El motor de turbina de gas se utiliza con éxito en tanques y aviación. Desafortunadamente, una serie de limitaciones estructurales no permiten que este diseño progresivo se utilice como una planta de energía para un turismo.
La ventaja de los motores de este tipo es que tienen la potencia específica más alta en las instalaciones de energía existentes de motores de combustión interna de hasta 6 kW/kg. Además, el motor de la turbina de gas puede operar en una variedad de combustibles líquidos, no sólo gasolina o diesel.
Historia de la creación de turbinas de gas
La primera turbina de gas se desarrolló en 1519. Se diferenciaba significativamente de los dispositivos modernos y se aplicaba en la "esfera de mecanización menor". La turbina convirtió el vertel destinado a la carne caliente. Se utilizó la turbina de gas y se trajo el inventor de John Barbera.
Uno de los primeros motores de turbina de gas para tanques fue desarrollado por BMW en 1944. Se probó en una instalación de Pantera autopropulsada
En 1950, Rover fue desarrollado un motor de turbina de gas para los coches. Como resultado, se introdujo el modelo piloto del coche de carreras "JET1". El motor del motor se posicionó detrás de los asientos, las tomas de aire se montaron en los laterales, y las salidas de gases de escape se ubicaron en la parte superior de la parte posterior. La velocidad de rotación de la turbina alcanzó las 50.000 revoluciones por minuto. El combustible utilizado era la gasolina, el aceite de parafina y el diesel. La velocidad máxima con la que el vehículo pudo moverse era de 140 km/h. Debido al alto consumo de combustible, los coches con motor de turbina de gas no gozaban de una demanda especial.
El único caso de utilizar una turbina de gas en el diseño de una motocicleta-MTT Y2K Turbina Superbike con DCA Rolls-Royce-Allison Modelo 250
Modernizando el dispositivo y construyendo el modelo "BRM", cavando "Rover" participó en los eventos de carreras de 1963 y estableció un récord: el auto corría a una velocidad de 229 mph. Más tarde, otros fabricantes de automóviles participaron en competiciones similares. Por ejemplo, "Howmet" produjo un modelo de "TX" que funcionaba en el motor de la turbina de gas y se convirtió en un favorito de las carreras varias veces.
El único modelo de un coche serie con una turbina de gas diseñado para el transporte público fue liberado por la preocupación estadounidense Chrysler en 1963. Cincuenta ejemplares del coche, la turbina Chrysler, fueron recogidos manualmente por los especialistas de la carrocería italiana Ghia. Los vehículos no fueron vendidos, pero fueron distribuidos a voluntarios durante dos años para ser sometido a pruebas. El experimento fue exitoso, pero la nueva producción requirió la construcción de una nueva planta de motores, y Chrysler no se aventuró a invertir mucho dinero. En los años setenta, cuando los estándares ambientales se endurecieron sustancialmente en los Estados Unidos, y además de la crisis del combustible, la compañía retiró su precio del petróleo.
Dispositivo y principio de funcionamiento de la turbina de gas
El aire se comprimirá y se calentará al compresor. Luego entra a la cámara de combustión, que también incluye algo de combustible. Debido a la alta velocidad, el aire y el combustible son ignet en el accidente. Durante la combustión, la energía se convertirá en energía transformada en trabajo mecánico por rotación. Una parte de esta energía se utiliza para la compresión de aire en un compresor. La otra parte entra en el generador eléctrico. Luego se envía el gas de escape a la herramienta.
Ventajas y desventajas de los motores de turbina de gas
Motores de turbina de gas son mucho más grandes que los motores de pistón. Debido a la capacidad de desarrollar una gran rotación, el dispositivo tiene una alta capacidad, pero tiene dimensiones compactas. El combustible utiliza queroseno o combustible diesel. La masa del motor de turbina de gas es 10 veces inferior a la masa del motor equivalente del motor de combustión interna. Debido a la falta de accesorios, la turbina de gas no requiere un sistema de refrigeración extenso.
Los ingenieros de Chrysler que crearon el único coche pequeño [[turbina de gas]] con una turbina de gas han aprendido que el mejor combustible para el TBG es un queroseno convencional
El principal inconveniente es el aumento del consumo de combustible causado por la necesidad de limitar artificialmente la temperatura de los gases. La restricción es que en el caso de un vehículo de motor el motor se montará dentro del cuerpo, no debajo del ala, como en el caso de la aeronave, por ejemplo. Por consiguiente, la temperatura del motor no excederá de 700 grados. Los metales que son resistentes a tales temperaturas tienen un costo muy alto. Este problema es a menudo de interés para los científicos, y los motores de turbinas de gas con buen rendimiento económico deberían introducirse en un futuro próximo. Es obvio que esto ocurrirá solo si se soluciona el problema de la retirada de grandes cantidades de calor, lo que permitirá poner motores "unduales" en los coches, en cuyo diseño se ha solucionado el problema de la economía. Las deficiencias también incluyen los requisitos de alta calidad del aire ambiente y la falta de frenado del motor.
Turbina de gas de dos frenos equipada con un intercambiador de calor
Este tipo de motor cumple con los más frecuentes. En comparación con los análogos, estos dispositivos cumplen con los requisitos más altos para la dinámica del coche. Las dos calderas incluyen el especial (para la impulsión del compresor) y la tracción (tracción de la rueda) de las turbinas que no están conectadas. Estos motores ayudan a mejorar las propiedades dinámicas del coche y permiten una reducción en el número de pasos en la caja de cambios.
Después de abandonar la producción masiva de automóviles con motores de turbina de gas, Chrysler ha destruido la mayoría de los casos de prueba para que las turbinas no golpeen el coche.
A diferencia de los motores de pistón reciprocante, las unidades de turbina de gas de dos ruedas suponen un aumento automático del par cuando la carga aumenta. Esto permite que el cambio de cambio sea significativamente más tarde o no requerido en absoluto. Con la misma potencia, los coches con una unidad de turbina de gas de dos complementados se dispersan más rápido que los motores de pistón. Las desventajas de esta especie son la complejidad de la fabricación, el aumento de tamaño y peso debido a la presencia de componentes adicionales: intercambiador de calor, gas y conductos de aire.
Motor de pistón libre de turbina de gas
En la actualidad, los motores de turbinas de gas de este diseño son los más prometedores para la construcción de coches. El dispositivo es un bloque que combina compresor reciprocante y diésel de dos tiempos. La parte media contiene un cilindro con un rubor más recto, que tiene dos motores de pistón especiales relacionados en su lugar. En el caso de los pistones, el aire será quemado y el combustible se enciende. El combustible quemado contribuye a la formación de gases que, a alta temperatura y presión, provocan una diferencia de pistón hacia el lado. El gas de escape se pasa entonces a través de las ventanas de gas de escape al colector de gas. Gracias a la presencia de las ventanas de purga, el aire comprimido penetra en el cilindro, lo que facilita la purificación de los gases de escape y prepara el motor para el siguiente ciclo. El proceso se repite entonces.
