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前一阵炒的火热的泰克鲁斯，是所谓的燃气轮机超跑，其实也是用的涡轮轴发动机，但是发动机输出功率只有36KW，一旦电池用完之后，就只能依靠36KW的动力来续航了。
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by | 大 明
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在前不久的日内瓦车展上，神秘的中国汽车公司泰克鲁斯推出了他们的第二代微型燃气轮机车——至仁，而且据说已经是量产版。这辆神奇的量产车拥有1290匹马力，960千瓦的参数指标，乍一看简直逆天。原因很简单，它拥有的不是普通的发动机，而是燃气轮机。其实网上一直流传着燃气轮机的各种传说，比如热效率60%啦，比如超高的输出功率啦，超级高科技光环笼罩等等。
泰克鲁斯-至仁
逆天的参数
事实真的如此么？
其实所谓的燃气轮机是一个大的统称，这个名字，顾名思义，就是用燃烧的气体去推动叶轮来输出动力的机器。在燃气轮机里面，最常见的就是我们坐飞机时候，见到挂在机翼下的两个巨大的圆筒。
它的名字叫涡轮风扇发动机，工作的原理就是如下图
除了这个英文的图之外，下面还有个中文的图，更清晰。
英文图片里面蓝色的箭头是空气，然后中间红色的喷出的部分就是燃气推动叶轮之后排出的尾气，是灼热的气体。最前面一个巨大的叶轮，也就是涡轮风扇这个名字里面的风扇，它是压缩空气的，中间一些小的叶轮也是进一步压缩空气，然后在红色的地方就是燃料在里面燃烧了。
这种涡轮风扇发动机，绝大部分的推力都来自外圈的空气，而红色的热气提供的推力相对很少，这也是一般涡轮风扇发动机效率高的原因，下面这个图就是目前各种搭载涡轮风扇和涡轮喷气发动机的飞机的效率
它们的热效率其实是可以达到50%到60%，由于推进效率有限，所以总的效率就只有40%了，其实这个推进效率可以类比普通汽车活塞发动机后面的变速箱效率和机械传动效率。这种发动机可是兼顾各种高科技光环，推力和重量的比值也非常大，飞机上输出的功率轻松的达到上万马力。目前全世界能做得好这种发动机的也就几家，比如通用电气，普拉特惠特尼，罗尔斯罗伊斯等。其他一些厂家，要么做不出大功率的，要么做出来的可靠性达不到顶尖水平。
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但是这还没完，这种发动机显然没法装在汽车上的，否则每个车都红着菊花对外喷火，那后面的人和车怎么办，于是人们就想到了把这种发动机的动力用轴输出来，于是就有了涡轮轴发动机，它也是燃气轮机的一种。
这个看的很清楚啦，后面是个涡轮发动机，然后动力通过一根轴承输出到外面。其实最常见的就是直升机会使用这种发动机。这种发动机同样是高科技光环笼罩，可惜它最大的缺点之一就是热效率不高，目前小型化的涡轮轴发动机最高的热效率才30%，而且这个对转速的范围要求很高，只有在一个特定的转速范围内才能达到最高的热效率，而如果像活塞式内燃机一样怠速运转的话，也会燃料消耗的惊人。
那么它的应用主要在哪里呢？最多的自然是直升机了，然后就是各种对油耗不敏感，但是对发动机推重比要求高，启动要求迅速的场合。
比如下面这个，就是美国M1A2主战坦克上的发动机。坦克巴不得把重量都用在装甲上，发动机这些东西当然希望越轻越好，动力越大越好，战场上启动起来越快越好。所以推重比大，启动快的燃气轮机就成了很好的选择。
除了坦克，还有个地方，就是军舰上。
比如这两个图就是通用电气制造的LM6000系列简单循环燃气轮机，由于军舰上空间够大，对重量要求比飞机上少很多，所以这个LM6000体积很大，重7800多公斤，长大约5米，高宽都是2米出头，发出的动力也巨大，可以输出6万5千多匹马力。热效率也很高，达到42%以上。要记住，这个和上面坦克上的燃气轮机其实都是用轴输出动力的哦，都可以叫做涡轮轴发动机。
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前一阵炒的火热的泰克鲁斯—至仁的燃气轮机，就是下面这个▼
图片来自GEEKCAR
相比于第一代腾风的，其实已经小型化了很多，但它其实也是用的涡轮轴发动机，但是发动机输出功率只有30KW和80KW两种，一旦电池用完之后，就只能依靠这点可怜的动力来续航了。
除了涡轮轴之外，还有种燃气轮机，叫涡轮螺旋桨发动机，其实它和直升机上的涡轮轴发动机差不多，没有本质区别，只是直接带一个螺旋桨，另外还会有少量的灼热尾气喷出来提供部分动力，涡轮风扇发动机的中间喷出的尾气一样。
像下面这个图▼
涡轮螺旋桨发动机的效率也很高的，它其实比涡轮风扇的热效率还要略高一点，但是由于螺旋桨的转速不能太快，否则尖端部位会因为达到音速而各个叶片之间相互干扰，于是涡轮螺旋桨的飞机只能飞的比较慢，而且它的噪音非常大，做大型的商用航空飞机会严重影响舒适性。
而燃气轮机里面效率最低的当属涡轮喷气发动机了，一般情况下也就25%的总效率，参看上面图的B707飞机的发动机效率。
不过当它装到飞机上的时候，如果飞机飞行超过音速，那么它的效率会相对涡轮风扇发动机会改善一些。尽管如此现在的*用军**飞机也基本淘汰了这种发动机。
下面这个就是涡轮喷气发动机的示意图，所有的动力都来自灼热的尾气。
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好啦，说了这么多，肯定有人问了，那传说中的超过60%热效率的燃气轮机到底有没有啊？
当然有，不过这样的燃气轮机有两个必须的要求，第一是超大的体积和重量，第二是需要做联合循环。
比如下面这个日本三菱重工的M701G2 燃气轮机，它是用来做电厂发电的，然后还能把燃气轮机的尾气用来烧水，烧出的水蒸气再来发电，这样就实现了联合循环。通过这样的循环，就实现了对燃料的热效率利用达到60%的目标。
以上所有这些燃气轮机，他们技术的最大难度就在于里面的叶片材料的制造，因为燃气轮机内部的燃烧室温度和压力都非常高，而涡轮叶片又需要越轻越好。所以能承受高温高压，同时还要非常轻巧的叶片制造就成了工业皇冠上明珠中最璀璨的一颗。
以上这些就是介绍了很多人常念叨的各种黑科技发动机，相信看了之后也就解毒了，汽车上目前没什么可能用上60%热效率的超级燃气轮机，相反燃气轮机制造成本高，价格昂贵，小型化后热效率低这几个因素使得它们其实不适合做民用车辆的动力来源。
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说了这么多发动机，下面还要介绍个跟现在流行的电动车有关的，就是电厂的发电机。很多人都争论说，发电厂效率多高啊，所以电动车肯定非常环保的。
其实呢，我国目前主流的都是烧煤的发电厂，这类电厂都是用煤烧水，然后用水蒸气来推动发电机，这种发电机的转动机构就叫“蒸汽轮机”，注意它不是燃气轮机，它是用水蒸气推动叶片来获得发电的动力，它也不是内燃机的原因就是不会在内部燃烧东西。
比如这个图片，估计看了的人都会说，这和燃气轮机看起来很像嘛，确实很像，原理也很接近。
下面还有个个图片，是侧面的图像。
我国的火电厂就都是用的这种机器来带动发电机发电的。
它的原理就是上面这个图，红色的箭头就是蒸气，进入之后推动叶轮，叶轮转动带着发电机发电。剩下失去了能量的蒸气就会被回收了继续加热，循环利用。
而烧煤的火电厂的最高发电效率，目前全世界最好的也就49%。所以以后不要再说电厂多么高效了。汽油的开采提炼和运输会消耗能源，而煤炭的开采运输，电力的输送和给电池充电也会消耗能源，这两者谁的消耗大，等笔者在以后解释。
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大明
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