军用汽车为什么用柴油发动机?(为什么军车都是柴油)
军用车辆几乎都采用柴油发动机,主要原因有以下几点:
1、 低速扭矩大。一般来说,军用汽车对于速度的要求并不是太高,(当然,也不是没要求),而对于扭矩的要求相对较高。军车一般都比较重,如果没有较高的扭矩,那么起步的时候就会十分地困难。还有,军车一般都是行驶在非铺装路面,路况复杂,而柴油发动机具有低速高扭矩的特性,也就是说,一启动,它的劲儿就特别大,轻松起步,从而有着较好地脱困性,以及通过性。
2、 柴油不易点燃,不易挥发。在复杂的战场环境下,如果有较高的可燃性,那么油箱在被子弹击中后,就很容易发生燃烧,引起事故,从而影响正常的军事行动的展开。还有,柴油车没有点火系统和易损件火花塞,这样起火的机率就会低于汽油车,从而保证了其可靠性。
3、 寿命高。一般来说,柴油机的引擎都要高于汽油车的引擎,柴油引擎的车行驶几十万公里都很常见,这对于在靠性要求很高的军车来说,是十分必要的。
4、 燃料的适应性。柴油机有着压燃的特性,对它稍加调整,就可以使用其它的燃料,例如各种植物油,这对于在战场上极有可能出现的油料供给不足的情况,无疑是有着十分重要的意义的。
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所以如今不仅仅是军用车辆会使用柴油机,民用重载车辆、机械等等均使用柴油机。
军用车辆使用汽油机、柴油机的分水岭在二战时期,当时很多军用车辆甚至坦克均是采用汽油机,如虎式坦克。那个时期掌握最先进柴油机技术的也是德国,只是那时柴油机的小型化程度不够。导致柴油机的体积、重量是同功率汽油机的二倍以上,用了柴油机会导致军用车辆的空间、机动性降低,这对于打仗而言是致命的。
虽然二战坦克的实力排名从表面上看是配备柴油机的T34最猛,但实际上德国在东线战场实际投入了只有3500辆坦克。但仅仅是1942年,苏联损失坦克1.5万辆,王牌T34损失达到7000辆以上。所以德国之败责任不在虎式坦克,因为坦克本身就不是单挑用的,而是集群发起冲锋突防用的。像电影《狂怒》中一排M4坦克列好队形依次让虎式坦克点名仅仅是文艺作品。
很多朋友用二战德国战败的例子来证明汽油机军用车辆不好是没有道理的。那时汽油机军用车辆给小胡子带来的唯一困扰就是续航里程太短。因为在战争之前保时捷、奔驰及迈巴赫这伙人谁也没想到未来某一天会在东线作战,而单在西线作战汽油机的续航里程也是足够的,因为当时候的欧洲几乎每个城市都有至少一个加油站。
柴油机的逐渐小型化
早期的柴油机只有两个优势,其一续航里程更长、其二无火花塞跳火不会对无线电设备造成干扰。因为早期的柴油机重量、体积是同功率汽油机的二倍以上,所以更高的重量导致扭矩优势降低。大体积用于军用车辆上会占据更大的空间,这需要以牺牲装甲厚度以及储存空间为代价,机动性能也被大幅度削弱。
而二战后柴油机逐渐成熟、完善,具体过程就是小型化、轻量化,而现如今柴油机的体积及重量与功率相仿的汽油机相比大不了多少,这时高扭矩优势就体现出来了。大排量柴油机配涡轮增压系统,强大的扭矩可以让军用车辆获得更好的机动性能。当然有劲只是一方面,最关键的就是省油(同样容积柴油跑得更远)。现如今民用卡车99%都是柴油涡轮增压发动机,燃油经济性优势是无与伦比的。
军用车辆是为战争服务的机械,而打赢一场战争的关键在于经济、资源,也就是说打仗实质是钱的战斗。更高的燃油经济性可以节省更多的资源、金钱,也能给后勤补给降低压力。至于柴油不容易点燃也是优势,但在战场上并不算优势,柴油并非不能点燃、也不是不会爆炸。炮弹击中汽油油箱会导致爆炸,同理击中柴油油箱也会爆炸。高温、高压、高冲击状态下柴油并不安全。所以军用车辆用柴油机并不是因为其安全。
另一方面则是由于柴油机没有火花塞,而是依靠压燃混合气来运行。这一特性可以使柴油机获得更强大的适应性,也就是在柴油短缺条件下使用其它燃料。如植物油、动物油等等,当然植物油、动物油需要用甲醇或乙醇进行酯化反应所生成的“脂肪酸甲酯”,也叫生物柴油。作战机械在设计之初就需要考虑到其广泛的适应性,燃气轮机应用于坦克也是遵循这个道理,啥油都能烧。
炼油时会同时产生汽油、柴油、重油等物质
炼油厂在炼制原油时会同时产生柴油、汽油以及重油等物质(塔底),而不是把原油炼制成某一油品。也就是说如果把汽油作为炼油过程中的主产品,那么柴油是副产品。汽油已经被民用车辆所大量使用,难道这些副产品柴油就要被浪费掉么?当然不会,所以就形成了民用车用汽油,军用车量、重载车辆用柴油的区分。因为如果都用汽油是不够用的,现在咱们每年原油进口占比已经达到接近80%。而如果都用柴油同样不够用,所以咱们不推动柴油民用车。
上述就是军用车辆采用柴油机的原因,只要就是看重柴油长链烃高热值的优势,可以获得更高的燃油经济性从而降低补给压力、资源压力。其次是抗造、适应性强,可使用更广泛的燃料使得柴油机在极端环境下可驱动的概率提高。而在未来军用车辆则很可能普及混合动力单元,也就是柴油机+电机或燃气轮机+电机的组合方式,本质上还是在提高燃油经济性。
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