Турбина на авто: Автомобильные объявления — Доска объявлений

5 основных правил эксплуатации и обслуживания турбированного двигателя – Автоцентр.ua

Автоцентр Сервис Автосервис 5 основных правил эксплуатации и обслуживания турбированного двигателя

Марка

Модель

Оставьте ваши контактные данные:

По телефону

На почту

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Прямо сейчас

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Sample Text

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Уточните удобное время для тест-драйва:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17 октября
• 18 октября
• 19 октября
• 20 октября
• 21 октября
• 22 октября
• 23 октября
• 24 октября
• 25 октября
• 26 октября
• 27 октября
• 28 октября
• 29 октября

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 00
• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту. За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.

Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

Что такое турбина — принцип работы в авто

Первый турбонагнетатель был установлен на мотор биплана Lepere. Запатентовать идею использования энергии выхлопных газов для раскручивания крыльчатки и подачи увеличенного количества сжатого воздуха в цилиндры получилось у швейцарца Бюши в 1905 году. С тех пор автомобильные инженеры-конструкторы постоянно пытаются повысить мощность ДВС за счет турбин.

Сейчас же турбокомпрессорами оснащены уже практически все моторы. Даже агрегаты с небольшими объемами получаются мощными и экономными. Однако из-за некачественного масла, а также несвоевременного обслуживания система наддува может быстро выходить из строя, провоцируя поломки смежных узлов. Разберемся, как работает турбина, из каких комплектующих она состоит и как самостоятельно проверить ее на предмет поломок.

Содержание:

1. Что такое турбина
   • Из чего состоит автомобильная турбина
   • Где расположена турбина в авто
   • Какие бывают виды турбин
   • Когда включается турбина на дизельном и бензиновом двигателе
   • Что дает турбина автомобилю и насколько она повышает мощность
2. Как работает турбина на автомобиле
   • Принцип работы турбокомпрессора
   • Технологии Twin-turbo и Biturbo
3. Как проверить работает ли турбина на автомобиле
4. Как правильно ездить на дизеле с турбиной
5. Плюсы и минусы турбонаддува

Что такое турбина

Современный турбокомпрессор – это такое устройство, которое способно сделать мотор более мощным. При этом увеличения габаритов самого силового агрегата не требуются. Турбина позволяет повысить мощностные характеристики двигателя в среднем на 40 %.

Мощность увеличивается за счет сгорания большего количества бензина или дизтоплива. Но подача горючего должна быть грамотной. Без дополнительной порции воздуха процесс горения не состоится. Недогоревшие излишки топлива будут накапливаться, провоцируя образование повышенной дымности, перегрев двигателя и прочие неполадки. Структура оптимальной топливно-воздушной смеси состоит из 1 части горючего и 14,7 частей воздуха, зависит от типа мотора, а также режима работы.

До эпохи турбин, американцы пытались повысить мощность за счет увеличения объема цилиндров, чтобы в двигатель могло затягиваться из атмосферы большее количество воздуха. Их силовые агрегаты имели огромные размеры и недопустимый расход топлива.

Двигатель Chrysler Hemi V8, объем 5,4 л. / 1952 г.

В 1885 году Готтлиб Вильгельм Даймлер придумал первый нагнетатель, принудительно загоняющий воздух в цилиндры. Это был компрессор (в виде вентилятора), привод которого осуществлялся от вала двигателя. Бюши в 1905 году качественно переработал конструкцию, что позволило уменьшить размеры и вес дизельных двигателей. В качестве движителя энергии стал использоваться выхлоп. В общем, так был придуман турбонаддув и турбина.

Альфред Бюши запатентовал первый турбокомпрессор в 1905 г.

Из чего состоит автомобильная турбина

Сейчас выпускается несколько типов турбин для авто. Они различаются комплектующими, типом управления и прочими характеристиками. Рассмотрим составные части классической модели исполнения турбины.

Структура турбины:

• Общий корпус – деталь должна быть изготовлена из жаропрочной стали. По своей форме она напоминает улитку с 2-мя патрубками, направленными в разные стороны. Крепление в системе принудительного наддува осуществляется посредством фланцев.
• Турбинное колесо – производится из железоникелевых сплавов и других жаропрочных материалов. Сами крыльчатки турбины зафиксированы на валу. Раскручиваясь они преобразовывают энергию выхлопных газов во вращение оси. Количество лопастей бывает от 9-12 шт.
• Компрессорное колесо – чаще всего эту комплектующую изготавливают из алюминия. Материал выбран не случайно, он помогает снижать потери энергии полученные от колеса турбины. Во время своего вращения компрессорное колесо нагнетает сжатый воздух в цилиндры дизеля или бензинового двигателя.
• Вал турбины – металлическая ось, с одной стороны которой расположено турбинное колесо, с другой – компрессорное.
• Шарикоподшипники (подшипники скольжения) – в зависимости от модели турбины в конструкции может быть 1-2 таких подшипников. Они используются для фиксации вала внутри корпуса турбокомпрессора. Смазка деталей обеспечивается общей системой смазки силового агрегата.
• Перепускной клапан – с помощью узла производят управление мощностью турбонаддува. Клапан имеет пневматический привод и регулируется посредством системы ЭБУ мотора.

Это стандартная структура турбины. Бывают также модели с изменяемой геометрией. Отличаются они механизмом управления и приводом. Лопатки в таких системах поворотные – позволяют регулировать проходное сечение для потока выхлопа под особенности работы двигателя.

Клапан управления или актуатор турбины бывает вакуумным или электронным. Кроме того, некоторые турбокомпрессоры оснащены интеркулером, который охлаждает сжатый воздух перед подачей в цилиндры.

Несмотря на конструктивные отличия, все турбины выполняют одну и ту же задачу – повышают мощность мотора.

Где расположена турбина в авто

В машине турбина стоит в непосредственной близости к мотору. Но место расположения турбины зависит от двигателя и типа турбокомпрессора: одинарные, двойные и т. д.

Одинарная классическая турбина обычно устанавливается на силовые устройства с рядным размещением цилиндров. Где происходит использование энергии отработанных газов абсолютно от всех цилиндров мотора. Воздух подается во все цилиндры сразу.

На двигатели с цилиндрами, размещенными V-образным образом, обычно ставят двойные турбины. Когда два турбокомпрессора, увеличить мощность силового агрегата легче. В таких моделях турбин может быть установлен перекрестный выпускной коллектор. В нем аккумулируются выхлопные газы из всех цилиндров, что дает возможность повысить мощность энергии выхлопа. В результате газы быстрее раскручивают крыльчатку турбины и увеличивают давление в ней.

Двигатель с турбиной VW (с разных сторон)

В общем, в автомобиле турбокомпрессор размещают между впускным и выпускным коллекторами. У переднеприводных машин турбина будет расположена слева от двигателя, заднеприводных – справа.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией работает по особой технологии. Она дает возможность создать мощные воздухопотоки уже на низах и перенаправить геометрию сопла турбины. Место расположения турбины, как и у классических вариантов, зависит от привода авто.

Какие бывают виды турбин

Существует несколько типов турбокомпрессоров. Условно их можно разделить на три группы: электрические, механические или компрессор, а также турбины, работающие от выхлопных газов. Они отличаются материалами изготовления, мощностью и другими параметрами.

Кроме того, выпускается большое количество подтипов турбин, например, с изменяемой геометрией, последовательная Twin Turbo и прочие. Работает каждая модель турбины по своему особому алгоритму. Пройдемся по конструкции основных групп.

Механические компрессоры

Механический компрессор

Нагнетатель компрессорного типа подключают непосредственно к двигателю через ременную передачу – соединяют вал компрессора и вращающий коленчатый вал. Работает агрегат, только когда запущен мотор автомобиля. Диапазон оборотов в минуту от 18-20000.

Во время функционирования механического вида нет запредельных температур и не появляется эффект турбоямы. Такое оборудование требует минимум ухода и имеет довольно надежную конструкцию. Однако мощность компрессор способен повысить всего на 5-10 %. Да и найти такой агрегат в продаже сейчас довольно сложно. Турбины практически вытеснили конструкцию из обихода.

Стандартные турбины

Турбокомпрессор

Приводом для турбины являются отработанные газы. Они раскручивают крыльчатки с валом до 200000 об/мин. В общем, улитка нужна, чтоб нагнетать большое количество воздуха в цилиндры для обогащения топливно-воздушной смеси. На сегодняшний день это самый производительный вариант системы наддува, он способен повысить мощность силового агрегата до 30-50%.

Турбокомпрессор работает с сильно нагретыми выхлопными газами, температура может доходить вплоть до 950 °C. Эта особенность отражается на ресурсе устройства. Бывает, что уже через 20-50 тыс. км. пробега свистит турбина или появляются другие признаки поломок. Но при своевременном обслуживании таких неприятностей можно избежать и ТКР будет служить столько же, как и двигатель.

К слабым сторонам классических турбин можно отнести требовательность к качеству топлива, возможность возникновения эффекта «турбоямы» и масложор, появляющийся в результате неправильной эксплуатации. Производительность у агрегатов большая, но они требуют бережного отношения к себе.

Автоконцерны пытаются продлить ресурс систем турбонаддува, постоянно модернизируя турбины. Возможно, уже скоро появятся модели, которые будут служить значительно дольше.

Электрический тип турбин

Электрическая турбина

Электротурбины сочетают в себе свойства классических улиток и механических компрессоров. Разработкой гибридных устройств сейчас занимается большое количество компаний. Например, Garett делает свои турбины с небольшим электродвигателем. Он принудительно подкручивает колесо, если есть вероятность возникновения турбоямы. Обычно такое случается на низких оборотах.

Сама технология электрических турбин разрабатывается уже давно. В Garrett продвигают турбину, которая совмещена с электродвигателем. Именно такими системами надува хотят оснастить свои автомобили Mercedes-Benz. Электрический двигатель тут может функционировать в качестве генератора, и как мотор. VAG же, наоборот, разрабатывает агрегаты с раздельным электрокомпрессором и турбиной. Под зарядку АКБ схема не подходит.

К достоинствам электрических турбин относят мгновенное раскручивание, отличную производительность и долгий ресурс. Однако есть и недостаток – нужно много энергии.

Когда включается турбина на дизельном и бензиновом двигателе

С экономической точки зрения турбины очень выгодно устанавливать на автомобили. Это проще, чем повысить объем цилиндров или увеличить их количество. Поэтому уже половина выпускаемых моделей авто оснащены турбокомпрессорами: 20% бензиновые агрегаты, 80% — дизельные двигатели.

В работу турбина включается после запуска турбомотора. Даже на холостом ходу отработанные газы потихоньку раскручивают лопасти турбины. Когда обороты повышаются, производительность системы наддува увеличивается.

Показатель номинального давления турбины зависит от типа машины: спортивные варианты в пределах 3,4 бар, обычные легковые – от 1,4-2,5 бар. Если при проверке манометром, включенным в цепь управления ТНВД, полученные значения выше или ниже допустимых, значит, имеют место поломки системы турбонаддува. Проблемы могут крыться в ограничивающем клапане или засоренном воздушном фильтре, а возможно пора уже почистить геометрию турбины. При наличии отклонений нужна качественная диагностика турбокомпрессора.

Максимальная эффективность наддува дизелями доступна при 1800-4000 оборотах коленчатого вала. В это время турбинное колесо раскручивается до 150000 об/мин. Самая верхняя точка производительности достигается на 3000-4000 об/мин. Все что выше может спровоцировать перегрузку, поэтому в конструкции системы наддува имеется перепускной клапан, сбрасывающий лишнее давление.

Что дает турбина автомобилю и насколько она повышает мощность

Турбину устанавливают, чтобы повысить мощность на высоких и средних оборотах – до 30-50 %, в зависимости от модели двигателя. На скорость автомобиля она не влияет, но динамику разгона улучшает прилично.

Итак, что же дает турбина:

• Экономию топлива — чтобы разогнать атмосферник до таких показателей потребуется на 30-40 % больше горючего.
• Турбина позволяет добиться высоких показателей мощности без увеличения размеров мотора.
• Турбина уменьшает количество вредных веществ в выхлопе.
• Работает тише атмосферных двигателей без турбины.
• Турбина оптимизирует свойства автомобиля: исключает вероятность переключения передач во время движения в пробках, улучшает крутящий момент.
• Турбина делает машину более безопасной, так как воздушно-топливная смесь сгорает полностью.

Топливо турбина экономит, а вот расход масла увеличивает. Все дело в том, что турбокомпрессор требует качественной смазки и низкосортное масло тут применять нельзя.

В среднем ресурс турбины на дизеле составляет 250 000 км, на бензиновом моторе немного меньше – до 150000 км. Но срок «жизни» системы напрямую зависит от особенностей езды и обслуживания.

Как работает турбина на автомобиле

Турбина в автомобиле находится в непосредственной близости к двигателю, но жесткой связи с коленвалом силового агрегата она не имеет. Эффективность работы системы и скорость вращения крыльчаток турбины зависит от числа оборотов мотора.

Принцип работы турбокомпрессора

Работает турбокомпрессор от энергии выхлопных газов. Когда в моторе сгорает топливно-воздушная смесь образуются отработанные газы, которые выходят через выхлопную трубу. В выпускном коллекторе размещена крыльчатка, соединенная валом с другой крыльчаткой, установленной во впускном коллекторе.

Принцип работ турбокомпрессора

Выходящий выхлоп раскручивает колесо турбины, приводящее в движение вал ротора с компрессорным колесом. А уже компрессорное колесо сжимает воздушный поток, направляет его в интеркулер (если он есть) и далее в цилиндры. Так в турбомотор попадает больше воздуха и больше топлива. Такая топливно-воздушная смесь лучше сгорает, увеличивая мощность силового агрегата.

От количества выхлопных газов, попадающих в турбину, зависит скорость вращения крыльчаток. Чем их больше, тем больше воздуха будет попадать в цилиндры. Но сами по себе отработанные газы очень горячие, они способны перегревать турбокомпрессор и чрезмерно нагревают воздух. Поэтому во многих моделях в конструкцию турбонаддува включен интеркулер – радиатор охлаждения. Попадая внутрь этого радиатора воздушный поток остывает до нужной температуры и только тогда направляется в цилиндры. Это значительно повышает КПД и дает возможность минимизировать риск закипания двигателя.

В общем, турбина позволяет снять даже с малого рабочего объема приличную мощность. При этом нет необходимости увеличивать вес двигателя. Потери на трение также минимальны. Эти преимущества делают турбомоторы очень востребованными. Они более экономны, если сравнивать с атмосферниками такой же мощности.

Технологии Twin-turbo и Biturbo

Классические турбины не лишены и недостатков. Их крыльчатка способна разогнаться до 200000 об/мин. Большая инерционность агрегата способствует образованию «турбоямы» — задержка увеличения мощности мотора, появляющаяся при резком нажатии на педаль газа. А после выхода из «турбоямы» имеет место чрезмерное увеличение давления наддува, так называемый турбоподхват.

Чтобы уменьшить инерционность и избежать негативных последствий турбокомпрессоров были разработаны новые технологии для создания турбин — «Битурбо», а также «Твинтурбо». И в первом, и во втором варианте используется две небольшие турбины. Особых отличий в конструкциях устройств нет. Производители просто по-разному называют сдвоенную турбину.

Технология Twin-turboТехнология Biturbo

Двойные турбины позволяют избежать «турбоямы». Помогают снизить расход топлива и увеличить мощность мотора. Различаются комбинированные турбокомпрессоры схемами подключения.

Вариации подключения наддува:

• Параллельная схема – обе турбины работают параллельно друг другу. Воздушный поток сначала нагнетается во впускной коллектор, смешивается с горючим, а после подается в камеру сгорания и цилиндры. Схема используется для дизелей.
• Последовательно-параллельная схема – одна турбина все время функционирует, вторая включается только при увеличении нагрузки. За управление и переключение режимов отвечает специальный клапан, работу которого контролирует ЭБУ мотора. Такая схема обеспечивает плавный разгон, хороший подхват без задержек, что исключает вероятность возникновения «турбоямы».
• Ступенчатая схема – установлены турбины разного размера. Они имеют последовательное соединение с выпускным, а также впускным коллекторами. Внутри каналов расположены перепускные клапаны, регулирующие поток отработанных газов и воздуха. Работает система в 3 режимах. При небольшой нагрузке клапаны закрыты и выхлоп проходит по каналам обеих турбин, но лопасти большого компрессора практически не вращаются. С ростом оборотов турбомотора открывается один клапан, и большая улитка начинает активно вращаться, сжимая воздух и передавая его на малое колесо. На максимальных оборотах происходит 100 % открытие обоих клапанов. Выхлопные газы попадают сразу же в большую турбину, а далее нагнетаются в цилиндры. Ступенчатый тип идеален для дизельных двигателей.

Турбины Twin-turbo или Biturbo устанавливаются на дизели, а также бензиновые моторы. В бензиновых агрегатах системы более требовательны к заливаемому топливу. Использовать стоит бензин с высоким октановым числом, иначе появится детонация, а также нестабильная работа турбомотора.

К достоинствам технологий «Битурбо», а также «Твинтурбо» следует отнести отсутствие явления «турбоямы», отличную динамику, более экологичный выхлоп и существенную прибавку мощности. Недостатков у турбин не так много, но они есть: сложная конструкция, стоят дороже классических турбин, относительно дорогой ремонт.

Как проверить работает ли турбина на автомобиле

Зачем нужно периодически проверять исправна ли турбина? Потому что агрегат сам по себе не ломается. Если наблюдаются изменения в работе агрегата, то в большинстве случаев это результат выхода из строя соседних узлов. Хотя внутренние детали турбокомпрессора тоже могут изнашиваться и требовать замены.

Невозможно не заметить сбои в работе турбины. Сразу же меняются ходовые качества — куда бы вы не поехали автомобиль нормально разогнать не получается. Особенно ухудшение динамики наблюдается при движении на подъем. Мотор очень плохо набирает обороты. Появляются и другие неприятные признаки выхода из строя системы турбонаддува: выхлоп меняет цвет, масложор и т. д.

Точную диагностику неисправностей турбины делают в сервисе на специальном оборудовании. Чтобы выполнить такую проверку турбокомпрессор нужно демонтировать, что не всегда удобно. Однако есть способы, помогающие проверить турбонагнетатель без снятия с мотора.

Самостоятельная диагностика турбины:

1. Послушайте, как работает турбина на холодном двигателе – скрежет, звук разбитого подшипника, свист или даже громкая работа свидетельствуют о поломках.
2. Проверьте динамику авто на прогретом двигателе – медленный набор скорости и «провалы» тяги также являются признаками неисправностей.
3. Проверьте масло – открутите крышку заливной горловины, если она черная и вся в саже, пора в ремонт.
4. Обратите внимание на расход масла – в норме до 1 л на 3-4 тыс. км.

Кроме того, при поломках турбины на панели приборов загорается значок «Check engine».

Проверить турбину на дизеле можно и с помощью патрубка, соединяющего улитку и впускной коллектор. Для проведения диагностики понадобится помощник. Следует запустить двигатель, пережать этот патрубок и отпустить его. Второму человеку нужно погазовать около 3-х секунд. В исправном турбокомпрессоре патрубок раздуется под действием давления.

При осмотре узлов системы турбонаддува следуете помнить, что крыльчатки турбины должны быть без зазубрин и прочих повреждений. Если имеет место дефект лопаток, нужно решать, как лучше поступить: ремонтировать или купить новую турбину.

Некоторые поломки невозможно обнаружить без снятия турбокомпрессора. После демонтажа турбины проверяют наличие люфта: радиального и осевого. В первом варианте допускается не более 1 мм, осевой люфт – 0,05 мм.

Тщательно обследовать следует и корпус турбины, а также проверить на герметичность все патрубки. Если в системе имеется интеркулер, его также необходимо осмотреть. Внутри радиатора не должно быть масла (допускается до 30 мл).

Чтобы турбина долго не ломалась и смогла отработать заявленный производителями ресурс нужно вовремя ее обслуживать. На срок службы влияет и манера вождения.

Как правильно ездить на дизеле с турбиной

Слишком активная езда без охлаждения может быстро вывести турбину из строя. Поэтому после интенсивных «покатушек» нужно постоять несколько минут на холостых и только потом глушить мотор. За это время циркулирующее масло охладит конструкцию турбины до нормальной температуры.

Чтобы долго не ждать остывания турбомотора, рекомендуется перед парковкой ехать в спокойном режиме. А если надолго попали в пробку, то не стоит резко ускоряться. Иначе можно спровоцировать критический перегрев, ведь двигатель с турбиной и так будут слишком нагреты от длительного простоя без движения.

Турбина постоянно подвергается высоким нагрузкам. В процессе езды лучше придерживаться средних оборотов. Иногда необходимо разгонять двигатель до очень высоких оборотов, чтобы в системе турбонаддува активировался естественный процесс очистки.

В зимнее время нужно мотору и турбине дать немного прогреться и только потом трогаться. Нельзя допускать перегазовок. Особое внимание должно уделяться качеству масла и горючего. Вовремя нужно менять моторное масло и фильтры.

Ну и, конечно же, следует часто проверять уровень моторного масла, а не только перед дальней поездкой. Если уровень падает, подшипники недополучают необходимого количества смазки. Это приводит к быстрому износу деталей турбины. Тут уже нужно разбираться, куда уходит масло. Возможно сломался масляный насос или масляная система разгерметизировалась.

Бережная езда и своевременное обслуживание уберегут турбину от выхода из строя. При своевременном обнаружении поломок возможен ремонт турбины своими руками. Иногда достаточно лишь подтянуть хомуты или заменить ремкомплект.

Плюсы и минусы турбонаддува

Неоспоримым достоинством двигателей с турбиной является повышенная мощность. С таким же объемом цилиндров атмосферник будет слабее на 30-50 %, зависит от модели. Однако в автомобилях с турбонаддувом есть и слабые стороны. Разберемся с преимуществами и возможными недостатками подробнее.

Преимущества турбины:

• Небольшие размеры двигателя – турбина дает возможность повысить мощность без увеличения габаритов силового агрегата. К примеру, 2-3-цилиндровый турбодвигатель по мощности сопоставим 4-цилиндровому атмосфернику.
• Экономия топлива – благодаря оптимизации структуры топливно-воздушной смеси и более эффективному процессу горения снижается расход горючего, если сравнивать с обеспечением таких же лошадиных сил на атмосферном моторе.
• Экологичность – в выхлопе машин с турбинами меньше вредных веществ, поскольку в цилиндрах происходит практически 100 % сгорание смеси. С утверждением новых Евро норм выпуск автомобилей с бензиновыми турбодвигателями увеличился на 25 %.
• Низкий уровень шума – во время движения автомобиля нет никаких вибраций. Исправная турбина работает очень тихо.

Недостатки турбины:

• Уменьшение ресурса двигателя – работа в режиме форсирования и повышенного давления провоцирует более быстрый износ деталей и узлов силовой установки.
• Чувствительность к топливу – бензиновые турбодвигатели требуют горючего с высоким октановым числом. Если заливать АИ-92, мотор быстро выйдет из строя.
• Турбины требуют частой замены масла – в смазке нуждается не только двигатель, но и узлы турбины. Поэтому масло быстрее израсходуется и загрязняется. К тому же, использовать нужно только дорогую качественную синтетику. Нарушение регламента замены смазочных материалов приводит к быстрой поломке турбокомпрессора.
• Дорогой ремонт – капремонт мотора необходим на пробеге от 200 тыс. км. Качественно починить двигатель с турбиной смогут не в каждой автомастерской. Чтобы проводить такой ремонт требуются вложения в специализированное оборудование, потому цена не может быть низкой.
• Заморочки с эксплуатацией – нужно правильно заводить авто, нельзя сразу глушить мотор после остановки и т. д.
• Эффект «турбоямы» — при резком нажатии на педаль газа автомобиль слабо реагирует, случаются так называемые провалы. То есть на низких оборотах машине с турбиной резко тронуться проблематично.

Турбины имеют много достоинств, но и минусов предостаточно. Хотя при правильной эксплуатации растраты на ремонт системы наддува будут минимальными. А от эффекта «турбоямы» помогают избавиться турбокомпрессоры с изменяемой геометрией и модели Biturbo/Twin-turbo.

Автомобильная электротурбина / Хабр

Наиболее действенным способом увеличения мощности двигателя автомобиля является турбина. Однако она имеет ряд существенных недостатков таких как: наличие турбоямы, оптимальная работа в небольшом диапазоне оборотов двигателя, невысокий ресурс, сложность установки в неподготовленный для этого двигатель.

Многие из этих проблем способна решить электротурбина. С электротурбиной необходимое давление наддува можно создать в любой момент и можно сбавлять обороты не боясь, что давление понизится. В электротурбине нет горячей части разогреваемой до тысячи градусов. Это положительно сказывается на её ресурсе, цене и простоте установки.

Данная статья будет посвящена нашей разработке в этом направлении.

Разработка и конструктивные особенности

На данный момент в Китае можно купить множество электротурбин, которые ставятся прямо на вход перед воздушным фильтром. Однако они оказываются на 100% бесполезны. Для обеспечения необходимого давления и большого объема подаваемого воздуха мощность электродвигателя должна составлять около 4КВт. У китайских турбин от силы несколько сот ватт.

Для данной задачи нами специально был разработан бесколлекторный электромотор способный выдать до 5КВт мощности и который может раскрутить турбину до 50000RPM. Мотор был специально спроектирован так, чтобы на полной мощности он давал своё максимальный КПД в 93%, тогда он будет выделять 350Вт тепла, которые вполне реально отводить и в теории наш мотор может выдавать полный наддув постоянно. Подробнее с характеристиками нашего мотора можно ознакомиться по ссылке.

Для питания данного мотора нами было решено использовать два автомобильных аккумулятора. Это сильно упростит процесс эксплуатации и цену установки. Один аккумулятор используется штатный, второй подключается к нему последовательно. Для подзарядки второго аккумулятора, он переподключается к первому через высокоточные реле контакторы. Литиевые аккумуляторы стоили бы на порядок дороже, при этом для них понадобилась бы специальная зарядка и очень бережная эксплуатация с соблюдением правильного температурного режима.

Однако у данного решения есть и минус. Для питания мотора на полной мощности нужен ток в районе 250А, свинцовые аккумуляторы способны выдать такой, но не продолжительно(секунд на 10-30). Затем аккумуляторам нужно будет немного “отдохнуть”. Однако нам кажется этого вполне достаточно, редко от двигателя требуется полная мощность на более длительный срок.

В качестве самой турбины нами использовалась данная турбина (её характеристики также доступны по ссылке).

Мы удалили из неё всё лишнее и расточили под крепление мотора. Все подшипники находятся непосредственно в моторе и крыльчатка одевается на его вал, что автоматически даёт соосность вала мотора и крыльчатки. Поскольку турбина будет вращаться на очень больших оборотах мы подобрали в мотор высокоскоростные подшипники SKF итальянского производства.

Для работы бесколлекторного мотора нужен контроллер и на такой большой ток он достаточно дорогой. Однако мы специально подбирали токи и напряжения так, чтобы для этой задачи подошёл наиболее мощный из дешевых контроллер стоимостью 1500р. Данного контроллера хватает на грани на полную мощность и ему при этом требуется обеспечить очень хорошее охлаждение. Более мощные контроллеры стоят уже дороже 10000р.

Результат

Замеры нашего мотора на мощности до 1000Вт показали, что характеристики нашего мотора (потребление, обороты, Kv) достаточно близки к рассчитанным при моделировании. Большой объем статора и медной проволоки смогли обеспечить высокий КПД и низкий нагрев. При должном питании турбина с ним разгоняется до нужных оборотов. Но к сожалению мы пока не смогли провести полноценные испытания на полной мощности. При питании от двух аккумуляторов, через 2 секунды после набора полных оборотов контроллер сгорел, из-за отсутствия должного охлаждения. Мы заказали новый контроллер и планируем поместить его в ёмкость с трансформаторным маслом, что должно обеспечить его наилучшим охлаждением.

Видео тестов работы турбины с питанием 600 и 1000 ватт

Вывод

В итоге нам удалось создать рабочую электротурбину, которая обладает не высокой стоимостью и достаточно проста в установке. Далее будут проходить испытания уже на реальном автомобиле.

Примерная стоимость необходимых компонентов:

• Мотор -17000р
• Турбина -20000р
• Аккумулятор -3000р
• 4 реле -3000р
• Дополнительная электроника, пайпы, воздуховоды -5000р

Итого стоимость комплекта турбины выйдет в районе 50000р.

P.S.
Автором данной идеи является Frimen3 ([email protected]). Он уже давно занимается проработкой этого вопроса geektimes.ru/post/252076 и он как раз и заказал у нас разработку мотора под данную задачу.

Возвращение в будущее с автомобилем Chrysler Turbine 1963 года

Из майского выпуска журнала Car and Driver за 1989 год.

Некоторые парни утверждают, что могут видеть будущее, а я сам время от времени люблю щуриться, глядя на него. Но это маленькое приключение будет обратным, вроде того, как подойти к дульному концу и заглянуть в ствол, пытаясь понять, почему мы услышали хлопок, а потом ничего не вышло.

Старая корпорация «Крайслер» собиралась строить машины с газотурбинными двигателями, как только… черт возьми, чертовски скоро. То, что начиналось — в умах нескольких инженеров, вдохновленных изобретательностью Второй мировой войны — как мозговой штурм, который, возможно, сработает, в октябре 19 года превратилось в автомобильный прототип.53: Chrysler начал испытания серийного Plymouth 1954 года с турбиной. Шло десятилетие, все больше и больше прототипов турбин вылетали из инженерного отдела Крайслера на улицы Америки, где их снимали на пленку и фотографировали в каждой газете, журнале по механике и автомобильной книге страны. У «Дженерал Моторс» и «Форда» тоже были турбины, но «Крайслер», казалось, был впереди, ближе всех к тому дню, когда мы все будем кружить в автомобилях реактивного века, лишенных систем охлаждения, глушителей, поршней, клапанов, карбюраторов и необходимости для бензина. Они работали бы на керосине или дизельном топливе или, черт возьми, даже на водке, если бы вы были любителем вечеринок. Публицисты Chrysler на пресс-концерте дошли до того, что влили несколько драгоценных унций модных французских духов. Согласно отзывам, все, что он сделал, это придал выхлопу запах «пришедшего сюда».

Этот энтузиазм по поводу газовых турбин нарастал сам по себе, пока, наконец, будущее не начало терять свою туманность. 14 мая 1963 года в отеле Essex House в Нью-Йорке компания Chrysler представила газотурбинный автомобиль, который не был прототипом. Это был первый из 50 одинаковых гламурных автомобилей Ghia с мерцающим бронзовым кузовом, которые собирались давать в аренду обычным людям для поездок на работу, поездок по улицам или для того, что обычные люди делали с автомобилями. По словам Крайслера, единственная цель состояла в том, чтобы определить реакцию типичных американских водителей на автомобили с газотурбинным двигателем. Иными словами, подлинное исследование рынка, подразумевающее, что, если люди там будут достаточно тяжело дышать и давать другие признаки готовности подписывать чеки, скоро турбины могут быть в каждом дилерском центре Chrysler от моря до сияющего моря.

Конечно, это было тогда, а это сейчас, и на участке Честного Эла в вашем районе ровно ноль подержанных автомобилей Chrysler Turbine Cars с нулевым пробегом. Будущее, видимо, дало осечку. И в этот поздний день вашего автора отправляют в темную дыру с инструкциями отчитаться.

Мы идем по коридору главного здания полигона Chrysler в Челси, штат Мичиган. Желтовато-желтые металлические стены выглядят такими же свежими и без следов, какими я их помню, когда я впервые поставил крыло на место в качестве новичка-инженера Chrysler летом 19-го.63, всего через несколько дней после анонса Ghia Turbine Cars.

Мы поворачиваемся к вывеске с золотыми буквами на синем фоне, которая гласит: «Выставочный зал». Вид этого вызывает зуммер на чердаке моего разума. Я забыл про демонстрационный зал. Это было помещение размером с просторный гараж на одну машину, со стальными стенами и прочными промышленными дверями, ведущими в главный магазин. Выставочный зал предназначался для просмотра будущего. Любой прототип, настолько увеличенный, что он перестал работать в обычном цеху, отвозили в демонстрационный зал. Машины, настолько совершенные, что они не могли находиться снаружи без укрытия, направлялись внутрь. Стальные двери были закрыты.0003 нажал закрыл. Крышку сняли. И вот оно, вот и трепещи , будущее!

Но, как я уже сказал, сегодня мы смотрим на другой конец ствола. Дверь открывается, и я вхожу в 1963 год.

Я только что вернулся с обеда или что? Ничего не изменилось. Стены все еще светло-желтые, рабочие столы серые, ящики для инструментов красные. И Turbine Car по-прежнему совершенно гламурен, его стремительная форма полностью украшена сверкающим драгоценностями хромом и блестящей бронзой, как у какой-нибудь танцовщицы на Копакабане. Я чувствую, что должен свистнуть.

Как и все танцовщицы, эта выглядит немного потрепанной, если подойти ближе. У нее крошечные морщины на боках от дверей, которые хлопали в нее на парковках. Но она все еще знает, как принять позу.

Я видел много турбинных автомобилей в дни моей работы в Крайслере, кружащие вокруг инженерного комплекса, как рулившие Боинги, оставляя за собой теплое облако реактивного дыхания, которое кружилось вокруг моих лодыжек, когда они проезжали мимо. Однако, несмотря на их количество, они всегда были загадочными кораблями. Поймать одного на увеселительную прогулку было сложно: мне так и не удалось. Парни, работавшие в турбинной лаборатории, стояли особняком. Некоторые из моих друзей перевелись туда, когда программа была на подъеме. Как будто они вступили в секту. После этого они больше не разговаривали у кофейного автомата и больше не возвращались к обеденным столам в старой столовой. Слухи о специальных высокотемпературных материалах и достижениях в области повышения эффективности ходили по слухам инженеров, но я ни разу не слышал, чтобы кто-нибудь из турбинистов сказал хоть слово. Я тоже не помню, чтобы видел хоть одну улыбку.

Я спрашиваю об этом Джорджа Стечера. Можно сказать, что он один из оригинального состава: 39 лет в Chrysler, работал над турбинами до самого конца программы, до сих пор поддерживает их огонь. Сегодня утром он приехал в Челси, чтобы пережить это приключение.

О культе он говорит просто: «Джордж Хюбнер умел вдохновлять своих людей».

Да, Джордж Хюбнер, я помню, как он шагал по коридорам: высокий, чопорный, как генерал, германец в седых волосах и очках в стальной оправе, со всеми острыми складками и хрустящим воротничком — человек на миллион долларов. Проект турбины был его делом. С ним было невозможно спорить.

Стехер воспроизводит детали турбинных дней Chrysler, как если бы они произошли ранее на этой неделе. Всего, по его словам, было построено 55 таких автомобилей Ghia, 45 из них были взяты напрокат у избранных «клиентов». С 29 октября 1963 года, когда вышел из строя первый автомобиль, до 28 января 1966 года, когда был возвращен последний, 203 автомобилиста получили трехмесячный испытательный срок.

Автомобили были оформлены в Chrysler под руководством Элвуда П. Энгела, который тогда только что перешел из Ford. По силуэту машины Turbine выглядели как Thunderbirds того времени. Вероятно, так Энгель думал, что должен выглядеть четырехместный автомобиль. Кузова были изготовлены вручную в Италии и оснащены двигателями и шасси на заводе Chrysler в Гринфилде.

«В мире осталось девять», — говорит Стечер. «У Крайслера их три».

Винтажный сплетник 1960-х сказал, что автомобили были ввезены беспошлинно в течение ограниченного времени и в конечном итоге будут списаны, чтобы избежать уплаты пошлины. Недавно до меня дошли слухи о большом кладбище машин с турбинами в каком-то отдаленном уголке испытательного полигона. Стечер подтверждает слухи. Единственным спасением от налога было отправить их обратно в Италию или отдать в музеи в нерабочем состоянии. Шесть автомобилей отправились в музеи со снятыми двигателями и установленными на выставочных стендах. Но музейные коллекции, похоже, не вечны, и сейчас несколько машин с турбинами переходят в частные руки. По причуде налоговых правил, после пяти лет эксплуатации автомобили навсегда освобождаются от уплаты пошлины. Продавец Domino’s Pizza, Том Монаган, недавно приобрел для своей коллекции машину с турбиной, хотя кто-то опередил его в двигателе.

А что насчет кладбища? Элмер Кил, координатор испытательного полигона, кивает. «Мы резали их, ломали, сжигали. Я плакал, но мы должны были это сделать».

Однако он смеется над другим аспектом работы по утилизации. Когда время уничтожения приблизилось, сотрудники полигона начали угощаться несколькими сувенирами. Фаворитом была хромированная центральная часть колпаков колес. Это был чистый мотив Turbine, нечто в форме тарелки с внутренними плавниками. Из нее получилась отличная пепельница, и у многих курильщиков она стояла на столе. Затем в один прекрасный день, без предупреждения, все они исчезли. Никто не знал почему. Таможня США, может быть?

Нет. Бригада ночных уборщиков обнаружила, что пепельницы с внутренними ребрами неудобно чистить, поэтому они провели небольшую операцию по утилизации самостоятельно.

Я спрашиваю Штехера, почему турбины так и не были запущены в производство. Он говорит, что большие улучшения произошли быстро в первые дни, и оптимизм был повсюду. Но по мере того, как уровень техники приближался к приемлемому для легковых автомобилей уровню, прогресс начал тормозиться. Какое-то время выбросы NOx были огромными. Когда этот барьер был наконец преодолен, наступил энергетический кризис. Экономия топлива всегда была недостатком турбины, но пятнадцать лет разработки довели ее примерно до паритета с большими автомобилями с двигателем V-8 того времени — 17 или 18 миль на галлон за поездку, где-то там. Но когда напуганные кризисом покупатели автомобилей начали обращать внимание на импортные автомобили с расходом топлива 30 и 40 миль на галлон, оптимизм в отношении турбин поугас. В середине 19В 70-х годах компания Chrysler выиграла государственный контракт на разработку турбин на сумму 6,4 миллиона долларов. В начале 1980-х на стадии моделирования находилась даже компактная переднеприводная турбина. Но с точки зрения инженера-турбиниста будущее выглядело ужасно. Турбина может быть высокоэффективным двигателем при работе на постоянной скорости, как в самолете или на электростанции, но она прожорлива при движении с частыми остановками. Первоначальная привлекательность автомобилей заключалась в идеальной плавности хода и, скажем прямо, в новизне. Но тот сценарий, который не предвидели в те безумные послевоенные годы, оказался именно тем, что должен был осуществиться. Топливо должно было быть ограничено. Chrysler окончательно смирился с такой точкой зрения 19 апреля.81 и в последний раз выключил свет в Турбинной лаборатории.

Я достаточно хорошо помню жужжание турбины, но есть много оттенков жужжания. По шкале от Boeing до Cuisinarts я бы точно не вспомнил, где это подходит. Но теперь, когда зажигание включено, а лопасти раскручиваются до предела, я слышу порывы воздуха, это чистый Electrolux. Принеси ковер.

Стрелке тахометра требуется около трех секунд, чтобы подняться до холостого хода — при 22 000 об/мин. Вихрь пронзительный и воздушный, совершенно не подходящий для автомобиля. И вообще идеально подходит для фантастических путешествий.

Конечно, интерьер просто фантастический. Три циферблата с глубокими туннелями, сгруппированные, как пушки, указывают на меня через закрытое отверстие в приборной панели. Бронзовая кожа сочетается с любой поверхностью, кроме хрома. Яркая консоль с мотивом турбины простирается от брандмауэра до багажника, разделяя кабину пополам. На циферблате радио есть два символа гражданской обороны, каждый из которых представляет собой треугольник в круге, показывая, где настраиваться, когда коммуняки бросают большой. Тахометр показывает 60000 об/мин.

Стечер нервничает из-за двигателя. Он говорит, что температура на входе в турбину высока примерно на 75 градусов. Моя идея взлета на полной мощности в туманную даль испытательного полигона его ничуть не забавляет. Так что нам придется отправиться в круиз.

Мой мозг был вызван на тяжелую посредническую сессию между глазами, которые говорят «автомобиль», и ушами, которые твердят «Боинг». Уши знают о реактивных самолетах, знают, как свистит двигатель, и вскоре скорость набирает обороты. Турбинный автомобиль делает это так, как если бы двигатель не был связан с ведущими колесами. Круиз составляет слизь. Я нажимаю на педаль, и мы движемся вперед. Стрелка тахометра подскакивает на тысячи оборотов; спидометр кажется успокоительным.

Турбина Автомобильная жижа, скользкая, как чистый полиэстер. В этом была мистика. Без вибрации точно. Но и отталкивающий, потому что он так оторван от работы по поступательному движению — как старый Hydramatic, только в большей степени.

Забудьте все, что вы знаете об автомобилях. Турбина представляет собой двухкомпонентный двигатель. Свистящая часть — это секция компрессора, которая работает постоянно, увеличивая и уменьшая обороты в ответ на поток топлива, регулируемый ногой. Работа компрессора заключается в подаче горячего воздуха к силовой турбине, которая соединена с трансмиссией. Между компрессором и силовой турбиной нет никакой связи, кроме горячего ветра. Остановитесь на светофоре, и силовая турбина тоже остановится, горячий ветер будет дуть через лопасти, ожидая, когда вы отпустите тормоза и заправитесь взрывом.

Двигатель работает как собственный преобразователь крутящего момента, должен добавить, исключительно свободный. И это источник чувства разъединения. Chrysler использовал трехступенчатую автоматическую коробку передач без обычного гидротрансформатора, чтобы оживить движение по городу.

Стечер только что заметил, что этот не смещается. Неудивительно, что машина глохнет. Запчастей для турбинных автомобилей осталось не так много. Его лицо выражает разочарование владельца: «О нет! Что теперь?»

Ах, но нам не нужна передача для круиза. Кроме того, кому нужна коробка передач на самолете? Звук двигателя абсолютно убедителен. Вы знаете, как в «Боинге» вихрь струи плавно переходит в счастливую гармонию с напором наружного воздуха на крейсерской скорости? Когда мы приближаемся к скорости 0,1 Маха, Турбинный Автомобиль делает то же самое.

Мой голос становится хриплым, протяжным, и я чувствую побуждение сказать: «Это говорит ваш капитан».

Технические характеристики

Технические характеристики

1963 Турбинный автомобиль Chrysler

Тип автомобиля
Front-Engine, задний удар, 4-пассажир. регенеративная газовая турбина, железный корпус с алюминиевым компрессором, стальным рабочим колесом и турбинами из алюминиевого сплава
Power
130 л. с. @ 3600 об/мин на выходном валу
крутящий момент
425 фунт-фут @ Стоил на выходном валу

. : рычаги подвески/ведущая ось
Тормоза (передние/задние): 10,0-дюймовые чугунные барабаны/10,0-дюймовые чугунные барабаны
Шины: Goodyear бескамерные, 7,75 x 14

Колесная база
РАЗМЕРЫ : 110,0 дюйма
Длина: 201,6 дюйма
Ширина: 72,9 в
Высота: 53,5 в
Вес с бордюром: 3900 фунтов

C/D Результаты испытаний
60 миль: 13,2 секунды
. OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Плимут Турбинные автомобили | Allpar Forums

Plymouth Turbine Cars

Джима Бенджаминсона. Авторские права принадлежат Джиму Бенджаминсону. Перепечатано с разрешения.
Первоначально напечатано Motorbooks International.

«Машина двигалась своим ходом. Я был за рулем, Сэм Уильямс сидел рядом со мной. Дэйв Борден сидел на заднем сиденье. первый раз. Мы начали это и начали двигаться, и толпа приветствовала. Это было довольно волнительное событие. Должно быть, 300 человек вывешивали
из окон и перегнулись через крышу. Под аплодисменты и аплодисменты, я полагаю, все остальные должны были задаться вопросом, что, черт возьми, там происходит. Слухи разошлись довольно быстро. Это было осенью 1953.»

Этими словами Джордж Хюбнер-младший вспомнил первую импровизированную публичную демонстрацию первого автомобиля Chrysler Corporation с газотурбинным двигателем
, когда он проезжал по комплексу Chrysler Highland Park. Автомобиль, двухдверный хардтоп Plymouth Belvedere 1954 года, окрашенный в белый цвет поверх бежевого, не был первым в мире автомобилем с турбинным двигателем (такое отличие было у Rover Jet 1), но он отличался тем, чего не было ни у одного автомобиля того времени. это был первый в мире серийный автомобиль с газовой турбиной.

Программа Chrysler по производству турбин восходит к временам Второй мировой войны. В 1945 году Chrysler получила контракт от Бюро аэронавтики ВМС США на разработку турбовинтового двигателя. Работа над автомобильной версией двигателя всерьез не начиналась до 1949 года, когда истек срок контракта с ВМФ.

Опытно-конструкторские работы заключались в усовершенствовании компрессора, регенератора, органов управления горелкой и других необходимых зубчатых передач и средств управления, необходимых для адаптации газовой турбины к использованию в автомобилях. Основными препятствиями были стоимость и доступность материалов; Для массового производства газотурбинного двигателя необходимо было разработать совершенно новые инструменты и методы производства. Турбинные двигатели по самой своей природе требовали деталей из специального металлического сплава и керамики, чтобы выдерживать экстремальные температуры. Инженеры Chrysler столкнулись с двумя конструкциями двигателя на выбор, одновальным или двухвальным, и решили разработать двухступенчатую турбину (ступень газогенератора и ступень силовой турбины).

В своей простейшей форме турбина всасывает воздух, который затем сжимается (и нагревается) перед смешиванием с топливом. На первой ступени смесь снова сжимается перед переходом на вторую или силовую ступень турбины. Газовые турбины были известны чрезвычайно высокой температурой выхлопных газов, и инженеры Chrysler решили эту проблему, перенаправляя выхлопные газы через вращающиеся теплообменники или регенераторы. На ступени силовой турбины лопасти турбины могли работать со скоростью более 70 000 об / мин, скорость, которую нужно было уменьшить с помощью ряда редукторов, прежде чем мощность можно было направить на трансмиссию автомобиля.

Новости о проведенном Хюбнером в октябре 1953 года тест-драйве первого серийного автомобиля с газотурбинным двигателем не были обнародованы широкой публике до 25 марта 1954 года. Поскольку в середине июня было назначено открытие нового испытательного центра Chrysler в Челси, штат Мичиган, это было вполне естественно. что Chrysler хотел бы продемонстрировать свои последние инженерные разработки во время церемоний.

Инженеры Chrysler приступили к созданию седана Dodge 1953 года в качестве первого автомобиля с турбинным двигателем. В связи с быстро приближающимся посвящением «Челси» переход на более спортивный стиль кузова «Плимут» — в то время, когда продажи «Плимута» сильно отставали, — был, вероятно, скорее ходом по связям с общественностью, чем инженерным решением. «Плимуту» требовалось как можно больше благоприятной рекламы, даже несмотря на то, что газовая турбина корпорации «Крайслер» была всего лишь корпоративной турбиной, а не турбиной «Плимут».

Публика впервые увидела турбину Plymouth Belvedere, когда она демонстрировалась в отеле Waldorf-Astoria в Нью-Йорке с 7 по 11 апреля. Показ Waldorf был статической демонстрацией; только на церемонии открытия 16 июня в «Челси» пресса и публика увидят и услышат работу турбины, и то только в серии «проездов» мимо зрительских трибун. Ни пресса, ни широкая публика не имели возможности сесть за руль газотурбинного автомобиля.

Имея 32 дюйма в длину, 33 дюйма в ширину и 28 дюймов в высоту, турбина мощностью 100 л.с. плотно помещалась в моторном отсеке Belvedere. В сочетании со стандартной трансмиссией Plymouth с только задней и высокой передачей, турбина весила примерно на 200 фунтов меньше, чем обычный 6-цилиндровый двигатель Plymouth.

Построенная в основном как лабораторный инструмент разработки, первая турбина, обозначенная как CR1, рассматривалась инженерами Chrysler как «веха в автомобильной энергетике», поскольку она воплощала в себе решение двух основных проблем, долгое время связанных с газовыми турбинами: высокая расход топлива и палящие выхлопные газы. Ключевой особенностью, которая способствовала устранению этих технических барьеров, был теплообменник или регенератор. Теплообменники извлекали тепло из горячих выхлопных газов и передавали эту энергию обратно сжатому воздуху, тем самым облегчая работу горелок по повышению температуры газа, экономии топлива и снижению температуры выхлопных газов. На холостом ходу температура выхлопных газов турбины упала до 170 градусов по Фаренгейту, а в нормальных условиях эксплуатации доходила до 500 градусов.

Почти всем было неизвестно о существовании второго спортивного купе Belvedere 1954 года с турбинным двигателем, без теплообменника. Планировалось показать обе машины бок о бок на открытии Челси, чтобы продемонстрировать разницу между турбиной с теплообменником и турбиной без него. Второй автомобиль, соответствующим образом окрашенный в красный цвет пожарной машины, чуть не загорелся от сильного нагрева турбины во время предварительных испытаний, что привело к отмене сравнения.

Из двух автомобилей с газотурбинным двигателем именно бело-бежевый автомобиль всегда можно было увидеть в пресс-релизах. Красная машина, на фото, обрезанной так, чтобы был виден газотурбинный двигатель, была показана в 9Цвет 0088 на передней обложке номера Motor Trend за август 1954 года ( Motor Trend опубликовал двухстраничный материал с белым поверх бежевого автомобиля в майском выпуске 1954 года). Все задавались вопросом: «Когда я смогу его купить?»

Джеймс Зедер, вице-президент Chrysler и технический директор, ответил: «Коммерческое производство газовых турбин для легковых автомобилей зависит от долгосрочных решений многих сложных металлургических и производственных проблем. принять решение этих проблем».

Такие металлы, как вольфрам, кобальт и молибден, необходимые для строительства турбины, были дорогими и дефицитными. «Производственная линия Plymouth быстро истощит национальные запасы», — продолжил Зедер.

За исключением 12-дюймового овального выпускного отверстия под задним бампером, первые турбинные автомобили Plymouth выглядели полностью стандартными. Джордж Стечер, проработавший над турбинной программой Chrysler в течение двадцати восьми лет, вспомнил еще один интересный аспект первого автомобиля с газотурбинным двигателем.

«У оригинального 54-го года не было стартера. Раньше мы брали пневматический двигатель — у нас была Т-образная рукоятка, прикрепленная болтами к пневматическому двигателю, и у нас был вал с парой язычков на нем, а на двигателе вы была шахта с парой вилок. И мы обычно сидели там с ней между ног и запускали ее таким образом. При выключении температура впитывания становилась чрезвычайно высокой, поэтому нам приходилось сидеть там, как только мы закрывали его и постоянно проворачивать, не подавая на него топлива, просто чтобы охладить двигатель, чтобы мы не закоксовали
подшипники и тому подобное. У нас было много проблем с этим.»

Почти год спустя такой же базовый газотурбинный двигатель был установлен на четырехдверный седан Plymouth Belvedere 1955 года выпуска. Окрашенный в красный и белый цвета, Turbine Special 1955 года имел уникальный орнамент и медальон на капоте, специальные таблички с именами кузова и медальон на багажнике, а также овальное выпускное отверстие, встроенное в центр заднего бампера. Модель 1955 года никогда не показывали публично, но ездили по улицам Детройта.

Опять же, по словам Стечера: «Любые фотографии автомобиля на улицах Детройта, которые вы видите, — ну, вам придется вернуться к календарю, но это была Страстная пятница, когда они закрывали места с двенадцати до трех. . Тогда мы вышли с кучей фотографов, и мы пошли на различные заправки и тому подобное. Это было сделано для различных рекламных целей, но никогда не показывалось «.

В марте 1956 года третий Turbine Special от Plymouth, полностью белый четырехдверный Belvedere, выехал на шоссе во время первого испытательного пробега по пересеченной местности автомобиля с турбинным двигателем. Покинув Крайслер-билдинг в Нью-Йорке 26 марта, автомобиль через четыре дня и 3020 миль прибыл в Лос-Анджелес, штат Калифорния. Экономия топлива в поездке составляла в среднем 13 миль на галлон при использовании в основном неэтилированного бензина и дизельного топлива (турбина сжигала любую горючую жидкость, от дорогих французских духов до гнилого виски).

Поездка должна была осуществляться без остановок, с разными водителями по очереди за рулем. Джордж Стечер, который проехал первый и последний этапы, вспоминал, что поездка не обошлась без проблем. Вышел из строя подшипник в редукторе; «из-за того, что кто-то вставил кусок медной трубки для подачи масла, и она просто устала и сломалась». Позже была заменена треснувшая заливка воздухозаборника. Chrysler был готов к любым неприятностям в пути; в состав антуража входил не только газотурбинный автомобиль, но и три универсала и грузовик с топливом, запчастями и полным запасным двигателем.

Как и Belvedere 1955 года, внедорожник был модифицирован только в части наличия специальных медальонов на капоте, табличек с названием кузова и модифицированного заднего бампера с выхлопным отверстием. Внедорожная турбина по-прежнему использовала газотурбинный двигатель первого поколения, который был дополнительно усовершенствован за счет добавления автоматического контроля температуры турбины, холостого хода и максимальной скорости.

Детали турбины Ghia 1963 года (фотографии Ричарда Беннера)

Радикальная технология: турбинно-гибридный двигатель Volvo ECC

Компания Volvo предложила совершенно иной стратегический взгляд на электромобили, представив серию гибридных экологических концепт-каров, в которых использовалась гибридная силовая установка.

В начале 1990-х грядущий мандат Калифорнии на автомобили с нулевым уровнем выбросов побудил крупных автопроизводителей погрузиться в разработку электромобилей на аккумуляторных батареях. Задача была пугающей и представляла собой существенные препятствия, включая высокую стоимость и ограниченный радиус действия. Затем появился экологический концепт-кар Volvo. Этот инновационный гибрид турбины не соответствовал букве закона, поскольку он не был полностью нулевым выбросом, но он продемонстрировал, что существуют разные ответы на экологические задачи. Этот урок живет с сегодняшним множеством электрифицированных транспортных средств. Этот отчет, представленный в том виде, в котором он был первоначально опубликован в журнале Green Car Journal от 19 февраля.93, рассказывает подробности о том, как Volvo предложила вывести гибриды на шоссе.

Выдержки из выпуска за февраль 1993 г.: Интересно отметить, как мировые автопроизводители по-разному реагируют на калифорнийский мандат на автомобили с нулевым уровнем выбросов, который вступает в силу всего через пять коротких лет. По общему мнению, большинство занимается интенсивными исследованиями и разработками электромобилей с батарейным питанием, которые будут соответствовать букве закона.

Volvo, с другой стороны, имеет другой взгляд. Этот шведский автопроизводитель, который построил потрясающий серийный гибридный электромобиль под названием Volvo Environmental Concept Car, добивается пересмотра законодательной модели Калифорнии, которая специально разрешила бы электрические гибриды в категории ZEV. В то время как это кажется разумным в некоторых отношениях, это также очень проблематично в других. Кто-то может возразить, что гибриды могут стать регуляторным кошмаром, поскольку будет сложно, если не невозможно, отслеживать, действительно ли водители работают на обычной электрической или гибридной силе в будущих городских зонах с нулевым уровнем выбросов.

Инновационный подход к мандату ZEV

«Наша цель, конечно же, состояла в том, чтобы соответствовать стандарту транспортных средств с нулевым уровнем выбросов, установленному в Калифорнии, — говорит Сильвия Фогеле, генеральный менеджер Центра мониторинга и концепций Volvo в Камарильо, Калифорния. …мы обнаружили, что у электромобиля есть невероятные плюсы, но есть и длинный список минусов. Поскольку нам нужно было придумать семейный автомобиль, рассчитанный на четырех человек плюс, естественно, у нас возникла проблема с запасом хода. Таким образом, наше решение не могло быть найдено с данной сегодняшней технологией — прямым электромобилем — который, по-видимому, является единственным решением для создания автомобиля с нулевым уровнем выбросов. Так что остановились на гибриде.

«Мы чувствовали, что это гибридное решение дает нам лучшее из обоих миров, — продолжает Фогеле. «Это может быть автомобиль с нулевым уровнем выбросов для езды по городу или для коротких поездок. Кроме того, с гораздо лучшим удлинителем, это может быть автомобиль, на котором вы можете доехать до Лас-Вегаса, если хотите». Короткий 55-мильный полностью электрический диапазон ECC, по общему признанию, ограничивает, но может соответствовать требованиям тех, кто добирается до рабочего места. В этой конфигурации ECC соответствует строгому стандарту ZEV.

Турбинно-гибридное тренировочное поле

Преимущество гибридного подхода Volvo проявляется всякий раз, когда требуются более длительные поездки. Использование небольшой газовой турбины / генератора ECC для питания электродвигателя автомобиля мощностью 76 лошадиных сил (56 кВт) обеспечивает запас хода более 400 миль и уровни выбросов, соответствующие калифорнийскому стандарту транспортных средств со сверхнизким уровнем выбросов (ULEV). Работа на электроэнергии, генерируемой турбиной, также обеспечивает ускорение 0-60 миль в час примерно за 13 секунд, что намного быстрее, чем время разгона ECC 0-60 миль в час только на аккумуляторе за 23 секунды. Опять же, более медленное ускорение, по-видимому, находится в диапазоне, приемлемом в более густонаселенных городских районах, в то время как более быстрые спринты, вдохновленные турбиной / генератором, кажутся более подходящими для путешествий по открытой дороге.

«Автомобиль с нулевым уровнем выбросов для нас является несколько искусственным, потому что у вас все еще есть выбросы на силовых установках, — говорит Стивен Уоллман, директор по комплексным продуктам и процессам для автомобилей в Volvo Car Corp. имеет слишком большое значение, если силовая установка находится немного за пределами Лос-Анджелеса или в Лос-Анджелесе».

Более универсальный, чем аккумулятор EV

Тем не менее, зачем Volvo заниматься разработкой концептуального автомобиля, который может не подойти для того, что могло бы стать огромной нишей рынка для ZEV? «Один из способов взглянуть на это так: это обусловлено потребительским спросом», — говорит Уоллман из ECC. «Это один из способов преодолеть недостатки прямых электромобилей. Благодаря сверхчистому тепловому двигателю и очень эффективному преобразованию энергии в электроэнергию у него есть возможность обеспечить очень низкий уровень выбросов и хороший уровень экономии топлива. Это по-прежнему зависит от аккумуляторной технологии, но в гораздо меньшей степени. На наш взгляд, это делает гибридную силовую установку наиболее реалистичной альтернативой в среднем классе».

Еще неизвестно, насколько хорошо серийный автомобиль, такой как Volvo ECC, сможет выдержать нормативный климат с нулевым уровнем выбросов, который уже действует в Калифорнии, Нью-Йорке, Массачусетсе и скоро появится в других штатах.