问题：燃油车热效率偏低，能源“跑”进尾气与散热系统 业内普遍认为，内燃机燃料燃烧释放的能量中，真正转化为驱动车辆的有效机械功比例并不高，更多能量以尾气和冷却散热等形式流失；我国推进绿色低碳转型、持续降低单位经济产出碳排放强度的背景下，如何在存量燃油车上更挖掘节能潜力，成为技术攻关的重要方向之一。尤其在城市拥堵、低速且频繁启停的工况下，发动机燃烧效率波动、油耗上升等问题更为明显。 原因：进气与排气两端损失叠加，低速工况短板明显 从机理看，发动机在部分工况下进气不足，或空燃比偏离最佳区间，会导致燃烧不充分、油耗增加；同时，排气端携带的大量高温热量若未被利用，相当于把可回收的能量直接排入环境。长期以来，传统技术多聚焦单点改进：提升进气充量、降低机械摩擦、优化控制标定等，但对“废热—电能—再利用”的闭环挖潜仍有空间。同时，面向存量车辆的改装方案还要兼顾体积、成本、适配性和可靠性，落地门槛较高。 影响：节油降碳叠加，兼具经济性与环境效益 近日，北京邮电大学一支学生科创团队在指导教师带领下，提出并完成“内燃机油耗优化与余能利用系统”样机研发与验证。团队将进气端电驱涡轮风机增压与排气端热电效应余能回收进行复合设计，希望同时实现“提升燃烧效率”和“回收损失能量”。在台架与仿真验证中，系统在低速工况下可提高进气量并降低燃油消耗率；在道路测试中，团队以一款家用轿车为试验平台，数据显示百公里综合油耗由8.7升降至7.5升，节油约13.8%。据团队测算，按当前油价水平，车辆每行驶100公里可节省燃油支出约8元；若以年行驶3万公里计，可节省燃油成本约2500元。节油同时意味着减排，具有现实意义。 对策：双系统协同，形成“增压提效+废热发电”的闭环路径 在进气端，团队研发电驱涡轮风机增压装置，并引入PWM智能变频调速控制，依据发动机转速等参数实时调整增压强度，尽量将空燃比稳定在较优区间，以改善燃烧过程。测试显示，系统在低速工况下进气量提升约17.3%，燃油消耗率下降约6.8%。 在排气端，团队采用以锑化铋为代表的热电材料，设计带交错折流板的废热通道，通过增强传热形成冷热端温差，实现尾气余热向电能转换。实验表明，当冷热端温差达到100℃时，系统最高输出功率可达60W，能量转换效率约5.67%。所发电能可为增压系统供电或存入车载电瓶，从而在一定程度上减轻发动机发电负荷，形成“回收—供能—再利用”的能量闭环。 前景：模块化与适配性打开应用空间，产业化仍需跨越成本与耐久关口 值得关注的是，该团队在方案设计中强调模块化和可加装特性，提出可与传统涡轮增压器协同、并面向多数燃油车型适配的思路。该方向契合“以存量促减排”的现实需求：在新能源加速普及的同时，存量燃油车仍将在较长时期内承担一定出行与运输任务，通过工程化手段释放节能潜力，有助于形成多路径协同减排。 不过，要走向更大范围应用仍需系统化验证与工程优化。一上，热电材料的成本、耐温与长期稳定性，排气系统改装对背压与可靠性的影响，以及不同车型空间布置与控制标定上的差异，都需要更充分的道路工况数据与寿命试验支撑；另一上，若要实现规模化推广，还需与整车企业、零部件企业在标准接口、装配工艺、法规合规等联合推进，进一步降低制造与维护成本，提高一致性与可维护性。
在生态文明建设与高质量发展合力推进的背景下，高校创新力量正不断输出可落地的技术成果。北邮团队以扎实研究回应现实需求，其探索既说明了青年科研人员的责任感，也展示了教育、科技、人才协同发展的实践路径。随着更多“实验室方案”走向工程化与产品化，绿色低碳转型将获得更持续的技术支撑，并为全球气候治理提供更多中国方案。