为什么没有汽车使用燃气涡轮发动机？ 第1页

的答案说了不少历史和现车

这个答案主要从燃气轮机天然特性上说下为什么不适合装车

实际上如果对象是车和船的话,目前燃气轮机的主要竞争对手就是内燃机,包括汽油机和柴油机,那么下面就说下柴油机相对内燃机的优缺点.

燃气轮机的最核心优势，就是功率密度高，也即是达到同样的峰值输出，可以比内燃机做到小得多的体积和重量。

其次是如果同样在峰值输出功率上，其噪音水平要比可比的内燃机小很多，并且音色明显不同。

再次结构相对简单，且对燃料的宽容程度远高于内燃机。基本上只要是能燃烧放热的液体燃料都可以烧。

除此之外基本就是劣势了：

首先是油门响应差，从满油门到发动机有最高负载输出，延迟很明显。相比之下，内燃机可以做到基本实时的油门响应。

其次，经济工况区间非常窄，而非经济工况的经济性到了令人发指的程度。而且经济工况是在几乎全功率输出的时候才出现。以M1 abrams上装备的燃气轮机为例，据称其怠速时的单位时间油耗已经是全功率输出的8成以上。

再次，是即便高功率输出，在车用领域其经济性和柴油机相比也有差距。比如同期的M1 abrams和豹二，自重和峰值输出功率都大抵相当，分别用燃气轮机和增压柴油机，后者的单位里程油耗仅有前者约1/3.

最后更坑爹的，就是燃气轮机每次启动本身就要耗油不少。看到一个数字，M1的燃气轮机光启动就需要大概40加仑（近120升）的燃油消耗。

那么看了这些特点，回来再看燃气轮机装车（包括军车/坦克），和内燃机比的优劣。

我们首先拿M1做例子说说看用燃气轮机有哪些实际的好处。

首先由于M1的自重（60吨级），要求发动机长期工作在高负载高输出的状态，所以低负载时经济性及其恶劣的劣势不那么明显。

其次军用装备使用环境恶劣，补给方便程度不如民用车辆，所以能广泛烧各种燃料是个好处。

再次对于军用装备而言，动力总成尽量紧凑，轻，是很强的诉求，这方面燃气轮机有优势。

而此外一个非常非常重要的优势，就是安静性。柴油机在高输出（高负载高转速）时的噪音要远高于输出功率相当的燃气轮机。在战场上安静性意味着隐蔽性和突然性。quora上曾经有人比较M1和豹二，说在德国靶场工作时，如果是豹二来，大概到达前一小时就能听到柴油机的轰鸣，而M1则是十几分钟或更短，而且听到的也不是发动机声而仅仅是履带板互相撞击和接地产生的啪啪声。

反过来主要的毛病是经济性差。这不仅仅是废油，还会导致满油的续航能力下降。但考虑到美军在世界范围内首屈一指的后勤保障能力，这算是可以接受的缺点。

那么反过来到民用的话，也就能看出来为什么燃气轮机不适合装车了。

首先首先就是经济性差。如果是装在日常就重载的商用车，比如重卡上，这类车就是追求极端的经济性，那么燃气轮机肯定是没戏了，相对经济性更好经济工况区间更大的增压柴油机。

装在日常输出并不高，但对峰值输出仍有一定要求的普通乘用车上呢？经济区间窄并集中在高输出范围是燃气轮机的硬伤。

而如果是装载对经济性不敏感，追求性能的高端跑车上呢？油门响应差是硬伤。更何况目前的汽油机一样能做到相当高的输出功率，已经高到人而不是车成为了瓶颈的程度。换句话说，燃气轮机并无法提供对日用乃至绝大部分竞赛（极速比赛可能是唯一的例外）而言足够有吸引力的更佳性能。

最近十来年，借着混动兴起，又有人有想法做基于燃气轮机的插电混动。其主要思路在于，利用燃气轮机结构简单功率密度大的优点，不直接让它驱动，而用它发电，给电池充电，反过来用电机驱动。这样一来，首先油门响应差的问题可以解决，其次因为燃气轮机可以间歇工作，只要工作就工作在经济工况，因此解决了非经济工况下燃油经济性异常恶劣的问题。

但即便如此，仍然无法解决燃气轮机启动时额外耗油的问题，而且最关键的还是，这个方案相对现有的内燃机驱动方案，仅仅是“可行”，而并未提供足够有吸引力的额外的好处。

须知汽车行业到了今天，已经进入了非常成熟的阶段。对于创新，重要的考量是是否会影响已有的投入，以及如何进一步降低成本。搞燃气轮机+电驱，意味着对现有的基于内燃机的驱动总成推倒重来。在没有看到明显的切实的优势前，基本不可能有厂商会做这样的选择。

最后，顺便说下军舰上是如何解决燃气轮机上述的部分问题的。军舰的经济航速和最高航速间有不少差异，意味着同样面临着需要动力总成有很大的可用输出范围。同时军舰对最高航速有要求，也就是对发动机输出功率有要求。而功率密度大并且峰值功率可以做到非常高(根据wiki，最新一代的LM2500，可以做到47350马力输出，热效率达到39.3%，而体积则仅仅和典型航空发动机在一个级别，远小于输出相当的柴油机。）的燃气轮机，因此便占了很大的优势。实际上目前军舰用燃气轮机驱动，是采取安装多台燃气轮机并联，并根据航速（也即对应航行所需功率输出）来选择开启全部装机的一部分到全部来高负荷运转，这样的方法来控制动力系统的总输出，从而达到输出范围可变同时保持经济性。