Le moteur à turbine à gaz est utilisé avec succès dans les réservoirs et l'aviation. Malheureusement, un certain nombre de limitations structurelles ne permettent pas d'utiliser cette conception progressive comme centrale électrique pour une voiture de tourisme.
L'avantage des moteurs de ce type est qu'ils ont la puissance spécifique la plus élevée dans les installations électriques existantes des moteurs à combustion interne jusqu'à 6 kW/kg. En outre, le moteur à turbine à gaz peut fonctionner sur une variété de combustibles liquides, pas seulement de l'essence ou du diesel.
Histoire de la création de turbines à gaz
La première turbine à gaz a été développée en 1519. Il diffère significativement des dispositifs modernes et est appliqué dans la "sphère de mécanisation mineure". La turbine a transformé le vertel destiné à la viande chaude. La turbine à gaz a été utilisée et l'inventeur de John Barbera a été introduit.
L'un des premiers moteurs à turbine à gaz pour les réservoirs a été développé par BMW en 1944. Il a été testé sur une installation de Panther autopropulsée
En 1950, Rover a été mis au point un moteur à turbine à gaz pour voitures. En conséquence, le modèle pilote de la voiture de course "JET1" a été introduit. Le moteur du moteur était positionné derrière les sièges, les prises d'air étaient montées sur les côtés, et les prises de gaz d'échappement étaient situées sur le haut du dos. La vitesse de rotation de la turbine a atteint 50 000 tours par minute. Le carburant utilisé était l'essence, l'huile de paraffine et le carburant diesel. La vitesse maximale avec laquelle le véhicule a pu se déplacer était de 140 km/h. En raison de la forte consommation de carburant, les voitures avec un moteur à turbine à gaz ne bénéficiaient pas d'une demande spéciale.
Le seul cas d'utilisation d'une turbine à gaz dans la conception d'une motocyclette-MTT Y2K Turbine Superbike avec le DCA Rolls-Royce-Allison Modèle 250
Moderniser l'appareil et construire le modèle "BRM", en creusant "Rover" a pris part aux courses de 1963 et a établi un record: la voiture courait à une vitesse de 229 mi/h. Plus tard, d'autres constructeurs automobiles ont participé à des compétitions similaires. Par exemple, "Howmet" a produit un modèle "TX" qui a fonctionné au moteur à turbine à gaz et est devenu un favori de course plusieurs fois.
Le seul modèle d'une voiture en série avec une turbine à gaz conçue pour les transports publics a été publié par la société américaine Chrysler en 1963. Cinquante copies de la voiture, la Chrysler Turbine, ont été collectées manuellement par les spécialistes de la carrosserie italienne Ghia. Les véhicules n'ont pas été vendus, mais ont été distribués aux volontaires pendant deux ans pour les essais. L'expérience a été couronnée de succès, mais la nouvelle production a nécessité la construction d'une nouvelle usine de moteurs, et Chrysler n'a pas ossi investir beaucoup d'argent. Dans les années soixante-dix, lorsque les normes environnementales ont été considérablement renforcées aux États-Unis, et en plus de la crise du carburant, l'entreprise a retiré son prix du pétrole.
Principe du dispositif et de l'opération de la turbine à gaz
L'air doit être comprimé et chauffé au compresseur. Il entre ensuite dans la chambre de combustion, qui comprend également du carburant. En raison de la grande vitesse, l'air et le carburant sont allumés dans l'accident. Lors de la combustion, l'énergie doit être convertie en énergie par rotation. Une partie de cette énergie est utilisée pour la compression d'air dans un compresseur. L'autre partie entre dans le générateur électrique. Ensuite, le gaz d'échappement est envoyé à l'outil.
Avantage et inconvénients des turbines à gaz
Les turbines à gaz sont beaucoup plus grandes que les moteurs à piston. En raison de la capacité de développer un gros chiffre d'affaires, l'appareil a une grande capacité, mais il a des dimensions compactes. Le carburant utilise du kérosène ou du carburant diesel. La masse du moteur à turbine à gaz est 10 fois inférieure à la masse du moteur équivalent du moteur à combustion interne. En raison du manque de raccords, la turbine à gaz n'a pas besoin d'un système de refroidissement complet.
Les ingénieurs de Chrysler qui ont créé la seule petite voiture [ [ turbine à gaz ] ] avec une turbine à gaz ont appris que le meilleur combustible pour le TBG est un kérosène conventionnel.
Le principal inconvénient est l'augmentation de la consommation de carburant causée par la nécessité de limiter artificiellement la température des gaz. La restriction est que, dans le cas d'un véhicule à moteur, le moteur doit être monté à l'intérieur du corps, et non sous l'aile, comme dans le cas de l'aéronef, par exemple. En conséquence, la température du moteur ne doit pas dépasser 700 degrés. Les métaux qui résistent à de telles températures ont un coût très élevé. Ce problème intéresse souvent les scientifiques, et les moteurs à turbine à gaz ayant de bonnes performances économiques devraient être introduits dans un proche avenir. Il est évident que cela ne se produira que si le problème du retrait de grandes quantités de chaleur est résolu, ce qui permettra de mettre des moteurs "non doubles" sur les voitures, dont le problème de l'économie a été résolu. Les lacunes comprennent également les exigences élevées en matière de qualité de l'air ambiant et l'absence de freinage moteur.
Turbine à gaz à deux brasques équipée d'un échangeur de chaleur
Ce type de moteur se rencontre le plus souvent. Comparativement aux analogues, ces dispositifs répondent aux exigences plus élevées de la dynamique des voitures. Les deux chaudières comprennent l'unité spéciale (pour le compresseur) et la traction (traction) des turbines qui ne sont pas connectées. Ces moteurs aident à améliorer les propriétés dynamiques de la voiture et permettent une réduction du nombre d'étapes dans la boîte de vitesses.
Après avoir abandonné la production en série de voitures avec des turbines à gaz, Chrysler a détruit la plupart des cas d'essai pour que les turbines ne frappent pas la voiture.
Contrairement aux moteurs à piston alternatif, les turbines à gaz à deux roues supposent une augmentation automatique du couple lorsque la charge augmente. Cela permet à la transition d'être significativement plus tardive ou pas nécessaire du tout. Avec un pouvoir égal, les voitures avec une turbine à gaz à deux compliments sont dispersées plus rapidement que les moteurs à piston. Les inconvénients de cette espèce sont la complexité de la fabrication, l'augmentation de la taille et du poids en raison de la présence de composants supplémentaires: l'échangeur de chaleur, le gaz et les conduits d'air.
Moteur à piston libre à turbine à gaz
À l'heure actuelle, les moteurs à turbine à gaz de ce modèle sont les plus prometteurs pour la construction de voitures. L'appareil est un bloc qui combine le compresseur alternatif et le diesel à deux temps. La partie centrale contient un cylindre avec un rougeur en ligne droite, qui a deux moteurs à piston spéciaux en place. Dans le cas des pistons, l'air sera brûlé et le carburant s'enflamme. Le combustible brûle contribue à la formation de gaz qui, à haute température et à haute pression, provoquent une différence de piston vers le côté. Le gaz d'échappement passe ensuite par les fenêtres de gaz d'échappement au collecteur de gaz. Grâce à la présence des fenêtres de purge, l'air comprimé pénètre dans le cylindre, ce qui facilite la purification des gaz d'échappement et prépare le moteur pour le prochain cycle. Le processus est ensuite répété.
