Téma pohonu automobilů plynovou turbínou prošla v průběhu desetiletí mnoha fázemi vývoje a ukázala, jak se pokusy v leteckém průmyslu promítaly do automobilismu. Na začátku padesátých let Chrysler zahájil vývoj turbínového pohonu pro auta, čímž navázal na ambice, které v té době vyvolávaly úspěchy plynových turbín ve stísněném prostředí leteckého motoru. Chrysler si zvolil přímý pohon turbínou a postupně testoval různé generace pohonu na modelech Plymouth Sport Coupe a dalších vozech.
První generace turbínového motoru dosahovala výkonu kolem 100 koní (74 kW) a řešila hlavní problémy spojené s turbínovým pohonem, jako vysokou spotřebu paliva a teplotu výstupních spalin. Teplo z horkých spalin bylo odevzdáváno do tepelného výměníku a následně do stlačeného vzduchu, který vstupoval do kompresoru. Také se řešil zásadní problém s používáním olovnatého benzínu v padesátých letech, který byl pro turbínu neideální.
Problémy s vysokou teplotou a spotřebou vedly vývoj k využití exotických materiálů a pokročilé metalurgie, ale tyto kroky byly finančně náročné. Druhá generace turbínového pohonu (1958-1961) už nabízela výkon až 200 koní a byla instalována do Plymouth two-door hardtop. Chrysler uspořádal zajímavý jízdní test na trase Detroit-New York (922 km) s cílem popularizovat pohon.
Problémy s prodlevou náběhu a nízkou okamžitou odezvou plynů vedly k dalšímu zlepšování. Třetí generace CR2A zavedla pohyblivé lopatky a zlepšený tok spalin do turbín, což zlepšilo odezvu. Automobily s touto generací zahrnovaly Chrysler Turboflite, Plymouth Four door hardtop a Dodge z roku 1960.
Čtvrtá generace (1962) představila Chrysler Turbine car s karoserií Ghia, který měl výkon kolem 130 koní a mohl na naftu, bezolovnatý benzin či JP-4 (kerosen) a dokonce i rostlinný olej. Plynová turbína v této generaci nabízela nízkou produkci CO a uhľovodíků, ale produkovala vysoké množství oxidů dusíku. Ford a GM postupem času vývoj turbín ukončili.
Představení turbínového pohonu v dalších generacích zahrnovalo šestou generaci v roce 1966-1966 do vozu Dodge Coronet a sedmou generaci z 70. let. Ale s postupujícími emisními normami a ekonomickými tlaky Chrysler čelil finančním potížím a z dlouhodobého hlediska turbína pro automobily neprosadila.
Paralelně s vývojem turbín Toyoty vznikal hybridní pohon, který kombinoval turbínu s elektromotorem. Toyota zahájila myšlenku už v roce 1965 a v roce 1975 veřejnosti ukázala Century a později model Sports 800 s pohonem Gas turbine-Hybrid. Vůz Sports 800 měl turbínu v přední části a elektromotor mezi turbínou a převodovkou; dvoustupňová převodovka a kloubový hřídel poháněly zadní nápravu.
Nicméně Toyota brzy zjistila, že dvouhřídelová turbína jako bývalá koncepce je nadějnější. V osmdesátých letech se objevila turbína II. fáze, která byla certifikována pro autobusy a následně pro sportovní kupé. GTV byl showcar demonstrující hybridní pohon, i když sériově nebyl vyráběn.
GTV ztělesňovalo pokrok díky dvouhřídelové turbíně, která umožňovala tichý chod a spalování různých paliv. Pohon byl doplněn elektronikou a řízením s využitím tehdejšího pokročilého řídicího systému. Carina poskytla základ pro showcar, ale žádný z konceptů se v sériové výrobě neprosadil.
V průběhu let se ukázalo, že turbínové pohony dosahují vysoké účinnosti zejména při vysoké zátěži, ale při nižších rychlostech a nižším výkonu významně klesají. Pozornost některých firem se přeorientovala na hybridy a elektromobily, které nabízejí nižší emise a lepší použití paliva.
Nosičem náboje a hlavním zdrojem rizika u elektroinstalací je primárně proud, nikoli napětí; snižování proudu zvyšuje bezpečnost, snižuje ztráty a usnadňuje návrh lehčích a levnějších systémů. Elektromotory nabízejí vysoký točivý moment od začátku a vyžadují rychlý a spolehlivý řízený převod energie mezi baterií a motorem. Střídač a boost konvertory jsou klíčové pro řízení napětí a výkonu v hybridních systémech.
Hybridní pohony dnes představují významný krok mezi klasickým spalovacím motorem a elektromobilem. Plnohodnotný hybrid kombinuje elektrický pohon a spalovací motor, s rekuperací energie a možností jízdy v různých režimech. Dojezd elektromobilů se zvyšuje, avšak jejich cena a potřeba dobíjecí infrastruktury zůstávají relevantními faktory.
Flameout: Historie turbínových vozů na závodě Indy 500 - 1955-1971
tags: #pohon #automobilu #turbinou