在國內(nèi)，電動超跑的熱度正在上升，蔚來EP9大家耳熟能詳，前途K50也時有報道。但其實還有一家神秘來客，就是連續(xù)兩次亮相日內(nèi)瓦車展、并在今年3月7日正式推出最終量產(chǎn)版的超級跑車——“泰克魯斯·騰風”。雖然這名字聽起來很歐化，但它卻是一家低調(diào)的中國汽車研發(fā)公司——至玥騰風科技投資集團——推出的產(chǎn)品。

這款超跑的造型設(shè)計，據(jù)稱出自于大名鼎鼎的喬治亞羅父子，國際范兒十足，非常抓人眼球。但更引人好奇的是，其宣稱自己是首臺采用獨有的航空動力增程式技術(shù)（TREV）的電動超跑?！癟REV”究竟是怎么回事？本期周報帶大家來揭開航空動力增程式技術(shù)的前世今生。

循著航空動力的線索，在中國航天科工三院的官網(wǎng)上，看到了“三院31所微燃機增程技術(shù)亮相日內(nèi)瓦國際車展搭載最強電動超跑”的消息，可以確定泰克魯斯騰風搭載的航空技術(shù)，正是來自航天三院，其關(guān)鍵詞可劃分為“微”、“燃機”、“增程”三個。

我們首先解讀“燃機”，也稱為“燃氣輪機”，或者“燃氣渦輪發(fā)動機”（Gas Turbine Engine)，和汽車發(fā)動機一樣屬于內(nèi)燃機的一種。燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。最常見的應(yīng)用案例就是飛機的發(fā)動機。

最簡單的燃氣輪機裝置包括三個主要部件：壓氣機、燃氣輪機和燃燒室。燃氣輪機的流程是這樣的：空氣和燃料分別經(jīng)壓氣機與泵增壓后送入燃燒室，在其中燃料與空氣混合并燃燒，釋放出熱能；燃燒所產(chǎn)生的燃氣吸熱后溫度升高，然后流入燃氣輪機的動力渦輪室膨脹做功，做功后的氣體排向大氣并向大氣放熱。重復升壓、吸熱、膨脹和放熱過程，燃氣輪機就可以連續(xù)不斷地將燃料的化學能轉(zhuǎn)換成熱能，進而轉(zhuǎn)換成機械能。

相對于傳統(tǒng)的的汽車活塞式發(fā)動機(Piston Engine)，燃氣輪機最大的特點是直接輸出的是旋轉(zhuǎn)運動，而不需要將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。 因此在結(jié)構(gòu)上就省去了曲軸、連桿、活塞、凸輪等復雜機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，無故障，使用壽命長，另外燃料機動性好，即可以使用天然氣、丙烷等，也可以使用液體的汽油、柴油等，這是它的一大優(yōu)點。

既然如此，為什么汽車不直接采用燃氣輪機來驅(qū)動呢？除了造價高、燃油消耗高之外，還有就是體積太大，如果直接將飛機發(fā)動機裝在汽車上，就是下面這個樣子！

然而，如果把這種飛機或者坦克（如美國M1）上應(yīng)用的燃氣發(fā)動機進一步縮小體積，并塞進汽車里，那就涉及到關(guān)鍵詞“微”（MICO）了。

微型燃氣輪機(MicroTurbine，MT)一般功率在數(shù)百千瓦以下，MT為全徑流式，將傳統(tǒng)燃氣輪機的多級空氣壓縮機渦輪和動力渦輪，簡化成帶有離心壓氣機渦輪和向心動力渦輪的一個輪盤轉(zhuǎn)子，兩者設(shè)計為背靠背結(jié)構(gòu)。在原理上與柴油機廢氣渦輪增壓器十分相似，實際上MT就是利用柴油機增壓器廢氣推動渦輪帶動壓氣葉輪吸氣的原理和燃氣輪機燃燒理論來完成工作的。這樣就大大縮小了MT的軸向尺寸，便于車載安裝。

MT工作時壓氣機從外部吸收空氣，壓縮后在回熱器接受動力渦輪排氣預熱，送入燃燒室，同時燃料也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合受控燃燒。生成的高溫高壓氣體進入透平膨脹做功，推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)做功。

其實從上世紀50年代，人們就開始嘗試使用MT來直接驅(qū)動汽車，比如克萊斯勒的Chrysler Turbine Car。但是至今并未能批量應(yīng)用，究其原因，除了成本高于活塞發(fā)動機外，還有就是MT只適合連續(xù)高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定輸出，遇到怠速和工況頻繁變化時，燃油效率就很低了，而且延遲明顯、油門瞬態(tài)響應(yīng)不如發(fā)動機。

把MT重新帶入人們關(guān)注視野的，是電動汽車。用MT高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定輸出的特點來發(fā)電，可以避免直驅(qū)時怠速和低速效率低的弊端，這就涉及到第三個關(guān)鍵詞“增程”了。

在這方面最為人熟知的應(yīng)用就是捷豹推出的C-X75概念車，捷豹這款車采用4個145kw的電動機和兩個微型燃氣輪機，這兩個MT不參與驅(qū)動，只提供發(fā)電增程作用。

MT被作為增程器使用時，應(yīng)該稱為“微型燃氣輪發(fā)電機” (Mico Turbine Generator，MTG）。由于小功率燃氣輪機轉(zhuǎn)速高，通常需要采用齒輪減速器降速后與發(fā)電機相連，比較笨重，而隨著高速發(fā)電機技術(shù)發(fā)展，發(fā)電機可以與MT的渦輪轉(zhuǎn)子軸直接連接，帶動永磁發(fā)電機產(chǎn)生高頻交流電。

代表性的MTG產(chǎn)品，有美國頂石渦輪公司Capstone Turbine的30KW增程器C30，其主要工作參數(shù)如下：

與常規(guī)發(fā)動機進行對比，雖然MTG的發(fā)電效率略低，但其最顯著的優(yōu)勢就是工作壽命遠遠提高，維護成本低，且可以使用多種燃料型號。

泰克魯斯之所以采用MTG，其負責人解釋如下：“由于渦輪機在將化學能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動車輪的有用機械能方面效率一直很低，因此只有少數(shù)人嘗試在動力系統(tǒng)中使用渦輪機，并且從未有人因此獲得商業(yè)成功。”“但是，電動汽車用電動機驅(qū)動車輪，從而有效地釋放了內(nèi)燃機，令其可以專門用于將化學能轉(zhuǎn)化為機械能并最終轉(zhuǎn)化為電能。這是一項重大突破，使我們有可能將高效的渦輪發(fā)動機作為汽車的超級增程器?！?/p>

2000年美國加州采用Capstone MTG技術(shù)的HEV公共汽車實測，搭載了MTG的插混公交車排放的污染物指標相比傳統(tǒng)柴油內(nèi)燃機的確具有明顯的優(yōu)勢。從分析看來，使用微型燃氣輪機增程，從技術(shù)方案上講是完全可行的，阻礙其應(yīng)用的主要因素應(yīng)該是成本。據(jù)了解Capstone一臺30千瓦的C30，成本在2萬歐元左右。

這可能也是捷豹和泰克魯斯不約而同將之首先應(yīng)用在超跑上的原因，畢竟這個群體更多關(guān)注的是性能。另外對于公交領(lǐng)域或者大型卡車來說，安裝空間足夠大，采用MTG增程技術(shù)也許會是一條可考慮的技術(shù)路徑。

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