柴電動力

柴電動力又稱柴油電力、柴油機電力，很多混合動力裝置均使用柴電傳動系統來提供牽引力，一套柴電系統使用一個柴油機連線一個發電機產生電力供牽引電機使用。

基本介紹

• 中文名：柴電動力
• 外文名：Diesel–electric transmission

簡介

柴電動力又稱柴油電力、柴油機電力，很多混合動力裝置均使用柴電傳動系統來提供牽引力，一套柴電系統使用一個柴油機連線一個發電機產生電力供牽引電機使用。

艦隻

第一艘柴油機船隻其實也就是第一艘柴電動力船隻，是1903年下水的俄羅斯的油船汪達爾號。而汽渦輪機推進的船則是從20世紀20年代才開始套用於美國田納西級戰列艦。而真正的在大型水面船隻使用柴電動力則在更往後的時間發展。芬蘭1929年開始建造的海岸巡邏艦Ilmarinen級，之後這種推進技術被廣泛套用於破冰船之中。

一些當代的船隻，比如遊艇和破冰船上，使用電動機進行輔助推進幫助船隻進行360度旋轉從而使得船隻更具有操作性。

還有一些船隻使用燃氣輪機但原理卻基本相似。其實很大一部分船隻的動力系統則是將各種輪機系統混和在一起的。比如瑪麗二世女王號，在船的底部安有一組柴油機以及在頂部排氣塔的一組燃氣輪機。這裡兩組輪機都用於發電以供應發電機，船隻的推進螺旋槳卻並未與這兩組的任何一組直接連線。

柴電系統是潛艇的主流推進技術。

潛艇

柴電動力在第一次世界大戰之前就已經成功地在潛艇上使用，由此潛艇的航程和自持力相比於較早的汽油機大大增加，從而將潛艇動力推向了一個新的紀元。在此之前，汽油機所使用的汽油具有揮發性，一旦汽油蒸汽彌散出燃料艙就會帶來毀滅性的大火乃至爆炸。而柴油則揮發性小，這也使得潛艇燃料的裝載和儲存更簡單更安全。

潛艇中柴電動力系統通常由柴油機、發電機、蓄電池與電動機組成。柴油機連線發電機，在水面航行時發電機由柴油機帶動發電為潛艇中的蓄電池充電。而在下潛時，由於潛艇中的氧氣有限，無法讓柴油機繼續運作，這時潛艇中的蓄電池為電動機提供電力，潛艇中動力傳動軸切換連線至電動機提供。不過傳動軸切換動力裝置和長傳動軸則通常會造成噪音和震動。

蘇聯有一些潛艇擁有三組動力裝置，從而讓潛艇的動力可以有更大的組合：比如三台柴油機或電動機同時運作，或者通過通氣管讓兩台靠外的柴油機為蓄電池充電，中間的推進槳則由更安靜的電動機繼續運作等等。

柴電動力的性能被認為是常規動力潛艇中比較成功的，而且其研發和製造難度相對較低。很多國家的海軍都通過進口潛艇之後仿製，從而增加本國的潛艇研究經驗，同時降低製造成本。在兩次大戰之中，德國的一些柴電潛艇的設計相當出色，但也有一些並不太好。這些潛艇在戰後提供給同盟國以及蘇聯之後，都很大程度上增加了各自國家的潛艇研製能力。美國很多舊式潛艇的傳動軸相互垂直，這種大噪音的設計在之後被遺棄。還有一些舊式潛艇的輪機艙都被從中切成兩半，然後再將潛艇拉長以彌補艙室的空間，以這種方式讓柴油機更穩定更可靠，但在接受德國的潛艇技術之後很多歐洲潛艇的柴油機都顯示出了進步。

現代柴電潛艇的推進槳通常不會直接連線到柴油機，通常來說每個推進槳對應一個電動機，兩個或更多的柴油發電機負責為潛艇提供電能並為電池充電。這種設計由於將潛艇動力系統的噪音有效的控制在內殼裡，從而很大程度上減少了潛艇的噪音及聲音標記，甚至一些核潛艇也用這種設計減少反應堆艙直接對外產生的噪音。其中以法國的核潛艇尤為出眾，另外中國的093型核潛艇也採用這種技術，不過093型採用渦輪電機提供推進動力。

列車機車

在20世紀20年代，柴電技術第一次套用於調車機車和列車機車中用於在鐵軌中移動，掛載和解掛列車。第一個列車機車由美國機車公司建造，ALCO HH系列柴電調車機車於1931年開始投入系列化生產。在20世紀30年代，這個系統首先接受了流線型外殼設計，並在當時成為了速度最快的列車。柴電動力在當時成為了相當流行的動力設計，其大大簡化了將動力傳輸到輪子的過程，並且由於兩個可以同時工作，從而讓保養周期和要求降低，相比下動力直接傳輸則會造成整個傳動系統極為複雜。另外一些研究試圖用過液壓系統傳動，並且現在已經證實這種系統比柴電系統更有效率，但無論直接傳動還是液壓傳動都極為複雜使得這兩種系統都很難吸引公眾和機車製造商的眼光。

陸地交通工具

客車

有一些大客車已經用電力或者混合動力。通過使用柴油機和BAE系統在剎車時產生的能量為電池充電從而運作電動機。通常來說柴電混合動力的客車通常比純內燃機的大客車更安靜。一些大客車可以讓駕駛員選擇使用純電力或者內燃機作為推進動力機，但也有一些混合動力車車則僅僅在加速和待速狀態書用電機，其他時候則仍然使用燃機。

卡車

使用柴電動力的卡車：

• 一些大型的自傾卸重卡車，諸如Liebherr T 282B、LeTourneauL-2350
• 美國國家航空和宇宙航行局（NASA）的巨型運載車太空梭運輸車
• 三菱汽車生產的三菱Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid商用卡車
• 道奇公司的測試型卡車道奇賽跑者（Dodge Sprinter）
• 萬國底盤與柴油發動機公司出產的DuraStar型卡車

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