Il motore a turbina a gas viene utilizzato con successo in serbatoi e aviazione. Purtroppo, una serie di limitazioni strutturali non permettono di utilizzare questo design progressivo come impianto di alimentazione per un'auto passeggeri.

Il vantaggio dei motori di questo tipo è che hanno la potenza specifica più elevata nelle installazioni di potenza esistenti dei motori a combustione interna fino a 6 kW/kg. Inoltre, il motore a turbina a gas può funzionare su una varietà di combustibili liquidi, non solo benzina o diesel.

Storia della creazione di turbine a gas

La prima turbina a gas è stata sviluppata nel 1519. Si differenziava significativamente dai dispositivi moderni ed era applicato nella "sfera di meccanizzazione minore". La turbina ha trasformato il vertel destinato alla carne calda. La turbina a gas è stata utilizzata e l'inventore di John Barbera è stato portato dentro.

Uno dei primi motori a turbina a gas per carri armati è stato sviluppato da BMW nel 1944. E'stato testato su un'installazione di Pantera autospinta

Nel 1950 Rover è stato sviluppato un motore a turbina a gas per le auto. Di conseguenza, è stato introdotto il modello pilota dell'auto da corsa "JET1".  Il motore del motore è stato posizionato dietro ai sedili, le prese d'aria sono state montate sui lati e gli sbocchi dei gas di scarico sono stati posizionati sulla parte superiore. La velocità di rotazione della turbina ha raggiunto 50.000 giri al minuto. Il carburante utilizzato era la benzina, l'olio di paraffina e il carburante diesel. La velocità massima con cui il veicolo era in grado di muoversi è stata di 140 km/h. A causa dell'elevato consumo di carburante, le auto con motore a turbina a gas non hanno godersi la domanda speciale.

Unico caso di utilizzo di una turbina a gas nella progettazione di una moto - MTT Y2K Turbine Superbike con DCA Rolls - Royce - Allison Modello 250

Modernizzare il dispositivo e costruire il modello "BRM", scavando "Rover" ha preso parte agli eventi di corse del 1963 e ha fissato un record: l'auto stava correndo ad una velocità di 229 km/h. In seguito, altri produttori di automobili hanno preso parte a concorsi simili. Ad esempio, "Howmet" ha prodotto un modello "TX" che ha lavorato al motore a turbina a gas ed è diventato più volte preferito da corse.

L'unico modello di una vettura seriale con turbina a gas progettato per il trasporto pubblico è stato rilasciato dalla preoccupazione americana Chrysler nel 1963. Cinquanta copie dell'auto, la Chrysler Turbine, sono state raccolte manualmente dagli specialisti della carrozzeria italiana Ghia. I veicoli non sono stati venduti, ma sono stati distribuiti ai volontari per due anni per i test. L'esperimento ha avuto successo, ma la nuova produzione ha richiesto la costruzione di un nuovo impianto motore, e Chrysler non si è avventata a investire un sacco di soldi. Negli anni settanta, quando gli standard ambientali sono stati sostanzialmente rafforzati negli USA, e oltre alla crisi del carburante, l'azienda ha ritirato il suo prezzo del petrolio.

Dispositivo e principio di funzionamento della turbina a gas

L'aria deve essere compressa e riscaldata al compressore. Entra quindi nella camera di combustione, che include anche qualche combustibile. A causa dell'alta velocità, l'aria e il carburante sono ignet nello schianto. Durante la combustione, l'energia è energia convertita al lavoro meccanico a rotazione. Una parte di questa energia viene utilizzata per la compressione dell'aria in un compressore. L'altra parte entra nel generatore elettrico. Poi il gas di scarico viene inviato allo strumento.

Vantaggio e svantaggi dei motori a turbina a gas

I motori a turbina a gas sono molto più grandi dei motori a pistoni. Grazie alla capacità di sviluppare un grande fatturato, il dispositivo ha una capacità elevata, ma ha dimensioni compatte. Il carburante utilizza il kerosene o il carburante diesel. La massa del motore a turbina a gas è 10 volte inferiore alla massa del motore equivalente del motore a combustione interna. A causa della mancanza di accessori, la turbina a gas non richiede un sistema di raffreddamento esteso.

Gli ingegneri Chrysler che hanno creato l'unica piccola [ [ gas turbine]] auto con una turbina a gas hanno imparato che il miglior carburante per il TBG è un kerosene convenzionale

Il principale inconveniente è l'aumento del consumo di carburante causato dalla necessità di limitare artificialmente la temperatura dei gas. La restrizione è che nel caso di un veicolo a motore il motore deve essere montato all'interno del corpo, non sotto l'ala, come nel caso dell'aeromobile, ad esempio. Di conseguenza, la temperatura del motore non deve superare i 700 gradi. I metalli resistenti a tali temperature hanno un costo molto elevato. Questo problema è spesso di interesse per gli scienziati, e i motori a turbina a gas con buone prestazioni economiche dovrebbero essere introdotti nel prossimo futuro. È ovvio che questo accadrà solo se si risolverà il problema del ritiro di grandi quantità di calore, che permetterà di mettere in campo i motori "undual" sulle auto, nel cui progetto il problema dell'economia è stato risolto. Le carenze comprendono anche i requisiti di qualità dell'aria ambiente e la mancanza di frenata del motore.

Turbina a gas a due frenate dotata di scambiatore di calore

Questo tipo di motore incontra il più frequentemente. Rispetto agli analoghi, questi dispositivi soddisfano i requisiti più elevati per le dinamiche dell'auto. Le due caldaie comprendono lo speciale (per l'unità di compressione) e la trazione (trazione ruota) delle turbine che non sono collegate. Questi motori aiutano a migliorare le proprietà dinamiche dell'auto e consentono una riduzione del numero di passi nel cambio.

Dopo aver abbandonato la produzione di massa di auto con motori a turbina a gas, Chrysler ha distrutto la maggior parte dei casi di test in modo che le turbine non abbiano colpito l'auto

A differenza dei motori a pistoni alternativi, le unità a turbina a gas a due ruote ipotizzano un aumento automatico della coppia quando il carico aumenta.  Questo permette al gearturno di essere significativamente più tardi o non richiesto affatto. Con pari potenza, le auto con un'unità a turbina a gas a due compattate sono disperse più velocemente dei motori a pistoni. Gli svantaggi di questa specie sono la complessità della manifattura, l'aumento delle dimensioni e del peso dovuto alla presenza di componenti aggiuntivi: scambiatore di calore, gas e aria.

Motore a turbina a gas libero

Attualmente i motori a turbina a gas di questo design sono i più promettenti per la costruzione di auto. Il dispositivo è un blocco che combina compressori alternativi e diesel a due tempi. La parte centrale contiene un cilindro con risciacquo raddrizzante, che dispone di due motori speciali a pistone in sostituzione. Nel caso dei pistoni l'aria sarà bruciata e il carburante si accende. Il combustibile bruciato contribuisce alla formazione di gas che, ad alta temperatura e pressione, provocano una differenza di pistone a lato. Il gas di scarico viene poi passato attraverso le finestre del gas di scarico al raccoglitore di gas. Grazie alla presenza delle finestre di spurgo, l'aria compressa penetra nel cilindro, che facilita la purificazione dei gas di scarico e prepara il motore per il ciclo successivo. Il processo viene poi ripetuto.




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