AG真人官方app下载发动机里的战斗机 缸内直喷技术空战史

  成功案例     |      2024-03-02 02:38

  AG真人官方app下载[汽车之家 车坛轶事] 这次的奇异机器,我们讲讲发动机。回想十年前,汽车发动机主流还是多点电喷的,那会儿大众和奥迪刚装备“缸内直喷”,感觉就是汽车界的黑科技。不过你知道否?如今家用车上的缸内直喷已经是别人玩剩下的了,这项技术其实一百年前就出现!让它成名的是二战时期的战斗机。

  大家应该都记得,在汽油机之前,直喷技术一直装备在柴油发动机上,这也是它最初的应用起源。1894年,第一个采用缸内直喷的柴油机原型机诞生,当然那会儿汽车诞生才不过几年时间,肯定只是初步试验阶段,更别说应用了。

  汽油机的节奏也没晚几步,1902年,法国人Leon Levavasseur研发了第一个汽油直喷发动机的结构,1906年把它装备在法国航空制造商安托瓦内尔公司的航空发动机上,这是世界上第一台V16发动机,输出功率100马力,并且成功装备飞机。

  德国人在机械方面一贯超前,所以很快也开始尝试。雨果·容克斯(Hugo Junkers)是德国航空领域的先驱,推动了例如全金属机身等很多技术。1916年第一台直喷汽油机装在了容克斯公司的飞机上AG真人官方app下载,当然还是小规模实验性质的。

  北欧国家往往能给人带来小惊喜。1925年,一位瑞典的工程师乔纳斯·赫斯曼(Jonas Hesselman)研发了一台直喷发动机,它的特点是既可以使用汽油也可以使用柴油,运行模式也是奥托循环和迪赛尔循环的混合体。赫斯曼发动机在二三十年代被用在瑞典的公共汽车和其它服务车辆上,算是直喷汽油机在汽车方面的最早应用了。

  真正发扬光大的还是德国。如今大名鼎鼎的博世公司在这方面很积极,30年代该公司开发了成熟的汽油缸内直喷技术,用在奔驰和宝马的航空发动机上,紧接着很快就投入到二战中。

  需要明确的是,当时的直喷并非现在的电控,而是使用纯机械控制的原理,精确度肯定比当今汽车差远了,燃油消耗也不比化油器少,当然他们用这玩意绝不是想省油,主要目的是增加飞机的功率同时提高机动性,其中比较著名的航空发动机之一是戴姆勒-奔驰公司的DB601和DB605系列。

  1933年戴姆勒-奔驰公司研制了新一代的DB600系列发动机,性能接近1000马力,是当时世界最先进发动机。1935年奔驰在此基础上加入了缸内直喷技术,就成了名器DB601AG真人官方app下载。

  DB601和DB600的大体布局相同,水冷倒置V12布局,发动机排量33.9升,最大功率约1100马力,1940年开始装备在著名的梅塞施密特Bf109E战斗机上。

  其实DB601的功率倒没有什么厉害的,优势就在这套直喷。不列颠空战早期的飓风和喷火战斗机装备的“灰背隼”(Merlin)发动机还在使用传统的浮子化油器,它的问题是只能承受正向的重力加速度,如果有持续负向重力的话就有可能“淹掉”化油器使得发动机功率降低甚至熄火,而采用直喷技术的德国战斗机不存在这种问题。

  因此Bf109在空战中经常利用负g值机动去应付对手,例如在平飞时推杆俯冲AG真人官方app下载,如果英国战斗机也跟着俯冲就可能失去动力。

  另外德国王牌飞行员哈特曼还发明了一种机动动作称为“哈特曼逃逸”。被敌机从后面咬住时,德国飞行员会先做一个大角度的水平盘旋,当敌人即将获得射击窗口的瞬间猛然推杆向盘旋圈外飞,由于有直喷发动机的优势使得发动机可以持续输出,让飞行员摆脱敌人攻击,而早期英国战斗机就无法做出这样的机动动作。

  当然英国人也不是完全没有办法,他们可以做半个滚转倒着向下俯冲咬住敌人,这样就持续保持正向的加速度。

  除此之外1941年时灰背隼发动机开始装备由Bendix和Stromberg公司联合开发的无浮子式压力化油器,负g值也能顺畅的供油,彻底解决了机动性问题,帮助英国赢得了不列颠空战的胜利。

  除了德国战斗机之外,另一个大量应用直喷技术的可能有些出乎各位的意料:是苏联。苏联二战时期的什维佐夫Ash-82FN就是一台缸内直喷的发动机,它是在化油器Ash-82的基础上改进而来,最大功率超过1800马力,装备在拉格-7等战斗机上,使之成为十分成功的机型,各种绕死德国对手。

  当然缸内直喷也不是哪哪都好,最大的缺点或许是对当时来说技术比较复杂,原本英国人就考虑给自己的灰背隼发动机换装缸内直喷,但这样做就需要重新制作缸盖,改装费用很大。另一方面直喷的动力提升也不一定很明显,英国人就发现缸外油气混合可以使进气温度降低25摄氏度从而提升功率。综合以上两点英国人没有换装直喷而是改用了压力化油器。

  正如本文开头所说的,缸内直喷技术其实并不是最近二三十年才有的概念,它早就在二战时期发挥了作用。有些时候想想现在现在家用车的技术曾经装备在最顶级的战争机器上也别有一番奇特的感觉。当然我们身边很多民用新技术都是来自于军事装备,这个倒也没什么稀奇的,你能想到什么这方面的例子?评论中可以分享一下。(文/图 汽车之家 罗浩微博@Tapirman)