История одной турбины

Развитие автомобилей

История одной турбины

Бензиновый двигатель Готлиба Даймлера изначально был движущей силой самолета. Но уже в Первую мировую войну ситуация изменилась. Двигатель Даймлера был доработан для самолета и, казалось, работал там лучше, чем тот, что был в автомобиле после окончания Первой мировой войны. Так смотрели на авиационную технику автомобильные конструкторы. В ВОВ разрыв стал еще больше: теперь газовая турбина развивалась быстрее. Вот и пришла в голову идея оснастить машину реактивным приводом.

Уже 3 января 1946 года немецкий инженер и пионер автомобилестроения Фриц Кокерель представил в Мюнхене свой недавно разработанный двигатель, работавший по принципу газовой турбины. По сравнению с обычными двигателями эта машина должна потреблять до 50 процентов меньше бензина. Однако инвестора найти не удалось, и проект Кокерлла был предан забвению перед лицом трудностей, а вот место где можно её отремонтировать нашлось
https://kamaz1981.ru/the_articles/tokarnye-stanki-v-revolvernoy-golovkoy.html.

В Англии пошли дальше. В 1945 году английская компания Rover задумалась о том, чтобы поставить газовую турбину от самолета на автомобиль. Еще в 1946 году специалистам показали автомобиль с газовой турбиной. Т 4 — так назывался родстер, показанный 9 марта 1950 года на гоночной трассе Сильверстоун. Турбина, получившая обозначение Т 8, представляла собой двухвальную систему, в которой осевая турбина приводила в движение центробежный компрессор для воздуха для горения, а вторая осевая турбина, силовая турбина, приводила в движение транспортное средство. Как и среднемоторный, он устанавливался за передними сиденьями и перед задним мостом и воздействовал на спирально-зубчатые конические шестерни заднего моста через передаточную шестерню и короткий карданный вал.

40 000 оборотов в минуту (об / мин) и 26 000 об / мин для силовой турбины были указаны как максимальные скорости для турбин, мощность которых в качестве меры предосторожности была снижена до 100 л.с. Она совершила первые тест-драйвы и развила скорость 135 км/ч. То, что было в турбине, продемонстрировал показанный два года спустя прототип, уже оснащенный дисковыми тормозами. Он выдавал 230 л.с. и установил первый мировой рекорд скорости для автомобилей с газотурбинным двигателем — 244,5 км/ч на участке автомагистрали Остенде — Брюссель.

На пике опытно-конструкторских работ в 1956 году был представлен Rover T 3, который помимо двигателя отличался задним мостом De Dion и полным приводом — двухвальной конструкции мощностью 100 л.с. Впервые Rover T 4 был представлен на автосалоне в Нью-Йорке в 1962 году. По сути, это был серийный Rover 2000 с газовой турбиной спереди, на этот раз приводившей в движение только передние колеса. Газовая турбина выдавала 140 л.с. По данным завода, турбина весила около 90 кг, что меньше, чем соответствующий поршневой двигатель рабочим объемом четыре литра.

Т 4 должен развивать максимальную скорость 185 км/ч и потреблять 15 л/100 км. Разгон от 0 до 100 км/ч занимает восемь секунд. По словам Ровера, серийный автомобиль с газотурбинным двигателем был бы лишь немного дороже, чем обычные автомобили. Технически производство было бы возможно после двух-трех лет дальнейших опытно-конструкторских работ.

В 1963 году англичане даже установили на гоночный автомобиль BRM газовую турбину мощностью 150 л.с. Успеха в гонках он не добился.

General Motors, крупнейший в то время производитель автомобилей, также был впечатлен газовой турбиной. Еще в 1954 году американцы представили так называемый автомобиль мечты, автомобиль будущего без образца для подражания: Firebird III с сигарообразной формой и настоящими крыльями в качестве спойлера. Фактическим приводным двигателем служил газотурбинный двигатель GT-305 Whirlfire мощностью 225 л.с. и массой 270 кг, который располагался в задней части машины. Эта улучшенная газовая турбина была легче, компактнее и на 10 процентов мощнее, чем у Firebird II, при этом потребляя на 25 процентов меньше топлива.

Американская конкуренция не могла (и не хотела) отставать. Дочерняя компания Chrysler в Плимуте продемонстрировала четырехдверную модель Plymouth 1954 года с газовой турбиной. Он был не больше восьмицилиндрового поршневого двигателя. По заводской спецификации он работал экономичнее поршневого двигателя. Прототип был показан в 1954 году.

Renault также занималась газотурбинным приводом автомобилей в 1950-х годах, якобы по предложению президента генерала де Голля. В сентябре 1956 года появился одноместный самолет, известный как «Etoile Filante» («падающая звезда») с высокими хвостовыми стабилизаторами и расширенными крыльями. Две синие полосы, идущие вдоль тела, бросались в глаза. Одноместный автомобиль с плавником побил мировой рекорд для газотурбинных транспортных средств 5 сентября 1956 года на скорости 309 км/ч, управляемый инженером Джин Герберт на американских солончаках в штате Юта.

Турбина Turbomeca сзади выдавала 270 л.с. при 28 000 об/мин. Filante был разработан французом Фернаном Пикаром, директором исследовательского отдела Renault, и Альбертом Лори, дизайнером автомобиля Гран-при Delage 1500-8 цилиндров 1927 г. В 1959 году президент России Никита Хрущев заинтересовался автомобилем на стенде Renault. экспонировался на Лейпцигской ярмарке. «Это очень хорошая машина, — сказал он, — но я слишком стар, чтобы сесть в нее».

В 1956 году итальянский Fiat также представил газотурбинный автомобиль; одноместное купе с большим хвостовым оперением.

В начале 1950-х годов французское Socemas (общество конструкций и машин для авиации) наблюдало попытки в США, Англии и Италии поставить на колеса автомобиль с газотурбинным приводом. Это заинтересовало инженера Жана-Альбера Грегуара в тестировании такого автомобиля и во Франции. К 1952 году на дорогах появился Socemas-Gregoire: двухдверное купе с воздухозаборником струйного охлаждения спереди, утопленными фарами, скрытыми задними колесами, утопленными дверными ручками и аэродинамической линией кузова. В носовой части находилась специально разработанная небольшая газовая турбина мощностью 100 л.с., которая могла вращаться до 45 000 об/мин. Максимальная скорость составляла 200 км/ч. Чтобы снизить стоимость проекта, Жан-Поль Грегуар использовал многие детали седана Hotchkiss Gregoire.

В 1958 году Ford показал серию концептуальных автомобилей, хотя и не пригодных для эксплуатации на дорогах, с соотношением сторон 3:8. Одним из них был «Нуклон» с вынесенным далеко вперед пассажирским салоном и очень длинным хвостом. Там был ядерный реактор, в котором радиоактивная активная зона должна была быть энергокапсулой. Это ядро ​​можно было бы легко заменить, и его можно было бы использовать для питания до 5000 миль в зависимости от потребностей в производительности и дальности действия. Реактор автоустановки в принципе соответствовал атомной подводной лодке. Он был разработан как парогенератор для превращения воды в пар высокого давления, который затем использовался для питания ряда турбин.

Одна из паровых турбин обеспечивала крутящий момент для движения автомобиля, а другая приводила в действие электрический генератор. Пар будет конденсироваться, чтобы затем возвращаться в воду в цикле охлаждения к парогенератору. Такая закрытая система будет поддерживать работу реактора до тех пор, пока остается произвести делящийся материал. Разработчики предполагали, что с этой системой Nucleon сможет проехать более 5000 миль (около 8000 километров) на одном заряде. Поскольку двигатель будет заменяемой частью, владельцы смогут свободно выбирать конфигурацию реактора в соответствии со своими личными потребностями. Однако эта концепция привода не была разработана.

На Токийском автосалоне 1983 года компания Nissan представила свое исследование NX-21. Он выделялся не складными дверями типа «крыло чайки», которые открывали весь бок автомобиля, а еще и своим коэффициентом аэродинамического сопротивления 0,25. Складные двери типа «крыло чайки» были основаны на просроченном патенте, принадлежащем немецкому дизайнеру Schwimmwagen Ханнсу Триппелю, и имели то преимущество, что не распахивались наружу при открытии, то есть не занимали места за пределами ширины автомобиля. У NX-21 вместо ключа зажигания была кодовая карта, а вместо зеркала заднего вида — видеокамера с монитором. В качестве привода использовалась газовая турбина.

Также в немецком Volkswagen примерно в это же время проводятся испытания газовой турбины в качестве замены двигателя Отто. Первоначально доверие было возложено на сотрудничество с американской компанией Williams Research Corporation, которое, однако, ни к чему не привело. В 1970 году появился новый импульс со стороны Агентства по охране окружающей среды (EPA), американского органа по охране окружающей среды, который подозревал привод с особенно низким уровнем выбросов в газовой турбине, но это не подтвердилось.

Бензиновый кризис изменил автомобильный мир. До сих пор требовалась только производительность, но теперь наиболее важными целями были расход топлива и характер выбросов. Кроме того, горячие выхлопные газы турбины теперь доставляли большие неудобства. Конец газовой турбины в автомобиле казался окончательным. Но после десятилетия абсолютного застоя в разработке шведы снова обратили внимание на газовую турбину.

Volvo Envirometal ECC представлял собой четырехдверный концепт-кар белого цвета с закругленными линиями, разработанный в конструкторском бюро Volvo в Калифорнии. Коэффициент аэродинамического сопротивления должен был быть 0,23. Кузов был изготовлен из алюминия, а всего автомобиль весил всего 1580 кг. Однако самым необычным была его мотивация. Под капотом был гибридный привод с газовой турбиной в качестве расширителя диапазона и электродвигателем. По замыслу Volvo, Volvo 2000 года должен выглядеть так. С точки зрения безопасности ECC был основан на серии Volvo 850. Он был представлен в 1992 году.

На Женевском автосалоне 1992 года Renault представила исследование Racoon: гипермобильную машину-амфибию с полным приводом. Енот был исследованием для любой местности. Стеклянный купол крыши обеспечивал круговой обзор, обычный только для вертолета. Тонирование поверхности стекла регулировалось электроникой, чтобы соответствовать яркости. Вместо обычных стеклоочистителей химическая обработка ветрового стекла и ультразвук гарантировали уничтожение молекул воды, как только они попадали на ветровое стекло. В задней части Racoon стоял 3,0-литровый битурбированный шестицилиндровый двигатель мощностью 262 л.с. Поскольку двигатель находился сзади, носовое окно Racoon было в полу.

Енот также нес три инфракрасные камеры сзади и одну спереди. Камеры выдавали свое изображение в виде проекционного дисплея на лобовом стекле. Три дифференциала и новая коробка передач, запатентованная Renault, обеспечивали наилучший привод. В воде енот двигался со скоростью до 5 узлов благодаря двум гидрореактивным двигателям. Для Racoon инженеры работали над газовой турбиной, которая в конечном итоге заменит двигатель V6. Он был соединен с генератором с четырьмя электродвигателями.

Пример Jaguar показывает, что турбина еще не полностью списана как альтернатива бензиновому двигателю. Jaguar CX-75 с заостренной задней частью был впервые показан в качестве исследования на Парижском автосалоне 2009 года и был полностью разработан для электрического привода. В данном случае, правда, с расширителем дальности в виде двух небольших газовых турбин Blaton. Платформа приводилась в движение электродвигателем мощностью 145 кВт на колесо, в результате чего максимальная мощность составляла 580 кВт, что обеспечивало разгон от 0 до 100 км/ч за 3,4 секунды и максимальную скорость 330 км/ч. Запас хода благодаря расширителю около 900 км. То, что Jaguar теперь использовал газовые турбины Blaton, произошло потому, что индийский владелец Jaguar Тата также владел заводом по производству газовых турбин.

Газовая турбина может вернуться, особенно во времена, когда производительность двигателя снова становится приоритетом.

Добавить комментарий