Turbínový motor je motor s vnitřním spalováním, který na základě řízeného spalování přeměňuje tepelnou a tlakovou energii pracovní látky na mechanickou práci. Turbínový motor stlačuje vzduch a do tohoto vzduchu následně přidává palivo, čímž se vytváří pracovní směs, která po zapálení hoří.

Po zapálení směsi vznikají horké plyny, které velmi rychle expandují, a tak přeměňují svou tepelnou a tlakovou energii na mechanickou práci motoru.

Jak se dostal turbínový motor do auta?

Od té doby, co se turbínový motor dostal pod kapotu automobilů, prošlo již mnoho dekád. Již ve 30. letech minulého století se zrodila vize turbínového automobilu, který by měl oproti ostatním automobilům poháněným pístovými spalovacími motory mnoho výhod, mezi které můžeme zařadit hlavně možnost spalovat téměř libovolné palivo.

Na vývoji automobilu s turbínovým pohonem pracovalo několik automobilek, nicméně většina z nich po čase od tohoto projektu ustoupila. Průkopníkem z ostatních automobilek se však stal Chrysler, který při vývoji automobilu s turbínovým motorem setrval a již v 50. letech vytvořil několik prototypů turbínového auta.

V 60. letech vytvořil Chrysler 50 aut, která nesla jméno Chrysler Turbine. Tyto automobily byly mezi lety 1964 až 1966 nasazeny do testovacího programu, přičemž byly rozdány přibližně 203 řidičům ve 133 různých městech Spojených států.

Tento testovací program pomohl společnosti Chrysler určit různé problémy se kterými se Chrysler Turbine potýkal. Mezi problémy s turbínovým autem můžeme zařadit jeho velmi komplikovaný startovací potup, vysokou spotřebu paliva, hlučnost motoru, slabší akceleraci, ale také nestálý a vysoký volnoběh (2200 ot/min).

Související článek - 

Vysoká spotřeba paliva? Toto jsou nejčastější poruchy, které ji způsobují

Test však odhalil také několik výhod nasazení turbínového motoru v automobilu, jako například velmi plynulý chod motoru a jeho dlouhou životnost v kombinaci s poměrně nízkými požadavky na údržbu.

Základní komponenty turbínového motoru

1. Turbína

Srdcem turbínového auta Chrysler byl motor s plynovou turbínou A831. Tento motor znamenal odklon od konvenčních pístových motorů s regeneračním cyklem, který poskytoval vysokou tepelnou účinnost a nižší emise.

2. Systém sání vzduchu a paliva

Motor A831 využíval systém sání vzduchu a paliva, který sestával ze vzduchového filtru, kompresoru a palivového čerpadla. Vzduch vstupoval do systému přes vzduchový filtr, který se poté přesunul do kompresoru.

Tento kompresor, odstředivého typu, zvýšil tlak vzduchu před jeho přenesením do spalovací komory. Palivové čerpadlo na druhé straně zajišťovalo stálý přísun paliva do spalovacího procesu.

3. Sestava spalovací komory a turbíny

Ve spalovací komoře se stlačený vzduch smíchal s palivem, kde došlo k jeho zapálení. Výsledný horký plyn rychle expandoval a směřoval k sestavě turbíny.

Tato sestava sestávající ze dvou turbínových kol spojených jedním hřídelem přeměňovala tepelnou energii plynu na mechanickou energii a poháněla vozidlo vpřed.

4. Výfukový systém

Na rozdíl od tradičních motorů, které vylučují výfukové plyny, motor A831 se vyznačoval unikátním systémem pro recyklaci těchto plynů. Plyny přecházely přes regenerátor, který absorboval jejich teplo dříve, než se vyčerpaly.

Toto teplo se využívalo k předehřátí stlačeného vzduchu vstupujícího do spalovací komory, čímž se snížilo množství paliva potřebného ke spalování a přispělo se k celkové účinnosti motoru.

Jak funguje turbínový motor v autě?

Funkce turbínového motoru je jednoduchá. Kompresor nasává a stáčí vzduch, čímž se zvyšuje jeho tlak a teplota přibližně na 200 °C. Tento stlačený vzduch následně přechází přes výměníky tepla, kde se zahřívá na ještě vyšší teplotu (cca 500 °C).

Poté, co vzduch přejde přes výměníky tepla, vstupuje do spalovací komory, kde se do vzduchu přidává palivo. Vzduch spolu s palivem vytvoří pracovní směs, která je zapálená zapalovací svíčkou.

Po zapálení směsi vznikají horké plyny, které velmi rychle expandují a putují nejprve přes lopatkové kolo turbíny, které pohání kompresor a později přes druhé lopatkové kolo, které pohání hnací kola auta.

Související článek - 

Zapalovací svíčky: Jak vůbec fungují a co jejich životnost?

Výfukové plyny, které vycházejí z turbíny jsou u leteckých motorů extrémně horké. U automobilů poháněných turbínovým motorem se však využívalo speciálního zařízení, nazývaného jako turbínový regulátor, které pomáhalo zahřívat vstupní vzduch a zároveň tak chladit výfukové plyny.

Jedná se tedy o jakýsi výměník tepla mezi vstupním a výstupním plynem motoru. Toto řešení bylo velmi efektivní, protože výfukové plyny Chrysleru Turbine dosahovaly pouhých 60 °C.

Otáčky turbínového motoru jsou regulovány pomocí speciální klapky umístěné před lopatkovým kolem. Jelikož se motor chladí sám, nepotřebuje žádnou chladící kapalinu, ani chladící vzduch a tak se není čemu divit, že tento motor obsahuje jen přibližně 20% dílů v porovnání s pístovým spalovacím motorem.

Související článek - 

Chladicí kapalina: Jaká je její role a co znamená rozdílná barva?

Další výhodou tohoto motoru je také možnost jezdit téměř na libovolné palivo, jako například benzín, nafta, kerosin, raketové palivo, rostlinný olej a jiné. Při prezentaci Chrysleru Turbine v Jižní Americe jezdilo toto auto dokonce i na tequilu a v Jižní Africe zase na koňak.

Důvod ukončení výroby turbínového auta

Výhody turbínového motoru nepřevýšily nevýhody jeho nasazení v automobilu. Nižší výkon, vysoká cena a vyšší spotřeba mu vrazily dýku do zad a turbínové auto se tak kvůli nedostatku financí k dalšímu vývoji odsoudilo k zániku.