我國抗戰(zhàn)時期的生物燃料汽車

特約撰稿 柳獻(xiàn)初 |文

我國抗戰(zhàn)時期的生物燃料汽車

特約撰稿 柳獻(xiàn)初 |文

當(dāng)時，開發(fā)代用燃料汽車和代用燃料的行動主要在2個領(lǐng)域里進(jìn)行：研制以木炭為燃料的煤氣發(fā)生爐汽車(簡稱“木炭車”、“煤氣車”)和用酒精、植物油作汽車燃料。

Bio-fuel Vehicle Once Tremendously Support the Anti-Japanese War

In celebration of 70thanniversary of the victory of Anti-Japanese War, we will never forget the fact that 70 years ago, biofuel vehicles had tremendously supported logistics in the area behind the frontline, and those who were engaged in production and invention of bio-fuel materials.Recalling this history of hard time is to remember historical lessons and work and unite together to realize Chinese nation’s bright prospect on the road to revival.

在隆重紀(jì)念抗日戰(zhàn)爭勝利70周年的時候，我們不能忘記70多年前開發(fā)生物燃料汽車和生物燃料支撐后方運輸?shù)氖穼嵑蛥⑴c其事的業(yè)界先輩。重提這場國難，回顧這段艱苦卓絕的歷史，緬懷先輩精忠報國的精神，是為汲取歷史教訓(xùn)，激發(fā)自強(qiáng)精神，團(tuán)結(jié)一心，實現(xiàn)民族的偉大復(fù)興。

20世紀(jì)初葉，中國使用的汽車燃料幾乎完全依賴進(jìn)口，1926年，僅用于從國外購買液體燃料的外匯就達(dá)1億多元，這在當(dāng)時是一筆很大的外匯開支。一些知識分子意識到，長期花費巨額外匯購買燃料，不惟財力難以承受，而且燃料的來源受制于外族，一遇事端，即有斷油之虞，故有立足本國資源開發(fā)代用燃料汽車和代用燃料的迫切必要。一些從國外學(xué)成歸來的工程技術(shù)人員在抗戰(zhàn)爆發(fā)之前就開始了研制適用代用燃料的汽車和代用燃料的努力?？箲?zhàn)爆發(fā)后，汽車燃料成為關(guān)系國家存亡的重要戰(zhàn)略物資，1939年初向美國訂購的16萬5 835 t物資中，汽油和潤滑油約占2/3。1942年3月仰光失陷后，中國完全喪失出海通道，滇西隨后也被日軍占領(lǐng)。當(dāng)時中國是一個貧油國，而石油是支撐戰(zhàn)爭的血液，須臾不可或缺，有鑒于此，日軍企圖切斷中國的陸海通道，使外來物資和石油無法運入，以此迫使困守西南、西北的國民政府投降。年需約10萬t汽油幾乎全靠國外輸入，汽油等軍需物資一度只能通過駝峰航線空運來華，代價極高。即使從玉門運汽油到重慶，往返一次也要耗油2 t，運來5車汽油，只能卸下1車。因此，寶貴的汽、柴油只能保障軍用，無力顧及民用運輸。據(jù)說，當(dāng)時4.5 L汽油能換300 kg大米。國民政府在組織力量搶運汽油的同時，設(shè)立液體燃料管理委員會，負(fù)責(zé)對汽油等燃料的購儲和管制。

在“一滴汽油一滴血”的危局中，開發(fā)代用燃料汽車和代用燃料可謂解民族的燃眉之急。如果沒有先輩們不屈不撓的努力，真不敢想象，中華民族一旦失去了基本的公路運輸能力，中國人民的抗日戰(zhàn)爭和后方民眾的生活將會是一種什么局面。

當(dāng)時，開發(fā)代用燃料汽車和代用燃料的行動主要在2個領(lǐng)域里進(jìn)行：研制以木炭為燃料的煤氣發(fā)生爐汽車(簡稱“木炭車”、“煤氣車”)和用酒精、植物油作汽車燃料。

木炭汽車

汽車強(qiáng)國利民的作用在一戰(zhàn)中凸顯出來，各國感受到了自主的汽車業(yè)在立國中的重要作用，但一些國家因缺乏石油資源而受制于外族，法國、德國、比利時、瑞典、日本等國都曾研制木炭汽車以解貧油之憂。由于木炭汽車燃料的原料取自樹木，可以再生，所以是一種使用生物質(zhì)燃料的汽車。1927年，張登義從法國歸來，受聘于上?？炖囆?，用從法國購回的下吸式煤氣爐裝配成中國第一輛木炭汽車，將公共汽車改裝為木炭車投入運行。但這些汽車多有缺陷，未能推廣。

曾致力于鐵路內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)發(fā)明的留法學(xué)生湯仲明不甘中國因貧油而受制于外族，遂于1928年在開封行車廠廠長任上開始業(yè)余研制以木炭為燃料的煤氣發(fā)生爐。從泥制爐開始，后改進(jìn)為鐵制爐，先后解決了鐵爐體易燒紅、煤氣濾清等技術(shù)難題，歷時3年，1931年3月獲得成功，其燃料費用僅為汽油的1/10。9月報實業(yè)部立案，獲發(fā)明專利權(quán)5年。同年12月，湯仲明將煤氣發(fā)生爐的使用效果和圖樣公諸于世，供各界無償使用，以推動研究與推廣。隨后，湯仲明不辭勞苦，到西安、太原、上海、杭州、武漢、南京、南寧、柳州、廣州等地推廣煤氣發(fā)生爐和木炭汽車。在上海興辦“仲明機(jī)器股份有限公司”制造煤氣發(fā)生爐和木炭汽車?？谷諔?zhàn)爭爆發(fā)后，他轉(zhuǎn)輾江西、桂林等地興辦實業(yè)，繼續(xù)制造煤氣發(fā)生爐和以煤氣發(fā)生爐為動力的設(shè)備，為保障后方的運輸和后方人民的生活做出了杰出貢獻(xiàn)。中央財務(wù)委員會鑒于他為汽車開辟了新能源，有利國家，曾于1933年發(fā)給獎金1 000元。湯仲明于1935年 9月23日對上?！读蟆钒l(fā)表談話稱：“我研究木炭車的目的不是想發(fā)財，實在是想擺脫石油商的壟斷，使中國的交通工具，不至因燃料斷絕而停頓，變成一堆廢鐵。”其拳拳憂國之心溢于言表。

1937年4月，京滇(南京—昆明)公路周展覽會舉行，全國公路交通委員會為考察煤氣車長途運行效能，試制一輛木炭車赴昆明。此行總里程3 900 km，最高車速60 km/h，通過10%的坡道尚有余力，一路上未發(fā)生故障，證明中國制造的木炭汽車可在西南山區(qū)長途行駛。1941年前后，各地紛紛研制木炭汽車，發(fā)展公路運輸，各種形式的煤氣發(fā)生爐不下15種，經(jīng)專門成立的中央煤氣推廣委員會等機(jī)構(gòu)的大力推廣，西南、西北使用的煤氣車一度占全部行駛車輛的35%。

抗戰(zhàn)爆發(fā)后，日軍切斷了長江航道，物資不能水運入川，幸而天無絕人之路，中國西南生物資源分布廣泛，藏量豐富，在農(nóng)村隨處可獲取燒制木炭的木材，民國政府即在西南修筑公路，用生物燃料汽車維持著后方的民用運輸。當(dāng)時陪都重慶除部分軍政車輛外，其余均燒木炭生成煤氣驅(qū)動，也有燒煤的煤氣汽車。馳騁在滇緬線上的“國滇”商用車一度有900輛，其中酒精車500輛、木炭車400輛。滇緬公路沿線每隔20～30 km設(shè)一木炭供應(yīng)站，向往來車輛供應(yīng)木炭。農(nóng)民伐木燒炭，從山林中人背馬馱輾轉(zhuǎn)搬運到公路邊的供應(yīng)站，其艱辛可以想見。

木炭汽車每行駛20 km左右，就得掏出爐灰，裝入木炭，每km耗炭0.5 kg左右，時速一般約15 km。圖2為當(dāng)時的木炭汽車加炭的情景，圖中可見煤氣發(fā)生爐上裝有一個疑似手搖鼓風(fēng)機(jī)的裝置，估計用于輸氧促燃之用。由圖可見，木炭汽車使用起來相當(dāng)勞苦，不僅要隨車攜帶木炭，還要爬上車頂加炭，但我們的前輩就是這樣不辭辛勞，用生物燃料汽車和就地取材的生物燃料頑強(qiáng)地支撐了后方的運輸，支持了前方的抗戰(zhàn)。

以煤做原料生成煤氣驅(qū)動的汽車也加入了后方的運輸。1939年，中國煤氣制造公司派張維鏞到云南制造白煤(無煙煤)氣化代替汽油，通過外加煤氣發(fā)生爐及復(fù)式濾清器，讓經(jīng)過濾的清潔燃?xì)廨斎氚l(fā)動機(jī)做燃料，還可以煤氣與汽油相互替代使用。試驗取得了成功。煤氣發(fā)生爐在昆明中央機(jī)器廠(昆明機(jī)床廠的前身)生產(chǎn)，是抗戰(zhàn)期間云南境內(nèi)行駛的汽車中裝用最多的煤氣發(fā)生裝置。

不了解二戰(zhàn)結(jié)束前汽車燃料供給狀況的人或許會認(rèn)為開發(fā)煤氣車是汽車技術(shù)的倒退，卻不知開發(fā)煤氣汽車的確是當(dāng)時許多貧油國為擺脫“因油受制”困境而做出的選擇。二戰(zhàn)期間，使用木炭煤氣的民用汽車也在歐洲大行其道。中國初期的汽車專業(yè)書籍也作為一個車種來論述木炭汽車的原理和結(jié)構(gòu)。讓我們心懷敬意，記住這些木炭車開發(fā)者的名字以及許多無名參與者吧：湯仲明、張登義、柳敏、向德、李葆和、余人翰、馬翼周、沈宜甲、高國恕、李文軒……他們的名字應(yīng)長留于中國汽車業(yè)青史。

其他生物燃料汽車

1937年，中國汽車公司建成上海分廠，用進(jìn)口散件組裝柴油機(jī)貨車。當(dāng)時，柴油靠國外進(jìn)口，價格極高，聘來的技術(shù)顧問經(jīng)考察后提議改用植物油作燃料，遂制成一輛柴油-植物油雙燃料汽車，命名“中國號”。1937年4月1日，總工程師張世綱親自駕駛“中國號”從上海出發(fā)，歷近1月，抵達(dá)昆明參加京滇公路周覽會。據(jù)記載，“中國號”沿途分別采用花生油、菜籽油、茶油、桐油、棉籽油、煙籽油為燃料，平地每L油可行5.2 km，山路每L油也可行至2.8 km，且途中從未發(fā)生過一起故障。

中國汽車公司曾用各種植物油做汽車燃料試驗，如上海的棉籽油、南京的花生油、安徽和云南的菜籽油、江西的芝麻油、湖南的山茶籽油、湖北的豆油、貴州的罌粟籽油和四川的桐油。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，桐油的動力性最好，且原料價格低廉，原料在西南分布面廣，但當(dāng)時還沒有生物燃料的制備技術(shù)，只能直接使用植物油。桐油黏度大，不易汽化，卻易氧化，表面易結(jié)皮，噴油器及管路易堵塞，燃燒后積炭嚴(yán)重，導(dǎo)致行駛稍久，發(fā)動機(jī)即不能正常運行。

張世綱和汪福清研究了桐油的性能，比較了桐油和柴油的含熱值，設(shè)計了適應(yīng)桐油的預(yù)燃室，讓桐油在預(yù)燃室內(nèi)與空氣充分混合，在氣缸內(nèi)得以充分燃燒，以減少積炭。提高了桐油的噴射壓力，增強(qiáng)其流動性，改善其霧化狀態(tài)，并針對桐油燃燒遲緩的缺陷，提前噴射，以充分燃燒。此外，加大輸油管管徑，改進(jìn)油路的密封性，使空氣不與桐油接觸，避免桐油氧化，使油管不致阻塞。冷車啟動改用酒精，克服了桐油冷車啟動困難的缺陷。經(jīng)試驗證實，張世綱等的改進(jìn)均獲得成功。1941年9月，張世綱在重慶作行車演示，后經(jīng)當(dāng)時的財政部、貿(mào)易委員會、經(jīng)濟(jì)部(1938年1月，實業(yè)部改組擴(kuò)大為經(jīng)濟(jì)部)中央工業(yè)試驗所派專家作長途試驗，證實效果良好。運輸統(tǒng)制局據(jù)此訂購了大批桐油發(fā)動機(jī)。10月初，張世綱乘桐油汽車從重慶經(jīng)貴陽到達(dá)昆明，油箱、油管內(nèi)未結(jié)皮，每L桐油，可行駛4.5 km平路，爬坡性也較好。10月14日下午，他將桐油車置于太和酒店，邀昆明交通、工業(yè)各界人士近百人參觀并座談。張世綱介紹，這一發(fā)明，不僅可用于汽車，一切使用柴油的發(fā)動機(jī)，均可改為用桐油。以后，中央機(jī)器廠生產(chǎn)了不少桐油汽車，奔馳在西南地區(qū)的公路上。

1941年，張德慶(后為中科院學(xué)部委員)撰寫《桐油汽車》一書，闡述汽車用桐油燃燒后產(chǎn)生故障的原因及排除的方法。1942年，西南聯(lián)大教授開展了內(nèi)燃機(jī)用酒精燃料的研究。當(dāng)時，還進(jìn)行過從植物中提取人造汽油和柴油的研究。經(jīng)濟(jì)部中央工業(yè)試驗所在抗戰(zhàn)期間利用糖渣制成酒精，還將純度提高到99%，供汽車使用。川滇東路運輸管理局開辦了酒精廠，為軍方的酒精運輸車制備燃料。在化石油料來源斷絕的時期，使用酒精的汽車約占行駛汽車的60%。

開發(fā)汽車代用燃料的各種努力維持了前方的抗戰(zhàn)和后方人民生活的基本物流需要，1937年到1945年8年間，僅國民政府中央直屬公路運輸單位的運輸周轉(zhuǎn)總量折合10.83億tkm，1945年的周轉(zhuǎn)量是1937年的15倍，1938年前主要是疏散人員，1938年后則主要運送軍需物資。前輩們在民族危亡時期表現(xiàn)出的大義大勇，堪為我汽車業(yè)后輩報國的楷模，應(yīng)載入中華民族反抗侵略戰(zhàn)爭的史冊，永志不忘！

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