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克莱斯勒涡轮发动机的历史(是什么让它如此独特)

2025-01-03 18:54 来源:本站编辑

给它一个轮子和一个转向装置,人们会尽其所能给它提供动力。有远见的(和不那么有远见的)修补匠和工程师们已经尝试了从蒸汽到电力到活塞和旋转动力发动机的一切,以期为汽车领域带来更好、更强大或更高效的动力。

随着第二次世界大战即将结束时喷气机时代及其伴随技术的兴起,更多的可能性出现了。喷气发动机功率大、噪音大、耗油量大,这似乎是一种不切实际的汽车推进装置,但20世纪50年代的克莱斯勒公司却不这么认为。

受战后出现的新技术的启发,克莱斯勒冒了很大的风险,花了很多钱为公路车辆开发了一种基于涡轮的动力装置。克莱斯勒的涡轮汽车可能没有彻底改变这个行业,但它已经成为一个真正的汽车爱的一部分。

加入我们,我们深入到克莱斯勒的追求革命和探索其超罕见的涡轮汽车的历史。

克莱斯勒进入涡轮业务

1963 Chrysler Turbine engine

1945年秋天,美国海军航空局授予克莱斯勒公司一份制造飞机用燃气涡轮发动机的合同。克莱斯勒开发了后来的a -86涡轮螺旋桨发动机,这在当时是一项尖端技术。然而,当政府在1949年取消合同时,克莱斯勒留下了一个没有用途的发动机。

新的涡轮技术前景广阔,与活塞驱动的同类产品相比,它有几个优势。涡轮机的旋转操作确保了比振动活塞发动机更平稳的动力输送。

由于活动部件较少,涡轮机通常更小更轻。这是自20世纪初电动汽车衰落以来,活塞发动机在汽车工业中占据主导地位的一个重大转变。

然而,事情也并非一帆风顺。涡轮机往往不如活塞式发动机效率高。它们的公差更小,更不容易原谅,需要一个专门的生产过程。大规模生产将需要对装配线进行昂贵的改造。此外,涡轮喷气发动机通过后推力推动飞机,这在交通中是不允许的。汽车涡轮通过齿轮减速装置驱动第二级叶片,降低每分钟的高转速,并将动力传递给驱动轮。

克莱斯勒的工程师们在战前曾考虑过涡轮动力汽车的概念,但后来搁置了这个想法。材料技术不能胜任这项任务。但随着数百万美元投入战时技术开发,这种情况发生了变化。

[特色图片由DRIVERofPontiacs通过维基共享资源|裁剪和缩放| CC by - sa 4.0]

从飞机到汽车

Youtube Screenshot Turbine Powered 1954 Plymouth Belevedere

开发汽车用涡轮发动机的工程师们面临着许多问题。尖叫的操作和灼热的废气可能在机场或天空中起作用,但在战后全国范围内兴起的郊区就不那么重要了。

克莱斯勒涡轮汽车于1963年首次亮相,但这家汽车公司在十年前就已经准备好了一款配备涡轮动力装置的公路车辆。1954年3月25日,克莱斯勒公司宣布,它已经成功地开发和道路测试了一款涡轮动力的1954年普利茅斯双门跑车。同年6月5日,它在密歇根州切尔西的克莱斯勒工程试验场展示了它的成功。

工程师们通过引入一个热交换器解决了排气热问题,它将全功率温度从高达1200华氏度降至500华氏度。怠速时,普利茅斯号的输出只有170度。

克莱斯勒采用了这个概念。一辆1956年的普利茅斯轿车经历了从纽约到洛杉矶的跨大陆耐力跋涉。1956年3月26日,它恰如其分地从克莱斯勒大厦出发,四天后停在洛杉矶市政厅。沿途需要进行一些小的维修,但与涡轮无关,涡轮声称每加仑13英里的燃油等级。

越野测试证明,涡轮可能是一个可行的选择,为未来的汽车,所以克莱斯勒继续其发展在整个50年代的剩余时间。

涡轮进化

Evolving human diagram

第一代涡轮产生了100马力,越野测试三年后,1958年12月,一辆1959年的普利茅斯配备了这种新发动机,在底特律和纽约之间进行了576英里的耐力测试。结果很有希望。最新的装置将输出功率提高到200马力左右,同时将压缩机效率提高了10%,并从排气中回收了额外5%的热能。

涡轮动力汽车的未来看起来很有希望,克莱斯勒继续投资于其发展。到了20世纪60年代初,第三代发动机CR2A出现了。

CR2A燃气轮机在一辆特别设计的道奇达特(Dodge Dart)上找到了归宿,这辆车于1961年12月27日进行了一次越野试飞。经历了强大的逆风、三场暴风雪、落基山脉的高山口和中西部无边无际的平原,它于1961年12月31日抵达洛杉矶,一群兴高采烈的工程师对它进行了检查。

涡轮不仅达到了燃油效率优于活塞发动机,但它也在良好的条件下,显示很少磨损的迹象。一种新的涡轮喷管设计将第一代的7秒加速滞后缩短到不到1.5秒。

克莱斯勒立即在第二辆Dart和一对普利茅斯Furys上安装了这种发动机。Turbo dart和Turbo Furys四人组随后在全国进行了一次宣传之旅,吸引了人们对这个看似打破市场的创新的兴趣。

全力以赴

1963 Chrysler Turbine Front end

喷气和材料技术的进步对文化产生了巨大的影响。1957年,苏联发射了第一颗卫星,次年,美国国家航空航天局成立。1959年,凯迪拉克发布了有史以来最漂亮的车型之一,装饰着火箭风格的尾翼和尾灯。

20世纪60年代被热切期待为未来技术的时代,克莱斯勒准备做出大胆的举动。每一辆由涡轮驱动的克莱斯勒都是实验性的。

CR2的第四代继承者将进入一个有限的生产车辆称为克莱斯勒涡轮。高管们选中了造型总监埃尔伍德·恩格尔(Elwood Engel)来领导这个项目。从福特离职后,恩格尔从即将离职的维吉尔·埃克斯纳手中接管了这个项目。

克莱斯勒带来了著名的意大利车身公司Carozzeria Ghia,以增加其标志性的天赋。其结果是,设计就像驱动它的涡轮发动机一样平稳。它的特点是一个友好的前端,圆形大灯和圆滑的线条逐渐变细,延伸到一个延伸的后甲板,最后是一个火箭灵感的后端,类似于重新想象的59年凯迪拉克。

55辆实验性轿车中的每一辆都得到了定制的油漆,现在被称为涡轮青铜,以及舒适和设计前沿的内饰。克莱斯勒开始发现公众是否会像它的设计师和工程师一样喜欢涡轮机。

高水位

Black and white photo Chrysler Turbine press event

1963年克莱斯勒涡轮发动机引擎盖下的第四代发动机代表了另一项技术进步。一对再生器回收废气热量,重新设计的喷嘴减少了加速器滞后。

它的马力为130马力,扭矩为425磅-英尺,城市燃油效率为14英里/加仑,高速公路为18英里/加仑。几乎任何可燃物都可以作为燃料而不需要任何修改。克莱斯勒声称,它可以使用从香奈儿5号到花生油的任何东西。

克莱斯勒于1963年5月14日在纽约市首次亮相涡轮。它开始了世界巡演,访问了21个国家的23个城市,包括远至东京和布宜诺斯艾利斯阿瑞斯的地方。墨西哥总统喝了一杯龙舌兰酒(是汽车,而不是总统)。头条新闻大肆宣扬未来的到来。

超过3万人申请了这个试点项目。克莱斯勒最终向203个家庭借出了50台涡轮机,为期三个月,禁止他们将涡轮机带出国外,并要求他们对他们的经验进行反馈。涡轮汽车评估项目将使用其对发动机的后驱动检查和驾驶员的反馈来通知其涡轮项目向前发展。

涡轮车评估项目

Stars lined up

克莱斯勒在1966年收集了最后一辆借出的涡轮机,并在第二年发布了该计划的报告。报告概述了这一努力的一些优点和缺点。

好的一面是,司机们很喜欢涡轮发动机不需要维护,克莱斯勒发现,与活塞发动机相比,涡轮发动机几乎没有磨损。消费者赞赏涡轮可以说是最大的优势-丝滑平滑的发电-除了汽车的造型和舒适。

尽管所有的炒作和改进工程克莱斯勒,也有明显的缺点。严重的问题包括缺乏自然的发动机制动,这让它的驾驶感觉不自然,氮氧化物排放量高,操作更适合巡航而不是走走停停的驾驶,以及高达2000华氏度的内部温度。

四分之一的受访者对它的油耗感到遗憾,在漫长的测试过程中,它的油耗下降到了每加仑11英里左右。三分之一的人认为加速滞后是主要的刺激因素。克莱斯勒没有提及,但在他们的内心深处,替换活塞式发动机的困难是肯定存在的。有了现有的优势,活塞式发动机不会消失,涡轮动力的优势是否能进入市场还有待观察。

克莱斯勒摧毁了所有,但九个涡轮机在收集最后一个贷款在1966年。其余的都在博物馆(以及杰伊·雷诺的车库),使它们成为当今汽车历史上无价之宝。

垂死的梦

US Capital Building lit up at night

早在人们相信涡轮发动机之前,克莱斯勒就已经在研发涡轮发动机了,而且这种研发不会停止。就在评估车进行测试的时候,该公司在1964年普利茅斯的一个试验台上有了第五代车,名为a -875。第六代设计也在1966年准备就绪。

克莱斯勒正忙着制造500辆涡轮驱动的“冠状”汽车出售给公众。也有谈论即将到来的道奇充电器是一个涡轮汽车。不幸的是,一个始终如一的症结最终会给商业化的涡轮驱动汽车带来厄运。

在肌肉车时代的鼎盛时期,政府越来越担心耗油的v8对环境的影响。这种担忧延伸到克莱斯勒的涡轮动力装置及其高氮氧化物排放。即将到来的法规和高昂的大规模生产成本抑制了人们对涡轮机的热情,但并没有彻底扼杀它。

1972年,美国环境保护署向克莱斯勒公司发放了640万美元用于继续研发。其结果是用于汽车的第七代也是最后一代克莱斯勒涡轮发动机。该引擎是对之前迭代的改进。它实际上消除了油门滞后,将排放量降低到当时可接受的水平,并提高了燃油经济性,但这还不够。就像20世纪50年代早期的发动机一样,只有少数原型机进入了车辆。

最后的涡轮汽车

1963 Chrysler Turbine on display

一对1976年道奇阿斯彭和1977年勒布朗启发的概念得到了涡轮处理。到1979年,这两辆阿斯彭运行良好,但越来越多的打击加上燃料供应危机产生了影响。尽管有一个项目得到了美国能源部的资助,克莱斯勒涡轮机的日子屈指可数了。

到20世纪70年代末,克莱斯勒濒临破产,而试验型汽车并不是财务复苏的途径。最后一批获得克莱斯勒涡轮发动机的汽车是78年的勒巴伦和81年的道奇米拉达。在该计划结束时,美国政府将两者都保留了下来,而这个在20世纪30年代末开始的科幻思想实验,在50年后的今天,随着一声叹息,滑落到汽车历史的表面之下。

克莱斯勒没有制造第一辆涡轮汽车,但它可能制造了最著名的涡轮汽车。与马自达及其旋转发动机一样,克莱斯勒并不拥有涡轮机的所有权,但与发动机类型密切相关。1963涡轮制造的文化和历史的水花经久不衰。

所有这些对涡轮发动机的信念也没有白费。克莱斯勒运用其研究、知识和经验为XM1原型坦克开发了涡轴涡轮发动机,该原型坦克将成长为有史以来最好的坦克之一,M1艾布拉姆斯。

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