液压油沾到裤子上怎么去除(为什么欧美坦克的负重轮是7对而我们是6对?说说坦克的动力系统)

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篇首语:只要学不死,就往死里学。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了液压油沾到裤子上怎么去除(为什么欧美坦克的负重轮是7对而我们是6对?说说坦克的动力系统)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

液压油沾到裤子上怎么去除(为什么欧美坦克的负重轮是7对而我们是6对?说说坦克的动力系统)

五对轮、六对轮、七对轮——

曾几何时数负重轮成了咱们中国军迷的一个梗,搞得不少人看到坦克的第一反应就是1、2、3、4、5......先数数是不是五对负重轮!只要不是,那就不是59改......

➽以上皆是59改,不信你数数负重轮

后来随着80式、88式、96式、99式的相继服役,我们的国产坦克才摆脱了"五对负重轮"的标签。但是随之而来的又有了一系列新问题——为啥同欧美坦克相比,我们的坦克要少一对负重轮?欧美7对,咱6对?坦克的负重轮到底是7对好还是6对好?

➽M1和豹2都是7对负重轮

➽咱的96和99都是6对负重轮

很多人都问过坦克君这些问题,不过我从来没有正面回答过;因为这个问题要回答非常简单,一句话就能说明白——我们的坦克之所以比M1、豹2那些欧美坦克少一对负重轮,是因为咱们坦克的发动机是横置的,而西方坦克的发动机是纵置的!

所谓发动机横置,就是把发动机在车体里横着放:

➽T-44的发动机布局图,注意发动机是横在车体里面的

而发动机纵置,就是把发动机竖着放在车体里面:

➽黑豹中型坦克就是典型的发动机纵置,发动机竖着放在车体里面;只不过黑豹把变速箱放在了车体前部,让动力舱显得不是太长

发动机是一个长条状的物体,所以横着放肯定要比竖着放短一截;由于我国主战坦克基本都是发动机横置,所以车体长度肯定要比发动机纵置的欧美坦克短,也就用不上7对负重轮了。

➽德国豹2主战坦克的动力包与我国同级别动力包对比,可以看出我国的动力包采用了横置布局,其长度至少比豹2的动力包短了半米

坦克的动力系统——

虽然很简单就能说清楚6对负重轮和7对负重轮的问题,但是要把这个问题说透彻就有点难度了;我们先回到发动机横置和纵置的问题上:为什么欧美坦克是发动机纵置而我们是横置?这两种布局有什么特点?哪种更好呢?

其实这些问题都是在问坦克的动力系统,所以要回答这些问题,我们就要从坦克的动力系统入手,讲一讲坦克的发动机、变速箱以及散热器这三者之间的关系。

首先,我们先从一个经典的失败的案例讲起......

一个失败案例——

说到坦克动力系统的经典失败案例,就非二战期间德国的坦克动力系统莫属了。从动力不足的虎1式重型坦克到散热系统超标的黑豹中型坦克再到"铁憨憨"的代名词虎王重型坦克,无一不是愚蠢的发动机设计所造成的!

➽黑豹中型坦克的动力系统是由HL230P30发动机与AK7-200变速箱组合而成

二战时期德国的坦克发动机基本都是由迈巴赫公司研制的,提到迈巴赫大家能想到什么?就是大多数男人可望而不可及的——迈巴赫跑车!

➽这玩意大多数人也就是看看,反正买不起

超跑轿车的特点是什么?加速极快:几秒内就可以从0加速到100公里/小时,且能长时间维持较高的速度;爆发力强:能轻易的飙到最大速度,且速度极快!以上的两个特点就要求跑车的发动机是一种高转速、高输出、强散热的发动机!

但是,这样的发动机明显不适合坦克这种重型装甲车辆!坦克很重:30吨起步,上不封顶;而且坦克作为一种重型军用车辆,对最大时速要求不高,而对长距离行驶的平均速度有较高的要求;另外,坦克要面对的地形基本都是野地、洼地、沙地、沼泽和起伏地形,这就要求坦克的越野能力很强!

➽坦克面对的地形连一般的越野车辆都无法应付,就更别说那些只能在良好的铺装路面上行驶的跑车了

那么如果把跑车的发动机装到坦克上会有什么后果呢?我们就以德国黑豹中型坦克为例:黑豹中型坦克安装的是一台迈巴赫HL230/P30型汽油发动机,在3000转时输出功率为700马力,也可以在短时间内以发动机过热为代价将转速提高到3500转,此时的输出功率为735马力;HL230/P30为V型12缸发动机,总排气量为23.5升;由于排气量较小只能提供1470牛/米的扭力。

➽黑豹的"心脏"迈巴赫HL230/P30型汽油发动机

作为对比我们再来看看T-34的V-2-34型柴油发动机——与HL230相同V-2柴油机也是V型12缸发动机,但V-2的总排气量达到了38.88升,比HL230多了15.38升!V-2-34的在2000转时最大输出功率为500马力,但是38升以上的排气量加低转速,给V-2-34带来了2480牛/米的扭力!

➽T-34的心脏:V-2-34型柴油发动机

这两者有什么区别?我们举个例子——

都说发动机是坦克的"心脏"我们就以心脏为例——

我等宅男一般都很少运动,如果那天突然叫我们跑个1000米我们会有什么感觉?还是可以硬挺着跑下来!但是跑下来之后感觉心都快从胸腔里跳出来了,而且热的要死,就像掉了半条命一样!但是如果一个专业运动员去跑1000米呢?脸不红、心不跳还能谈笑风生!为什么宅男和运动员有这么大区别?因为心脏有区别——专业运动员经过长期训练,让心脏变得非常强大;在剧烈运动时,心脏不需要怎么加速跳动只需要增加每次跳动时的输血量就行;而我等宅男因为心脏比较弱,在剧烈运动时为了增加输血量只能多跳几下,靠增加心脏工作量的方法来维持运动!所以与运动员相比,我们是既跑不快也跑不远!

➽运动员都有一颗强大的心脏

这样一比较就很清楚了——HL230/P30就相当于我等宅男的心脏,由于单次做功的功率太小要维持动力就只能增加发动机的工作量,而V-2柴油机就相当于专业运动员的心脏,单次做功的功率极大,即使是在很低的转速(发动机的工作量)也能稳定的输出强大的动力!虽然HL230/P30的最大输出功率为700马力,但是在实际使用中,黑豹的驾驶员为了防止发动机着火,从来不敢把发动机的转速超过2600转!此时HL230的输出功率只有600马力!但即使是这样,黑豹也经常把排气管烧得通红,成为夜间狙击的绝好目标!

➽黑豹的后期型都开始在排气管上增加一个罩子,目的就是防止烧的通红的排气管被敌人发现

➽由于HL230/P30时刻都处于高强度的工作条件下,所以占黑豹动力仓面积最大的不是发动机,而是散热器

所以黑豹宣称有HL230/P30那700马力的发动机和55公里/小时的最大时速,但是在实战当中,黑豹的最大时速从来没有超过公路46公里/小时、越野28公里/小时;最大行程也只有可怜的140公里(公路)和87公里(越野)。所以说黑豹的机动性优秀,这个"优秀"也仅限于当时的德国坦克!

➽黑豹的机动性并不出色,甚至还不如采用450马力发动机的四号中期型

题外话——死抱着电传动不放的保时捷

熟悉二战德国坦克的小伙伴都知道,保时捷公司一直坚持电传动不放,从"虎P"到"斐迪南"再到188吨的"大老鼠"都是电传动。但是那个年月的电传动技术根本就不成熟,造成以上三个型号都无一例外的走向失败(废铁男属于废物利用)!但是在经历了如此之多的失败后,保时捷博士为什么一直死抱着电传动不放呢?

➽虎P的失败就说明电传动在当时那个年月是行不通的

因为就是迈巴赫那个该死的发动机——迈巴赫的HL系列发动机都属于高转速、低扭力发动机;扭力太低使得坦克克服障碍的能力不足且油耗极高,逼的保时捷博士不得不靠高扭力电动机来弥补发动机的扭力,以提高坦克的越障能力和降低油耗!

➽"鼠"式超重型坦克上的直流发电机

"中暑"的后果很严重——坦克的散热系统

从上述的故事当中,我们可以看出坦克这种重型军用装甲车辆需要的发动机是——低转速、高扭力且能长时间持续高功率输出的发动机,这也是为什么战后的坦克发动机基本都统一到大功率柴油机的原因(至于高转速、高扭力的燃气轮机,已经是另外一种发动机形态了,有机会坦克君会单独讲讲)。

➽战后的坦克发动机几乎是柴油机一统天下,图为法国勒克莱尔主战坦克的动力包,也采用了一台UDV-8X-1500型"超高压"柴油发动机

但是随着坦克发动机的功率越来越高,对散热的要求也越来越高——人如果太热又没法散热的话就会中暑,在严重的情况下中暑是会死人的。同理如果发动机的散热不好,发动机也会"中暑"轻则发动机功率下降,重则发动机着火!

➽三哥的"阿琼"主战坦克就是散热系统不好的典型——虽然发动机宣称可以输出1400马力,但是因为散热系统能力不足,只能持续输出700马力,直接减半输出

➽日本的90式也算一个典型,由于三菱10ZG32WT是两冲程发动机发热量巨大,迫使90式不得不把整个车体的后部镂空以保证散热,降低了坦克的防护能力;而且散热系统的不给力,不仅把输出功率从1500马力降低到了1200马力,还给了90式一个"车库女皇"的称号

而且随着热成像仪的普及,坦克的散热系统已经开始事关坦克的生死:

➽图中是两辆主战坦克在热成像仪中的样子,1号坦克采用了热隐身设计,在热成像仪中基本看不出来,2号没有采用热隐身设计在热成像仪中就像黑暗中的火把那样明显

➽对于坦克而言,发动机的散热系统就是最大的热源,散热系统的好坏决定了坦克暴露的几率

所以现代主战坦克为了能良好的散热,都会给坦克布置一个巨大的散热系统,以降低发动机和坦克本身的温度。同时散热系统也就决定了坦克发动机是横置还是纵置——如果发动机产生的热量太大,需要额外的散热器发动机就只能纵置,以容纳多出来的散热器。

➽因为MB873的发热量太高,所以豹2不得不在发动机两侧多安装了两个水冷散热器,所以只能把发动机竖着放了

➽我国的坦克发动机发热量都不是太高用不着额外的散热器,所以一般都把发动机横置

坦克也有高血压——坦克的传动系统

都知道人的动力来源于心脏,但是心脏输出的动力是靠血液输送到全身;而坦克的动力来源于发动机,但是输出发动机动力的就是传动系统,所以我们就可以把传动系统看成坦克的"大动脉"。

➽变速箱就相当于坦克的"主动脉"

既然说坦克的变速箱相当于"主动脉",那么坦克也会有高血压哦!高血压是一种病,其病理原因就是我们的血管失去弹性,造成心脏所产生的压力都会通过血管传递到我们的各个器官,这样就会对我们的器官和血管本身造成损害。那么坦克的"高血压"是怎么回事呢?

坦克的变速箱一般分为两种:一种是机械式变速箱,也就是换挡还得踩离合的那种;机械式变速箱是通过齿轮将发动机的动力输出,而换挡就是变换不同的齿轮组合以适应不同的路况。

➽机械式变速箱的档位示意图

➽机械式变速箱的换挡原理

因为机械式用的是齿轮这种刚性介质来传递动力,所以发动机的动力传输弹性很小,基本上是有多大劲使多大劲;但是不同的路况对发动机的动力要求又是不同的,这就需要机械式变速箱的齿轮有足够多的组合,以适应不同的路况。

➽科目二的上坡起步大家都觉得难,难就难在离合、挂档与油门的配合,这就是机械式变速箱的缺点——动力是刚性输出,只有人去配合动力

机械式变速箱的动力是刚性输出,这就要求变速箱有足够多的齿轮组合来适应路况,这就造成机械式变速箱的档位特别多,在行驶途中驾驶员需要不停的换挡。

➽前苏联187工程的驾驶舱,从红圈处那超多的档位就可以看出用的是机械式变速箱

重型车辆的换挡是一件即费体力又费精力的事情,所以像坦克这种重型装甲车辆,如果采用机械式变速箱,开起来就会很"迟钝"——这就是坦克的高血压!

➽T-72BM就是机械式变速箱

那什么样的变速箱没有高血压呢——液力自动变速箱!其实液力自动变速箱的转动原理很简单,我们可以把它理解为:用电风扇去吹动风力发电机。

➽用电风扇吹动风力发电机,在一般人看来好像有点"脱了裤子放屁",但是从转动来说确是一个巨大的进步——让发动机的动力输出有了弹性,可以自适应不同的地形和路况

所谓液力自动变速箱,就是用发动机带动一个液压泵,然后再用这个液压泵去的液压去输出发动机的动力。

➽液压变速箱的原理

于是乎,液力自动变速箱就把发动机的动力变成了液压油的压力;所谓换挡也就是在不同的液压压力区间之间进行切换。再于是乎,变速箱就变得"自动"起来——液体压力的变化是线性的,无论是增大还是减小都有一个过程;这样机器就有一个反应时间:当液力变速箱内某条管路压力超过某个限制值时,减压阀就可以自动让这条管路内的液体流入一根更长的管道以减小压力,但动力输出不变!如果管路内的压力小于某个限制值时,增压阀就可以自动让这条管路内的液体流入一根更短的管道内以增加压力,动力输出还是不变!

所以,有了液力自动变速箱车辆的驾驶员就只需要确定一个压力区间,剩下的事让变速箱自己去做,不用人管。

➽豹-1采用的就是液力自动变速箱,可以看出其操控及其简单

➽有了液力自动变速箱的加持,坦克才能灵活起来

➽虽然液力自动变速箱功能强大,但是对设计能力和精确加工能力要求极高,上图就是液力自动变速箱内部的管路

坦克变速箱的未来——全电变速箱

虽然液力自动变速箱可以做到"自动",但是开过自动档车的朋友都知道:说是自动档,但车辆还是有档,只不过档变少了。原来十多个档现在的自动挡只有三四个档;而真正的自动挡最好是——没有档!只靠油门就能控制全车!有没有这种变速箱呢?

有——全电变速箱!说白了就是电传动!

➽采用电传动的"鼠"式超重型坦克,注意发动机和直流发电机的连接

骑过电动车的小伙伴都知道,电动车其实是没有档位的;现在那些电动车上的"档"其实只是厂家为了安全而做的最大速度限制;真正控制电动车的只有油门——这就是电传动的好处,电传动车辆没有档位,驾驶员只需要根据路况和地形收放油门就行;真正实现了"全自动变速"。

➽斯大林-6的电传动结构图

写在最后——

这一讲坦克君简单的介绍了一下坦克的动力系统,下一讲坦克君将讲讲坦克的腰腿——坦克的行走系统。

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