Еще одна поправка. Только вращение!

О каком бы автомобиле ни шла речь: легковом или грузовом, с тем или иным расположением двигателя, с карбюраторным или дизельным двигателем, рамном или безрамном, — мы знаем, что источник энергии у автомобиля — поршневой двигатель внутреннего сгорания. Схема его включает то или иное число цилиндров с движущимися в них поршнями, которые передают движение через шатуны на кривошипы коленчатого вала и заставляют вал вращаться. Но пройдет еще немного времени, быть может совсем немного, и с этим представлением об автомобильном двигателе придется расстаться. На смену поршневому двигателю уверенно идет газовая турбина. Во всех странах развернуты исследовательские и опытно-конструкторские работы большого масштаба по созданию, усовершенствованию и испытанию газотурбинных автомобильных двигателей. Уже бегают по дорогам, на автодромах и испытательных полигонах экспериментальные образцы газотурбинных автомобилей: легковых, спортивных, автобусов и грузовиков — и вот-вот начнется, пока еще неизвестно, где именно, их серийное производство. Тогда придется внести в описательный курс автомобиля еще одну серьезную поправку.

Известный с давних времен принцип газовой турбины дает двигателю внутреннего сгорания большие преимущества по сравнению с поршневым. Газовая турбина может развивать очень высокие обороты, доходящие в нынешних опытных конструкциях до 50 тысяч в минуту (у поршневых двигателей рекордных автомобилей число оборотов вала не превышает 7—8 тысяч в минуту). Высокие обороты обеспечивают большую мощность при умеренных размерах двигателя и малом его весе. Если поршневой двигатель весит 2—4 килограмма на 1 лошадиную силу, то газотурбинный — не более 0,5 килограмма. Напомним, что вес поршневого двигателя составляет около одной пятой веса автомобиля. Таким образом, с применением газотурбинного двигателя вес машины в целом можно заметно уменьшить.

Второе важное достоинство турбины — отсутствие возвратно-поступательного движения ее деталей. Движение поршней и шатунов в современном автомобильном двигателе — главный источник его недолговечности, больших износов и повреждений

трущихся и испытывающих ударные нагрузки деталей. В турбине детали только вращаются в подшипниках, и это обеспечивает двигателю надежность и большой срок службы. По этой же причине газотурбинный двигатель почти не требует специальных устройств для охлаждения.

Газотурбинный двигатель непритязателен к топливу; он может работать на дизельном топливе, на керосине.

Наконец газотурбинный двигатель может быть сконструирован таким образом, что он будет развивать наибольшее усилие при малых оборотах, а это позволит устранить или упростить коробку передач; причем автомобиль станет очень резвым, приемистым. Так, опытный английский газотурбинный автомобиль «Ровер» достигает скорости 100 километров в час при разгоне с места в течение 10,5 секунды.

Почему же до сих пор газотурбинные двигатели не получили распространения на автомобилях? Для этого были (и пока еще остаются) серьезные причины. Дело прежде всего в том, что газотурбинный двигатель работает достаточно эффективно только при очень высокой температуре газов, направленных из • сопел на лопатки турбины. Даже искусственно ограниченная на существующих двигателях температура газов доходит до 600— 700° Ц (автомобильные двигатели), самое большее — до 800— 900° Ц (авиационные двигатели). Но и при этой температуре детали двигателя — лопатки, сопла — должны изготовляться из дорогих жаропрочных материалов. Снижение же температуры газов ухудшает коэффициент полезного действия двигателя и увеличивает расход топлива на 1 лошадиную силу его мощности. Если коэффициент полезного действия поршневого дизеля составляет до 35 процентов, то в газотурбинном двигателе удается достигнуть этих величин лишь при значительном усложнении его вспомогательными устройствами, в том числе такими, как, например, свободно-поршневой генератор газа (опять отступление от принципа «только вращение»). Далее, высокие обороты турбины, которые можно считать достоинством для рекордно- гоночных автомобилей, вызывают затруднения при применении газотурбинного двигателя к машинам, передвигающимся с обычными скоростями. При установке газотурбинных двигателей на автомобили приходится преодолевать трудности, связанные с шумом турбины, с изготовлением подшипников, с выпуском горячих газов, и некоторые другие.

Однако на сегодня большинство задач по созданию газотурбинных автомобилей уже успешно разрешено.

Как устроен современный автомобильный газотурбинный двигатель? Рассмотрим наиболее распространенную его схему. ГТД, как часто называют этот двигатель, состоит из двух турбин — компрессорной и тяговой, — камер сгорания с соплами и запальными свечами, компрессора и теплообменника. К двигателю примыкает также редуктор, понижающий число оборотов вала тяговой турбины для дальнейшей передачи усилия на колеса. При запуске во вращение (от постороннего двигателя) приводится компрессор, нагнетающий воздух в камеры сгорания. Туда же одновременно под давлением впрыскивается топливо. Воспламененная свечами горючая смесь устремляется к лопаткам турбины компрессора и обеспечивает дальнейшую работу этого агрегата. Миновав турбину компрессора, газы направляются к лопаткам тяговой турбины и приводят ее во вращение. Обе турбины насажены на отдельные валы и между собой не связаны. Такое устройство дает возможность получать очень высокие обороты вала компрессора и несколько снижать обороты тяговой турбины, а также регулировать крутящий момент, выбирая наиболее удобный для данной скорости автомобиля. На пути воздуха-от компрессора к камерам сгорания находится теплообменник, в котором воздух подогревается отработавшими газами.

В новейших конструкциях газотурбинных автомобилей получены удовлетворительные результаты. Автомобиль «Огненная птица» фирмы «Дженерал моторе» (США) с 370-сильным двигателем весит 1 270 килограммов и развивает скорость 320 километров в час, расходуя на этой высокой скорости 59 литров топлива на 100 километров. Автомобиль «Плимут» (тоже американский) с двигателем мощностью 120 лошадиных сил расходует 16 литров топлива на 100 километров, английский автомобиль «Ровер» — 17 литров, итальянский автомобиль «Фиат» (мощность 250 лошадиных сил, вес — 1 000 килограммов) достигает скорости 240 километров в час, французский автомобиль «Гочкис» — 200 километров.

Конструкторы и ученые продолжают упорно работать над этой важной проблемой автомобильной техники, и можно ожидать, что в самое ближайшее время газотурбинные автомобили станут на конвейер.