Газовая турбина как двигатель для автомобиля давно привлекает внимание конструкторов, и этот повышенный интерес к ней не случаен. Свойства, присущие газотурбинному двигателю, открывают широкие перспективы дальнейшего технического прогресса на автомобильном транспорте.
Основные преимущества газотурбинного двигателя — это применение различных топлив, простота конструкции, а также отсутствие водяного охлаждения.
Поэтому появление на дорогах нашей страны первого экспериментального отечественного газотурбинного автобуса представляет большой интерес.
Этот автомобиль создан Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ) с участием Московского автомобильного завода имени Лихачева. В институте был спроектирован, построен и испытан газотурбинный двигатель, а на заводе — специальная коробка передач для него. Учитывая, что такой двигатель предназначен для большегрузных автомобилей и быстроходных международных автобусов, его мощность была определена в 350 л. с.
При выборе шасси было учтено, что нужно создать «дорожную лабораторию" удобно разместить контрольно- измерительные приборы и исследовательскую аппаратуру. Наиболее подходящим для этой цели оказался междугородный автобус ЗИЛ-127 с его большим салоном и ходовым весом в 13 тонн. Таким образом, после предварительной конструкторской, теоретической, расчетной и экспериментально-лабораторной работы был построен экспериментальный газотурбинный автобус.
Вместо дизеля ЯАЗ-206 мощностью 180 л. с. в моторном отсеке свободно разместился двигатель «ТурбоНАМИ-053».
Двигатель этот состоит из двух основных агрегатов: генератора газа, имеющего турбокомпрессор с обслуживающей его камерой сгорания, и тяговой турбины с трансмиссией. Основным отличием генератора газа от авиационного турбореактивного двигателя в том что выходящие газы направляются не в реактивное сопло, а в тяговую турбину. Таким образом, турбокомпрессор служит только для получения газа, которым питается тяговая турбина. Число оборотов турбокомпрессоров на первом двигателе не превышает 2300, а тяговой турбины — 17 000 в минуту.
В одноступенчатый центробежный компрессор воздух поступает по всасывающей трубе с крыши автобуса (это сделано с той целью, чтобы меньше засасывалось пыли, которая портит поверхность крыльчатки компрессора). Давление и температура воздуха в компрессоре повышаются. Далее воздух попадает в кольцевую камеру сгорания, а топливо подается через топливные форсунки. Температура газа в камере сгорания повышается до 850°С и далее газовый поток устремляется на турбину привода компрессора.
От вала компрессора приводятся во вращение все вспомогательные агрегаты: масляный насос для смазки и охлаждения подшипников, топливный насос, вентилятор для охлаждения масляного радиатора, тормозной компрессор, масляный насос гидроусилителя рулевого управления и электростартер-генератор. Эти агрегаты расположены вместе с фильтрами топлива и масла на особом картере, установленном непосредственно на корпусе компрессора. Никаких отдельных двигателей для их вращения не требуется. Вся установка образует единую систему в одном агрегате.
Отдав часть своей энергии, газ из первой, компрессорной турбины поступает во вторую — тяговую. Эта турбина механически с первой не связана, а ее вал через редукторную передачу, понижающую число оборотов до 3000 в минуту, передает вращение на трансмиссию.
Трансмиссия газотурбинного автобуса отличается от трансмиссии обычного. В силу того, что при торможении тяговой турбины передаваемый ею крутящий момент возрастает, а при полном торможении он возрастает в 2-3 раза число ступеней в коробке передач уменьшено до двух. Есть также передача для движения назад. Передачи переключаются с помощью системы электро-воздушного управления поворотом небольшой рукоятки, помещенной на щитке под приборами. Переход с одной передачи на другую происходит без разгрузки
двигателя. Коробка передач консольно крепится к фланцу редуктора тяговой турбины.
Важным условием надежной работы тяговой турбины является то, чтобы турбину не разносило при внезапном сбросе нагрузки. Это достигается тем, что в конструкции нет ни обычного сцепления, ни нейтральной передачи. Автомобилем управляют лишь с помощью педалей газа и тормоза.
В период испытаний на автобусе пройдено свыше 5000 км со средней скоростью 80—100 км/час. Наибольшая возможная скорость автобуса — 160 км/час.
В пути, даже на загородных дорогах, двигателю приходилось работать в условиях крайне неравномерной нагрузки: режим работы турбокомпрессора неоднократно колебался от минимальных оборотов вала до максимальных. И нужно отметить, что «ТурбоНАМИ-053» показал себя выносливым двигателем.
Кроме того, он легко пускается при низкой температуре. Так, например, были случаи, когда двигатель автобуса, простоявшего сутки на морозе при температуре минус 26°С, пускали за 30 секунд. И автобус выводился на полный газ после пуска менее чем за одну минуту без предварительного подогрева и прогрева. При испытании в жаркие летние дни, когда температура в мотоотсеке доходила до 65°С, двигатель безотказно работал без всяких признаков перегрева.
Некоторые рейсы проводились на дизтопливе, бензине, керосине. Работа двигателя проверялась также и на автомобильном бензине. Во всех случаях работа двигателя была бесперебойной и бездымной. Вибрации двигателя практически отсутствовали. Динамические качества автобуса оказались удовлетворительными.
Часто говорят о большом шуме газотурбинного двигателя. Проведенные измерения шума показали, что он не больше, чем у дизеля, но спектр шума находится в области более высоких частот.
Но наряду с преимуществами у газотурбинного двигателя имеются и недостатки один из которых является повышенный расход топлива.
Статья "украдена" с DRIVE2. https://www.drive2.ru/c/2035001/
В качестве возможного дубликата БМ предлагал это-
Для конструкторов ГТД всё равно, что Miku Hatsune для игроков и анимешников. :)
