Первый и единственный? Ford Typhoon со свободнопоршневым газогенератором.

[strangernn]

газотурбинный Ford Typhoon (кликабельно)

Трактор Ford Typhoon. Первая попытка внедрить в сельское хозяйство газовую турбину. Причем, не просто газовую турбину, а ее наиболее экономичный вариант - со свободнопоршневым генератором газа. Сочетание сгорающего при высоком давлении топлива и хорошей, с высоким коэффициентом расширения рабочей турбины (кроме того, не надо обеспечивать работу компрессора, и можно отбирать на рабочее колесо хоть всю доступную энергию газа) дает таким моторам удельный расход, зачастую, превосходящий даже дизельные двигатели. КПД хорошо спроектированной установки достигает 40% (у больших, под фиксированные режимы работы - говорят, до 0,7-0,76 - вообще, за гранью фантастики). И - оно не глохнет при перегрузке, так же как многовальные ГТД.

демонстрация машины потенциальным покупателям (кликабельно)

Конечно, мимо такого подарка мимо пройти невозможно, и в 1957 году компания Форд выкатывает для испытаний и потрясения публики свой Ford Typhoon - трактор с газовой турбиной со свободнопоршневым газогенератором. Агрегат номинальной мощностью 100л.с. был (в рассуждении ресурса и размерности трактора) зарезан до, примерно, 50л.с., если я правильно понимаю - путем установки газогенератора ограниченной производительности, диаметром всего 3,75" - которые и отдавал при максимальных оборотах турбины в 45000 в минуту. Холостой ход турбины - 10000 оборотов в минуту.

газогенератор, крупно (кликабельно)

Трактор не имел, практически, электрической части, никаких коленвалов и прочих вызывающих вибрацию узлов, а встречное движение поршней получалось практически полностью скомпенсированным. Трактор был относительно бесшумен, экономичен на рабочих режимах и вообще неплох, но как вы себе представляете утилизацию в тракторе сорока пяти тысяч оборотов? Вот, и у меня некоторые сложности. Поэтому между рабочим валом турбины и входом КПП обосновался специальный редуктор (многоступенчатый планетарный, наверное?), который вместе с КПП приводил обороты к привычным восьми оборотам колеса в минуту на первой передаче при полных оборотах турбины ( с соотношением 5600:1).

за штурвалом - инженер-испытатель, в белом халате (кликабельно)

К сожалению, несмотря на все интересные способности - коммерческий успех трактору не светил. Сложности с управлением такой силовой установкой, необходимость для запуска вакуумного насоса и далекие от оптимальности параметры при неполной загрузке - сделали все три выпущенных экземпляра только тестовыми машинами, да выставочными экспонатами. На тот момент это было существенно выше коммерчески-приемлемого уровня техники. Впрочем, тогда увлечение турбинами было глобальное и повальное - трактор интересен именно свободнопоршневым газогенератором в схеме.

Дальнейшая судьба трактора незавидна. До 1978 года один из них валялся на складе, пока при очередном высвобождении места и его не сдали в переплавку.

Comments

[al-lobanov.livejournal.com]

А как электрогенератор?

[strangernn.livejournal.com]

В смысле? Электротрансмиссия после турбины? Дорого, сложно и крайне небезопасно в рассуждении постоянной эксплуатации фермерами. До электротравмы с летальным исходом рукой подать.

[shurikk77.livejournal.com]

А-А-А!!! 5600/1!!! Это ж сколькиступенчатый редуктор нужен?
И еще А-А-А! С таким двиглом можно в заездах на четверть мили участвовать. На тракторе. Серийном.

[al-lobanov.livejournal.com]

только один раз :)

[strangernn.livejournal.com]

не вопрос даже. 15:1 (планетарный после турбины) + обычная КПП трактора.

[69demon69.livejournal.com]

Водилу сдует :)

[patetlao.livejournal.com]

"Сложности с управлением такой силовой установкой, необходимость для запуска вакуумного насоса и далекие от оптимальности параметры при неполной загрузке.."

Ну они же всё это знали ещё на стадии проектирования. Тогда зачем? На что надеялись? Или стадное чувство?

[zloradskij.livejournal.com]

Надеялись, возможно, впечатлить военных и всунуть такую турбину на танк.

[alex-ak.livejournal.com]

Так там технические проблемы ровно те же, только что денег не считают.

[strangernn.livejournal.com]

Это мы сейчас такие умные и можем все смоделировать. А тогда может о чем-то догадывались, что-то надеялись побороть эмпирическим путем. В общем, без железной машины никуда.

[patetlao.livejournal.com]

Да, я их ставлю выше, чем вы их оцениваете. Раз люди (не поленились) даже на художественное конструирование своей машины (дизайн в таком модном у них, правда до Гагарина-Королёва, "космическом" стиле), то уж внутренности, я думаю, они продумывали ещё тщательнее, чем "обложку."

Всё-таки это делала не просто какая-то фирма, а "довольно известная компания" в области машиностроения :)

[az999.livejournal.com]

Вот и внучок трактора:

[alex-ak.livejournal.com]

Я так понимаю, волновые редукторы в то время еще не изобрели. Хотя, все равно для трактора это нереальный хайтек. А чего так много оборотов, у транспортных ГТД же обычно намного меньше? Маленькая размерность турбины?

Да, а чего там так много каких-то шалабушек под капотом, особенно слева? Как-то это очень уж сложно.

[strangernn.livejournal.com]

1. Еще нет, два года осталось. Но я сомневаюсь в возможности создания работоспособного волнового редуктора на 37кВт со входом на 45 тысяч оборотов. Не знаю таких материалов для эластичного элемента.

2. Видимо, да - габариты. И ненужность компрессора, которому тоже бесконечные обороты вредны без скоростного напора.

3. Слева на какой фотографии? Ближе или дальше от водителя?

Вон есть волновой редуктор н

[superbubles.livejournal.com]

http://youtu.be/901-p947iUc

6 тысяч роликов это как-то дохрена, но можно 2 ступени поставить. 2 ступени по ~80 роликов уже вполне реально.

Re: Вон есть волновой редуктор

[strangernn.livejournal.com]

У меня половина интернета не работает, и никаких шансов до послезавтра... Ютьюба тоже нет. Но идею я понял. Есть сомнения в передаче таких мощностей, очень уж миниатюрные силовые элементы получаются.

Re: Вон есть волновой редуктор

[superbubles.livejournal.com]

http://smc.tomsk.ru/ru/2/



Зато работает половина из элементов, а не пара зубьев.

[alex-ak.livejournal.com]

1. Насколько я знаю, у ВАЗовских волновых редукторов эластичный венец стальной и все работает. Передаточное число, у тех что я видел, до 2400. Максимальная передаваемая мощность - это вопрос, тем более что чем больше редуктор, тем больше проблем с эластичностью венца, да и работает одна пара зубьев. Те, что производятся серийно - не силовые. Создавались-то они для роботов.

2. Ну так турбина же создается с прикладной целью. Надо все же идти на компромисс, ограничивать обороты турбины какой-то разумной величиной, а то мощность есть, а использовать ее нельзя.

3. Слева по ходу трактора. Последнее фото.

а почему не делают электрост

[freedom_of_sea.livejournal.com]

да и транспорту напрашивается электротрансмиссия, и на белазы можно ставить.

Re: а почему не делают электрос

[strangernn.livejournal.com]

С тех пор обычные турбины существенно усовершенствовались, и овчинка КПД не окупается стоимостью выделки и ценой решения проблем системы со СПГГ. Не говоря уже о сложности создания таких систем многомегаваттного класса.

Re: а почему не делают электрос

[superbubles.livejournal.com]

Почему? Делают. Аварийные генераторы в основном. Из достоинств - подвижная часть всего одна - турбина с ротором, на воздушных подшипниках. Ломаться или засыхать нечему во время хранения.

http://www.capstoneturbine.com/

Наши троллейбусники Тролза даже впендюрили такую турбину capstone на троллейбус. Называется "Экобус". Вроде даже меньше жрёт газа, чем автобус с ГБО. Но цена радует.

Правда, поправлюсь, газогенератор вроде не свободнопоршневой.