¿Por qué hoy en día no se utilizan turbinas en los coches?

En el mundo de la ingeniería automotriz, constantemente se buscan nuevas tecnologías y mecanismos que mejoren el rendimiento de los automóviles. Sin embargo, existe una pregunta que ha surgido en los últimos tiempos: ¿por qué hoy en día no se utilizan turbinas en los coches? Aunque en un pasado se experimentó con este tipo de motores en la industria automotriz, parece ser que algunas desventajas han llevado a su abandono. En este artículo, exploraremos las razones detrás de esta elección y analizaremos las alternativas que han ganado terreno en la actualidad. Descubre por qué las turbinas en los coches quedaron en el pasado y cómo se está avanzando hacia un futuro más eficiente y sostenible en el mundo de la automoción.

¿Por qué hoy en día no se utilizan turbinas en los coches?

Había coches con motores de turbina. Principalmente muestran coches de los años 50 y 60. Chrysler utilizaba anteriormente motores de turbina. El Chrysler Turbine Car es un automóvil propulsado por un motor de turbina fabricado por Chrysler entre 1962 y 1964. La carrocería fue fabricada por el estudio de diseño italiano Ghia y Chrysler completó el montaje en Detroit.

¿Por qué hoy en día no se utilizan turbinas en los coches?¿Por qué hoy en día no se utilizan turbinas en los coches?
motor de turbina chrysler

Algunas razones por las que no se utilizan turbinas en los automóviles.

  • Como puedes ver, las turbinas ocupan mucho espacio.
  • Y son muy caros de fabricar y mantener. En comparación, un motor de combustión interna prácticamente no requiere mantenimiento. Los motores eléctricos prácticamente no requieren mantenimiento.
  • Sin freno motor en absoluto. El coche de Granatelli tenía frenos de aire para compensar esto, pero se trata de una solución diseñada para velocidades muy altas y zonas de salida largas.
  • La temperatura del escape es más alta y el escape tiene una alta velocidad que puede lanzarse a cualquier cuerpo detrás del automóvil.
  • Requieren potencia mecánica (como un helicóptero; no es práctico que un automóvil simplemente emita gases de escape calientes por la cola como un jet). Necesita una alta eficiencia a carga parcial (ya que pasa mucho tiempo funcionando quizás al 20% de la potencia máxima) y la capacidad de producir decenas a cientos de caballos de fuerza (en lugar de cientos a miles). Necesita una banda de velocidad amplia (o una transmisión muy cara). Deben poder arrancar y detenerse con un esfuerzo mínimo (sin ciclos de calentamiento y enfriamiento de varios minutos en los que no se puede producir energía utilizable) y deben ser económicos. Las turbinas básicamente no hacen nada de esto.
  • El principal problema es la eficiencia. En resumen, las turbinas pequeñas no son eficientes. Esto se debe principalmente a fugas en la punta del compresor y en las palas de la turbina. Resulta más fácil conseguir holguras entre puntas relativamente pequeñas en motores grandes. Y aunque algunas técnicas utilizadas por los motores grandes más eficientes pueden reducirse (como el control activo de distancia), en un motor pequeño esto resulta muy costoso y aún así resulta en un motor bastante ineficiente.

    En tamaños pequeños, los motores convencionales de gasolina o diésel son mejores que las turbinas de gas en términos de eficiencia.

  • Las turbinas son mucho más ligeras y, por tanto, no requerirían un chasis pesado. La reducción de peso es una clave importante para la eficiencia del combustible. El Chrysler era un coche de producción (bastante pesado) y no aprovechaba el peso ligero de la turbina.
  • Su eficiencia de combustible en ralentí y carga liviana es impactante. La mayoría de los motores de los automóviles pasan la mayor parte de su vida lejos del máximo rendimiento, por lo que la alta eficiencia de las turbinas con cargas elevadas no les ayudaría mucho en este caso.
  • Los problemas obvios que tenía Chrysler en aquel entonces siguen siendo problemas con el rendimiento de las turbinas en la actualidad. En climas fríos, no son adecuados para el arranque rápido al que la mayoría de la gente está acostumbrada. La respuesta de potencia no es instantánea, ya que tienen que acelerar mucho más para producir potencia que un motor de gasolina/diésel, que entrega potencia al instante.

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¿Por qué los turbinas no se utilizan en los automóviles en la actualidad?

Introducción

En el pasado, se han utilizado vehículos con motores de turbina, principalmente como vehículos de exhibición en las décadas de 1950 y 1960. Un ejemplo notable es el Chrysler Turbine Car, un automóvil con un motor de turbina producido por Chrysler entre 1962 y 1964. Sin embargo, a pesar de su apariencia futurista y sus promisorias características, las turbinas no se utilizan en los automóviles en la actualidad. En este artículo, exploraremos las razones detrás de esta decisión.

Razones por las que las turbinas no se utilizan en los automóviles

  1. Espacio y costo: Las turbinas ocupan mucho espacio y son muy costosas de fabricar y mantener en comparación con los motores de combustión interna. Los motores de combustión interna son prácticamente libres de mantenimiento en comparación con las turbinas. Además, los motores eléctricos son prácticamente libres de mantenimiento en la práctica.
  2. No hay frenado del motor: Las turbinas no ofrecen ningún frenado del motor, lo que significa que no se puede usar el motor para ralentizar el vehículo. En lugar de eso, es necesario utilizar frenos adicionales como los frenos de aire, que son más adecuados para altas velocidades y áreas de detención largas.
  3. Temperatura del gas de escape: Las turbinas producen temperaturas de gas de escape más altas y velocidades de escape más rápidas en comparación con los motores de combustión interna. Este aumento en la temperatura y la velocidad puede representar un peligro para los objetos o personas que se encuentren detrás del automóvil.
  4. Requisitos de potencia mecánica y eficiencia: Los automóviles requieren una salida de potencia mecánica para funcionar, a diferencia de los aviones o helicópteros donde se pueden usar los gases de escape calientes directamente como fuente de propulsión. Además, los automóviles también requieren una gran eficiencia en regímenes de carga parcial y la capacidad de producir decenas o cientos de caballos de fuerza, a diferencia de las turbinas que son más adecuadas para producir cientos o miles de caballos de fuerza. Además, los automóviles requieren una amplia banda de velocidad de operación y la capacidad de arrancar y detenerse sin dificultad, mientras que estas características no son prácticas o económicas de lograr con las turbinas.
  5. Eficiencia: El principal problema con las turbinas es su eficiencia. En resumen, las turbinas pequeñas no son eficientes debido a las fugas en las puntas de los compresores y las aspas de la turbina. Esto se debe a que es más fácil lograr espacios más pequeños en las puntas de las aspas en motores más grandes. Aunque algunas técnicas utilizadas en motores grandes eficientes podrían reducir su tamaño, esto conlleva un costo muy alto para un motor pequeño y aún se obtiene un motor relativamente ineficiente.
  6. Peso y eficiencia de combustible: Las turbinas son mucho más ligeras y, por lo tanto, no requieren un chasis pesado. Sin embargo, la reducción de peso es solo uno de los factores clave para lograr una mayor eficiencia de combustible en los automóviles. El Chrysler Turbine Car, por ejemplo, era un automóvil pesado y no aprovechaba el bajo peso de las turbinas.
  7. Ineficiencia en ralentí y cargas bajas: Las turbinas tienen una eficiencia de combustible deficiente cuando operan en ralentí o con cargas bajas. La mayoría de los motores de automóviles pasan la mayor parte de sus vidas lejos de su potencia máxima, por lo que la eficiencia de las turbinas a altas cargas no sería de mucha ayuda en estas situaciones.
  8. Dificultades en condiciones climáticas frías: Las turbinas no se desempeñan bien en condiciones climáticas frías, ya que requieren un tiempo adicional para calentarse y comenzar a producir potencia. Esto difiere de los motores de gasolina o diésel, que pueden proporcionar potencia instantáneamente.

Conclusión

Aunque las turbinas han sido utilizadas en el pasado en automóviles, las razones mencionadas anteriormente han llevado a la decisión de no utilizarlas en los automóviles en la actualidad. Aunque pueden ofrecer algunas ventajas, como su peso ligero, su eficiencia en cargas altas y su potencial para reducir el consumo de combustible, las turbinas no cumplen con los requisitos y demandas actuales de los automóviles en términos de costo, eficiencia en cargas bajas, respuesta instantánea de potencia y rendimiento en condiciones climáticas frías.

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