飛機引擎熱效率高達40%-60%，為何不用在汽車上？

2021/12/25

在追尋未來新能源汽車之路上，除了排放問題外，不外乎就是尋找一種最有效率的能源轉換方式。純電動車雖然沒有排放，但在充電和放電過程中效率都有損失，如果再加上熱電廠發電和電網損失的效率，實際上並不會比普通汽油車高多少，同時持續續航的能力也是一大弊端。

為什麼不使用高效率的飛機引擎？

對於汽車來說，目前最好的四衝程內燃機熱效率只有30%多一點，轉子發動機也高不了多少，但飛機引擎的燃氣輪機輕易就能突破40%，先進技術下最高已經達到60%，幾乎是汽車發動機的兩倍。

高效率下必然存在致命的缺點，燃氣輪機只要啟動，它一旦點燃就處於相對高油耗的狀態，所以用它直接驅動車輛是不現實的，這也是一直無法普及汽車上的關鍵因素。

燃氣輪機這東西實在太費油了，相比之下消失的轉子發動機其實都是小巫見大巫，即使是在軍用車輛上也不敢輕易使用，美國的M1是首次採用燃氣輪機作為主動力的主戰坦克，裝備的AGT-1500燃氣輪機能輸出1500匹馬力，而另一輛敢採用燃氣輪機作為動力的，就是俄羅斯T80主戰坦克，不過皆飽受高油耗之苦。

到底飛機燃氣輪機引擎是什麼？

直至二次世界大戰結束前，世界上最先進的飛機還是採用活塞式內燃機，就像今天我們的汽車一樣，那時飛機引擎最先進的技術是渦輪增壓，這是我們現在民用車中流行的技術。而燃氣輪機技術，直接就是來自於對噴氣式引擎的改進。

燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和燃氣渦輪等組成，它實質上是與飛機用渦輪噴氣引擎原理相似，而且燃氣輪機的真正發展也是在上世紀30年代末，噴氣式飛機引擎開始發展以後。

噴氣式引擎同樣由壓氣機、燃燒室組成，通過幾級壓氣機（就是你坐飛機時看到引擎前面那些旋轉葉片）把空氣壓縮到超高壓，然後噴入燃油點燃，燃氣就會以超音速從後部噴出，製造出巨大的推力。

噴氣式引擎發展成熟后，人們在燃燒室後面加上一個機械轉換裝置，利用超高速的燃氣推到渦輪旋轉，再把它轉化來軸傳動輸出。應用在直升機上，我們管它叫渦輪軸引擎，而幾乎相同的原理應用在地面上，我們管它叫燃氣輪機，雖然它們的材料和結構強度並不一樣。

燃氣輪機對於汽車是否無用武之地？

混合動力似乎可以讓這種飛機專屬技術有用武之地，如果燃氣輪機並不是用於直接驅動車輛，而是用於對電池充電，那就有機會讓它一直處於理想的工作狀態。

在2010年巴黎車展上，為了慶祝捷豹75年而推出的C-X75概念車。C-X75的最偉大之處就是採用了燃汽輪機+電動機的組合，用上兩台微型燃氣輪機發電，提供車輛驅動和電池充電之用，於是擁有了超過300公里/小時的極速和900公里的續航里程。

這是第一次有車廠做這麼大膽的嘗度，它對汽車工業的意義，等於一下子把我們從航空工業的螺旋槳時代帶進噴氣式時代。

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