楠木軒

外國人看不懂的中國之謎:中國單缸柴油機,怎麼在哪都有它?

由 宿秀榮 發佈於 綜合

提起“突突突”冒黑煙的拖拉機,很多年紀比較大的朋友一定有印象,因為在當年農村,有一台拖拉機比現在的奔馳寶馬還要拉風,從早期的手扶拖拉機到後來的方向盤拖拉機,它是農村強大的運輸力量之一,在現在的人看來,簡直就像謎一般的存在!

拖拉機的運輸能力到底有多強?

其實拖拉機有普通農用運輸拖拉機和大型拖拉機,本文只介紹普通的農用運輸型!在大家印象中,拖拉機幾乎無所不能,啥都能拉,而且動不動就超載,一台普通拖拉機的標準荷載能力是一噸,但在拖拉機上載一噸簡直就是暴殄天物!

一般砂石載重2-3噸,磚石往碼,能到3-4噸,鋼錠能拉5-6噸,幾乎沒有上限,小時候筆者經常見到鄉下的拖拉機很誇張的運輸着貨物,很多時候還看到拖拉機都倒退前進,因為筆者老家有一條機耕路比較陡,手扶拖拉機車頭比較輕,當車斗裏貨物過重時,車頭前輪的摩擦力不夠,直接打滑,甚至那強大的扭矩可以將機耕路刨出一個坑!

因此車頭車尾倒過來時,拖拉機使用倒擋爬坡,一來扭矩超大,二來重心重新分佈,車頭承重比例增加,因此倒退更容易爬上陡坡!假如你穿越到30年前到鄉下,經常會見到這種奇葩事!但你也不得不服勞動人民的智商,沒有拖拉機解決不了的事情!

到處都能見到的單缸內燃機

我們所説的手扶拖拉機或者方向盤拖拉機的動力,都是單缸的內燃機,小的有3匹機,大一點有6匹和12匹,當然也有更大的,但一般手扶拖拉機就是12匹的最多!幾乎你能想到的所有場合,它們都能用上!

比如船用單缸機直接驅動螺旋槳作為動力,農田用單缸機驅動水泵抽水灌溉、礦山機械用單缸機拖動、甚至大型平板車都會用單缸機作為轉向助力,它的用途實在是太多了,很多需要用動力卻沒有電的地方,柴油機都能頂上!如果你願意,可以再找出N種用法出來!

單缸內燃機的力量為什麼會那麼大?

很多朋友肯定會對傍晚的拖拉機上燒紅的排氣管中噴出的火舌記憶猶新,認為那就是拖拉機強大動力的來源,畢竟噴火的汽車除了改裝車以外,早已經銷聲匿跡了,而且汽車發動機動輒上百匹馬力,居然還不如單缸12匹的拖拉機耐操,這是什麼情況?

單缸機拖拉機頭的動力輸出確實令人目瞪口呆,因為除了離合器外沒有什麼能阻擋拖拉機前輪的轉動,即使無法前進,它也能將地面刨出一個坑,為什麼扭矩會那麼大?主要有兩種情況所然!

單缸機缸徑小,行程長,飛輪直徑大,燃燒頻率低

拖拉機變速箱,一檔的變速比很低,扭矩幾十倍放大

拖拉機幾乎都是壓燃式的柴油機,它沒有點火部件,直接依靠超高壓縮比高温點燃油霧,所以它非常可靠,這在農村不方便維修的場合,可靠性是第一位的!然後就是氣缸行程很長,曲軸迴轉直徑大,曲軸端扭矩很大,但也需要一個很大的飛輪來慣性彌補這個空轉期間的動力輸出(四衝程內燃機有一週時空轉的)。

柴油機四個衝程

另一個就是拖拉機的變速箱,這個六檔變速,一個倒擋,一檔變速比很高,本來拖拉機的扭矩就已經很大了,再經過這個手動變速箱的超低變速比,輸出的轉速大概每分鐘只有幾十圈,前輪能刨地的扭矩大部分就來自變速箱的變速比!

噴火或者冒黑煙不是拖拉機動力原因?

噴火的拖拉機看起來確實非常拉風,但有一個事實不得不説明下,當拖拉機噴火時已經表示拖拉機排出的廢氣中仍然有大量的氧氣和可燃性氣體沒有燃燒完全,因此它會在排氣管中繼續燃燒,直至排入大氣,因此整個排氣管就會燒紅,甚至在排氣管外都能看到火焰!

主要原因是拖拉機的機械油門,只要你捨得往下踩,它就拼命在氣缸的壓縮末端噴油,至於能不能燒得完那不是油門所關心的,它已經完成使命了!但氣缸內燃燒時間有限,噴油的時間甚至超過燃燒時間,所以當四衝程的柴油機排氣門打開時,那熾熱的空氣有油滴仍然還在繼續燃燒,一直到被送入大氣後冷卻......

另一個則是冒黑煙!噴火大都是柴油機燃燒中高速時才出現,因為來不及燃燒被排出氣缸!而冒黑煙則是燃燒不完全,變成了炭黑排入了大氣!因為重載所以柴油機轉速很低,此時可以確信油門也是踩到底的,油霧在氣缸內停留時間比較長,已經被高温轉變成了炭黑,排出大氣時就是濃濃的黑煙,此時動力並不好,只是柴油機的飛輪慣量很大,它仍然能堅持不會被悶死熄火!

但有一點必須要了解,這樣的柴油機根本就沒有排放控制哈,所以它也沒有所謂的國幾排放的!另外有一點提醒下,現代汽車的排氣管中都有有助於尾氣排放改善的三元催化,所以一般情況下火焰是冒不出來的!

拖拉機正在漸漸淡出大家的視線,但在廣大農村地區,這個皮實的農業機械工具仍然是農民的好幫手,外國人看不懂也屬常事,不過隨着發動機排放要求的提高,這種直排式的拖拉機也會隨着時代的發展慢慢被淘汰,但它必然有一個過程,它肩負的歷史使命就是中國農業現代化,未來拖拉機技術也會水漲船高!