موتور توربین گازی چیست؟
یکی از انواع پیشرانههایی که در وسایل نقلیه و صنایع مختلف استفاده میشود، موتور توربین گازی (Gas Turbine) است. این موتورها برخلاف موتورهای پیستونی معمولی، بر پایه اصل انبساط گازهای داغ و چرخش توربین کار میکنند. موتور توربین گازی به دلیل قدرت بالا، وزن نسبتاً کم در مقایسه با قدرت خروجی و قابلیت کار با سوختهای متنوع، در کاربردهای خاص بسیار استفاده میشود.
تعریف موتور توربین گازی
موتور توربین گازی یک موتور احتراق داخلی پیوسته است که در آن هوا توسط یک کمپرسور فشرده میشود، سپس با سوخت (معمولاً گازوئیل، نفت سفید یا گاز طبیعی) مخلوط شده و در محفظه احتراق سوزانده میشود. گازهای داغ و پرفشار حاصل با سرعت بسیار بالا به سمت توربین هدایت شده و آن را میچرخانند. این چرخش انرژی مکانیکی ایجاد میکند که میتواند مستقیماً به چرخها، پروانه یا ژنراتور منتقل شود. این موتورها معمولاً شامل چهار بخش اصلی یعنی کمپرسور، محفظه احتراق، توربین و خروجی اگزوز هستند. موتورهای توربین گازی به دلیل احتراق پیوسته، کارکرد بسیار نرم و بدون لرزش دارند و میتوانند در دورهای بسیار بالا (تا ۵۰ هزار دور در دقیقه) کار کنند. بااینحال، مصرف سوخت این موتورها در دورهای پایین نسبتاً بالا است. موتور توربین گازی در هواپیماها (بهعنوان موتور جت)، هلیکوپترها، کشتیها، ژنراتورهای برق اضطراری، تانکهای نظامی و برخی وسایل نقلیه سنگین استفاده میشود.
آیا موتور توربین گازی همان موتور جت هواپیما است؟
تقریباً بله. موتور توربین گازی اساس فناوری موتورهای جت هواپیما است. موتورهای جت نیز از خانواده موتورهای توربین گازی هستند اما تفاوت اصلی در نحوه استفاده از انرژی است. در موتور جت، بیشتر انرژی گازهای خروجی بهصورت نیروی پیشران برای پرواز استفاده میشود درحالیکه در کاربردهای زمینی، انرژی توربین برای چرخاندن چرخها یا تولید برق به کار میرود. در هلیکوپترها نیز نیروی موتور توربین گازی اقدام به چرخش ملخ میکند؛ بنابراین موتور توربین گازی مفهوم کلیتری است و موتور جت یکی از انواع آن محسوب میشود.
آیا از موتورهای توربین گازی در خودروها هم استفاده شده؟
بله اما بسیار محدود و عمدتاً آزمایشی. معروفترین نمونه، کرایسلر توربین کار در سال ۱۹۶۳ بود که تنها ۵۵ دستگاه از آن تولید شد. این خودرو مجهز به موتور توربین گازی ۱۳۰ اسب بخاری بود و قابلیت کار با انواع سوخت را داشت اما نهایتاً به تولید انبوه نرسید. علاوه بر این، در برخی کامیونهای سنگین، اتوبوسهای آزمایشی و بهویژه در تانکهای نظامی از موتور توربین گازی استفاده شده است. مزایای این موتور شامل شتاب عالی، صدای نسبتاً کم و دوام بالا در شرایط سخت است اما مصرف سوخت بالا در دورهای پایین، هزینه ساخت بسیار زیاد، تأخیر در پاسخدهی و مشکلات گرمایشی، باعث شده که در خودروهای سواری معمولی جایگاهی پیدا نکند.
