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图4 布雷顿热力学循环原理
了解了奥托循环和布雷顿循环也就理解了航空发动机与汽车发动机驱动动力产生原理的本质不同 。并且不难发现 ， 奥托循环作为闭合循环 ， 工质可以在气缸内实现循环不同阶段 。布雷顿循环作为开放循环 ， 工质在不同的阶段通过不同的工作部件完成循环过程 。布雷顿循环为追求高运行效率各个部件各司其职 ， 这种工作方式更有利于实现最大效率及低油耗 ， 但也因此难以实现小型化所以更适用于大型机械 ， 而非汽车这样的小型交通工具 。然而实际上 ， 天马行空的汽车工程师们没有放弃对这种应用的尝试 。
早在50年代就有过像Chrysler这样的从业者尝试将其运用到汽车上 ， 然而种种尝试后还是终止了这种探索 。该公司曾推出了50台Chrysler turbine car ， 经过公众一年多的试驾后最终Chrysler决定收回销毁仅留下9辆作为纪念（如图5） 。原因是这种应用存在一系列未得到有效解决的问题：一方面 ， 燃气轮机工作过程中内部持续处于高温环境 ， 其使用寿命及可靠性面临巨大挑战；另一方面 ， 燃气轮机往往在设计工况高速稳定运转时工作效率高耗油率低 ， 在汽车驾驶过程中频繁的加减速及缓行的工况下缺乏经济性 。而且燃气轮机的噪声问题也成为其在汽车应用上的阻碍 。
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图5 昙花一现的Chrysler turbine car
时至今日 ， 机智的工程师们已经转而探索混合动力形式 ， 像搭载微型燃气轮机-电池混合动力系统的大型客车/货车 。我们仍然期待 ， 创新的理念与革新的技术 ， 逐步提高动力机械的热力学效率并进一步拓宽其应用领域 。
来源：中国科学院工程热物理研究所
【从热力学循环过程看航空发动机与汽车发动机】
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