什么是涡轮发动机?我们正在进入危险区吗?

一千年来涡轮发动机的背景故事是如何在一些奇怪的汽车引擎盖下结束的。

1963年克莱斯勒涡轮(亨利福特博物馆收藏)
托尼斯科特

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燃气涡轮发动机,最常见的是你在一个越国商业飞行的后排遇到的震耳欲聋,也被用于汽车,和原型汽车,超过60年。如果在你看来,亲爱的读者,使用一个震耳欲聋的5万转的风扇叶片来驱动你的日常驱动器似乎是一个坏主意,那么你是对的!

对于汽车应用,涡轮机通常采用两种方式之一。它们可以使用直接驱动系统,发动机通过变速器直接驱动车轮,就像典型的内燃机或混合动力系统一样,涡轮机驱动汽车中的电动机系统。

复杂性始终是一个问题,这并没有阻止许多不同的制造商,无论大小,试图使这项新技术流行起来驱动器团队在这里帮助您了解这些问题无可争议地冷却失败的实验试图改变汽车的面貌。

丰田

丰田运动800燃气轮机混合动力概念车

什么是燃气轮机发动机以及它如何工作?

燃气涡轮发动机有不同的变种,但所有的风格都有三个关键部件:一个压缩机风扇旋转进入的空气到高压,一个燃烧燃料的燃烧室来驱动系统,和一个涡轮燃烧燃料旋转。

燃气轮机发动机是如何工作的?

涡轮机使用轴连接到压缩机,因此当燃料被燃烧并且涡轮机转动时,压缩机在更多的空气中主动地拉动并将其推入燃烧室中,保持电力。它在概念中类似涡轮增压器,除非不是由外部气流 - 运行发动机的废气驱动 - 它完全是独立的。

涡轮螺旋桨和高旁通涡轮风扇应用中的涡轮发动机最常见于军事应用之外的人,因为它们用于民用飞机。它们非常适合飞行应用,因为超高压燃烧室的副产品是高速废气,可用于推力。低-旁路涡轮风扇经常用于现代军用喷气式战斗机。这些涡轮通常与涡轮后的第二个燃油喷射和燃烧室配对。该系统被称为加力燃烧室,以高油耗和热量为代价提供极高的推力-排队Kenny Loggins.

无论哪种应用,涡轮机都非常受欢迎,因为它们的高压缩功能很高,即使在地球上方的较薄的空气中,它们的相对稳定的操作速度也非常适合在最终的高度巡航,其高推力允许更有效地使用燃料。

那么,是什么迫使工程师将其用于地球应用,而这些好处都不适用?

为什么使用燃气轮机发动机?

涡轮发动机有几个令人信服的理由来考虑它们的陆上使用。第一,它们有相对较少的运动部件相比,活塞内燃机,理论上更可靠的结果。

由于燃气轮机的动力带,第二种原因在低RPM下在低RPMS下是荒谬的高扭矩。这一原因在柴油机机车中保持普遍存在的燃气轮机,其中高扭矩被撬动长长的组成。

最后一个原因是,它们可以经常使用几乎任何类型的燃料,无论是汽油、柴油,就墨西哥总统及其60年代克莱斯勒涡轮机的技术演示而言,龙舌兰酒-你也听到了这首歌。

丰田

丰田燃气轮机混合系统

谁开始使用燃气轮机发动机?

汽车应用的燃气轮机发动机已经作为一个概念至少在第二次世界大战结束时.然而,第一个用于道路使用的燃气轮机是由英国制造商ROVER在JET11950年开发。

JET1是概念跑车以直接驱动涡轮发动机,是为了成为第一个许多罗孚涡轮模型后,但它是受到可怕的里程(约6英里/加仑)和相对缓慢加速,阻止他们释放生产模型建成后,在未来的几十年。

通过'50年代,克莱斯勒广泛研究了燃气轮机,甚至改装了一个1954年普利茅斯涡轮机电机1963年,他们开发出了最著名、生产最广泛的涡轮动力汽车,也就是克莱斯勒涡轮。

建造了50个道路模型,并免费租给公众,租期为两年,累计110万英里从1964年到1966年,他们遭遇了与JET1相似的问题,司机们抱怨油耗低、加速极慢、噪音高60000转红线涡轮。当克莱斯勒罐装涡轮机项目时,除了原来的加仑汽车中的所有九辆被摧毁,以防止遗址损坏公司。

在70年代,丰田尝试在几个概念中使用燃气轮机混合动力系统,包括一个世纪和一个体育800.燃气轮机而不是直接将车轮直接驱动,而燃气轮机驱动产生的发电机,该发电机产生电力,该发电机可以直接向后轮处的电动机发送,或者存储在电池单元中以供以后使用。

该系统的开发是为了避免极低的加速速度和直接将涡轮连接到传动系的潜在启动/停止问题,但电池系统和复杂性几乎使Sports 800的重量增加了一倍,同时损失了一半以上的马力。丰田在20世纪80年代早期放弃了燃气涡轮混合动力研究nd将混合动力研究和涡轮机开发分为不同的部门。

最近,海底涡轮机技术涡轮机超级摩托车,被称为Y2K的首发年份,可供出售。与A.劳斯莱斯250-C18燃气轮机发动机,它能产生惊人的320马力和425英尺/磅的扭矩,并保持有史以来制造的最昂贵、最强大的摩托车的吉尼斯世界纪录。最高时速为227英里/小时,但要体验这种狂野之旅会花掉你27万美元吗.这部恐怖电影中也出现过扭矩

《图片报》Bundesarchiv

梅塞施密特我262

燃气轮机什么时候起源?

燃气轮机发动机以来一直作为一个概念公元1000年,在中国古代当时,人们用加热的空气旋转我们现在称之为涡轮机的东西,为夜间艺术节上展出的移动艺术品提供动力。更现代的燃气涡轮发动机专利可以追溯到很久以前1791当John Barber专利设计无马车推进,但燃气轮机发动机直到1939年才实现工业成功纽沙特尔发电厂在瑞士上网。

同年,Heinkel He 178took flight as the world’s first purely turbojet-powered aircraft, and despite issues with flight time and reliability, it paved the way for the postwar jet era as many other engine manufacturers refined and perfected the jet concept for later aircraft towards the end of the war.

德国人梅塞施密特我262继He 178之后,1944年成为第一架可操作的喷气式飞机,尽管随着第三帝国的崩溃,它的使用受到限制,但它确实证明了涡轮动力飞机将继续存在,因为它的最高速度几乎达到了100英里一百英里一小时更高比当时最快的活塞动力盟军飞机还要快。

捷豹

捷豹CX75

什么型号目前具有燃气轮机发动机?

燃气轮机目前未使用生产汽车。最近的最接近的是在过去的生产是捷豹的CX75概念车该车使用柴油驱动的微型涡轮为混合动力系统提供动力,但随着金融危机的恶化,该车被报废。

上述Y2K Superbike是唯一可以购买的道路使用的陆地车辆,但它们是为了订购,每年单位数字提供生产数字。

维多利亚•斯科特

莲花56

燃气涡轮发动机的赛车历史是什么?

燃气涡轮发动机在比赛中反复试验,因为消费者对它们的主要问题(即低油耗和噪音)对车队来说是小问题。

最成功的赛车是在60年代由STP车队在各个印地赛车比赛中派出的,开始由帕内利·琼斯驾驶STP Paxton TurboCar..它由位于驾驶员左侧的ST6燃气涡轮直升机发动机提供动力,产生550马力,有四个轮子驱动,并具有驾驶员可控制的减速空气刹车功能。在1967年的印第安纳波利斯500赛中,赛车几乎在196圈中都处于快速领先地位轴承失败强制退休比赛还剩八英里。1968年,这辆车在训练中彻底报废,从此再也没有参加比赛。

莲花56紧随其后的高跟鞋,试图用莲花敞开车的标志性的楔形轮廓赢得印第安纳波利斯500,但是同样的ST6燃气涡轮发动机为STP Paxton TurboCar提供动力。尽管USAC规则(当时Indy Racing的理发机构)授权进气尺寸,几乎消除了涡轮机的速度,但是56试图弥补缺乏先进的悬架和复杂的空气动力学的力量。

不幸的是,这辆车,杀死了司机迈克斯普斯当他在练习中误解并猛烈地撞到一堵墙时。Carroll Shelby立即从500中撤回了他的其他涡轮机动力汽车,说明了涡轮机动力的赛车安全安全。乌斯克迅速搬到了Indy的完全禁止燃气轮机汽车,拼写了56的死亡。它在1971年的F1赛季简单地生活,但从未取得成功。

燃气轮机发动机趣事

你知道你想要更多的燃气轮机的事实!

  • 1963年的克莱斯勒涡轮发动机功率不足130马力,但性能令人震惊扭矩为425磅/英尺处于停滞状态。
  • 二战中的ME262在使用期间的杀戮率超过5:1,盟军的542次杀戮和不足100次的ME262的销毁。
  • 1968年,迈克·斯宾塞驾驶的莲花56赛车创下了印第安纳波利斯汽车赛道历史上第二快的圈速——169.6英里/小时——就在斯宾塞死前几个小时。
  • 大众汽车曾经制造了一种涡轮驱动的汽车开窗巴士原型他们打算在效率和成本都令人满意的情况下生产……仍在等待。
  • Howmet TX涡轮汽车是迄今为止唯一一辆赢得比赛的涡轮发动机汽车——1968年的两场SCCA地区比赛。

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视频

查看Jay Leno完全运营的1963克莱斯勒涡轮车的视频!

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