Газотурбинный двигатель принцип работы. Как функционирует газотурбинный двигатель? О типах газотурбинных моторов

Газотурбинный двигатель - представляет собой тепловой силовой агрегат, который осуществляет свою работу по принципу реорганизации тепловой энергии в механическую.

Ниже подробно рассмотрим, как работает газотурбинный двигатель, а также его устройство, разновидности, преимущества и недостатки.

Отличительные черты газотурбинных двигателей

Сегодня наиболее широко подобный тип моторов используется в авиации. Увы, но из-за особенностей устройства они не могут применяться для обычных легковых автомобилей.

Арне Лофт. Первая половина его рабочей карьеры была в бизнесе паровых турбин, а вторая - в разработке газовых турбин. Смит, который был тогда руководителем турбинной инженерной группы, ответил, организовав группу людей в секции паровой турбины, в том числе Кенни Солсбери, Алан Говард, Джин Хунцигер, Ларри ЛаРек, чтобы изучить возможности.

Двигатели с непрерывным сгоранием топлива

На ранних этапах оба проекта проектирования двигателей были очень секретными. За этим последовали испытания с локомотивом в Эри, в ходе которого были обнаружены несколько проблем дизайна, включая отказ от усталости ковша второй ступени в течение первых трехсот часов работы.

По сравнению с другими агрегатами внутреннего сгорания газотурбинный движок обладает наибольшей удельной мощностью, что является его основным плюсом . Помимо этого такой двигатель способен функционировать не только на бензине, но и на множества других видах жидкого горючего. Как правило, он работает на керосине либо на дизельном горючем.

Это был первый случай, когда кто-то поставил такую ​​станцию ​​на семь или восемь миль от берега в озере. Десять газовых турбин и компрессоров были установлены на платформе примерно на двух футбольных полях и поддерживались 364 железобетонными сваями, около одного метра и 120 футов в длину, с нижней половиной к грязи и верхней половине озера и над поверхность.

В этот же период газовые турбины имели проблемы сжиганием бункера? топлива. Это привело к появлению золы, которая удалилась при выключении и оказалась удовлетворительным решением при условии, что турбина работала в течение периодических периодов обслуживания.

Газотурбинный и поршневой двигатель, которые устанавливаются на «легковушках» за счет сжигания топлива изменяют химическую энергию горючего в тепловую, а затем и в механическую.

Но сам процесс у данных агрегатов немного различается. И в том и в другом движке сначала осуществляется забор (то есть воздушный поток поступает в мотор), затем происходит сжатие и впрыск горючего, после этого ТВС загорается, вследствие чего сильно расширяется и в результате выбрасывается в атмосферу.

История создания газотурбинного двигателя

Это был смелый дизайн, поскольку он имел длинный пролет с двумя опорными подшипниками. Кроме того, был резонанс осевого потока, и некоторые из машин на испытании пролить ведра и пострадали от динамических сбоев компонентов, что привело к множеству проблем. Они были успешно очищены, в том числе ранние отказы колес, которые были преодолены путем разработки метода горячего растяжения и холодного испытания колес турбины, которые все еще используются сегодня.

Однако газовые турбины стоили больше, чем рыночная цена, и в начале 60-х годов были приняты две концепции, чтобы снизить общую стоимость: включить турбину в упакованную силовую установку и предварительный заказ для достижения шестимесячного а не на один год.

Различие состоит в том, что в газотурбинных аппаратах все это проходит в одно время, но в различных частях агрегата. В поршневом же все осуществляется в одной точке, но по очередности.

Проходя через турбинный мотор, воздух сильно сжимается в объеме и благодаря этому увеличивает давление почти в сорок раз.


Особая благодарность Арне Лофт за этот раздел. Присоединяйтесь к команде Центра Эдисона в качестве добровольца и сделайте свою собственную историю инженерной истории. Принцип работы двигателей турбинных двигателей или любой турбинный двигатель очень прост.

Турбинный двигатель постоянно производит энергию, и поэтому они оба очень мощные и очень жаждущие. Зажигание этой смеси с очень сжатым воздушным топливом приводит к тому, что она очень быстро расширяется и, видя, что в передней части двигателя имеется очень сжатый воздух, этот горячий расширяющийся воздух выходит на путь наименьшего сопротивления - от задней части двигателя.

Единственное движение в турбине это вращательное, когда как в иных агрегатах внутреннего сгорания, помимо вращения коленвала также происходит движение поршня.

КПД и мощность газотурбинного двигателя выше чем у поршневого, несмотря на то, что вес и размеры меньше.

Для экономного потребления топлива газовая турбина оснащена теплообменником - диском из керамики, который функционирует от двигателя с небольшой частотой вращения.

Это заставляет турбину вращаться, и поскольку лопатки турбины подключаются непосредственно к лопастям компрессора с помощью вала - вращение компрессора и весь цикл начинается. Другими словами, весь процесс является самоподдерживающимся. Чем больше топлива будет добавлено, тем более горячим и большим будет расширение газа, что приведет к тому, что турбина станет еще быстрее, тем самым сосать и сжать еще больше воздуха. Конечным результатом является много горячего сжатого расширяющегося воздуха, выходящего из задней части двигателя.

Если вы просто добавите топливо в камеру сгорания и зажжете его, горячий расширяющийся воздух выйдет из передней и задней части двигателя? Это отличный вопрос, и вы абсолютно правы. Для модельных реактивных двигателей это «предварительное формование» осуществляется путем продувки сжатого воздуха в передней части двигателя, например, листовым воздуходувкой, вращением двигателя с помощью внешнего высокоскоростного электрического стартера или, безусловно, наиболее часто используемым способом дней - с использованием постоянно установленного малого электрического пускового двигателя, который устанавливается на передней части модельного турбинного двигателя.

Устройство и принцип работы агрегата

По своей конструкции движок не очень сложный, он представлен камерой сгорания, где оборудованы форсунки и свечи зажигания, которые необходимы для подачи горючего и добычи искрового заряда. Компрессор оснащен на валу вместе с колесом, обладающим особыми лопатками.

Помимо этого мотор состоит из таких составляющих как - редуктор, канал впуска, теплообменник, игла, диффузор и выпускной трубопровод.

Модельные турбинные двигатели с центробежным потоком

Это предотвращает вращение маленького электродвигателя с турбиной после его запуска, которое разрушало бы небольшой электрический пусковой двигатель с учетом скорости вращения турбины. Эти двигатели используют одно большое центробежное компрессорное лезвие для «выброса» ускоряющего воздуха наружу в зону конвергенции двигателя. Эта конструкция является легкой и обеспечивает достаточную эффективность сжатия с одного колеса компрессора.

Центробежный турбинный двигатель турбины - человеческая лапа, показанная для шкалы. Улучшение коэффициентов сжатия в турбинном двигателе очень похоже на увеличение сжатия в любом двигателе внутреннего сгорания - повышение эффективности. Это хорошо прочитано, если вы хотите больше узнать о турбинах с центробежным потоком и посмотреть, насколько сходны модели с уменьшенной моделью. Контейнер, торчащий на передней части турбины, помещает электрический пусковой двигатель, чтобы заставить вращение турбины.

Во время вращения компрессорного вала, воздушный поток, поступающий через канал впуска, захватывается его лопастями. После увеличения скорости компрессора до пятисот м в секунду, он нагнетается в диффузор. Скорость у воздуха на выходе диффузора снижается, но давление увеличивается. Затем воздушный поток оказывается в теплообменнике, где происходит его нагрев за счет отработанных газов, а после этого воздух подается в камеру сгорания.

Также обратите внимание, что этот двигатель имеет экранирование вокруг впуска. Как только модель турбинного двигателя вращается, только тогда топливо может быть добавлено в камеру сгорания и зажжено. Теперь следующее, чтобы понять, что для того, чтобы топливо воспламенилось, оно должно попасть в камеру сгорания в газообразном состоянии, а не в жидкости. Это не проблема, когда камера сгорания горячая - жидкое реактивное топливо испаряется при прохождении через камеры сгорания и вводится в высокотемпературный воздух.

Однако проблема при запуске холодного двигателя. Газовые камеры сгорания турбин являются поистине удивительными технологиями. Многие специалисты по турбинам заявляют, что камеры сгорания являются такой же «черной магией», как и наукой. Также показаны лопатки статора компрессора. Они являются стационарными и перенаправляют турбулентный закрученный сжатый воздух из центробежного компрессора обратно в относительно плавный поток сжатого воздуха, который вводится в камеру сгорания. Если бы воздух оставался турбулентным, результатом было бы неустойчивое горение.

Вместе с ним туда попадает горючее, которое распыляется через форсунок. После того как топливо перемешивается с воздухом, создается топливно-воздушная смесь, которая загорается благодаря искре получаемой от свечи зажигания. Давление в камере при этом начинает увеличиваться, а турбинное колесо приводится в действие за счет газов попадающих на лопатки колеса.

Для решения этой проблемы с холодным запуском в настоящее время используются два метода. Этот «исходный газ» уже находится в паровой форме, поэтому свеча накаливания может воспламенить воздушно-топливную смесь, это заставляет двигатель запускаться и нагреваться.

Вам не нужно вводить много стартового газа. 10-секундное заполнение на моем конкретном гели - это все, что мне нужно, для полдюжины стартов. У меня есть газовый флакон, который просто нажимает на и он открывает клапан для подачи газа. У других будет клапан, который вы должны открыть.


В итоге осуществляется передача крутящего момента колеса на трансмиссию авто, а отходящие газы выбрасываются в атмосферу.

Плюсы и минусы двигателя

Газовая турбина, как и паровая, развивает большие обороты, что позволяет ей набирать хорошую мощность, несмотря на свои компактные размеры.

Вот видео из последовательности запуска газа после нового капитального ремонта двигателя. Этот тип стартовой системы устраняет исходный газ и использует основной источник топлива для запуска двигателя. Два основных преимущества керостарта - вам не нужно начинать с газа, что делает его немного более удобным, несколько меньше деталей для системы и проще, и это звучит намного реалистичнее.

Большинство производителей турбинных двигателей также имеют комплекты для преобразования керостарта. Комплект включает в себя новый, наряду с новым терминалом данных, оборудованием для горения топлива и, конечно же, кероубернером, который устанавливается там, где раньше была свеча накаливания.

Охлаждается турбина очень просто и эффективно, для этого не нужно каких-либо дополнительных приборов. У нее нет трущихся элементов, а подшипников совсем немного, за счет чего движок способен функционировать надежно и долгое время без поломок.

Главный минус подобных агрегатов в том, что стоимость материалов, из которых они изготавливаются довольно высокая. Цена на ремонт газотурбинных двигателей тоже немалая. Но, несмотря на это они постоянно совершенствуются и разрабатываются во многих странах мира, включая нашу.

Возврат к керостарту действительно стоит больше, чем метод начального газа, а в холодную погоду может возникнуть проблематичность для начала, но они улучшаются. Обе системы работают хорошо, поэтому это зависит от того, что вы считаете более важным. Теперь, когда модельные турбинные двигатели были впервые введены около 20 лет назад, все это переключение источников топлива и получение двигателя, вращающегося на самоподдерживающуюся скорость, должно выполняться вручную. После того, как он начался, только в этот день будет выполняться довольно простая задача управления топливным насосом, чтобы отрегулировать скорость двигателя и контролировать температуру двигателя.

Газовую турбину не устанавливают на легковые автомобили, прежде всего из-за постоянной нужды в ограничении температуры газов, которые поступают на турбинные лопатки. Вследствие этого понижается КПД аппарата и повышается потребление горючего.

Сегодня уже придуманы некоторые методы, которые позволяют повысить КПД турбинных двигателей, например, с помощью охлаждения лопаток или применения тепла выхлопных газов для обогрева воздушного потока, который поступает в камеру. Поэтому вполне возможно, что через некоторое время разработчики смогут создать экономичный двигатель своими руками для автомобиля.

Этот тип полного запуска на борту называется «автоматический запуск». Это стоит больше, чем система ручного запуска, но делает запуск турбинного двигателя очень простым и безопасным. Очень немногие, если какие-либо модели турбинных двигателей тезисов используют системы ручного запуска.

Газовая турбина является универсальным источником валов или двигательной силы во все большем числе применений. В обзоре рассматриваются методы оценки работы газовых турбин, что приводит к критериям отбора и применения двигателя. Участникам будет поручено определить функции нескольких компонентов газовой турбины. Будет обеспечено тщательное введение в количественный анализ характеристик двигателя на основе характеристик компонентов. Будет проанализирована успешная работа газовых турбин, включая необходимые характеристики материалов и топлива, контроль выбросов горения, а также элементы мониторинга и технического обслуживания условий.


Среди главных преимуществ агрегата можно также выделить:

  • Низкое содержание вредоносных веществ в выхлопных газах;
  • Простота в обслуживании (не нужно менять масло, а все детали обладают износостойкостью и долговечностью);
  • Нет вибраций, поскольку есть возможность запросто сбалансировать вращающейся элементы;
  • Низкий уровень шума во время работы;
  • Хорошая характеристика кривой крутящего момента;
  • Заводиться быстро и без затруднений, а отклик двигателя на газ не запаздывает;
  • Повышенная удельная мощность.

Виды газотурбинных двигателей

По своему строению данные агрегаты разделяются на четыре типа. Первый из них это турбореактивный, его в большинстве своем устанавливают на военные самолеты, обладающие высокой скоростью. Принцип работы заключается в том, что газы, выходящие на большой скорости из мотора, через сопло толкают самолет вперед.

Конкретные примеры конструкций компонентов и газотурбинных двигателей показаны для иллюстрации применения принципов анализа. Вы научитесь: - Объяснять методы оценки производительности газовых турбин, что приводит к критериям отбора и применения двигателя. - Определить функции нескольких компонентов газовой турбины. - Провести базовый количественный анализ характеристик двигателя на основе характеристик компонентов. - Проанализировать успешную работу газовых турбин, включая необходимые характеристики материалов и топлива, контроль выбросов горения, а также элементы мониторинга и технического обслуживания состояния.

Другой тип - турбиновинтовой. Его устройство от первого отличается тем, что он имеет еще одну секцию турбины. Данная турбина составлена из ряда лопаток, которые забирают остаток энергии у газов, прошедших через турбину компрессора и благодаря этому осуществляют вращение воздушного винта.

Винт может располагаться как в задней части агрегата, так и в передней. Отходящие газы выводятся через выхлопные трубы. Такой реактивный аппарат оснащается на самолетах, летающих на низкой скорости и на малой высоте.

Окончательные счета-фактуры будут включать применимый налог с продаж и использования. Герой изобрел игрушку, которая вращалась поверх кипящего горшка из-за реакционного эффекта горячего воздуха или пара, выходящего из нескольких сопел, расположенных радиально вокруг колеса.

Общие характеристики турбины

Он назвал свое изобретение анаэполитипом. Он использовал горячие выхлопные газы из возвратно-поступательного двигателя для привода турбинного колеса, которое, в свою очередь, приводило в действие центробежный компрессор, используемый для наддува. Эволюционный процесс проектирования и строительства турбонаддува позволил построить первые надежные газотурбинные двигатели. Полезную работу или пропульсивную тягу можно получить из газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или пропеллер или, в случае чистого реактивного авиационного двигателя, развивать тягу за счет ускорения потока выхлопных газов турбины через сопло.


Третий тип - турбовентиляторный, который похож по своей конструкции на предыдущий двигатель, но у него 2-я турбинная секция забирает энергию у газов не полностью и поэтому подобные движки также обладают выхлопными трубами.

Главная особенность такого двигателя в том, что его вентилятор, закрытый в кожух, работает от турбины низкого давления. Поэтому движок называют еще 2-х контурным, поскольку воздушный поток проходит через агрегат, являющейся внутренним контуром и через свой внешний контур, необходимый только лишь для направления потока воздуха, который толкает мотор вперед.

Самые новейшие самолеты оборудованы именно турбовентиляторными двигателями. Они эффективно функционируют на большой высоте, а также отличаются экономичностью.

Последний тип - турбовальный. Схема и устройство газотурбинного двигателя этого типа почти такая же, как и у прошлого движка, но от его вала, который присоединен к турбине, приводится в действие практически все. Чаще всего его устанавливают в вертолеты, и даже на современные танки.

Двухпоршневой и малоразмерный двигатель

Наиболее распространен двигатель с двумя валами, оборудованный теплообменником. В сравнении с агрегатами, у которых всего 1 вал, такие аппараты более эффективные и мощные. 2-х вальный двигатель оснащен турбинами, одна из которых предназначена для привода компрессора, а другая для привода осей.


Подобный агрегат обеспечивает машине хорошие динамические характеристики и сокращает кол-во скоростей в трансмиссии.

Также существуют малоразмерные газотурбинные двигатели. Они состоят из компрессора, газо-воздушного теплообменника, камеры сгорания и двух турбин, одна из которых находятся в одном корпусе со сборником газа.

Малоразмерные газотурбинные двигатели применяются в основном на самолетах и вертолетах, которые преодолевают большие расстояние, а также на беспилотных летательных устройств и ВСУ.

Агрегат со свободно поршневым генератором

На сегодняшний день аппараты этого типа являются наиболее перспективными для авто. Устройство движка представлено блоком, который соединяет поршневой компрессор и 2-х тактовый дизель. В середине находится цилиндр с наличием двух поршней объединенных друг с другом с помощью специального приспособления.

Работа движка начинается с того, что воздух сжимается во время схождения поршней и происходит возгорание горючего. Газы образуются за счет сгоревшей смеси, они способствуют расхождению поршней при повышенной температуре. Затем газы оказываются в газо-сборнике. За счет продувочных щелей в цилиндр попадает пережатый воздух, помогающий очистить агрегат от отработанных газов. Затем цикл начинается заново.

ИДЕЯ применить в автомобилях газотурбинные двигатели возникла давно. Но лишь за последние несколько лет их конструкция достигла той степени совершенства, которая дает им право на существование.
Высокий уровень развития теории лопаточных двигателей, металлургии и техники производства обеспечивает теперь реальную возможность создания надежных газотурбинных двигателей, способных с успехом заменить на автомобиле поршневые двигатели внутреннего сгорания.
Что представляет собой газотурбинный двигатель?
На рис. показана принципиальная схема такого двигателя. Ротационный компрессор, находящийся на одном валу с газовой турбиной, засасывает воздух из атмосферы, сжимает его и нагнетает в камеру сгорания. Топливный насос, также приводимый в движение от вала турбины, нагнетает топливо в форсунку, установленную в камере сгорания. Газообразные продукты сгорания поступают через направляющий аппарат на рабочие лопатки колеса газовой турбины и заставляют его вращаться в одном, определенном направлении. Газы, отработавшие в турбине, выпускаются в атмосферу через патрубок. Вал газовой турбины вращается в подшипниках.
По сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания газотурбинный двигатель обладает весьма существенными преимуществами. Правда, он тоже еще не свободен от недостатков, но они постепенно ликвидируются по мере развития конструкции.
Характеризуя газовую турбину, прежде всего следует отметить, что она, как и паровая турбина, может развивать большие обороты. Это дает возможность получать значительную мощность от гораздо меньших по размерам (по сравнению с поршневыми) и почти в 10 раз более легких по весу двигателей.
Вращательное движение вала является по существу единственным видом движения в газовой турбине, в то время как в двигателе внутреннего сгорания, помимо вращательного движения коленчатого вала, имеет место возвратно-поступательное движение поршня, а также сложное движение шатуна. Газотурбинные двигатели не требуют специальных устройств для охлаждения. Отсутствие трущихся деталей при минимальном количестве подшипников обеспечивают длительную работоспособность и высокую надежность газотурбинного двигателя.
Для питания газотурбинного двигателя используется керосин либо топлива типа дизельных.
Основная причина, которая сдерживает развитие автомобильных газотурбинных двигателей, заключается в необходимости искусственно ограничивать температуру газов, поступающих на лопатки турбины. Это снижает коэффициент полезного действия двигателя и приводит к повышенному удельному расходу топлива (на 1 л. с). Температуру газа приходится ограничивать для газотурбинных двигателей пассажирских и грузовых автомобилей в пределах 600-700°С, а в авиационных турбинах до 800-900°С потому, что еще очень дороги высокожаропрочные сплавы.
В настоящее время уже существуют некоторые способы повышения коэффициента полезного действия газотурбинных двигателей путем охлаждения лопаток, использования тепла отработавших газов для подогрева поступающего в камеры сгорания воздуха, производства газов в высоко эффективных свободно-поршневых генераторах, работающих по дизель-компрессорному циклу с высокой степенью сжатия и т. д. От успеха работ в этой области во многом зависит решение проблемы создания высокоэкономичного автомобильного газотурбинного двигателя.


Принципиальная схема двухвального газотурбинного двигателя с теплообменником

Большинство существующих автомобильных газотурбинных двигателей построено по так называемой двухвальной схеме с теплообменниками. Здесь для привода компрессора 1 служит специальная турбина 8, а для привода колес автомобиля - тяговая турбина 7. Валы турбин не соединены между собой. Газы из камеры сгорания 2 вначале поступают на лопатки турбины привода компрессора, а затем на лопатки тяговой турбины. Воздух, нагнетаемый компрессором, прежде чем поступить в камеры сгорания, подогревается в теплообменниках 3 за счет тепла, отдаваемого отработавшими газами. Применение двухвальной схемы создает выгодную тяговую характеристику газотурбинных двигателей, позволяющую сократить число ступеней в обычной коробке передач автомобиля и улучшить его динамические качества.

Ввиду того, что вал тяговой турбины механически не связан с валом турбины компрессора, число его оборотов может изменяться в зависимости от нагрузки, не оказывая существенного влияния на число оборотов вала компрессора. Вследствие этого характеристика крутящего момента газотурбинного двигателя имеет вид, представленный на рис., где для сопоставления нанесена также и характеристика поршневого автомобильного двигателя (пунктиром).
Из диаграммы видно, что у поршневого двигателя по мере уменьшения числа оборотов, происходящего под влиянием возрастающей нагрузки, крутящий момент вначале несколько возрастает, а затем падает. В то же время у двухвального газотурбинного двигателя крутящий момент автоматически возрастает по мере увеличения нагрузки. В результате необходимость в переключении коробки передач отпадает либо наступает значительно позже, чем у поршневого двигателя. С другой стороны, ускорения при разгоне у двухвального газотурбинного двигателя будут значительно большими.
Характеристика одновального газотурбинного двигателя отличается от показанной на рис. и, как правило, уступает, с точки зрения требований динамики автомобиля, характеристике поршневого двигателя (при равной мощности).


Принципиальная схема газотурбинного двигателя со свободно-поршневым генератором газа

Большую перспективу имеет газотурбинный двигатель. В этом двигателе газ для турбины вырабатывается в так называемом свободно-поршневом генераторе, представляющем собой двухтактный дизель и поршневой компрессор, объединенные в общем блоке. Энергия от поршней дизеля передается непосредственно поршням компрессора. Ввиду того, что движение поршневых групп осуществляется исключительно под действием давления газов и режим движения зависит только от протекания термодинамических процессов в дизельном и компрессорных цилиндрах, такой агрегат и называется свободно-поршневым. В его средней части расположен открытый с двух сторон цилиндр 4, имеющий прямоточную щелевую продувку, в котором протекает двухтактный рабочий процесс с воспламенением от сжатия. В цилиндре оппозитно перемещаются два поршня, один из которых 9 во время рабочего хода открывает, а во время возвратного хода закрывает выхлопные окна, прорезанные в стенках цилиндра. Другой поршень 3 также открывает и закрывает продувочные окна. Поршни связаны между собой легким реечным или рычажным синхронизирующим механизмом, не показанным на схеме. Когда они сближаются, воздух, заключенный между ними, сжимается; к моменту достижения мертвой точки температура сжимаемого воздуха становится достаточной для воспламенения топлива, которое впрыскивается через форсунку 5. В результате сгорания топлива образуются газы, обладающие высокой температурой и давлением; они заставляют поршни разойтись в стороны, при этом поршень 9 открывает выхлопные окна, через которые газы устремляются в газосборник 7. Затем открываются продувочные окна, через которые в цилиндр 4 поступает сжатый воздух, вытесняет из цилиндра выхлопные газы, смешивается с ними и также поступает в газосборник. За то время, пока продувочные окна остаются открытыми, сжатый воздух успевает очистить цилиндр от выхлопных газов и заполнить его, подготовив таким образом двигатель к следующему рабочему ходу.
С поршнями 3 и 9 связаны компрессорные поршни 2, двигающиеся в своих цилиндрах. При расходящемся ходе поршней идет всасывание воздуха из атмосферы в компрессорные цилиндры, при этом самодействующие впускные клапана 10 открыты, а выпускные 11 закрыты. При встречном ходе поршней впускные клапана закрыты, а выпускные открыты и через них воздух нагнетается в ресивер 6, окружающий дизельный цилиндр. Поршни двигаются навстречу друг другу за счет энергии воздуха, накопившейся в буферных полостях 1 во время предыдущего рабочего хода. Газы из сборника 7 поступают в тяговую турбину 8, вал которой соединен с трансмиссией. Следующее сопоставление коэффициентов полезного действия показывает, что описанный газотурбинный двигатель уже сейчас по своей эффективности не уступает двигателям внутреннего сгорания:
Дизель 0,26-0,35
Двигатель бензиновый 0,22-0,26
Газовая турбина с камерами сгорания постоянного объема без теплообменника 0,12-0,18
Газовая турбина с камерами сгорания постоянного объема с теплообменником 0,15-0,25
Газовая турбина со свободно-поршневым генератором газа 0,25-0,35

Таким образом, КПД лучших образцов турбин не уступает КПД дизелей. Не случайно поэтому количество экспериментальных газотурбинных автомобилей различного типа возрастает с каждым годом. Все новые фирмы в различных странах объявляют о своих работах в этой области.


Схема реального газотурбинного двигателя

Этот двухкамерный двигатель, без теплообменника, имеет эффективную мощность 370 л. с. Топливом для него служит керосин. Скорость вращения вала компрессора достигает 26 000 об/мин, а скорость вращения вала тяговой турбины от 0 до 13 000 об/мин. Температура газов, поступающих на лопатки турбины, равна 815° Ц, давление воздуха на выходе из компрессора - 3,5 ат. Общий вес силовой установки, предназначенной для гоночного автомобиля, составляет 351 кг, причем газопроизводящая часть весит 154 кг, а тяговая часть с коробкой передач и передачей на ведущие колеса - 197 кг.