飛機(jī)發(fā)動機(jī)動力確實(shí)很猛,但現(xiàn)在汽車發(fā)動機(jī)的動力也很充足。

你就好像說家里正常大小的鐵鍋燒菜么夠3個人吃了,你再換個特大號的也沒有什么必要,道理一樣一樣。

而且飛機(jī)發(fā)動機(jī)在汽車上面用,還真的有很多不合適的地方。

飛機(jī)發(fā)動機(jī)和汽車上的有什么不一樣?

  • 結(jié)構(gòu)不一樣

汽車上用的發(fā)動機(jī),通常是往復(fù)式的或者叫做活塞式的發(fā)動機(jī),它是由幾個氣缸依次點(diǎn)火,這么推動活塞上下運(yùn)動的這種發(fā)動機(jī)。

飛機(jī)不一樣的,不管是渦輪噴氣發(fā)動機(jī),還是渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),還是渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī),它都屬于“燃?xì)廨啓C(jī)”。

它這個結(jié)構(gòu)和汽車上的活塞發(fā)動機(jī)不一樣的,它沒有這種往復(fù)運(yùn)動的活塞的。

  • 燃?xì)獍l(fā)動機(jī)原理類似風(fēng)車

燃?xì)廨啓C(jī)它主要的核心部件是壓氣機(jī)、燃燒室、燃?xì)鉁u輪。它這個原理,是通過壓氣機(jī)把空氣吸進(jìn)來,和油料混在一起。

在燃燒室燃燒之后,變成高溫高壓的高流速的氣流,再用氣流推動燃?xì)鉁u輪來輸出動力。

簡單來說,就和我們常見的風(fēng)車是差不多的,「呼」吹下風(fēng)車不是轉(zhuǎn)了嘛。

你吹一下,就是壓氣機(jī)和燃燒室制造出來的大風(fēng),然后吹動的,就是這個燃?xì)鉁u輪,它相當(dāng)于就是風(fēng)車了。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)體積比活塞發(fā)動機(jī)小

從原理上來看,燃?xì)廨啓C(jī)輸出的是旋轉(zhuǎn)的動力,它是不需要像汽車上的活塞發(fā)動機(jī)這樣。

原本是上下動,要通過連桿、曲軸一大堆東西,把活塞的上下變成旋轉(zhuǎn),所以說它就有很高的比功率。

換句話說,做到一樣功率輸出,這個燃?xì)廨啓C(jī)的體積、重量,可以比活塞發(fā)動機(jī)小很多。

一般情況下,同等功率的燃機(jī)體積,是柴油機(jī)的三分之一到五分之一,和螞蟻一樣的,典型的就是塊頭小、力氣大的那種。

  • 49680馬力的柴油發(fā)動機(jī)比飛機(jī)都大

舉個例子,通用動力公司生產(chǎn)的LM2500發(fā)動機(jī),大小和普通航空發(fā)動機(jī)差不多的。

大概也就是家里那樣的衛(wèi)生間,2、3個連在一起那么大,47370匹馬力的動力。

對比之下,這個國產(chǎn)49680馬力的柴油發(fā)動機(jī),長15.6米,高12.4米,有3、4層樓那么高了。

1253噸的這個體重,相當(dāng)于7、8架波音747、空客A340這種空中巨無霸的重量,就發(fā)動機(jī)比飛機(jī)都大了。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)更適合在高空中工作

除了重量輕之外,燃?xì)廨啓C(jī)天生也是比活塞發(fā)動機(jī),更適合在空氣稀薄的高空中工作的。

我們都知道,燃燒和呼吸一樣,是需要氧氣的。海拔一高,「呵」這個氣就喘不過來。

人會有高原反應(yīng),發(fā)動機(jī)也會因?yàn)槲簧峡諝猱a(chǎn)生高原反應(yīng)的,動力會下降。

燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢就在于,天生帶有壓氣機(jī)的。你就好像說燃?xì)廨啓C(jī)天生就帶了個高壓氧面罩的,它不會說在很高的地方就缺氧,頭暈的掉下來的,沒這事兒。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)的氣壓是活塞發(fā)動機(jī)比不了的

而且,這個壓氣機(jī)還非常的大,大多數(shù)是采用多級增壓結(jié)構(gòu)的,你就像漢堡一樣的,一層一層疊在一起組成了一個Big Mac。

每一級它都有動、靜兩排風(fēng)扇。目前比較先進(jìn)的民用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),總增壓比可以超過40。

也就是經(jīng)過壓氣機(jī)多級加壓之后,這個氣壓比加壓之前要高40多倍。

活塞發(fā)動機(jī)就算加個渦輪增壓器,也是沒有辦法比的,這個也是飛機(jī)基本淘汰活塞發(fā)動機(jī)的重要原因之一了,高,沒氣。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)對燃料的要求低

燃?xì)廨啓C(jī)原理上看起來不是挺簡單,空氣從圓筒的一端進(jìn)來,和油混合在一起,再從另外一端,高速的排出去不就可以了。

不用像這種“高貴的”活塞發(fā)動機(jī)一樣,要吸氣、壓縮、燃燒、再排氣,還要配合活塞的這種運(yùn)動頻率。

加錯個汽油標(biāo)號,搞了不好還會產(chǎn)生燃燒和活塞運(yùn)動不同步,引起震爆了什么的,簡直就感覺這窮人家的孩子有口飯吃就可以了,各種不挑。

有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的,燃?xì)廨啓C(jī)支持的各類液體、氣體燃料多達(dá)50多種以上,甚至有用香奈兒香水、墨西哥龍舌蘭酒,當(dāng)油燒的這種例子都是有的,不挑食。

為什么汽車不用飛機(jī)發(fā)動機(jī)?

汽車為什么不用,原因就在于除了剛才說的幾個優(yōu)點(diǎn)之外,燃?xì)廨啓C(jī)也有很多地方不如活塞發(fā)動機(jī)的。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)油耗相當(dāng)?shù)母?/li>

燃?xì)廨啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍是非常非常窄的,只有在高轉(zhuǎn)速下的很小一塊區(qū)域才有經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的,這個經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的范圍之外,全部非常費(fèi)油。

有的這種燃?xì)廨啓C(jī),怠速時的油耗,能達(dá)到全力運(yùn)轉(zhuǎn)時的80%左右,基本上就是只會跑高速的這么一個玩意。

慢跑、競走通通不會的,跳也不可能。那么就算是在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速下,燃?xì)廨啓C(jī)油耗也比普通活塞發(fā)動機(jī)要高得多。

舉個例子,坦克,兩個坦克。美國的這個M1A1主戰(zhàn)坦克,用的是1500馬力的燃?xì)廨啓C(jī)。

德國的豹二型坦克用的是柴油發(fā)動機(jī),也是1500馬力,兩個本身重量差不多,但是M1A1的坦克油耗,比豹二型坦克高3倍。

  • 油門的響應(yīng)也是特別的慢

除了油耗,燃?xì)廨啓C(jī)的油門響應(yīng)也是很慢的,也就是說給油之后,到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提起來,全力運(yùn)轉(zhuǎn)是要很多時間的。

就好像我們平時經(jīng)常調(diào)侃朋友說,它反射弧特別長的,燃?xì)廨啓C(jī)的反射弧就是特別長,踩油門,「嗯」走,再走,你持續(xù)按著油門了,是這樣的。

不少空難事故,其實(shí)最后關(guān)頭飛行員已經(jīng)反應(yīng)過來了,已經(jīng)給上全油門想要把這個飛機(jī),「啊」給拉起來了,發(fā)動機(jī)響應(yīng)很慢還是掉下去了。

如果說車上你裝個燃?xì)廨?,等紅燈的時候,城市里面走走停停、走走停停,你要吐血了我跟你說。

  • 活塞發(fā)動機(jī)的響應(yīng)能做到一秒以內(nèi)

相對的來說,活塞發(fā)動機(jī)的油門響應(yīng)已經(jīng)是快很多了,不說自然吸氣發(fā)動機(jī),就是不少優(yōu)秀的渦輪發(fā)動機(jī),響應(yīng)時間都能做到1秒以內(nèi)的。

你比如說法拉利488GTB,響應(yīng)時間只有0.8秒,踩下去隨叫隨到,飛機(jī)就不行。

  • 變負(fù)荷情況下容易引發(fā)喘振

除了油門響應(yīng)慢之外,燃?xì)廨啓C(jī)在負(fù)荷經(jīng)常波動、進(jìn)氣氣流流速、氣壓不穩(wěn)定的時候,非常容易引發(fā)喘振,造成發(fā)動機(jī)損壞了。

簡單的來說就是速度時快時慢、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速時高時低的時候,很容易造成壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和氣流不匹配。

發(fā)動機(jī)內(nèi)部就是一堵空氣做的墻,空氣一下子過不去,彈了回來了,嚴(yán)重的時候,甚至?xí)讶~輪的葉片全部打壞。

  • 燃?xì)廨啓C(jī)不適合汽車

就像我們喝可樂喝的太急了,有股氣從肚子里沖上來了,打嗝,有時候打嗝還打不好,把可樂還噴出來了,就是大概這么個意思。

所以綜合的來說,燃?xì)廨啓C(jī)還是適合飛機(jī)、輪船,這種長時間固定在高轉(zhuǎn)速巡航的交通工具上的,汽車,反而不如活塞的好。

  • 工作環(huán)境惡劣,材料成本高

燃?xì)廨啓C(jī)工作的時候,它轉(zhuǎn)速和核心溫度都比活塞發(fā)動機(jī)高很多的。

你比如說,飛機(jī)上用的航空發(fā)動機(jī),燃?xì)鉁u輪的轉(zhuǎn)速每分鐘1萬轉(zhuǎn)以上,溫度1500度,而活塞日常就一、兩千轉(zhuǎn),幾百度的溫度,相差一個量級了。

這個就對材料強(qiáng)度有很高的要求了,目前制造渦輪的頂級材料,所能承受的溫度,也就1000度左右。

光材料本身都滿足不了,你還要靠葉片的這個特殊設(shè)計,就相當(dāng)于給渦輪葉片上穿上一層防火服,讓它在旋轉(zhuǎn)的時候表面產(chǎn)生一層,隔熱的氣膜。

反正就是很復(fù)雜,你如果想要在汽車上裝燃?xì)廨啓C(jī),給汽車帶來的額外的這種研發(fā)和制造成本,相當(dāng)?shù)膮柡α?,我寧可好用點(diǎn)、便宜點(diǎn)。

  • 污染物排放也很嚴(yán)重

溫度高,剛才這么說了,除了對材料要求之外,這溫度高還會帶來污染物排放嚴(yán)重的這么一個副作用。

因?yàn)榈趸锏呐欧藕蜏囟仁浅手笖?shù)相關(guān)的,你溫度越高,這污染物排放就越嚴(yán)重。

全世界都在講什么節(jié)能、減排是吧,燃?xì)廨啓C(jī)也很難被搬上汽車了,飛機(jī)要不要換其他的,無非大家想不到好辦法而已。

歷史上有用過飛機(jī)發(fā)動機(jī)的汽車嗎?

歷史上確實(shí)是有一些車企,嘗試過給汽車裝上飛機(jī)用的燃?xì)廨啓C(jī)的。

  • 部分車企嘗試過

你比如說英國的羅孚,早在上世紀(jì)50年代就做出過,裝配燃?xì)廨啓C(jī)的JET 1.0。

克萊斯勒也不甘落后,經(jīng)過多年開發(fā),在60年代生產(chǎn)過數(shù)十輛裝配燃?xì)廨啓C(jī)的,Chrysler Turbine Car。

這個車裝配的A-831發(fā)動機(jī),怠速轉(zhuǎn)速,怠速轉(zhuǎn)速每分鐘18000轉(zhuǎn)到22000轉(zhuǎn)。

在36000轉(zhuǎn)的時候,可以輸出130馬力,576牛米,當(dāng)時算是很出色的動力數(shù)據(jù)的,甚至扭矩輸出放到現(xiàn)在,也比大多數(shù)家用車強(qiáng)。

不過這款車最后還是不能滿足排放法規(guī),燃油經(jīng)濟(jì)性暴差停產(chǎn)了。

  • 但最終都因?yàn)橐恍┰蚨?/li>

1967年美國商務(wù)部還專門來了個報告說燃?xì)廨啓C(jī)不適合汽車的。所以你看前面搞幾個的,是不是都倒閉過。

不說車,甚至還有人把燃?xì)廨啓C(jī)搞到摩托車上去了,美國MTT公司,就生產(chǎn)過裝配燃?xì)廨啓C(jī)的Y2K型摩托車。

發(fā)動起來的聲音就和飛機(jī)是一模一樣的,我估計那個時候喜歡的人不得了,總的來說,現(xiàn)在全都消失不見了。

  • 但在未來可能會應(yīng)用

最近幾年,也有些車企對燃?xì)廨啓C(jī)有研究,你比如說捷豹,就推出過采用燃?xì)廨啓C(jī)的C-X75跑車。

這個車子燃?xì)廨啓C(jī)它不是直接驅(qū)動汽車的,是驅(qū)動電機(jī)發(fā)電,靠電動機(jī)來帶動車子的。

電池充足的時候,發(fā)動機(jī)就暫停工作,缺電了,在持續(xù)工作一段時間,成功避開燃?xì)廨啓C(jī)不適合變負(fù)荷工作的這么一個缺點(diǎn)。

燃?xì)廨啓C(jī)不挑食,說不定汽油消失之后,看到有這種燒清潔燃料的這種燃?xì)廨啓C(jī)和電機(jī)組合的新型車,說不定也是未來的一種新的這種方向了,當(dāng)然香奈兒倒進(jìn)去確實(shí)有點(diǎn)貴。

汽車如果用核動力會怎么樣?

除了燃?xì)廨啓C(jī),不少船舶軍艦都用上核動力。什么輪機(jī)不輪機(jī)的,我燃料一加,半年、一年,甚至幾十年都不用加燃料。

這么好的東西用在汽車上會發(fā)生什么事情?以前有沒有搞過這種東西?

飛機(jī)發(fā)動機(jī)、核動力,這些稍微離我有點(diǎn)遠(yuǎn),市面上這些新能源車到底好不好賣?如果政策全部都取消,它還有多大的競爭力?

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