Turbine Cars: Στροβιλοκινητήρας

Υπάρχουν και άλλοι κινητήρες εκτός από τον γνωστό παλινδρομικό, δεκάδες αν όχι εκατοντάδες διαφορετικές λύσεις, ώστε να μετατρέψεις κάποια καύσιμη ύλη σε κίνηση. Όλα ξεκίνησαν με τον ατμό που ήταν πιο εύκολος στην διαχείρισή του, αφού ουσιαστικά χρειαζόσουν μόνο κάποιο υλικό να ζεσταίνεις το νερό. Όμως είχε προβλήματα διαστάσεων και κατανάλωνε τεράστιες ποσότητες καύσιμης ύλης. Αν ήσουν πλοίο δεν υπήρχε πρόβλημα, αλλά εάν ζητούσες να κινήσεις κάτι πιο μικρό είχες πρόβλημα. Ο παλινδρομικός κινητήρας πάλι ήταν μια καλή λύση, αλλά εάν ήθελες ίππους πολλούς ίππους, τότε και αυτός είχε τα όριά του με το μεγαλύτερο την πολυπλοκότητά του, όσο ανέβαιναν τα κυβικά, οι κύλινδροι, οι βαλβίδες κ.λ.π. αναγκαία. Ο στροβιλοκινητήρας ήταν η απάντηση.

 

Γιατί στροβιλοκινητήρας

Έχει πολλά πλεονεκτήματα, αλλά και πολλά μειονεκτήματα. Στα πλεονεκτήματά του τα ελάχιστα κινούμενα μέρη που είναι μόλις το ένα πέμπτο των κινούμενων μερών ένας εμβολοφόρου, διαθέτοντας μόλις 60 αντί των 300. Δεν έχει τον οποιοδήποτε κραδασμό και πρακτικά δεν απαιτούνται αλλαγές δαδιού. Επίσης μπορεί να καίει το οποιοδήποτε καύσιμο, από βενζίνη, πετρέλαιο, κηροζίνη, JP-4, βιοκαύσιμα, ακόμα και Chanel No5! Μάλιστα στο Μεξικό, ο ίδιος ο πρόεδρος χρησιμοποίησε Τεκίλα για την κίνησή του και μάλιστα με επιτυχία. Η τέταρτη γενιά του κινητήρα της Chrysler το 1963 ήταν ιδιαίτερα μικρών διαστάσεων, απέδιδε 130 ίππους στις 44.617 σ.α.λ. (το ρελαντί του κινητήρα ήταν στις 22.000 σ.α.λ. με το στροφόμετρο να φτάνει τις 60.000 σ.α.λ. και η εσωτερική θερμοκρασία καύσης έφτανε τους 1.700^οF !!!) με 576 Nm ροπής, αλλά η δύναμη αυτή εξαρτιόνταν πολύ από την εξωτερική θερμοκρασία. Όσο πιο χαμηλή και όσο πιο πυκνός ο αέρας τόσο υψηλότερη η απόδοση.

Τον κινητήρα ακολουθούσε περιστροφικό αυτόματο κιβώτιο τριών σχέσεων και τα μεγάλα αρχικά προβλήματα υστέρησης στην ανταπόκριση είχαν σχεδόν λυθεί. Βέβαια ο κινητήρας με τα σημερινά δεδομένα μπορεί να θεωρηθεί… προϊστορικός, αλλά εκείνες τις ημέρες ήταν…  state of the art! Όπως άλλωστε προϊστορικές ήταν και τα υπόλοιπα μηχανικά μέρη που αποτελούνταν από διπλά ψαλίδια εμπρός και ημιελλειπτικά φύλλα σούστας πίσω.

Ας έρθουμε λοιπόν στο μεγάλο του πρόβλημα που δεν είναι άλλο από τη θερμοκρασία των αερίων εξόδου, που ήταν τόσο υψηλή που θα μπορούσε να απανθρακώσει στιγμιαία (!) τα αυτοκίνητα που το ακολουθούσαν. Η λύση που δόθηκε ήταν οι εξαγωγές να ακολουθήσουν όλο το μήκος του αυτοκινήτου και να έχουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερο πλάτος, ώστε όχι μόνο να το ψύξουν, αλλά να απομακρύνουν τον κίνδυνο της φλόγας.

Στα υπέρ ήταν όμως η καθαρή λειτουργία των στροβιλοκινητήρων, γιατί οι κινητήρες τέτοιου τύπου δεν αφήνουν στερεά υπολείμματα, δεν παράγουν υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα, αλλά είναι πλούσια σε οξείδια του νίτρου, κάτι που (επίσημα τουλάχιστον) τελικά σκότωσε το όλο σχέδιο λόγο του Clean Air Act, ενώ παράλληλα η κατανάλωση ήταν υψηλή στα 17 μίλια στο γαλόνι!

Επίσης ο ήχος του έμοιαζε με τεράστιο απορροφητήρα, αλλά ουσιαστικά προβλήματα δεν παρατηρήθηκαν στα 50 αυτοκίνητα που μοιράστηκαν σε 203 επιλεγμένους «τυπικούς» οδηγούς (είκοσι από τους οποίους ήταν γυναίκες) και οι οποίοι συνολικά διήνυσαν 1.100.000 μίλια μέσα σε τρείς μήνες.

 

Πως λειτουργεί

Θα προσπαθήσουμε μια απλοϊκή περιγραφή αυτού που αποκαλείται κινητήρας turbine ή αναφέρεται ως στροβιλοκινητήρας στην ελληνική και ο οποίος έτσι και αλλιώς είναι απλός σε σύλληψη. Ο κινητήρας ουσιαστικά σχηματικά αποτελείται από ένα άξονα πάνω στον οποίο υπάρχουν πτερύγια διαφορετικού μήκους και κλίσης τα οποία κινούνται αυτόνομα. Ο αέρας μπαίνει από την εισαγωγή, καθώς περιστρέφεται ανάμεσα στις αρχικές λεπίδες αυξάνει η θερμοκρασία του και συμπιέζεται. Έτσι ζεστός και συμπιεσμένος όπως είναι προχωρά στον χώρο καύσης  όπου ψεκάζεται με καύσιμο και αναφλέγεται μέσο ενός σπινθηριστή. Η απότομη διόγκωσή του κινεί τις λεπίδες που βρίσκονται στο πίσω μέρος του άξονα, ο οποίος με τη σειρά του δίνει κίνηση στους τροχούς. Έτσι απλά.