Fortschritte im Automobilbau
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Abstrakt

Gasturbinenstrahltriebwerk (GTJE)

Lokotko AV

Gasturbinentriebwerke (GTE) haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber Hubkolbenverbrennungsmotoren. Sie haben eine höhere Leistungsdichte, volle Ausdehnung des Arbeitskörpers (WB), mehr Ressourcen durch Ausbalancierung und Minimierung von Reibungsflächen, weniger Verbrauch von Schmierflüssigkeiten, geringe Anforderungen an die Kraftstoffqualität unabhängig von der Oktanzahl und weniger Zeit für die Startvorbereitung. Gleichzeitig sind GTE den Kolbenmotoren in Sachen Kraftstoffeffizienz überlegen. Dies wird durch den unzureichend hohen thermischen Wirkungsgrad bestimmt, das Verhältnis von Nutzarbeit zu verbrauchter Wärme aufgrund der Grenztemperatur am Turbineneinlass aufgrund unzureichender Wärmebeständigkeit der Turbinenschaufeln. Um den thermischen Wirkungsgrad durch Erhöhung der Temperatur des WB zu erhöhen, wurde das Konzept eines Gasturbinenstrahltriebwerks vorgeschlagen. Dieses Gerät ist ein Segner-Rad mit einer rotierenden Brennkammer (CC) und tangential montierten Düsen. Das Drehmoment wird durch die Reaktionskraft der aus den Düsen austretenden Strahlen erzeugt. Das Fehlen von Turbinenschaufeln ermöglichte eine Erhöhung der Temperatur des WB. Die volle Ausdehnung des WB erfolgt in einem System von Rotoren, die koaxial mit dem CC installiert und ebenfalls mit Strahldüsen ausgestattet sind. Die Kühlung des CC und der Düsen erfolgt durch ein flüssiges Metallkühlmittel, das aufgrund der Zentrifugalkräfte zirkuliert. Schätzungen zufolge beträgt bei einer WB-Temperatur, die der Verbrennungstemperatur eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisches entspricht, der thermische Wirkungsgrad im Auslegungsmodus 0,47; der spezifische Kraftstoffverbrauch beträgt 0,25 kg/kWh, was mit den entsprechenden Werten für Kolbenmotoren vergleichbar ist. Das Gerät wurde durch ein russisches Erfindungspatent und ein deutsches Gebrauchsmusterpatent geschützt. Es wird angenommen, dass der Motor in Hybridfahrzeugen zum Laden von Batterien verwendet werden kann. Für die experimentelle Untersuchung seiner Eigenschaften muss ein Motorprototyp geschaffen werden.