坦克發動機能用在民用車上麼?坦克發動機有哪些特殊之處?

西門町拓海 2022/09/02 檢舉 我要評論

坦克的發動機當然可以用在民用車上。民用車的范圍很大,包括乘用車、商用車。也就是說咱們日常生活中能看到的私家車、大客車、重卡都算民用車輛。所以過去坦克用的渦輪增壓柴油機當然可以用在重卡上,兩者在對動力的需求方面一致,差異無非是動力的強弱罷了。

坦克發動機對動力的需求與重卡是完全一樣的,每當我們看到坦克時往往會被其厚重的裝甲、強悍的武器所吸引,而忽視坦克的本質。從本質上看坦克就是一輛自重很大的汽車,啥叫汽車?內燃機、燒油氣,所以但凡配備內燃機的車子在巨觀上看都可以算作汽車。所以除掉坦克的軍用屬性,坦克的本質就是搭載內燃機的汽車。

舉一個簡單的例子,一輛中型坦克的重量大概40噸左右,那麼這輛坦克搭載50噸貨車所用的V8渦輪增壓柴油機是沒有問題的。坦克是自重較大的汽車,而滿載的重卡同樣是自重較大的汽車,那麼兩者對發動機的需求并不會有什麼不同。所以在思考坦克與汽車時不要被裝甲、武器之類的屬性所迷惑,坦克的本質就是自重較大的汽車。

別說什麼坦克更重之類的話,如上圖所示900噸載重量的運梁車,一台康明斯V6柴油機也搞定了。馬力不到500匹,無非就是齒輪多點、跑得慢點罷了。1公里左右的時速當然是慢點,但載重畢竟900噸。那麼把這台V6放到幾十噸重的坦克上行不行?當然是可行的,所以過去坦克用的柴油機與重卡用的柴油機本質相同,都具備高扭、低轉速的特性。

汽車發展歷程

現有蒸汽機、再有外燃機,最后才研發出了內燃機。內燃機誕生后,搭載內燃機的汽車蓬勃發展,最初的是乘用車、之后誕生了卡車,世界上最早的卡車于1896年由戴姆勒奔馳所設計。而世界上最早的坦克要追溯到上世紀的1915年英國打造的「小游民」,18噸的重量、77千瓦的功率、時速3.2公里,如上圖所示,這不就是輛如今的小貨車麼。所以汽車研發在前,而具備專門用途的汽車—坦克研發在后。

所以早期的坦克所用的發動機其實就是重卡的發動機,正如上文所說的那樣,坦克其實就是一輛自重很大的汽車=重卡;所以坦克的發動機用在卡車上,或者卡車的發動機用在坦克上都沒有問題。如上圖所示,二戰中大名鼎鼎的T34坦克,其實是拖拉機廠所生產的,該廠同時還生產拖拉機、牽引車、重卡的車型,所使用的發動機差異不大。所以從本質上看大型拖拉機、牽引車、重卡、坦克可以使用同樣的發動機。大型拖拉機、重卡、牽引車都屬于民用車范圍。

燃油汽輪機坦克

坦克是在不斷發展的,過去的坦克很多都是用V8、V12的渦輪增壓柴油機,但現如今的一些坦克配備燃氣輪機。啥是燃氣輪機?燃氣輪機其實也是內燃機,只是燃氣輪機利用高溫、高壓的氣體直接做功,比如飛機使用的渦噴發動機與燃氣輪機的原理一樣,都利用高溫、高壓氣體噴射做功,都遵循著布雷頓循環(注意不是奧托)。

差異在于飛機的渦噴直接用燃料燃燒后的高溫、高壓氣體推動氣流前進,而坦克用的燃氣輪機則是用高溫、高壓氣體去推傳動部件將動能傳導到履帶前進。燃氣輪機很像一個大型渦輪增壓器,如上圖所示汽車用的渦輪增壓器。只不過汽車渦輪增壓器布置在發動機外,而燃氣輪機則是把燃燒室布置在了上圖中增壓器的中間體內。

簡單理解就是前方葉片組往燃燒室灌入大量壓縮空氣(本質也是增壓),之后噴油、燃燒,產生的大量高溫、高壓氣體被排出后會急劇碰撞(氣體從高壓環境轉移到低壓環境時會發生膨脹)。燃氣輪機的優勢在于超高的功率密度,在實現同樣的功率時,燃氣輪機可以做到體積遠小于活塞柴油機。其次噪音更小、不挑油,這也是燃氣輪機近些年逐漸被用于坦克的原因。

曾經的燃氣輪機民用車

不僅坦克有采用燃氣輪機的,汽車同樣有采用燃氣輪機的。如上圖所示,福特所設計生產的「Big Red」重型卡車,配備的就是600匹的燃氣輪機。這台600匹的燃氣輪機可以拽著這輛長達29米、接近百噸載重輛的車子輕松達到120km的時速,而且還異乎尋常的安靜。燃氣輪機是不是很強大?曾幾何時燃氣輪機真的是差點取代了柴油機。

燃氣輪機有優點也有缺點,而且它的缺點完全是致命的,因為燃氣輪機太費油了。因為它的經濟運行工況太窄了,而非經濟運行工況范圍大得嚇人。與功率接近的柴油機相比較,燃氣輪機的油耗要高3、4倍。所以燃氣輪機民營化之路還很長,因為民用車輛必須要考慮的維度就是運行成本。所以從需求以及性能方面,坦克用的燃氣輪機民用卡車也能用。但從成本角度來看,燃氣輪機不適合民用,所以至今搭載燃氣輪機的貨車也是鳳毛麟角。

所以坦克發動機用在民用車上是可以的,至少坦克用的柴油機用在重卡上是完全合情合理的,兩者有同樣的需求。而燃氣輪機轉民用還有很長的路要走,但并非沒有嘗試,在動力、舒適方面完全切合民用車,但油耗方面不理想。如上圖所示搭載M47坦克發動機的定制乘用車,甭說是坦克發動機了,即便是飛機發動機也能裝汽車上,只是如何設計終究離不開合理。

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