[坦克发动机的方方面面(下)] 2018汽车发动机排名

　　发动机的油、气、水、电 　　 　　一提起坦克发动机，人们立刻就会想到它那活塞、连杆和曲轴，以及气缸套、气缸体和气缸盖等。但是，且慢，坦克发动机要想正常工作，还离不开油、气、水、电这“四大要素”。而把油、气、水、电和发动机联系起来的，便是发动机的各个辅助系统，包括：起动系统、燃油供给系统、进气系统和排气系统、冷却系统和润滑系统等。让我们看一看和坦克发动机有关的“油、气、水、电”方面的知识吧!
　　油――坦克发动机用的油包括燃油和润滑油(也称机油)，有时还包括润滑脂。
　　气――坦克发动机的“气”，包括：进入气缸的空气，即进气；空气和燃料形成的混合气；做功后由排气管排除的废气。此外，有许多坦克柴油机要用高压空气来起动。
　　水――在坦克发动机中，水不是工质，而是传热的介质。随着坦克发动机的功率越来越大，气冷发动机(或称风冷发动机)越来越显得力不从心。到了20世纪60年代，坦克用气冷发动机已是凤毛麟角，只有美国的M60坦克和日本的74式坦克上采用了气冷柴油机。到了80年代以后，在主战坦克上，已悉数采用水冷式发动机。
　　电――一般讲，发动机的起动要用上蓄电池和启动电动机。此外，坦克发动机要带动发电机，为整个坦克提供电源。
　　看来，坦克发动机离开了“油、气、水、电”，还真是寸步难行，英雄无用武之地。坦克发动机通过各个辅助系统复杂的管路和线路供油、供气、供水、供电，共同组成一个有机的整体，发出强大的动力。
　　
　　燃油最重要
　　
　　无疑，在坦克发动机工作的“四大要素”――油、气、水、电中，最重要的还是“油”，特别是燃油。燃油，是发动机动力的源泉；而发动机，只不过是将燃油的化学能转换为机械能的机器而已。
　　燃油有汽油、柴油和煤油之分。由于当代坦克已经实现了柴油机化，故坦克发动机用的主要燃料还是柴油。即使是多燃料发动机，也还是以用柴油为主，只不过在不得已时可以用汽油或煤油而已，而且在更换燃料时，还要调整喷油提前角，稍显麻烦。
　　柴油机和汽油机的着火方式不-同，前者是压燃式，后者是点火式，因而其所用的燃料――柴油和汽油也有很大不同。后者侧重于挥发和点火性，以辛烷值来表示。人们常说的93号汽油或96号汽油等，实际上就是汽油的辛烷值。几十年前，用的还是60号汽油或66号汽油，汽油标号的提升也反映出科学技术的进步。而柴油则侧重于其着火性，以其十六烷值来表示，十六烷值越高，着火性越好。不过，各国军方往往以柴油的低温流动性来分类，分成夏用柴油、冬用柴油和极地柴油，对应的牌号分别为-10号柴油、-35号柴油和-50号柴油，数值表示其凝固点。除了流动性外，柴油在燃烧室中燃烧时，容易生成积碳，大油门时容易冒黑烟，如“扑扑”行驶的农用拖拉机就常常冒黑烟。
　　
　　机油不可少
　　
　　坦克用润滑油，俗称机油，不是可有可无，而是一刻也不能少。最明显的表现是，在发动机倒爆时。由于曲轴反转，机油泵也反转，泵不上油，只消几分钟就能使发动机的轴瓦和曲轴烧毁，酿成大事故。应当说明的是，机油的主要作用是润滑和带走摩擦件的热量，即散热，而且从某种意义上讲，散热的作用更大些。
　　坦克机油，通常按其粘度分为10类。也有的国家按使用条件来分类，分为CA、CB、CC、CD、CE共5个等级，第一个字母表示是柴油机用机油，第二个字母表示质量等级，E级最高。增压坦克柴油机要用CC、CD或CE级机油。
　　机油的粘一温特性也很重要。近年来，装甲部队爱用粘一温特性好的稠化油，可以冬夏季通用，不用换季时换机油。
　　在使用中还要注意的一点是，发动机烧机油。由于活塞环的泵油作用，总会有极少量的机油窜入气缸中并“被”燃烧。如果活塞环磨损严重，泵油作用就更明显，机油消耗量增大，排气管冒蓝烟。这就表明你发动机该大修了。
　　
　　坦克发动机的“口罩”――空气滤清器
　　
　　来了沙尘暴，就要戴口罩。坦克在越野的砂土地上疾驶时，履带扬起的沙尘要赛过沙尘暴好几倍，而坦克发动机的运动件又是十分精密的零件，对进入气缸的空气清净度的要求非常高，这就要求坦克发动机要有一个很管用的大“口罩”――空气滤清器。
　　坦克发动机的空气滤清器一般由两级组成，第一级为旋风筒式滤清器，第二级为滤尘丝盒。发动机活塞上下运动造成的负压将空气从旋风筒侧向切口吸入并急速旋转，在离心力的作用下，大粒尘土被甩向筒壁，随后落入下部的集尘箱，最终被发动机废气引射器抽入排气管排出车外；较清洁的空气经粘有机油的滤尘丝黏住，这样，进入发动机气缸中的便是清洁的空气。这个滤尘丝盒，便是发动机的大“口罩”。空气滤清器可以滤掉99.99％以上的沙尘，很了不起。
　　讲一个海湾战争中的故事。由于当时的伊拉克处于旱季，沙尘暴频频发生，且强度很大。美军参战的M1主战坦克本来有很完善的空气滤清系统，但是，仍然有些“捉襟见肘”，乘员们开始时为频繁清洗空气滤清器的滤尘丝盒发愁。不久，美国大兵就想出一个“土办法”，用女人穿的长丝袜罩住发动机的进气口……你还别说，这一招还真管用，大大减轻了美军坦克兵保养坦克的时间。
　　
　　排气有讲究
　　
　　坦克发动机的排气还有什么讲究吗?接上排气管，把废气排到大气中不就OK了吗?事情当然没有那样简单。
　　早期坦克上用的发动机排气管往往要接上一个消声器，以降低发动机的排气噪声。其实，坦克发动机的噪声也不完全是坏事，当坦克发起冲击，“哗哗”的履带声、“突突”的发动机排气噪声，对敌方是一种强大的震撼力。后来的坦克发动机排气管上一般不再加消声器。只有部分装甲侦察车上加消声器，以利隐蔽侦察。
　　前面讲过，发动机废气要带走大约三分之一的能量，白白排放到大气中十分可惜。为了利用发动机废气的能量，坦克设计师们想了不少办法，最成功的当属发动机的废气涡轮增压器。废气的能量吹动涡轮，再带动压气机旋转，使进入气缸的空气量成倍增加，再多喷些燃油，从而使发动机的功率成倍增加。废气的能量还可以利用引射作用将空气滤清器集尘箱中的灰尘带走；或者将水散热器中的热量带走，我国自行研制的63式水陆坦克上的水散热器用的就是这一招。
　　还有一条是利用触媒再燃烧的方式或化学的方法，来降低废气中排出的有害物质的含量，提高环保等级，就像汽油车排放由欧Ⅱ到欧Ⅲ，再到欧Ⅳ一样。
　　在坦克潜渡之前，还要在发动机的排气管口处安上一个单向排气活门，以防止水倒灌到发动机中。
　　此外，在红外仪器的“眼睛”里，发动机排气管是最明晃晃的目标。 如何降低排气管的“热目标”，也是设计中必须考虑的问题。看来发动机排气的名堂还真不少哩。
　　
　　压缩空气的妙用
　　
　　在这里，还要提到一种“气”，那就是压缩空气，或称高压空气。其主要用途是起动发动机。将高压空气冲入发动机的气缸，克服发动机各部分的摩擦阻力和压缩空气的阻力，使曲轴达到一定的转速，以保证达到柴油自燃的温度，使发动机顺利起动。
　　早期的坦克以手摇手柄起动或电起动，一旦电瓶没电，坦克只好“趴窝”。特别是冬季，发动机各部位的阻力大，而电瓶(蓄电池)的容量又降低，往往要从保温间里抬出电瓶，现往车上装，十分麻烦。有了压缩空气瓶后，便可以在冬季采取联合起动方式，即电起动和空气起动同时使劲，自然可以顺利起动。
　　压缩空气瓶的气压高达150个大气压，足够强劲，两个高压空气瓶可以起动十来次没问题。不过，更换高压空气瓶总是一件麻烦事。20世纪60年代以后的坦克，已开始装上了空气压缩机，由发动机带动，可随时随地地向高压空气瓶中充气，自然十分方便。
　　高压空气还可以用于坦克保养或清洁潜望镜，高压空气一吹，灰尘污物全没。
　　
　　水――冷却加温系中的重要角色
　　
　　说完了“油”和“气”之后，该说说“水”了。首先来说一说发动机的冷却方式中，水冷和气冷的区别。水冷也好，气冷也好，都是要把要把发动机高温零件的过高的热量带走，使发动机能正常工作。气冷发动机通过大量的散热片将多余的热量排除到空气中；而水冷发动机则是先用水作为介质将热量带出，再用散热器将热量散到大气中。气冷发动机不需要庞大的冷却水系，结构较简单，维护保养也较方便，抗毁性强，最典型的就是摩托车上多采用气冷式发动机，它的突出缺点是冷却效能不如水冷式的。当坦克发动机的功率越来越高时，气冷式发动机便显得“力不从心”，致使当今的坦克发动机成了水冷发动机的“一统天下”。究其原因不难理解，水是自然界热容量最高的物质，又是流体，而空气虽然也是流体，但其热容量和比热远不及水，散热效果自然不如水。
　　在发动机的冷却加温系中，水是工作介质，而且是双向作用的――发动机正常工作时，将发动机部件多余的热量带走；天冷时，加温器烧热水通过管路循环来加温发动机的各个部件。为了实现水的流动、散热或加热、加水和放水以及测量和监控，需要一大套部件来为它服务，构成了庞大的冷却加温系。
　　冷却加温系的水冷部分由水泵、水散热器、加水口盖、防水开关、水温表、水管、蒸汽活门等组成；空气冷却部分由风扇、进气百叶窗和出气百叶窗等组成；加温部分由加温器，接通开关、加温器开关、水管、蛇形管等组成，形象点说，加温器就是一个“小锅炉”。可以毫不夸张地说，坦克的冷却加温系是坦克发动机各辅助系统中个头最庞大的系统。
　　
　　防冻液――特殊的“水”
　　
　　有车一族对防冻液当不会陌生。顾名思义，防冻液是用来防止在严寒的冬季里发动机冷却系中的水结冰冻裂气缸套。常用的有乙二醇防冻液和酒精、甘油、水防冻液。防冻液是一种特殊的“水”，属于特种液体一类。它的最大的优点是既能传热和带走热量，又能在低温时不致结冰，保持发动机的正常工作。在过去，公交总站往往在冬季竖起一个大牌子――“司机师傅，你放水了吗”?以此来提醒司机师傅不要酿成大错。现在好了，汽车的水箱里加的是防冻液，免去司机师傅出车前加水、回场后放水的劳顿。
　　不过，防冻液的最大缺点是比热稍低，热容量只有水的五分之四，其冷却效能自然比水稍差。从低碳经济的角度看，加水比加防冻液要更经济些。再有一条是，防冻液有轻微毒性，使用中切记不要用嘴来吸，以防中毒。
　　
　　电对发动机有什么用?
　　
　　在坦克发动机的“油、气、水、电”这四大要素中，似乎“电”最不起眼。有些人可能认为，本来发动机就是提供动力的，有没有“电”无所谓。实际上当然不是那回事。
　　电能，一个最大的优点是可以方便地传输，也便于以化学能的形式储存(蓄电池)。而内燃机一类的发动机，一熄火，动力也就“归零”了。
　　有的坦克发动机以电起动方式为主，由蓄电池和起动电动机来完成这一任务。近年来，在主战坦克上似乎多以高压空气起动为主，起动的可靠性大大提高。此外，蓄电池的能量可以在发动机不工作时，向各耗电装置供电，如坦克内部的照明用电、转动炮塔、开动火炮稳定器等。令人稍感遗憾的是，由于坦克上的蓄电池的容量要求相当高，至今仍然用的是好几十千克重的铅蓄电池，可以说是“几十年一贯制”。铅蓄电池个头大、而且重，“抬电瓶”被称为坦克乘员的“三大力气活”之一。如果谁能发明一种电容量大而又小巧玲珑的坦克蓄电池，那可是对坦克技术的一大贡献。