柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析_1_
柴油机的优缺点
柴油机的优缺点
柴油机的优缺点
既然柴油机效率更高,为什么多数汽车却采用汽油机?
柴油机从来没有真正在乘用车上流行过。70年代后期,由于欧佩克的石油禁运,柴油机乘用车的销量的确出现过激增(美国卖出了50多万台),但这也是仅有的一次。虽然柴油机效率较高,但下面7个问题限制了柴油机的普及:
1. 压缩比高,所以柴油机要比同等汽油机更重一些,燃料喷射装置价格昂贵(20:1/8:1)
2. 维修费用高(喷油泵和喷油器加工精度要求高)
3. 转速低,加速较慢(重量和压缩比的原因)。
4. 柴油机会产生更多烟雾和“怪味”,有害颗粒物排放大。
5. 天冷时柴油机会很难启动(如含有电热塞,要等待其加热后,才能启动)。
6. 柴油机的噪声很大且容易震动。
7. 柴油的使用方便性不如汽油。
柴油机具有两个优点:更节约燃料和更长的发动机寿命。这两个优点意味着,在发动机的寿命中使用柴油会更省钱。但您也必须考虑到柴油机的初始成本也很高。在燃油经济性超过上涨的发动机价格之前,您必须在相当长的时间内拥有并使用柴油机。在每天行驶640公里的大型柴油拖拉机挂车中,柴油机的工作令人满意,但在乘用车中却并非如此。
如上所述,以上列出的缺点是柴油机的历史缺点。许多新柴油机的设计采用了先进的计算机控制技术,去掉了许多缺点,烟尘、噪音、震动以及成本都已经大大降低。将来我们会在路上看到更多的柴油机。
柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右,所以燃油经济性
国内坦克用燃气轮机技术将何去何从?
国内坦克用燃气轮机技术将何去何从?
作者:邢俊文
来源:《坦克装甲车辆》 2019年第11期
燃气轮机是大家熟知的坦克动力之一,被美俄等军事强国的坦克广泛采用,如M1系列坦克、T-80U坦克等。我国的坦克研制虽然历经了缴获购买、仿制、自主设计的过程,目前已装备了最先进的99系列坦克,但始终未采用燃气轮机作为其主动力。是燃气轮机不适合中国?还是中国人做不了车用燃气轮机?中国已拥有多个型号的涡轴燃气轮机产品,显然不是我们研究不出车用燃气轮机!究其原因,笔者从以下几个方面谈一下个人的看法。
燃气轮机坦克动力的技术优势
燃气轮机是实现高功率密度发动机的最佳技术方式由于坦克空间极其紧凑,高功率密度发动机成为坦克设计永恒的追求。然而,要想在保持功率要求不变的条件下,降低发动机的重量,缩小其体积,唯一的途径是提高发动机转速,降低发动机驱动扭矩。这个道理适用于所有类型的动力装置!目前,柴油机转速最高可达到5 000转/分,汽油机转速最高可达到10 000转/分,由于其特点限制使得重载大功率发动机很少采用汽油机!燃气轮机转速最高可达到26 000转/分以上,而且广泛用作重载大功率发动机,其功率密度能够达到同功率柴油机的3倍以上。这样,高功率密度发动机的技术发展路线就非常明显了,燃气轮机技术是实现高功率密度发动机的最佳技术途径!因此,如果痴迷于发展高速柴油发动机,全力挑战燃油燃烧速度的极限,全力挑战发动机材料的极限,在达不到德国机械工业水平的条件下,试图获得燃气轮机的高功率密度值,其结果可想而知!付出巨额投资,可能收效甚微!
燃气轮机工作原理
当您来到机场看到从事商业运营的喷气飞机时,一定会注意到为飞机提供动力的巨大发动机。大部份商用喷气飞机都采用涡轮风扇发动机,这种发动机属于一个大类,叫做燃气轮
机。
您可能从未听说过燃气轮机,其实在您意想不到的各种场所都会浮现它的身影。例如,您看到的许多直升机,大量的小型发电厂,甚至 M-1 坦克,它们使用的都是燃气轮机。在
本文中,我们将看一看燃气轮机到底有哪些能力让它们如此受欢迎。
涡轮机的种类不少:
您可能听说过蒸汽涡轮机。大部份发电厂使用煤、天然气、石油,甚至核反应堆来产生蒸汽。通过一台巨大、设计精密的多级涡轮机,蒸汽带动输出轴旋转,输出轴再带动发
机电,从而产生电力。
水电站大坝使用水力涡轮机(水轮机)产生动力,这种涡轮机的工作原理与蒸汽
涡轮机相同。由于水的密度要远远大于空气,而且流动速度慢,因此水电站使用的涡轮机与蒸
汽涡轮机彻底不同,无非,二者的基本原理是一致的。
风力涡轮机,也被称为“风磨”,是一种以风为动力的涡轮机。由于风的速度
较慢,而且分量很轻,因此风力涡轮机看上去一点儿也不像蒸汽涡轮机或者水力涡轮机,无非,它
们的基本原理是一致的。
燃气轮机也是相同原理的延伸。它采用压缩气体转动涡轮。所有现代燃气轮
机,都是通过燃烧丙烷、天然气、煤油或者喷气燃料等,自己产生压缩气体。燃料燃烧产生的热量使
得空气膨胀,热空气高速冲出,带动涡轮旋转。
那末,为什么 M-1 坦克要使用 1,500 马力的燃气轮机,而不使用柴油发动机呢, 事实
上,与柴油机相比,涡轮机有两大优势:
燃气轮机的功率分量比远优于往复式发动机。也就是说,涡轮发动机的输出功
坦克的发展趋势简答题
坦克的发展趋势简答题
摘要:
一、坦克的起源和发展
1.坦克的定义和作用
2.坦克的起源:一战期间的英国“马克”坦克
3.坦克的发展:二战期间的坦克技术和数量增长
二、现代坦克的技术特点
1.动力系统:内燃机和燃气轮机的应用
2.防护系统:复合装甲和反应装甲的运用
3.火控系统:自动化、信息化和数字化的发展
4.武器系统:火炮和导弹的结合
三、现代坦克的分类和性能比较
1.重型坦克:强大的火力和防护
2.中型坦克:较好的平衡性和适应性
3.轻型坦克:快速机动和侦察能力
4.坦克的性能比较:火力、防护、机动和信息能力
四、未来坦克的发展趋势
1.无人坦克:自主作战和智能化
2.网络化作战:信息化和数据链技术
3.高性能材料:轻质、高强和耐磨
4.新型能源:高效、清洁和可持续
正文:
坦克的发展趋势简答题
坦克,被誉为“陆战之王”,自问世以来,一直是地面战斗的重要兵器。本文将概括性地介绍坦克的发展趋势。
一、坦克的起源和发展
1.坦克的定义和作用
坦克是一种具有强大火力、坚实防护和优越机动性的履带式装甲战斗车辆,主要作用是突破敌方防线、摧毁敌方火力点和支援步兵战斗。
2.坦克的起源:一战期间的英国“马克”坦克
第一次世界大战期间,英国发明家和工程师为了突破德军的堑壕防线,研发了一种以蒸汽机为动力的履带式装甲车,命名为“马克”。这是世界上最早的坦克,开创了陆战的新纪元。
3.坦克的发展:二战期间的坦克技术和数量增长
第二次世界大战期间,各国纷纷投入大量资源研发和生产坦克。坦克的技术水平不断提高,数量也迅速增长。这一时期的坦克战成为战争胜负的关键因素之一。
柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析_4_
发动机的加速性和适应能力
燃气轮机坦克拥护者采用了发动机“加速性”和“适应能力”这样的术语。
评价发动机加速性是依据发动机从空转工况(燃气轮机为最小油门)加速到最大功率之间的时间间隔。乌拉尔坦克安装的V-84柴油发动机的加速性为1~2秒。T-80坦克安装的涡轮增压发动机的加速性为7~8秒。因此,在发动机加速性这个指标上,柴油发动机优于燃气轮机3~4倍。
必需强调指出,随着发动机加速性指标的降低,坦克的平均行驶速度将会降低,千米耗油量将增加。
发动机的适应能力系数为在最低允许转速工况时发动机曲轴最大扭矩与发动机发出最大功率的曲轴转速时扭矩的相互关系。
T-80坦克燃气轮机的适应能力比T-90S坦克柴油发动机高90%,比GTD-1250燃气轮机高146%,比V-92S2柴油发动机高30%。
发动机适应能力系数根据坦克行驶时换档次数确定。
发动机的“加速性”和“适应能力”这两项指标会对坦克的平均行驶速度和燃料的经济性产生影响,但对坦克机动性的影响却是有区别的。
为减轻T-80坦克燃气轮机加速性低的影响,保证坦克在沟壑纵横地形上行驶时有最好的加速性,驾驶员长时间的将油门踩到底或者将手油门置于“最大加油”位置(保证涡轮压缩机最大的转速),借助制式制动的方法(接通侧变速箱的制动器和借助调节喷嘴装置)控制坦克的行驶速度。使用这种方法控制发动机的结果是增加了燃油消耗,降低了传动装置的可靠性。
燃气轮发动机比活塞式发动机有更好的适应力,T-80坦克采用带4个前进档和1个倒档的传动装置。T-90S坦克采用带7个前进档和1个倒档的传动装置。因此,适应能力系数仅间接地对坦克的平均行驶速度产生影
汽油机与柴油机优缺点对比
汽油机与柴油机优缺点对比
比较一下汽油机和柴油机的优缺点。
1,燃油经济性
主要比较两种发动机将燃油转化为做功能量的效率。不同发动机根据各自热效率进行比较。热效率是产生的有用功与提供的总能量之比。汽油机的热效率介于20%-30%之间。柴油机的热效率一般会好一些,在30%-40%之间,对这两种发动机来说,发动机的压缩比和结构对热效率的影响都很大。
2.功率和转矩
与柴油机相比,汽油机常常采用较短的行程,更大的曲轴工作转速范围。采用这种设计能够使汽油机在接近转速上限时发出更多的功率,而这是车辆在路上高速行驶所必需的;相反,长行程柴油机则在相对窄的转速范围内提高了牵引转矩,这是牵引重载商用车所必需
的。
3.可靠性
由于燃烧过程的特殊性,柴油机制造得更坚固,工作温度更低一些,而且转速范围仅为大多数汽油机的一半。这些因素使得柴油机比汽油机相比,工作更可靠,使用寿命更长。
4.污染
当工作负荷减小时,柴油机必然会增大噪声,而且会在其支撑上振动。汽油机与柴油机的相比,燃烧过程更安静,且运转更平稳:汽油机不像柴油机那样必须使用高噪声的喷射,设备。
从柴油机排气系统出来的燃烧生成物更为显眼,尤其在喷射机构某个部件失调时,是汽油机含有氮氧化合物的不可见废气害处多,还是柴油机烟状可见废气害处多,还没有定论。
5.安全性
与汽油不同的是,柴油在正常工作温度下不易燃,所以没有操作危险性,发生事故时引发火灾的风险最小
6.成本
柴油机由于结构笨重且有喷射机构,所以成本比汽油机要高。
因地制宜——瑞典坦克的技术特点
因地制宜——瑞典坦克的技术特点
作者:Major
来源:《坦克装甲车辆》 2015年第1期
Major
恩格斯说过:“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革”,这就是人们常说的“技术决定战术”,它反映了物质决定精神这一辩证唯物主义的基本规律。人类战争的全部实践也表明,先进的技术应用到武器装备之中,为战术的渐变或突变提供了不可缺少的物质基础。它是战术发展的最直接、最强大的推动力。然而,我们同时应该认识到,战术的发展也对武器装备的发展提出了需求,决定着武器装备的性能。瑞典坦克和装甲战斗车辆在技术运用上的某些特点,就非常深刻的体现了这一规律。毕竟一种装备是否好用,在很大程度上是由其战术环境所决定的,并体现在其技术运用的特点中。
率先使用液气悬挂
瑞典人之所以率先在其Strv.103坦克上使用液气悬挂,既有技术上的考虑,也有着战术引导的因素在起作用。当时被最普遍使用的扭杆悬挂系统虽然被证明成熟可靠,但需要占用一部分宝贵的车内空间,而Strv.103所遵循的设计原则之一,则是在战斗全重限额内,最大限度的追求结构紧凑、外形低矮,使车辆获得最高的战斗性能指标。另外,虽然杻杆悬挂系统柔性较好,保证了良好的行驶平稳性和较高的动态特性,但这对一个大口径高初速火炮的稳定射击平台来说,却不太有利,因为每次火炮射击车体都会晃动一阵,在没有高低机伺服系统自动修正的情况下,对射速和精度都有一定影响。也正因为如此,Strv.103坦克为什么要采用独特的液气悬挂系统也就不难理解了。
坦克坦克的动力装置
坦克坦克的动力装置
1.坦克动力装置的作用坦克的动力是由发动机及其辅助系统组成的。发动
机的辅助系统包括燃油供给系、空气供给系、润滑系、冷却系、加温系和起动
系等。坦克的动力装置是坦克的动力源。它主要用来产生推动坦克运动的牵引
力并使坦克达到所要求的速度。该动力装置还要带动发电机发电,向车上的用
电装置供电并给蓄电池充电,带动液压和气压装置运转。人们常把动力装置比
作坦克的"心脏",足见它在坦克中的地位是十分重要的。2.现代坦克发动机的
种类坦克柴油机:自1954年5月苏T-34中型坦克上首先采用大功率柴油机至今,现代坦克绝大多数都采用高速柴油机,已很少采用汽油机。这是用为柴油
机的经济性好,即携带相同容量燃油的情况下,相同功率的柴油机的最大行程
是汽油机的1.3~1.6倍。而且在战场上,柴油机与汽油机比较不易起火,比较
安全。据统计,现代坦克柴油机,大多是多缸(6、8、10、12)、V形(两排汽缸
夹角为60°、90°、120°)、上冲程柴油机(也有对置二冲程的)。按其冷却方式,坦克柴油机又有水冷和风冷两种。燃气轮机:尽管燃气轮机在坦克上应用
的研究进行了几十年,但目前正式采用它作为主战坦克动力装置的只有美国的
M-1主战坦克。双动力装置:在瑞典的S坦克上,采用了对置活塞二冲程水冷
柴油机和燃气轮机并联的双动力装置。3.坦克动力装置的特点坦克是十分复杂
的战斗车辆。由于坦克要南征北战,要爬山涉水,在各种地形上驰骋,条件十
分艰苦,所以坦克的动力装置与汽车或其他工程动力装置相比,有如下特点:
单位体积功率大:指动力装置的最大功率与其所占体积的比,用马力/3米来表示。单位体积功率越大,意味着坦克发动机在一定功率下所占坦克的体积越小,坦克具有的外形尺寸就可能小,因而,单位体积功率越大的动力装置越好。由
坦克发动机工作原理
坦克发动机工作原理
坦克作为一种重型装甲战斗车辆,其发动机是其动力来源之一,对其性能和作战能力具有重要影响。因此,了解坦克发动机的工作原理对于理解坦克的运行机制和性能提升具有重要意义。
一、发动机类型
坦克发动机通常采用内燃机,其类型主要有柴油发动机和汽油发动机两种。柴油发动机的燃料为柴油,具有高功率、低油耗和较大的扭矩优势,适用于重型装甲车辆。汽油发动机则燃料为汽油,功率较高,但油耗相对较大,适用于中型和轻型装甲车辆。
二、工作过程
坦克发动机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个基本阶段。
1. 进气阶段
进气阶段是指发动机从外界环境中吸入空气的过程。坦克发动机通常采用涡轮增压器来提高进气压力,增加进气量,以确保发动机在高负荷工况下仍能保持正常工作。进气阶段的顺利进行对于后续的工作过程具有重要影响。
2. 压缩阶段
压缩阶段是指发动机将进气的空气进行压缩的过程。在这个阶段,发动机会通过活塞的上下运动将进气进行压缩,提高气体的密度和温度。压缩阶段的目的是为了提供足够的燃料燃烧空间和压力,以确保燃烧的效率和动力输出。
3. 燃烧阶段
燃烧阶段是发动机的核心过程,也是将燃料能转化为机械能的关键环节。在燃烧室中,燃料与空气混合后被点火,燃烧产生高温高压气体,通过活塞的运动将能量传递给曲轴,从而驱动发动机工作。燃烧阶段的关键是燃料的点火和燃烧速度的控制,以确保能量的有效释放和利用。
4. 排气阶段
排气阶段是指发动机将燃烧产生的废气排出的过程。废气通过排气管和排气阀门排出,同时也会带走部分热能,从而减少发动机的工作效率。因此,优化排气系统对于提高发动机性能具有重要意义。
美国AGT 1500坦克燃气轮机
废气经过回热器后从发动机后部向上排出。
一级行星齿轮排,由动力涡轮输入的转速为r/min,输出转速为3000r/min。
整体式齿轮泵,液力机械式燃油调速器,带有程序起动和控制动力涡轮速度的电控装置。过热或超音速情况 下,电控装置还能使发动机断油,时间仅需50μs。完全开启动力涡轮的嘴只需100μs。传统系统的监测装置监 测压气机的出口压力,用以精确估计可利用的功率,后调节动力涡轮的扭矩,使油耗达到最低。
1个12V起动电机通过附件传动链起动燃气轮机。备有1个附加驱动座以利用辅助起动器。
由压气机高压级套管轴驱动,驱动全部附件消耗的功率是25.7~73.5kW(35~100马力)。
变型机
TF15燃气轮机
1983年初阿夫柯宣布该公司提供了AGT-1500燃气轮机的变型机--工业型和船用型燃气轮机,命名为TF15。 发动机在输出转速3000r/min的标定功率为1103kW(1500马力)。该机的结构与AGT-1500相同,采用1个多片固定 式回热器以降低全部功率范围的燃油消耗率,重量只有相同功率的工业/船用型柴油机的一半。可燃用多种等级的 柴油和航空煤油,优点是没有烟迹。美国海军在1984年考虑将该燃气轮机用作新的巡逻艇推进装置的动力,并作 为新的舰船用发电装置的基本动力。
坦克装甲车辆航改燃气轮机动力技术
坦克装甲车辆航改燃气轮机动力技术
高洁;银越千;李杜;王立;王涛
【期刊名称】《车辆与动力技术》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】燃气轮机应用于坦克装甲车辆主动力系统具有低温起动快、扭矩特性好、功率密度高等优点,可有效补充现役装备在高原高寒等特殊地域作战能力,也符合下一代车用平台大功率、燃电混合驱动等技术发展需求.利用航空发动机技术成果改
进研制车用燃机,可充分缩短研制周期,降低研制风险与成本.本文分析了装甲车辆动力发展需求,描述了航改燃机的优势特点和技术方法,并介绍了国内研究单位在此领域所进行的研究工作进展.
【总页数】5页(P47-51)
【作者】高洁;银越千;李杜;王立;王涛
【作者单位】中国航发湖南动力机械研究所;中小型航空发动机叶轮机械湖南省重
点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U464.3
【相关文献】
1.浅谈新型航改燃气轮机技术在发电中的应用
2.航改燃气轮机高低压压气机匹配技术研究
3.航改燃气轮机技术特点研究及应用前景展望
4.航改燃气轮机技术发展历
程及未来趋势研究5.航改燃气轮机工作特点及先进循环技术研究
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柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析_9_
苏联坦克柴油机世界领先
20世纪70年代,苏联坦克柴油机制造业就处于世界领先地位。例如,T-72主战坦克的单位体积功率、最大行程、动力传动系统工作的可靠性与效率、柴油机所具有的冷启动、采用多种燃料、低成本等性能指标均优于北约国家研制的M60A1坦克、“豹”1A1坦克、“酋长”Mk3坦克、AMX-30坦克。
T-72坦克动力传动舱的容积比西方国家坦克(未计算动力传动舱中的燃油)小28%~47%,动力传动舱的高度低25%~33%。
在功率相同时,T-72坦克柴油机的重量比国外类似发动机轻35%~
柴油机坦克
郭正祥
(9)
优劣剖析燃气轮机坦克55%,在容积相同时,俄罗斯柴油发动机的功率高出18%~64%。配备有离心式增压器的V-46(V-84)柴油机有很好的加速性。与“豹”1坦克和M60A1坦克的柴油机相比,T-72坦克的V-46发动机单位散热率比“豹”1坦克发动机小5%,比M60A1坦克空冷柴油机小43%。
俄罗斯坦克冷却系统风扇传动装置的功率消耗比北约坦克小13%~35%。因此, T-72坦克在世界任何地区的热环境中行驶时,其发动机功率都不会受其冷却系统的影响。但是,“豹”1坦克在环境气温高于23度的地域行驶时,其冷却系统就造成发动机的功率下降。而且,“豹”1坦克最大
行程也比T-72坦克小30%。因此,尽管德国坦克的单位功率比T-72坦克高11%,但是在“机动性”这个综合性能指标上还是不如T-72坦克。T-72坦克空气滤清系统的有效性能指标,至今在其它国家的坦克上也没有达到。
乌拉尔坦克设计局遵循的原则
坦克之心---浅谈坦克发动机发展历史与变迁
坦克自诞生道今天,走过了将近一个世纪的路程,作为坦克的心脏,坦克发动机的发展经历了“汽油机化”、“柴油机化”、“柴燃争霸”三个发展阶段。此文简要的介绍一下坦克发动机的发展历程·
“汽油机化”
早期的坦克基本上都是汽油机,也有蒸汽动力的坦克,由于早期蒸汽机有体积过大,热能效率低等缺点,并没有成批生产。
世界上第一辆坦克---英国“小游民”坦克与在索姆河战役中首次出战的马克I型坦克都使用的是戴姆勒公司生产的直列6缸水冷汽油机,最大输出功率只有77千瓦,相比之下它的28吨重量,配上功率这么低的坦克功率,只能用小马拉大车来形容了。它的坦克单位功率只有可怜的千瓦/吨,所以最大速度只有6KM/小时。比人的步行速度还慢。而且发动机噪声巨大,乘员车内简直无法交流,只好靠比划手势,下达命令。对外通讯设备极为落后(就算给车里配了电台,我想在车里也听不清)只能靠信鸽和车外步兵敲击坦克车体来传达,美军名将乔治·巴顿就曾经在敲坦克时负过伤。坦克鼻祖--英国小游民坦克早期所选用的坦克发动机尽管很原始,但它使坦克有了机动能力,开创了机械化战争的新时代。
第一次世界大战结束后到30年代后期,有些国家的坦克发动机主要是由航空发动机改装的,美国30年代中期开始研制,40年代开始生产的M3系列轻型坦克中的M3,M3A1,M3A2所使用的发动机是由美国大陆(Continental)公司生产的R-975-EC2或C1星型风冷汽油机,功率245千瓦,坦克单位功率已经达到了20千瓦/吨,最高时速超过50KM/每小时。德国从1936年装备的PzKpfW2系列轻型坦克开始直到1939年装备的PzKpfW3中型坦克和二次世界大战中德国坦克部队主要装备的武器—PzKpfW4坦克,最后至1942年成批生产的PzKpfW5系列坦克,全都采用汽油机。英国30年装备的轻型坦克至1940年开始生产的邱吉尔步兵坦克直到二战后装备的第一代主战坦克--逊邱伦主战坦克也都以汽油机作动力,所以直到二次世界大战期间,绝大多数坦克采用汽化器式汽油机。
柴油机和汽油机的区别和优缺点
我们知道,无论是汽油发动机还是柴油发动机,它们都属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。
作为日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然气高出近1倍,比汽油高出10%以上。与汽油相比,柴油不易挥发,着火点较高,不易因偶然情况被点燃或发生爆<--NEWSZW_HZH_BEGIN-->炸。由于两者挥发性和燃点的不同,导致使用这两种燃料的发动机有不同的点火方式。
汽油发动机的特点:体积小、重量轻、起动性好
汽油发动机中,油气混合气进入气缸后,在压缩接近终了时由火花塞点燃。因此,汽油发动机需要一套控制何时让火花塞工作的点火系统,此系统必须精确控制火花塞放电的时刻和火花能量的大小,才能保证汽油机的工作正常,汽油机的燃料供给系和点火系是汽油机上发生故障比例较高的部位。此外,由于汽油的燃点较低,汽油机的压缩比就不能太高,以免油气自燃,因此其热效率和经济性较柴油机为差。
汽油机的优点在于其体积小、重量轻、价格便宜;起动性好,最大功率时的转速高;工作中振动及噪声小,因此,在载客汽车,特别是轿车中,汽油机得到
了广泛的应用,特别是在我们国家目前生产的绝大多数轿车,都是采用汽油发动机作为自己的动力系统。
传统柴油发动机的特点:热效率和经济性较好
柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度,使空气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此,柴油发动机无需点火系。同时,柴油机的供油系统也相对简单,因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。
柴油机和汽油机的区别和优缺点
我们知道,无论是汽油发动机还是柴油发动机,它们都
属于内燃机,都是燃烧燃料后通过推动气缸内活塞作往
返运动来将燃料中的化学能量转换成为驱动车辆前进的
机械能量,因此两者的工作原理大体是相同的。
作为日常使用的燃料本身,柴油的能量密度最高,比液化天然气高出近 1 倍,比汽油高出 10%以上。与汽
油相比,柴油不易挥发,着火点较高,不易因偶然情况
被点燃或发生爆 <--NEWSZW_HZH_BEGIN炸-->。由
于两者挥发性和燃点的不同,导致使用这两种燃料的发
动机有不同的点火方式。
汽油发动机的特点:体积小、重量轻、起动性好汽油
发动机中,油气混合气进入气缸后,在压缩接近终了
时由火花塞点燃。因此,汽油发动机需要一
套控制何时让火花塞工作的点火系统,此系统必须精
确控制火花塞放电的时刻和火花能量的大小,才能保
证汽油机的工作正常,汽油机的燃料供给系和点火系
是汽油机上发生故障比例较高的部位。此外,由于汽
油的燃点较低,汽油机的压缩比就不能太高,以免油
气自燃,因此其热效率和经济性较柴油机为差。
汽油机的优点在于其体积小、重量轻、价格便宜;起动性好,最大功率时的转速高;工作中振动及噪声
小,因此,在载客汽车,特别是轿车中,汽油机得到
了广泛的应用,特别是在我们国家目前生产的绝大多数轿车,都是采用汽油发动机作为自己的动力系统。
传统柴油发动机的特点:热效率和经济性较好柴
油机采用压缩空气的办法提高空气温度,使空
气温度超过柴油的自燃燃点,这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此,柴油发动机无需点火系。同时,柴油机的供油系统也相对简单,因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机的好。
柴油机的优缺点分析
柴油机的优缺点分析
柴油机作为一种重要的动力设备,具有许多独特的优势,但同时也存在一些缺点。本文将从多个角度对柴油机进行全面地分析和讨论。
一、原理和构成
柴油机是一种利用压燃燃料产生高温高压气体驱动活塞作往复运动的内燃机,可广泛应用于汽车、船舶、发电机组以及农业等领域。它由燃料系统、进气系统、排气系统、冷却系统、点火系统、机体部分以及润滑系统等组成。相比于汽油机,柴油机的燃料是柴油,它本质上是一种高碳、高密度和低挥发性的燃料,因此需要更高的压力和温度才能点燃。
二、优点
1、高效
柴油机的效率较高,这主要是因为它能够提供更高的压缩比和更高的燃油效率。通常来说,柴油机的压缩比可达到 20:1 或更
高,燃油效率可达到 60% 以上。这意味着柴油机能够以较少的燃
料消耗实现更高的动力输出,进而降低使用成本。
2、耐久
与汽油机相比,柴油机的废气温度较低,因此它的发动机部件
也不容易受到高温的损害。此外,柴油机所使用的柴油比汽油更
稠密、更润滑,这也有助于减少发动机的磨损和损坏。
3、扭矩大
由于柴油燃料的高压缩率,柴油机通常拥有更高的扭矩。这意
味着柴油机能够在低转速下提供更好的加速性能和更大的牵引力。这也使得柴油机非常适合于较重的载货车或拖车等应用。
4、易于维护
柴油机的设计相对简单,不需要点火线圈、火花塞等零部件,
因此其维护成本远低于汽油机。同时,柴油机的可靠性也更高,
故障率要低于汽油机。这也使得柴油机更加适合应用于重负荷的工程机械或拖拉机等设备中。
5、环保
柴油机相对于汽油机来说排放更加清洁。由于柴油燃料的化学性质不同,其产生的废气中含有较少的有毒气体。此外,随着柴油机技术的不断进步,排放标准也逐步提升,柴油机的环保性将得到更好的保证。
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训练比赛中表现非常卓越,展现出了 它的高速度和高超的弹跳性能,从跳 台上能弹跳 20多米远。但其薄弱的装 甲仅能防枪弹和小弹片的打击,而且 配备的小口径火炮在与敌人的反坦克 武器对抗时显得无能为力。世界上这 种最快速的坦克具有比所有现代坦 克,其中也包括T-80U主战坦克都要 高的单位功率,但是这种快速坦克在 1937年却不能抗击小口径反坦克炮的 攻击。而这些坦克编配的是当时苏联 工农红军最优秀的坦克乘员。
量的 T-26 轻型坦克和 BT 轮 - 履坦
克,它们成了苏军机械化分队和坦克
分队的基础。而T-28 中型坦克和T-
35重型坦克在装备数量上却受到了限
制。BT 轮 -履坦克具有很高的单位功
T-80U 主战坦克后视图
率,在机动性能方面是当时世界上无
与伦比的。具体数据见 BT 轮 - 履坦
对坦克优劣的最好评判是武器市 克对比的“优势”。他们认为本文论述 克机动性能表。
FOREIGN TANK
[战车点评]柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析
坦克的速度
车辆的速度与驾驶员的素质和道
路条件密切相关。在确定未来装甲装
备的最高速度时,必须对存在的各种
障碍和问题要有清晰的认识,克服障
碍与解决技术难题密切相关,而且更
为重要的是要认真考虑与“人的因
素”密切相关的问题。
在 20 世纪 30 年代,苏联拥有大
上述对 T-80 坦克能力的描述与 坦克作战使用没有任何联系,也同样 与俄罗斯未来的坦克制造业没有关 系。同时,俄罗斯有关专家对T-80坦 克的拥护者在各种大众传媒上将该坦 克称为“神奇的坦克”、“当今世界上 性能最完美的坦克”、“俄罗斯民族的 财富”等溢美之词也非常厌恶。
37 《国外坦克》2009 年第 3期
在确定的区域内集结如此众多的 坦克装甲车辆,如果不组织好部队纵 队行军,不组织好对敌人大规模杀伤 性武器和空中打击的侦察、警戒和防 护,不组织好对行军纵队的伪装、工 程保障、技术保障和后勤保障,以及 不组织好警戒勤务和定点指挥问题, 其后果简直是不可想象的。
如果承认在作战行动中优先单独 采用坦克的构想,那么就必须毫不迟 疑地着手对坦克战术技术性能指标进 行修改。
近几年来,在俄罗斯大众媒体和学术刊物上对柴油发动机型坦克和燃气轮机型坦克的优缺点展开了激烈的争论,有
些言语达到了互相攻击、水火不容的程度。本文主要介绍柴油机型坦克的拥护者——俄罗斯国营乌拉尔运输车辆制造厂 设计局瓦维隆斯基、库拉克萨和涅沃林的观点。他们的观点涉及内容广泛,分析也算有理有据,正确与否本文不作过多
尽管装备苏军的所有新型坦克都
观察瞄准镜和武器的安装孔等部位), 高质量地提高了机动性,但是战斗条
改进坦克后部动力传动室的配置。必 令中规定的平均行驶速度却没有随之
行驶速度(千米 /小时) 行驶间距(米)
30
30
35
50
40
75
50
150
坦克行驶速度达到 7 5 ~1 0 0 千
米 / 小时时,坦克行驶间距已达到数
百米。
科斯坚科研究员在其学术研究著
作中有这样的论述:“正如经验验证
的那样,单靠提高坦克的行驶速度并
T-34 坦克
不能提高坦克行军纵队的速度”,并 提供了如下曲线图:
坦克运用领域的一个重要军事理 论家、军事科学博士塞什金教授在 《局部战争和武装冲突中的坦克》专 著中特别着重强调指出,在参加局部 战争和区域性武装冲突的部队编组 中, 坦克数量和比重的增长已经成为 发展趋势。例如,1967 年的第 3 次中 东战争,交战双方参战的坦克达到了 3 000 辆;1973 年的第4 次中东战争, 交战双方参战的坦克达到了 6 700 辆;海湾战争(“沙漠风暴”行动)中 参战的坦克已经超过了 9 000 辆等。 塞什金教授分析研究了 20 世纪 50 年 代至今的局部战争和武装冲突中有关 坦克使用的浩瀚文献,其中一次也没 有出现证实坦克单独参战的论述。
的是 T-90S 主战坦克。因此,符合逻
辑的推论,未来坦克制造业的希望应
该是与 T-90 坦克研制生产密切相关
的乌拉尔运输车辆制造厂。
在坦克发展方向问题上发生争论是
不可避免的。这种争论也是坦克研制者
和坦克兵的职责之一,也是正确决策出
台所必须的。但是,不管问题多么尖锐,
俄罗斯大多数专家深切期望,讨论应该
其它坦克则使用汽油)和新型弹药 持。T-80 坦克研制者之一在阐述 21
(这是因为安装了提高威力的火炮)。 世纪主战坦克的需求时说,坦克要取
向军队供应的这些物资也没有准备 得战术技术的成果是:“单位功率达
好。所需柴油和训练弹药的缺乏阻碍 到 22~36.8 千瓦 /吨,平均行驶速度
了坦克协同作战训练的实施。
闻名于世的 T-34 坦克在二战开 导人在为部队配备单一标准型 T-90
始前并没有进入批量生产,其可靠性 主战坦克问题上犹豫不决。T-80 坦
也有待进一步提高。装备部队的新坦 克研制者声称该车的最高速度能达到
克需要使用适用的新型燃料(T-34 100 千米 / 小时,从而得到了国防部
坦克和 KV-1 重型坦克使用柴油,而 汽车装甲坦克兵总局个别领导人的支
有充分论据和客观文献的有力支撑。
遗憾的是,T-80坦克的拥护者经
常以技术上的傲慢态度对待自己的论
敌,歪曲事实、毫无顾忌的发表贬低
乌拉尔坦克作战性能的不当言论,影
响对坦克感兴趣的年轻人,甚至歪曲
部分专家关于坦克发展现状与问题的
概念。为此,乌拉尔运输车辆制造厂 设计局的有关专家也试图简要地分析 燃气轮机型 T-80U 坦克与 T-90S 坦
信息要比介绍坦克武器威力和防护能 度可能达到 35~40 千米 / 小时。
的机动能力,那么在现代战争中摆在
力的信息要多得多。同样,尽管 T-
坦克行驶间距对坦克速度的影响 第一位的是单辆坦克的灵活和机动能
80U 坦克行动部分可靠性差,但还是 是什么关系呢?
力”,特别是在“游击战争”中的快速
装备了部队,以及出现了俄军高级领
俄罗斯 T-90 主战坦克,1992 年批量生产并装备部队 研制单位——国营乌拉尔运输车辆设计局
生产单位——国营乌拉尔车辆制造厂生产联合体
38《国外坦克》2009 年第 3期
FOREIGN TANK
柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析[战车点评]
T-90 主战坦克后视图
是部队这种需求,在杰出的总设计师 科什金的领导下,研制出了传奇的 T-34 坦克。该车的研制成功向军事 领导人表明:在 1933 — 1934 年间装 备的装甲战车以损失装甲防护和火力 为代价换取高行驶速度的赌注是不明 智的,而未来坦克应该仅采用履带式 行动装置,最适宜的最大速度为 54 千 米 / 小时。但是,采用新的中型坦克 的问题则拖到 1940 年才解决(T-34 坦克开始装备部队)。在此之前,苏联 只生产过时的T-26型和BT型轻型坦 克,而苏联红军则只能使用这类坦克 与德国中型坦克搏杀。
2007 年11 月俄罗斯《明天报》第 730 期上刊登了科济什库尔特和叶夫 列莫夫共同撰写的“坦克圆舞曲—— 俄罗斯坦克制造业的未来”。在这篇 文章中,作为高级技术专家的作者以 坦克兵的名义演绎 T-80 主战坦克的 “卓越”能力来吸引读者。例如,他们 用“坦克兵圆舞曲”、“钉入木头的钉 子”、“坦克撞到混凝土墙发动机也不 熄火”等词语来描述 T-80 主战坦克。
为70~75 千米/小时,最高速度达到
到 1941 年 12 月 1 日,卫国战争刚 刚进行 4 个月,卫国战争初期苏联红 军装备的23 000辆坦克就损失20 000
100 千米/小时,坦克寿命为3 000~ 4 000 小时。要实现这些技术要求,必 须使用燃气轮机。”为实现上述神化
坦克营纵队实际速度 V1 与单辆坦克最大 行驶速度 V2 关系曲线图
2008 年2月3 日,俄罗斯坦克制造工业的卓越活动家、开放型股份公司“特种车辆”设计局总设计师波波夫与世长 辞。他的名字与研制和完善安装燃气轮机的 T-80(T-80U)主战坦克紧密地联系在一起。他具有天才的组织能力和德 高望重的威信,他成功地与以克利莫夫名字命名的工厂试验设计局的发动机制造者、俄罗斯数十个生产企业和科研机构 一起,研制出了坦克燃气轮动力装置,这种燃气轮机在技术性能上优于美国“艾布拉姆斯”主战坦克上安装的燃气轮机。
T-26 轻型坦克
BT 轮 - 履坦克机动性能表
型号和装备时间
BT-5(1933 年) BT-5IS(1939 年) BT-7(1933 年) BT-7M(1939源自文库年)
单位功率(千瓦 / 吨)
25.7
26.8
22.7
24.2
公路速度(千米 / 小时)
用轮行驶
72
84
73
86
用履带行驶
场。按照美国媒体的预测,在最近几 的 2 5 个问题是有具体事实和文献资
BT 轻型坦克深受苏联坦克兵和
年,世界上坦克出口量最大的国家仍 料支撑的,因此,对俄罗斯坦克制造 坦克将领的喜爱。当时,在军队中还
然是俄罗斯,该国向国外出口量最大 业现状的真实阐述是能令人信服的。 进行了坦克跳跃比赛。BT轻型坦克在
52
53.5
53
62
公路燃料储备行程(千米)
用轮行驶
200
250
500
630
用履带行驶
150
170
375
520
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FOREIGN TANK
[战车点评]柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析
坚科对坦克纵队坦克行驶间距与速度 的关系来说明这个问题(如表所示):
评论。由于文章较长,本刊分期连载,以供读者研究参考。
俄罗斯 T-80U 主战坦克,1985 年装备部队,1986 年开始批量生产,1992 年停止批量生产 研制单位——国营列宁格勒基洛夫厂 SKB-2 特种车辆设计局
生产单位——国营列宁格勒基洛夫厂生产联合体、鄂木斯克运输车辆制造厂
从俄媒体言论引出的话题
在这里我们引用俄罗斯专家科斯 机动能力和快速突击能力。
40《国外坦克》2009 年第 3期
FOREIGN TANK
柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析[战车点评]
这种观点没有得到俄罗斯军方的 完全认同。2005 年 9 月俄罗斯陆军总 司令马斯洛夫上将对记者说:“在反 恐作战行动中采用坦克部队终究是局 部的,对于坦克部队来说,这不是它 们的典型作战任务。坦克部队的主要 使命是在局部战争和大规模区域性战 争中作战。”
辆(俄罗斯军事历史研究所科斯坚科 般的行军速度指标要求,T-80 坦克
坦克究竟需要什么样的速度呢?
研究员引用的数据)。
的拥护者贾伏戈建议部队在纵队行军 “BT”轻型坦克的拥护者普罗科片科
目前看来,苏联(俄罗斯)坦克 时增大坦克间的距离。
和索洛维约夫认为,在发生局部战争
制造业并没有认真吸取历史的经验教
苏联红军轻型坦克的使用经验表 明:
—— BT 轻型坦克符合机动性要 求,但是负荷过载,行动部分可靠性 差;
——出现的问题是在同一级别装 甲战车中有T-26轻型坦克和BT轻型 坦克两种车型,从而加重了保障负 担。
显然,对苏联红军的武器装备来 说,迫切需要一种单一型的、性能可 靠的和适合所有部队的新型坦克。正
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柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析[战车点评]
柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析(1)
郭正祥
俄罗斯装备有两种类型的主战坦克——安装燃气轮机的 T-80(T-80U)坦克和安装柴油发动机的 T-90 坦克。这 两种坦克有基本相同的战斗质量和外形尺寸,在战术技术性能上也有许多相似之处,但是在结构上却有明显的差别。T- 80 坦克的研制者声称:该车是俄罗斯 21 世纪坦克中最具特质和性能最优良的坦克。
巴斯特纳克研究员在分析现代作 战环境所特有的主要因素对坦克装甲 车辆的影响后说:“坦克装甲车辆的
诸多性能和特点在战场上的充分体 是按照战斗条令规定的要求进行的,
现,必须考虑其整体效能的发挥:增 而“金合欢”部队行军试验中的行军
强战车前弧范围的装甲防护,特别要 速度则是按照坦克技术能力进行的。
注意坦克特殊部位的装甲防护(例如
俄罗斯坦克领域著名的坦克理论 和军事冲突中,“需要有装备高速机
训!在俄罗斯军队坦克型号杂乱、出 与实际使用方面的研究专家、技术科 动能力的战斗车辆和支援车辆的快速
现各种型号燃滑油料和零部件;在所 学博士布里列夫少将认为,在21世纪 反应部队。如果过去在坦克部队的使
有大众媒体中,介绍坦克的弹跳能力 前 2 5 年坦克纵队行军的平均行驶速 用构想中,摆在第一位是要保持坦克