Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 90

ГТУ простого цикла со свободной силовой турбиной имеют следующие недостатки:

1. Высокий удельный расход топлива при максимальной мощности и особенно на частичных нагрузках и холостом ходу.

2. Худшую, чем у поршневых двигателей, приемистость — при нажатии на педаль подачи топлива рост мощности и увеличение числа оборотов газотурбинного двигателя запаздывает на несколько секунд по отношению к положению указанной педали.

3. Невозможность торможения двигателем из-за отсутствия механической связи между силовой турбиной и компрессором.

4. Большую пусковую мощность, требующую аккумуляторных батарей повышенной емкости.

5. Высокую окружную скорость ротора, что требует тщательной балансировки элементов, а также применения понижающих редукторов (основного и привода вспомогательных механизмов) с большими передаточными отношениями.

6. Большой объем выпускных газов, во много раз превосходящий объем выпускных газов поршневого двигателя; этим усложняется конструкция воздухозаборных и газоотводящих патрубков.

7. Турбинное облопачивание требует применения дефицит-' ных высоколегированных сплавов.

Первые три недостатка являются принципиальными органическими свойствами ГТУ простого цикла со свободной силовой турбиной, препятствующими широкому внедрению таких установок в качестве автомобильных двигателей; остальные недостатки не служат определяющими, хотя и способствуют усложнению и удорожанию агрегата.

Рассмотрим конструктивные мероприятия, направленные на устранение первых трех недостатков.

Повышение экономичности автомобильного газотурбинного двигателя при заданной температуре газа перед турбиной достигается в первую очередь применением регенеративных схем. Только с помощью высокоэффективного регенератора можно повысить экономичность двигателя на максимальной мощности и — что еще более важно — на промежуточных нагрузках. Тем не менее, в зарубежных странах в опытной эксплуатации есть ряд автомобильных двигателей и без регенератора. Их применение вызвано или желанием накопить опыт эксплуатации автомобилей с новым типом двигателя независимо от его экономичности, или использованием этих ГТУ на автомобилях специального назначения — гоночных, спортивных, пожарных, военных или мощных грузовиках на скоростных междугородных автострадах, когда двигатель длительно работает в режиме, близком к полной мощности. ГТУ без регенератора — это в основном установки промышленного или транспортного назначения, приспособленные для работы в качестве автомобильного двигателя, или промежуточные модели автомобильных двигателей, на которых намечается последующая установка регенератора.