Почему автомобили с газотурбинным двигателем не довели до массового производства?

В начале 20-го века производство легковых автомобилей развивалось бурными темпами. За основу были взяты поршневые двигатели, не имеющих каких-либо весомых альтернатив на то время. Энтузиасты прошлого столетия, вдохновленные успехами газотурбинных установок в авиастроении, несомненно, искали альтернативу двигателям внутреннего сгорания. Совершить революцию в автомобильной индустрии газотурбинным устройствам так и не удалось. В современной истории такие автомобили остались лишь как интересный концепт, навеянный тенденциями того времени.

Начало разработок

Принято считать, что первые разработки по внедрению ГТД принадлежат компании Rover. С середины 40-х годов прошлого века, инженеры Rover вели работы по созданию первого автомобиля с газотурбинным двигателем. В итоге, в 1950 году был представлен первый прототип, получивший название JET 1.

Новая модель была сконструирована на базе автомобиля Rover Р4. Двигатель, имевший мощность порядка 100 лошадиных сил, располагался в задней части кузова. Результаты испытаний инновационного автомобиля были довольно хорошими. JET 1 смог достичь максимальной скорости с отметкой 142 км/ч. При этом расход топлива был весьма внушительным, порядка 40 литров на 100 км.

Спустя два года инженеры Rover провели ряд модернизаций и на следующих испытаниях в Бельгии был преодолен порог в 240 км/ч. Ряд других крупных компаний также вели активные разработки в сфере применения ГТД в легковом автотранспорте. Однако в большей степени это касалось спортивных моделей, не предназначенных для широкой аудитории. Среди них стоит упомянуть Firebird I от General Motors, а также концепт от FIAT, имеющий название FIAT Turbina.

Автомобили Chrysler

На мой взгляд, наиболее весомый вклад в развитие автомобилей с ГТД, внес концерн Chrysler. В 1946 году пост главного инженера компании занял Джордж Хюбнер, который вел разработки по созданию реактивных двигателей, еще с конца 30-х годов. Джордж видел будущее развитие автомобильной отрасли по пути перехода от поршневых двигателей к ГТД. И тому были определенные предпосылки, ведь в сравнении с ДВС, ГТД обладал рядом преимуществ. Такие моторы имели более простую конструкцию, двигатель не нуждался в прогреве в холодное время года, и работал он практически на любом топливе – «от бензина до парфюмерии».

Первые эксперименты с применением ГТД начались на автомобилях Dodge, а затем Plymouth. В итоге, в 1954 году состоялся дебют Plymouth Belvedere. Однако для создания полностью рабочего прототипа, инженерам Chrysler понадобилось еще два года. В 1956 году в свой первый тестовый пробег совершил Turbine Special, всё тот же Plymouth Belvedere, только полностью доработанный. Автомобилю без особых проблем удалось проехать более 4000 км и добраться до конечного пункта назначения в Лос-Анджелес.

В течение последующих лет были выпущены еще несколько прототипов с ГТД. Наиболее запоминающимся была модель TurboFlite, имеющая яркий футуристичный дизайн. Огромная панорамная крыша поднималась в момент открытия одной из боковых дверей. На задней части корпуса было установлено выдвижное антикрыло, которое срабатывало при нажатии на педаль тормоза. Под капотом TurboFlite был установлен двигатель CR-2A мощностью 140 лошадей.

ГТД А-831

Масштабная исследовательская компания, направленная на изучение интереса к автомобилям с газотурбинными двигателями, была запущена маркетологами Chrysler в 60-х годах прошлого века. Результаты показали явный интерес большой аудитории автомобилистов, что послужило толчком к запуску первой серийной партии автомобилей с ГТД.

К концу 1962 года, инженерами Chrysler был разработан газотурбинный силовой агрегат четвертого поколения A-831 с двумя теплообменниками роторного типа.

Двигатель располагался на чугунной раме, покрытой теплоизоляционными материалами. В A-831 было установлено две турбины: первая соединена с компрессором, предназначенная для поставки воздуха, который смешивался с топливом для дальнейшего получения топливовоздушной смеси. Вторая турбина “свободная”, с помощью редуктора преобразует полученную энергию в механическое движение. Проблему отведения выхлопных газов высокой температуры было решено посредством использования двух вращающихся теплообменников.

Новый двигатель с автоматической коробкой передач имел мощность порядка 130 лошадиных сил. Скорость вращения турбины могла достигать 45000 об/мин, при этом понижающий редуктор уменьшал количество оборотов практически в 10 раз. Крутящий момент имел показатель в 576 нм. В сравнении с двигателями внутреннего сгорания, у A-831 было намного меньше деталей, и его масса составляла 186 кг. 

Chrysler Turbine

Осенью 1963 года, в рамках проводимой компанией Chrysler программы, были на бесплатной основе выданы 50 новых автомобилей Chrysler Turbine, оснащённые двигателем A-831.

Автомобили представлялись на период трех календарных месяцев. Стоит учесть, что при выборе пользователей был сделан акцент именно на обычных автомобилистов, имеющих отношение к рабочему «среднему классу». Таким образом, Chrysler хотел учесть отзывы и потребности широкой массы водителей, составляющих большую часть населения США.

Кузов Chrysler Turbine производился известной итальянской фирмой Ghia. Дизайн автомобиля напоминал реактивный самолет, с двумя турбинами в задней части. Салон был обтянут натуральной кожей, оранжевого оттенка.

Испытания показали ряд преимуществ Chrysler Turbine. Одним из главных достоинств ГТД была его надежность и простота конструкции. Автомобиль легко заводился практически в любых погодных условиях, а быстрый прогрев салона был явным плюсом, особенно с приходом холодов.

Закат газотурбинных автомобилей

Наряду с явными положительными возможностями Chrysler Turbine, он имел не меньше недостатков, вынесших окончательный вердикт всей отрасли. К наименее критичным можно было отнести медленный разгон автомобиля, что являлся недостатком, на который многие закрывали глаза. Некоторой части людей не нравился шум, издаваемый в процессе езды. Хотя стоит отметить, что большинству автомобилистов, принявших участие в испытаниях, такой звук от работы турбины не доставлял неудобств, а наоборот имел положительный эффект. Он был похож на звук реактивного самолета.

Однако больше всего споров возникало с расходом топлива - 20 литров на 100 км. На то время, этот показатель не был слишком большим или маленьким. Но стоит учитывать тот факт, что реальные данные по расходу несколько занижались, что приводило к неточным значениям расхода. По заявлению конструкторов, автомобиль мог работать практически на любом горючем топливе начиная от бензина, заканчивая авиационным керосином. В своих рекомендациях Chrysler рекомендовал использовать неэтилированный бензин, не имевший широкого распространения на тот момент. Его использование могло снизить расход топлива до 12 литров на 100 км по шоссе. Большинство же заправок использовали этилированный бензин, который Chrysler строго запрещал, поскольку он мог повредить лопасти турбины. Обычный автомобилист не видел смысла искать заправки с определенным видом топлива. Плюс этилированный бензин стоил на порядок дешевле.

В середине 70-х годов в США в полной мере заработали экологические запреты на выбросы вредных веществ. Всю индустрию «Muscle cars», включая модели с ГТД, затронули жесткие изменения, фактически похоронившую целую эпоху.

Совокупность всех этих факторов не позволило автомобилям с газотурбинными установками получить широкое распространение в автомобильной отрасли. Возможно, если бы инженеры смогли бы сделать выхлопы менее токсичными и решить ряд технических недостатков, будущее у автомобилей с ГТД было бы совершенно другим.