飞机发动机么动力肯定猛了,但目前汽车发动机的动力也够用了。

你就好像说家里正常大小的铁锅烧菜么够3个人吃了,你再换个特大号的也没有什么必要,道理一样一样。

而且飞机发动机在汽车上面用,还真的有很多不合适的地方。

飞机发动机和汽车上的有什么不一样?

结构不一样

汽车上用的发动机,通常是往复式的或者叫做活塞式的发动机,它是由几个气缸依次点火,这么推动活塞上下运动的这种发动机。

飞机不一样的,不管是涡轮喷气发动机,还是涡轮风扇发动机,还是涡轮螺旋桨发动机,它都属于“燃气轮机”。

它这个结构和汽车上的活塞发动机不一样的,它没有这种往复运动的活塞的。

燃气发动机原理类似风车

燃气轮机它主要的核心部件是压气机、燃烧室、燃气涡轮。它这个原理,是通过压气机把空气吸进来,和油料混在一起。

在燃烧室燃烧之后,变成高温高压的高流速的气流,再用气流推动燃气涡轮来输出动力。

简单来说,就和我们常见的风车是差不多的,「呼」吹下风车不是转了嘛。

你吹一下,就是压气机和燃烧室制造出来的大风,然后吹动的,就是这个燃气涡轮,它相当于就是风车了。

燃气轮机体积比活塞发动机小

从原理上来看,燃气轮机输出的是旋转的动力,它是不需要像汽车上的活塞发动机这样。

原本是上下动,要通过连杆、曲轴一大堆东西,把活塞的上下变成旋转,所以说它就有很高的比功率。

换句话说,做到一样功率输出,这个燃气轮机的体积、重量,可以比活塞发动机小很多。

一般情况下,同等功率的燃机体积,是柴油机的三分之一到五分之一,和蚂蚁一样的,典型的就是块头小、力气大的那种。

49680马力的柴油发动机比飞机都大

举个例子,通用动力公司生产的LM2500发动机,大小和普通航空发动机差不多的。

大概也就是家里那样的卫生间,2、3个连在一起那么大,47370匹马力的动力。

对比之下,这个国产49680马力的柴油发动机,长15.6米,高12.4米,有3、4层楼那么高了。

1253吨的这个体重,相当于7、8架波音747、空客A340这种空中巨无霸的重量,就发动机比飞机都大了。

燃气轮机更适合在高空中工作

除了重量轻之外,燃气轮机天生也是比活塞发动机,更适合在空气稀薄的高空中工作的。

我们都知道,燃烧和呼吸一样,是需要氧气的。海拔一高,「呵」这个气就喘不过来。

人会有高原反应,发动机也会因为吸不上空气产生高原反应的,动力会下降。

燃气轮机的优势就在于,天生带有压气机的。你就好像说燃气轮机天生就带了个高压氧面罩的,它不会说在很高的地方就缺氧,头晕的掉下来的,没这事儿。

燃气轮机的气压是活塞发动机比不了的

而且,这个压气机还非常的大,大多数是采用多级增压结构的,你就像汉堡一样的,一层一层叠在一起组成了一个Big Mac。

每一级它都有动、静两排风扇。目前比较先进的民用涡轮风扇发动机,总增压比可以超过40。

也就是经过压气机多级加压之后,这个气压比加压之前要高40多倍。

活塞发动机就算加个涡轮增压器,也是没有办法比的,这个也是飞机基本淘汰活塞发动机的重要原因之一了,高,没气。

燃气轮机对燃料的要求低

燃气轮机原理上看起来不是挺简单,空气从圆筒的一端进来,和油混合在一起,再从另外一端,高速的排出去不就可以了。

不用像这种“高贵的”活塞发动机一样,要吸气、压缩、燃烧、再排气,还要配合活塞的这种运动频率。

加错个汽油标号,搞了不好还会产生燃烧和活塞运动不同步,引起震爆了什么的,简直就感觉这穷人家的孩子有口饭吃就可以了,各种不挑。

有统计数据的,燃气轮机支持的各类液体、气体燃料多达50多种以上,甚至有用香奈儿香水、墨西哥龙舌兰酒,当油烧的这种例子都是有的,不挑食。

为什么汽车不用飞机发动机?

汽车为什么不用,原因就在于除了刚才说的几个优点之外,燃气轮机也有很多地方不如活塞发动机的。

燃气轮机油耗相当的高

燃气轮机的经济转速范围是非常非常窄的,只有在高转速下的很小一块区域才有经济转速的,这个经济转速的范围之外,全部非常费油。

有的这种燃气轮机,怠速时的油耗,能达到全力运转时的80%左右,基本上就是只会跑高速的这么一个玩意。

慢跑、竞走通通不会的,跳也不可能。那么就算是在经济转速下,燃气轮机油耗也比普通活塞发动机要高得多。

举个例子,坦克,两个坦克。美国的这个M1A1主战坦克,用的是1500马力的燃气轮机。

德国的豹二型坦克用的是柴油发动机,也是1500马力,两个本身重量差不多,但是M1A1的坦克油耗,比豹二型坦克高3倍。

油门的响应也是特别的慢

除了油耗,燃气轮机的油门响应也是很慢的,也就是说给油之后,到发动机转速提起来,全力运转是要很多时间的。

就好像我们平时经常调侃朋友说,它反射弧特别长的,燃气轮机的反射弧就是特别长,踩油门,「嗯」走,再走,你持续按着油门了,是这样的。

不少空难事故,其实最后关头飞行员已经反应过来了,已经给上全油门想要把这个飞机,「啊」给拉起来了,发动机响应很慢还是掉下去了。

如果说车上你装个燃气轮,等红灯的时候,城市里面走走停停、走走停停,你要吐血了我跟你说。

活塞发动机的响应能做到一秒以内

相对的来说,活塞发动机的油门响应已经是快很多了,不说自然吸气发动机,就是不少优秀的涡轮发动机,响应时间都能做到1秒以内的。

你比如说法拉利488GTB,响应时间只有0.8秒,踩下去随叫随到,飞机就不行。

变负荷情况下容易引发喘振

除了油门响应慢之外,燃气轮机在负荷经常波动、进气气流流速、气压不稳定的时候,非常容易引发喘振,造成发动机损坏了。

简单的来说就是速度时快时慢、发动机转速时高时低的时候,很容易造成压气机转动的速度和气流不匹配。

发动机内部就是一堵空气做的墙,空气一下子过不去,弹了回来了,严重的时候,甚至会把叶轮的叶片全部打坏。

燃气轮机不适合汽车

就像我们喝可乐喝的太急了,有股气从肚子里冲上来了,打嗝,有时候打嗝还打不好,把可乐还喷出来了,就是大概这么个意思。

所以综合的来说,燃气轮机还是适合飞机、轮船,这种长时间固定在高转速巡航的交通工具上的,汽车,反而不如活塞的好。

工作环境恶劣,材料成本高

燃气轮机工作的时候,它转速和核心温度都比活塞发动机高很多的。

你比如说,飞机上用的航空发动机,燃气涡轮的转速每分钟1万转以上,温度1500度,而活塞日常就一、两千转,几百度的温度,相差一个量级了。

这个就对材料强度有很高的要求了,目前制造涡轮的顶级材料,所能承受的温度,也就1000度左右。

光材料本身都满足不了,你还要靠叶片的这个特殊设计,就相当于给涡轮叶片上穿上一层防火服,让它在旋转的时候表面产生一层,隔热的气膜。

反正就是很复杂,你如果想要在汽车上装燃气轮机,给汽车带来的额外的这种研发和制造成本,相当的厉害了,我宁可好用点、便宜点。

污染物排放也很严重

温度高,刚才这么说了,除了对材料要求之外,这温度高还会带来污染物排放严重的这么一个副作用。

因为氮氧化物的排放和温度是呈指数相关的,你温度越高,这污染物排放就越严重。

全世界都在讲什么节能、减排是吧,燃气轮机也很难被搬上汽车了,飞机要不要换其他的,无非大家想不到好办法而已。

历史上有用过飞机发动机的汽车吗?

历史上确实是有一些车企,尝试过给汽车装上飞机用的燃气轮机的。

部分车企尝试过

你比如说英国的罗孚,早在上世纪50年代就做出过,装配燃气轮机的JET 1.0。

克莱斯勒也不甘落后,经过多年开发,在60年代生产过数十辆装配燃气轮机的,Chrysler Turbine Car。

这个车装配的A-831发动机,怠速转速,怠速转速每分钟18000转到22000转。

在36000转的时候,可以输出130马力,576牛米,当时算是很出色的动力数据的,甚至扭矩输出放到现在,也比大多数家用车强。

不过这款车最后还是不能满足排放法规,燃油经济性暴差停产了。

但最终都因为一些原因而失败

1967年美国商务部还专门来了个报告说燃气轮机不适合汽车的。所以你看前面搞几个的,是不是都倒闭过。

不说车,甚至还有人把燃气轮机搞到摩托车上去了,美国MTT公司,就生产过装配燃气轮机的Y2K型摩托车。

发动起来的声音就和飞机是一模一样的,我估计那个时候喜欢的人不得了,总的来说,现在全都消失不见了。

但在未来可能会应用

最近几年,也有些车企对燃气轮机有研究,你比如说捷豹,就推出过采用燃气轮机的C-X75跑车。

这个车子燃气轮机它不是直接驱动汽车的,是驱动电机发电,靠电动机来带动车子的。

电池充足的时候,发动机就暂停工作,缺电了,在持续工作一段时间,成功避开燃气轮机不适合变负荷工作的这么一个缺点。

燃气轮机不挑食,说不定汽油消失之后,看到有这种烧清洁燃料的这种燃气轮机和电机组合的新型车,说不定也是未来的一种新的这种方向了,当然香奈儿倒进去确实有点贵。

汽车如果用核动力会怎么样?

除了燃气轮机,不少船舶军舰都用上核动力。什么轮机不轮机的,我燃料一加,半年、一年,甚至几十年都不用加燃料。

这么好的东西用在汽车上会发生什么事情?以前有没有搞过这种东西?

飞机发动机、核动力,这些稍微离我有点远,市面上这些新能源车到底好不好卖?如果政策全部都取消,它还有多大的竞争力?