Chrysler Turbine Car: futurystyczny napęd

W dzisiejszych czasach inżynierowie starają się opracować nowe rodzaje napędu, które miałyby zastąpić konwencjonalne silniki spalinowe. Coraz więcej producentów oferuje hybrydy, ale też samochody elektryczne. Większy nacisk kładzie się na prace nad wykorzystaniem ogniw paliwowych, prezentowane są nowe projekty silników. Tak samo było już dawniej. Na początku XX wieku bardzo popularne były samochody parowe, a z tego samego czasu pochodzą też pierwsze samochody elektryczne, między innymi, produkowane przez firmę Baker.

Gdy pod koniec lat 30. powstawały pierwsze samoloty odrzutowe, pomysł wykorzystania turbin gazowych do napędzania poruszających się po ziemi pojazdów wydawał się naturalny. Taką jednostkę pod koniec wojny zastosowano na przykład w kilku niemieckich czołgach Panther. Pierwszym przykładem zastosowania turbiny gazowej w samochodzie jest roadster Rover JET1 z 1950 roku, jednak projekt był słabo dopracowany, przez co nie miał szans trafić do produkcji. Najbardziej znanym samochodem, w którym zastosowano ten nietypowy napęd jest Chrysler Turbine Car.

Wielki amerykański producent mógł sobie pozwolić na wieloletnie badania i testy, niezbędne do udoskonalenia innowacyjnego silnika. Aby móc skorzystać z wielu zalet tego rozwiązania należało zwalczyć problemy, które wcześniej przeszkodziły Brytyjczykom. Był to czas pierwszych lotów w kosmos, szybkiego rozwoju techniki i przełamywania barier, idealny na tak niesamowity projekt. Rozwój samochodu turbinowego trwał ponad 10 lat i zakończył się umiarkowanym sukcesem. Dlaczego ten - mogłoby się wydawać - wielki i znaczący krok w historii motoryzacji, prowadził donikąd?

Pierwsze projekty wykorzystywały popularne auta należące do koncernu Chryslera. W 1954 roku powstała turbina CR1. Była montowana w nadwoziu Plymoutha Belvedere, wytwarzała 100 KM i nie posiadała funkcji hamowania silnikiem. Kolejne wersje instalowano w różnych samochodach z logo Dodge’a i właśnie Plymoutha. Jednak prawdziwym przełomem, a zarazem sposobem na rozreklamowanie idei było stworzenie samochodu o nazwie Chrysler Turbine Car. Nowego pojazdu, zaprojektowanego specjalnie dla zastosowania turbiny gazowej.

W latach 1963-64 powstało 55 (w tym 5 prototypów) Chryslerów Turbine Car. 50 produkcyjnych egzemplarzy trafiło łącznie do 203 osób, które miały za zadanie przez 3 miesiące testować samochody i prowadzić dziennik, w którym zapisywane były wszelkie uwagi dotyczące ich działania. Przypominało to dzisiejszy projekt związany z Hondą FCX. Planem Chryslera był samochód o napędzie turbinowym, który nie różniłby się znacznie od zwykłych pojazdów znanych użytkownikom. Nadwozie i wnętrze produkowane przez zakłady Ghia we Włoszech posiadały wiele elementów stylistycznych, nawiązujących do nietypowego napędu, jednak poza tym - były raczej konwencjonalne i mało futurystyczne. Zwłaszcza, gdy porównamy je do samochodów koncepcyjnych z tamtych czasów. W ten sposób producent chciał pokazać, że jest to auto dla każdego i do wykorzystania na co dzień.

54 samochody (z wyjątkiem pierwszego prototypu) miały te same kolory lakieru i wnętrza, dzięki czemu nie wyróżniały się nawet między sobą. Jednak każda osoba mijająca Turbine Car rozpoznawała nietypowy napęd, gdyż dźwięk wydawany przez silnik był zbliżony do tego znanego z samolotów odrzutowych – choć dużo cichszy. Co sprawiło, że Chrysler zainteresował się napędem turbinowym? Na pewno firma produkująca taki samochód wydawała się bardzo nowoczesna, ale oprócz reklamy za projektem stała wiara w liczne zalety turbiny gazowej.

Taki nietypowy silnik zawierał pięć razy mniej części, niż w przypadku klasycznego rozwiązania. Nie potrzebował gaźnika czy zaworów, a używał tylko jednej świecy zapłonowej. Turbina wykorzystywała temperaturę spalin do ogrzania powietrza, trafiającego do silnika, dzięki czemu nie było potrzebne stosowanie chłodnicy. Podobnie nie występowała potrzeba smarowania olejem. Te wszystkie zalety oznaczały, że samochód napędzany turbiną wymagał mniej prac naprawczych i konserwacyjnych. Jednak jego najsłynniejszą zaletą był fakt, że praktycznie każdy płyn spalający się w powietrzu mógł być stosowany jako paliwo. Oznaczało to, że samochód mógł jeździć zasilany benzyną, olejem napędowym, paliwem lotniczym, a nawet naftą, olejem roślinnym, czy alkoholem. Sprawdził to sam prezydent Meksyku, który zatankował samochód… tequilą. W dzisiejszych czasach, gdy poszukuje się paliw, które zastąpiłyby te produkowane z ropy, wydaje się to wielką zaletą, jednak w latach 60. cena benzyny była niska i nikt nie potrzebował takiego
rozwiązania.

Kolejną zaletą był fakt, że samochód ten nie miał problemu z uruchomieniem nawet przy niskich temperaturach, a do tego nie wymagał rozgrzania, jak w przypadku silników konwencjonalnych. Nietypowe jednak były wartości spalania. Z jednej strony na autostradzie samochód ten potrafił spalić poniżej 3 litrów na 100 km, jednak w mieście wartość ta wielokrotnie wzrastała i była nawet gorsza, niż dla wielkich amerykańskich motorów z tamtego okresu. Wynikało to z faktu, że "na luzie" podczas postoju turbina pracowała przy 22 000 obrotach na minutę, co było aż połową wartości maksymalnej.

Od strony osiągów Turbine Car miał się prezentować podobnie do typowych samochodów ze swojego okresu. Moc 130 KM, ale moment obrotowy na poziomie aż 576 Nm, pozwalały na przyspieszenie do 100 km/h w około 12 sekund, a samochód był w stanie osiągnąć prędkość 180 km/h. Wokół tego pojazdu narosło wiele legend. Między innymi taka, że bardzo wysoka temperatura jego spalin może stopić asfalt podczas postoju na światłach. Istotnie, ich temperatura w silniku osiągała ponad 900 °C. Jednak Chrysler włożył bardzo dużo wysiłku właśnie w to, aby temperatura spalin na końcu układu wydechowego była nawet niższa niż w konwencjonalnych pojazdach. Energia cieplna gazów wydechowych, za pomocą specjalnie zaprojektowanych wymienników ciepła, została wykorzystana do ogrzania powietrza docierającego do komory spalania. Dzięki temu temperatura samych spalin jest niższa, a wydajność silnika większa.

W celu zmniejszenia kosztów i możliwości wdrożenia samochodu do produkcji, posiadał on zwykłą, automatyczną skrzynię biegów TorqueFlite. Taką samą, jak montowane w pozostałych modelach koncernu. Turbine Car, jako zaawansowany prototyp, był produkowany ręcznie, przez co pod Detroit powstawał tylko jeden egzemplarz na tydzień. Dopracowana, a zarazem prosta konstrukcja spowodowała, że samochód był praktycznie niezawodny. Warto tu wspomnieć, że wszystkie 50 testowanych egzemplarzy pokonało łącznie około 1,8 miliona kilometrów. Dla samej jednostki ważniejszy był czas pracy, dlatego pod maską montowano licznik, wskazujący ile godzin pracował silnik.

Mimo tak dużego sukcesu był to nie tylko pierwszy, ale też ostatni publicznie użytkowany samochód, napędzany turbiną gazową. Czemu tak się stało? Najważniejszym czynnikiem był fakt, że w momencie zakończenia programu testowego Chrysler popadł w tarapaty finansowe i po prostu nie miał funduszy na wprowadzenie samochodu turbinowego do produkcji seryjnej. Dodatkowo, wytworzenie turbiny gazowej było drogie, przez co Turbine Car nie byłby atrakcyjny finansowo. Jednak decydujący okazał się fakt, że napęd turbinowy był tylko nieznacznie lepszy od znanego, typowego silnika spalinowego.

Turbina cechowała się wysoką kulturą pracy. Drgania jednostki praktycznie nie występowały, a dzięki odpowiedniemu dolotowi powietrza samochód był cichy. Jak się okazało, wielu klientów było z tego niezadowolonych, gdyż w miejsce znanego dźwięku silnika V8 otrzymywali świst, przypominający odkurzacz. Ostatnim gwoździem do trumny samochodu turbinowego była emisja spalin (głównie tlenków azotu) z którą walka okazała się bardzo trudna.

Po zakończeniu projektu Chrysler oferował samochody muzeom, jednak te nie były zainteresowane czymś tak nowym. Z tego powodu większość aut została zniszczona i tylko 9 egzemplarzy pozostało do naszych czasów. Większość z nich znajduje się w amerykańskich muzeach, a tylko 2 są w prywatnych rękach.

Największą sławę Chryslerowi przyniosła prezentacja na wystawie światowej w Nowym Jorku w 1964 roku. Niestety, późniejsze problemy finansowe wstrzymały wdrożenie samochodu, który już prawie był gotowy do seryjnej produkcji. Jednak historia napędu turbinowego na tym się nie skończyła. Chrysler do późnych lat 70. testował samochody, wykorzystujące turbiny gazowe - tym razem znowu montując je w produkcyjnych modelach. Ten nietypowy silnik był też używany w samochodach wyścigowych. Najsłynniejszy przykład to amerykański Howmet TX, jedyny samochód napędzany turbiną gazową, który wygrał wyścig.

Co jakiś czas pojawiają się kolejne samochody koncepcyjne, które proponują użycie napędu turbinowego. Wśród przykładów można znaleźć hybrydową wersję samochodu EV1 od General Motors, albo zaprezentowany na salonie samochodowym w Paryżu w 2010 roku Jaguar C-X75. Wydaje się, że turbina gazowa na zawsze pozostanie marzeniem inżynierów i fanów motoryzacji. Będzie wykorzystywana jako ciekawostka w samochodach koncepcyjnych i niestety, nie trafi do seryjnej produkcji.

WP: Szymon Jasina

mw/mw