El motor de turbina Chrysler es una serie de motores de turbina de gas desarrollados por Chrysler para su uso en vehículos de carretera. En 1954, Chrysler Corporation reveló el desarrollo y las pruebas en carretera exitosas de un modelo de producción de un cupé deportivo Plymouth que funcionaba con un motor de turbina. [1]
Las primeras pruebas de la turbina Chrysler se realizaron en 1954 y resultaron lo suficientemente exitosas como para convencer al líder del proyecto, George Huebner, de la viabilidad del motor para un mayor desarrollo.
Con el objetivo de mantener un precio competitivo con respecto a sus contemporáneos, el equipo buscó abordar las preocupaciones sobre la respuesta del acelerador y el ruido del motor, y ver si era posible impulsar un automóvil utilizando un motor a reacción. Asimismo, se desarrollaron nuevos materiales que fueran resistentes a las altas temperaturas de la cámara de combustión del motor y que, al mismo tiempo, fueran económicos de fabricar a escala de un automóvil producido en masa.
También se identificaron una serie de ventajas; el motor de turbina, al ser conceptualmente más simple que un motor de pistón, impulsó una reducción concomitante en el número de piezas de las aproximadamente 300 de un motor típico a solo 60. [2] Esto dio como resultado principalmente una vida útil más larga del motor, intervalos de servicio más largos y una densidad de potencia sustancialmente mejorada en comparación con un motor convencional de potencia comparable. Se identificaron numerosos factores del rendimiento de la turbina como superiores a sus contemporáneos de pistón, en particular la facilidad de arranque en frío, la reducción del ruido y la vibración y la resistencia al estancamiento bajo carga repentina.
La primera prueba exitosa de un motor de turbina de gas en un automóvil (CR1) tuvo lugar en 1954 en los campos de pruebas de Chrysler. [3] En 1956, se realizó con éxito el primer viaje de ida y vuelta con un automóvil con motor de turbina, con un Plymouth Belvedere . [3]
El trabajo de ingeniería posterior dio como resultado la segunda generación (CR2), que mejoró el ahorro de combustible y aumentó la potencia. [3]
En 1961, se instaló un motor de tercera generación (CR2A) en un Dodge Dart de 1962 , que viajó con éxito desde la ciudad de Nueva York hasta Los Ángeles , a través de tormentas de nieve, lluvia y fuertes vientos. [3]
El motor de cuarta generación, instalado en el Chrysler Turbine Car , se puso en funcionamiento en 1963. Este motor funciona a hasta 44.500 revoluciones por minuto , según el manual del propietario, [4] y podría funcionar con combustible diésel , gasolina sin plomo , queroseno , combustible para aviones JP-4 e incluso aceite vegetal . El motor puede funcionar con prácticamente cualquier cosa con propiedades combustibles y "Chrysler afirmó que la turbina podía tragar todo, desde aceite de cacahuete hasta Chanel No. 5 ". [5] El entonces presidente de México puso a prueba esta teoría haciendo funcionar uno de los primeros coches (con éxito) con tequila , después de que los ingenieros de Chrysler confirmaran que el coche funcionaría correctamente. [6] No se requieren ajustes de aire/combustible para cambiar de un tipo de combustible a otro y la única evidencia de qué combustible se utilizó es el olor del escape.
La turbina gira sobre cojinetes de deslizamiento sencillos para un funcionamiento sin vibraciones. Su simplicidad ofrece la posibilidad de una larga vida útil y, como no entran contaminantes de la combustión en el aceite del motor, no se consideran necesarios cambios de aceite. El motor de la turbina de 1963 generaba 130 caballos de fuerza al freno (97 kW; 132 PS) y un par instantáneo de 425 libras-fuerza-pie (576 N⋅m) a velocidad de pérdida, lo que le permitía acelerar de 0 a 60 mph (0 a 97 km/h) en 12 segundos a una temperatura ambiente de 85 °F (29 °C); puede acelerar más rápido si el aire ambiente fuera más frío y denso.
La falta de muchas piezas móviles y de refrigerante líquido facilita el mantenimiento, mientras que el escape no contiene monóxido de carbono , carbono no quemado ni hidrocarburos crudos . Sin embargo, la turbina genera óxidos de nitrógeno y el desafío de limitarlos resultó ser un problema constante durante todo el desarrollo.
La turbina de potencia está conectada, sin convertidor de par , a través de una unidad reductora de engranajes a una transmisión automática TorqueFlite moderadamente modificada . El flujo de los gases de combustión entre el generador de gas y la turbina de potencia libre proporciona la misma funcionalidad que un convertidor de par, pero sin utilizar un medio líquido convencional. Dos recuperadores giratorios transfieren el calor de los gases de escape al aire de entrada, lo que mejora enormemente el ahorro de combustible. Las palas del estator variables evitan velocidades máximas excesivas y proporcionan frenado del motor al desacelerar.
El retraso del acelerador y las temperaturas de los gases de escape al ralentí plagaron las generaciones 1 y 2; Chrysler fue capaz de remediarlos o mitigarlos hasta cierto punto. Sin embargo, el retraso de aceleración siguió siendo un problema y el consumo de combustible era excesivo, aunque mejoró con cada generación. La aceleración era excelente siempre que se hiciera girar la turbina (aplicando potencia) antes de soltar los frenos. El Turbine Car también contaba con un sistema de escape totalmente de acero inoxidable, cuyas salidas eran planas en sección transversal. Esto tenía como objetivo distribuir los gases de escape de manera fina y, por lo tanto, enfriarlos aún más, para permitir que el vehículo se detuviera en el tráfico sin correr el riesgo de dañar el tráfico que lo seguía. El combustor, o quemador, era primitivo para los estándares de los motores turborreactores modernos. Se empleó un solo recipiente de flujo inverso con una bujía más o menos estándar para el encendido. Si el motor se hubiera desarrollado más, las cámaras de combustión anulares junto con una segunda turbina de potencia podrían haber mejorado aún más la potencia y la economía. La transmisión tiene una posición de "ralentí" en lugar de "neutral". [7]
Una vez finalizado el período de prueba de usuario, Chrysler recogió todos los coches y destruyó 40 de los 50 originales. Chrysler se quedó con dos y luego envió los ejemplares restantes a museos. [8]
El programa de motores de turbina de Chrysler no terminó con el Chrysler Turbine Car. Se consideró la posibilidad de construir un nuevo cupé, que se convertiría en el Dodge Charger de 1966 , para un nuevo motor de turbina de quinta generación. Sin embargo, Chrysler continuó desarrollando un motor de turbina de gas de sexta generación que finalmente cumplió con las regulaciones de óxido de nitrógeno de EE. UU. y lo instaló en un Dodge Coronet de 1966 , aunque nunca se presentó al público.
A principios de los años 70 se fabricó un motor de séptima generación, más pequeño y ligero, cuando la empresa recibió una subvención de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para seguir desarrollando el motor, y en 1977 se construyó un Chrysler LeBaron único, con carrocería especial y con turbina, como preludio a una serie de producción. Sin embargo, en 1978 la empresa atravesaba importantes dificultades financieras y el nuevo director ejecutivo, Lee Iacocca, necesitaba garantías de préstamos del gobierno de los Estados Unidos para evitar la quiebra. Una condición del gobierno para ese acuerdo de 1979 fue que se abandonara el programa de turbinas de gas porque creían que era "demasiado arriesgado" para una empresa automotriz del tamaño de Chrysler.
Si bien la división automotriz de Chrysler nunca produjo en masa un vehículo propulsado por turbina, Chrysler Defense (más tarde General Dynamics Land Systems ) finalmente emplearía el Honeywell AGT1500 no relacionado en el tanque de batalla principal M1 Abrams .
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