Типичные регенеративные установки, работающие по простому циклу, изображены на рис. 64—70. Двигатель без регенератора показан на рис. 71.

Принципиально иное направление при разработке высокоэкономичного двигателя было выбрано фирмой Форд. Эта фирма создала первый маломощный двигатель, работающий по сложному циклу. Двигатель (рис. 72) имеет два турбокомпрессора и свободную силовую турбину среднего давления; в нем предусмотрено промежуточное охлаждение воздуха между компрессорами, промежуточный подогрев в камере горения низкого давления и регенерация тепла уходящих газов в рекуперативном теплообменнике с относительно низкой степенью регенерации (74,5%). Благодаря высокой степени сжатия, равной 16, и сложному циклу мощность на единицу массового расхода воздуха в 2 раза больше, чем в обычных ГТУ,— это снижает на 20% объем и массу двигателя [61]. Уменьшение размеров двигателя имеет далеко идущие последствия — сокращается потребная для пуска мощность, уменьшается время разгона ротора, т. е. улучшается приемистость двигателя. Очень малые размеры элементов определяют исключительно высокие числа оборотов роторов (для турбокомпрессора высокого давления—91500 в минуту).

Автомобильные ГТУ проектируют так, чтобы высокая экономичность двигателя сохранялась в диапазоне 25—50% мощности, а также на холостом ходу. В легковых автомобилях именно эти показатели и определяют общий эксплуатационный расход топлива; на максимальных нагрузках может быть допущена пониженная экономичность.

Наиболее эффективным способом повышения экономичности двигателя на частичных режимах работы является применение регенератора. Высокую экономичность на частичных нагрузках и холостом ходу можно поддерживать, сохраняя высокой температуру газа перед турбиной и высокую степень давления на этих режимах при помощи количественного регулирования расхода рабочего тела. Конструктивно это достигается при помощи изменения проточной части поворотом направляющих лопаток на входе или выходе из компрессора и сопловых лопаток турбины высокого или низкого давления.