現(xiàn)如今，世界上所有國(guó)家的坦克都是使用柴油機(jī)，但是在二戰(zhàn)時(shí)期各國(guó)生產(chǎn)的坦克幾乎全部使用汽油機(jī)，除了蘇聯(lián)從T-34坦克、日本從90坦克以后才開始使用柴油機(jī)。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的反差？

　　圖注：蘇軍的T-34坦克

　　當(dāng)然，時(shí)代是進(jìn)步的。過(guò)去坦克使用汽油機(jī)，現(xiàn)在坦克使用柴油機(jī)，必然是因?yàn)椴裼蜋C(jī)比汽油機(jī)更加適合在坦克上使用。最主要原因就是因?yàn)樘箍耸侵匦蜋C(jī)械，而柴油機(jī)憑借著自己熱效率高帶來(lái)的動(dòng)力強(qiáng)油耗低，是重型機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的不二人選。

　　至于柴油機(jī)為什么比汽油機(jī)熱效率高，這里可以簡(jiǎn)單科普一下。柴油機(jī)和汽油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)的一種。內(nèi)燃機(jī)指通過(guò)使燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。只不過(guò)柴油機(jī)是柴油在機(jī)械內(nèi)部燃燒，而汽油機(jī)是汽油。由于汽油本身閃點(diǎn)低易揮發(fā)，所以汽油機(jī)里汽油是和空氣先混合后壓縮到一定程度，再通過(guò)點(diǎn)火裝置進(jìn)行燃燒產(chǎn)生能量。而柴油本身閃點(diǎn)高、燃點(diǎn)低，所以柴油機(jī)里柴油是在空氣壓縮到一定程度后，噴入高溫的空氣中發(fā)生燃燒產(chǎn)生能量。燃料不同的特性，導(dǎo)致常見的沖程內(nèi)燃機(jī)采用了不同的工作原理，而其中最影響熱效率的就是空氣壓縮比。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，在燃燒前空氣壓縮的越狠，燃燒后做的功就越大。由于在密閉的空間空氣被壓縮，自身溫度會(huì)升高，所以這也就導(dǎo)致了汽油機(jī)里空氣和汽油（霧化）的混合物很難比柴油機(jī)里單純的空氣壓縮的更低，因?yàn)榭諝夂推偷幕旌衔镆坏嚎s的太狠，混合物就會(huì)在點(diǎn)火之前提前燃燒，發(fā)生爆缸。所以這就是為什么柴油機(jī)比汽油機(jī)熱效率高的主要原因。當(dāng)然，還有一些次要原因，這里就不一一贅述。

　　圖注：四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖，途中Vh和Vc的比值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)效率越高

　　那么問題回到最初，二戰(zhàn)時(shí)期的坦克為什么多用汽油機(jī)呢？原因是當(dāng)時(shí)柴油機(jī)的技術(shù)還不過(guò)關(guān)。雖然柴油機(jī)在1897年的時(shí)候由德國(guó)工程師狄塞爾研制成功，但是20世紀(jì)初主要還是用于固定式發(fā)電機(jī)組、輪船還要火車，直到1920年才開始用于汽車和農(nóng)業(yè)機(jī)械。原因就是依靠壓縮點(diǎn)火的柴油機(jī)點(diǎn)火成功率不高，且本身體積大、重量重。這些技術(shù)缺陷使得當(dāng)時(shí)的柴油機(jī)還難以運(yùn)用到坦克上。蘇聯(lián)和日本如果不是因?yàn)樾枰诤涞奈鞑麃喿鲬?zhàn)，恐怕也不會(huì)過(guò)早的將柴油機(jī)技術(shù)運(yùn)用到坦克上，畢竟汽油由于閃電低，在低溫條件下結(jié)冰后根本無(wú)法使用。反觀汽油機(jī)，早在1876年德國(guó)人奧托就根據(jù)德·羅沙的設(shè)想，制造了第一臺(tái)四沖程汽油內(nèi)燃機(jī)。而且這種汽油機(jī)問世后，很早就被用于汽車制造，1886年問世的奔馳1號(hào)就是安裝了汽油機(jī)。所以一戰(zhàn)坦克被發(fā)明時(shí)就是安裝了汽油機(jī)，到了二戰(zhàn)時(shí)期，大多數(shù)坦克也是使用了汽油機(jī)。

　　圖注：狄塞爾和他發(fā)明的世界上第一臺(tái)柴油機(jī)

　　作者：翁宗波，軍事裝備科普專家，國(guó)防大學(xué)工程師，主要從事國(guó)內(nèi)外高科技裝備、各兵種主戰(zhàn)裝備、聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)等方面的研究，先后在《解放軍報(bào)》《中國(guó)國(guó)防報(bào)》《兵器》雜志等軍事類報(bào)刊雜志發(fā)表文章200余篇，個(gè)人榮立三等功1次。

　　出品：科普中國(guó)

　　作者：翁宗波

　　策劃：金赫

　　監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

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