基石：费尔班克斯-莫尔斯38A20双燃料发动机

1968 年，首批安装的费尔班克斯-莫尔斯 38A20 发动机之一。

20世纪60年代初，拥有140年历史的费尔班克斯-莫尔斯公司（Fairbanks-Morse）看到了由欧洲主导的大型柴油发动机市场的机遇。该公司此前从未制造过功率超过5400马力（4027千瓦）的发动机。费尔班克斯计划制造一款“中速”发动机，其重量和体积将远小于以往任何一款大型柴油发动机。这款名为38A20的发动机旨在将单缸功率提升至前所未有的1000马力（746千瓦），之后又进一步提升至1250马力（932千瓦）。

38A20 二冲程发动机采用费尔班克斯-莫尔斯公司 30 多年前开发的成熟可靠的对置活塞原理，该原理已应用于 7000 多台量产发动机中。38A20 单流式发动机包括六缸和九缸直列式以及十二缸和十八缸 V 型发动机，每缸额定功率分别为 400 转/分时 1000 马力（746 千瓦）和 450 转/分时 1250 马力（932 千瓦）。

订单很快就到了。

从纸面上看，这些机器性能优异，位于威斯康星州贝洛伊特的这家公司也采取了积极的营销策略。1966年，在任何一台38A20型发动机下线之前，Anaconda公司就订购了八台12,000马力（8949千瓦）的型号。几家公用事业公司也订购了这种大型发动机，1967年，Litton公司为四艘正在建造的大型油轮订购了15,000马力（11,186千瓦）的船用版本。急需额外发电的巴哈马电力公司（BEC）于1968年接收了两台6,000马力（4,474千瓦）的六缸发动机。第一台发动机在7月份的测试中发生故障；第二台发动机在8月份解体，被送回进行大修。尽管这些事件令费尔班克斯感到担忧，BEC还是订购了两台12,000马力（8949千瓦）的38A20型发动机。 “小型”发动机问题不断，巴哈马群岛饱受电力短缺和故障的困扰，此事迅速演变为紧迫的政治事件。当费尔班克斯公司最终表示即使在1969年底也无法交付大型柴油发动机时，巴哈马电力公司取消了合同，转而订购欧洲燃气轮机。

38A20 直列对置活塞发动机的横截面图，该发动机有六缸和九缸两种配置。

Anaconda公司也在1968年接收了这些机器。它们使用柴油燃料运转良好；然而，它们原本计划大部分时间使用更便宜的“双燃料”，即天然气和轻质油的混合燃料。当第一台机器从柴油燃料切换到双燃料时，它发生了故障，Anaconda公司这才发现，他们手头有六台问题重重的机器，此外还有两台计划运往智利矿场。当费尔班克斯的工程师团队努力解决其中一台机器的问题时，其他机器仍然在勉强使用柴油运行。Anaconda公司遭受了生产损失，柴油机动力输出不稳定，还冒出滚滚黑烟，而且每月向位于亚利桑那州图森附近的矿场运送一百万加仑柴油燃料也十分困难。1970年5月，Anaconda公司取消了合同，转而使用商业电力。

不幸的是，38A20发动机存在诸多重大缺陷。它动力不足，散热能力差，尤其是在海拔1128米（3700英尺）的阿纳康达矿区，空气供应严重不足。气缸套和摇臂容易开裂，活塞会卡死，连杆会断裂飞散，曲轴箱内的气体也会爆炸。几乎所有可能出现的问题，38A20发动机都出现了。首席设计师提前退休。管理层变动带来了新的总裁、总工程师和项目负责人。顾问们频繁往返于欧洲。由于公司由一些财务人员管理，他们认为技术问题无关紧要，问题依然层出不穷。尽管如此，母公司柯尔特公司仍然保持着官方的乐观态度。其1968年的年度报告简单地写道：“首批型号……已被国内电力公司用于固定式基本负荷和备用电源发电。” 但到了1968年底，费尔班克斯公司已经停止销售38A20发动机。

与此同时，在现场忙于处理每缸1000马力（746千瓦）的发动机项目时，费尔班克斯公司还在为利顿公司制造四台每缸1250马力（932千瓦）的发动机，并为美国钢铁公司的一艘矿石运输船制造另一台。利顿公司的发动机原定于1969年底交付，但进度落后。费尔班克斯公司表示，可以在1970年夏季交付，但这些发动机还需要一年的时间才能达到额定功率。面临损失的利顿公司起诉科尔特公司，要求其返还300万美元的进度款，并赔偿2500万美元的损失。

昂贵的教训

令人惊讶的是，科尔特公司通过为每艘船提供两台7500马力（5593千瓦）的皮尔斯蒂克柴油发动机，成功摆脱了诉讼并保住了业务。

这些发动机都是根据许可证生产的，非常成功。科尔特公司从欧洲公司购买了六台，而费尔班克斯公司则在贝洛伊特加紧生产皮尔斯蒂克发动机，并为利顿公司的订单生产了两台。

尽管柯尔特公司在1970年计提了1800万美元的减值损失，但它从未承认该项目失败。然而，费尔班克斯的管理层显然没有充分认识到技术风险，在早期机器尚未完全开发完成的情况下就将其出售，并在未进行全面测试的情况下就交付了。38A20发动机乍看之下似乎只是该公司生产了30多年的二冲程对置活塞发动机的放大版，但实际上存在显著差异。最显著的区别在于上下活塞的尺寸不同。燃料在活塞汇合时点燃，燃烧产生的推力使活塞分开。在38A20发动机中，上曲轴位于一侧，由连接到上活塞的摇臂驱动。为了减轻该连杆的负荷，上活塞的直径只有下活塞的一半。这导致气缸在直径变化处承受了很高的应力，而高温燃烧进一步加剧了这种应力。在二冲程发动机中，活塞在曲轴每旋转一周时都会工作，随着功率水平的增加，气缸的冷却变得困难。

费尔班克斯·莫尔斯公司声称，其双循环 38A20 Uniflow 概念优化了扫气。

如果没有昂贵的手工装配，原本适用于低功率发动机的制造标准就无法满足高功率38A20发动机的需求。最终，费尔班克斯和科尔特采取了非常措施，以减少38A20惨败对未来业务的影响。据推测，38A20发动机项目使科尔特/费尔班克斯损失超过1亿美元。最终，费尔班克斯-莫尔斯公司幸存下来，继续保持着大型发动机制造商的地位，但38A20发动机再也没有售出。该公司通过继续生产传统的低功率对置活塞发动机，并凭借皮尔斯蒂克设计扩大其在中速大型发动机领域的市场份额，实现了复苏和发展。CT2