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零下45度,無人戰車無輔助啟動,這款柴電高密動力為何如此牛?

前段時間上映的電影《長津湖》中,面對-38.9℃到-40℃的極端低溫,志願軍戰士艱難地與敵人展開戰鬥。在伏擊陣地上,志願軍3個連潛伏三天三夜,被成建制地凍僵,這就是可歌可泣的冰雕連。而面對這樣極寒的天氣,不止人扛不住,各種使用柴油機的裝備,也要經受極大的考驗。

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這是因為車用柴油在一定氣溫下,就會趨向于結蠟,也就是柴油在發動機和管路中越來越沒辦法流動了。再加上柴油發動機的點火方式與汽油發動機不同,它是依靠活塞一直向下壓縮,把噴油嘴噴入的油壓至燃點,才能點火,而流動性變差的柴油,在經過高壓油泵和噴油器雙重增壓後,霧化的程度依然很難保證壓燃所需。

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面對這種情況,目前業界想出了很多解決辦法,首先就是換低号柴油,比如5#車用柴油隻能适用8℃以上的最低氣溫,0#車用柴油适用的最低氣溫必須在4℃以上,-10#車用柴油适用的最低氣溫必須在-5℃以上,那麼就将它們換成能夠适用-14℃以上的-20#車用柴油,或者能夠适用-29℃以上的-35#車用柴油,甚至還可以選擇适用最低氣溫-44℃以上的-50#車用柴油。

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另外,還可以給車輛和裝備配備燃油加熱裝置,采用輔助啟動、缸内預熱或者進氣預熱的方式,以及使用特殊的冷卻液來保證柴油發動機的正常運作。之前國内就實作過零下35℃無輔助裝置啟動試驗,和零下43℃有輔助裝置啟動試驗。不過,輔助啟動裝置遇到極寒天氣,比如面對-45℃的極低溫度,還不足以應對。

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而安徽航瑞航空動力裝備有限公司的40kW級柴電高密動力GV2發動機,前不久就成功完成了-45℃的低溫冷啟動。值得注意的是,它是在無任何外接輔助啟動措施的情況下,成功實作冷啟動的。

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這種低溫冷啟動的方法,做的是内功。因為柴油機需要壓燃,是以它的壓縮比很高,氣密性也要求高,所有機件的間隙也相當小,然而冬天溫度低,缸套活塞等受熱脹冷縮的影響,使得配合間隙過大,氣缸壓力變低,活塞運動阻力更大,這時候需要曲軸達到足夠的轉速,活塞才會把燃油壓燃至燃點。

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另一方面,極冷的時候是因為電瓶在低溫容量不足,可以适當加大原車電瓶容量,比對高轉速電機。至于起動機功率過低,發動機啟動轉速過低,不能有效壓燃燃油的問題,解決辦法簡單粗暴,那就是提高功率,比如航瑞動力的航空發動機,功重比可做到1.0到1.2,也就是100多公斤的動力系統,功率可以達到100到120kW。

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當然,作為車用發動機,柴電高密動力GV2發動機功重比不可能去追求1.0到1.2的極端名額,但按照官宣中96.6kg和60kW的參數,0.6的功重比相較于行業現有傳統動力的0.3-0.4,依然有了很大提升。

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目前,航瑞動力的柴電高密動力GV2發動機,已有40kW、60kW、100kW、300kW、600kW共五款産品在比對總體進行應用中,具有功率密度高、轉速高、全電控、柴油/航煤均适用的特點,比對高轉速電機,實作柴電一體化,可以高效支撐更大噸位的作戰車輛、無人車輛的遠端啟動、遠端偵察和遠端打擊功能。

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未來,不排除在極端低溫條件下進行持續作戰,而現在不是長津湖戰役時期,各種作戰車輛、無人車輛和帶柴油發動機的裝備越來越多,如何在-45℃,甚至更極端的低溫條件下,保障裝備的連續正常使用?科技已經為我們找到了答案。

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