Leyland 2S/350 Gasturbine - Leyland 2S/350 gas turbine

Die Gasturbine Leyland 2S wurde von British Leyland zum Antrieb von Straßenfahrzeugen entwickelt. Die ursprüngliche Version, der 2S/150, war in den 1960er Jahren für seinen Einsatz in einer Reihe von Rennwagen berühmt. 1968 wurde aus dem Grundlayout der größere 2S/350 für den Einsatz in Sattelaufliegern entwickelt . Die 2S/350 wurde auch im Zug APT-E von British Rail eingesetzt. Beide wurden nur experimentell eingesetzt, die Entwicklung endete in den 1970er Jahren.

Vorherige Arbeit

Die Entwicklung des Motors geht auf die Erfahrungen der Rover Company mit ihrer Arbeit mit Frank Whittle während des Zweiten Weltkriegs zurück . Rover erforschte in der Nachkriegszeit den Einsatz von Turbinenantrieben im Automobilbereich, am bekanntesten mit dem Rover JET1 , der in den frühen 1950er Jahren mehrere Geschwindigkeitsrekorde gewann, und dem Rover-BRM, der ab 1963 bei den 24 Stunden von Le Mans lief bis 1965. Die BRM-Turbine wurde als 2S/150 mit einer Nennleistung von 150 PS angepasst. Der Einsatz in Automobilen kam jedoch nicht in Frage, es sei denn, die Kosten der Motoren konnten stark gesenkt werden, was neue Materialien zu erfordern schien.

Ursprüngliches Konzept

Rover wurde 1967 von Leyland Motors gekauft . Der Direktor für Technik bei Leyland, Dr. Bertie Fogg, fragte, ob der 2S/150 in einem Lastwagen verwendet werden könnte, und schlug einen Umbau des Leyland Super Comet vor , dessen vorhandener Motor ein 130 PS war Diesel. Die Ingenieure wiesen darauf hin, dass die Verwendung eines Motors mit etwa gleicher Leistung zu einem schlechten Kraftstoffverbrauch führen würde, aber Fogg blieb bestehen.

1968 fusionierte Leyland Motors mit British Motor Holdings zu British Leyland. Sattelauflieger befanden sich mitten in der Entwicklung zu größeren Konstruktionen, nachdem die Gewichtsgrenze in Großbritannien auf 44 Short Tonnen (40 t) angehoben wurde. Verbunden mit dem Wunsch nach einer Leistungsaufnahme von ca. 8 PS /Tonne erforderte dies Motoren im Bereich von 350 bis 400 PS . Eine Turbine dieser Leistung würde in Anschaffung und Betrieb mehr kosten als Diesel, aber die Gesamtlebensdauerkosten wären angesichts des viel geringeren Wartungsbedarfs einer Turbine ähnlich.

In Bezug auf den Kraftstoffverbrauch hatte Rovers vorherige Arbeit die Laufleistung von 4 mpg auf dem JET1 auf 31 mpg auf dem BRM verbessert. Während der Diesel die Turbine bei niedrigeren Leistungseinstellungen übertraf, deuteten theoretische Studien darauf hin, dass die Turbine zunehmend wettbewerbsfähiger wurde, wenn man sich 300 BHP näherte, und darüber hinaus effizienter war. Bei einer typischen Arbeitsbelastung während einer Fahrt wurde erwartet, dass eine Turbine zwischen 10 und 25 % mehr Kraftstoff verbrennen würde, aber zu diesem Zeitpunkt machte dies zwischen 2 und 5 % der Gesamtbetriebskosten aus.

Mark I

Der Motor war eine Gasgeneratorbauweise mit einer separaten freilaufenden Niederdruckturbine zur Stromentnahme. Die Wärme wurde aus dem Abgas durch zwei scheibenförmige Keramikwärmetauscher zurückgewonnen. Im Gegensatz zu früheren Konstruktionen wurde das Gehäuse für den Motor aus Gusseisen statt aus teurer bearbeitetem Edelstahl gefertigt . Die relative Weichheit des Gehäuses dämpft auch einen Großteil der Motorgeräusche. Um die Möglichkeit der Motorbremsung zu ermöglichen und den Kraftstoffverbrauch weiter zu verbessern, wurden variable Turbinendüsen verwendet. Die Absaugturbine wurde 10:1 direkt auf die Antriebswelle übersetzt.

Abgerundet wurde das System im Lkw-Einsatz durch ein 10-Gang- Automatikgetriebe , eine Achswelle für An- und Abtrieb und später ein Kühlsystem zum Abkühlen der Lager nach dem Abstellen des Motors. Der Motor erfüllte problemlos die britischen Geräuschgrenzwerte und war 10-mal besser in den Emissionen, wobei er die damaligen kalifornischen Grenzwerte um das 2-fache übertraf.

Mark II

Basierend auf Experimenten mit einem frühen Modell, das rückwirkend als Mark I bezeichnet wurde, wurde eine neue Mark II-Version gebaut. Zu den wichtigsten Änderungen gehörte die Entfernung des Zweischeiben-Wärmetauschers mit einer einzigen größeren Scheibe oben auf dem Motor. Dies reduzierte zwar die Rekuperationsfähigkeit, war aber einfacher und bedeutete, dass die gespeicherte Wärme oben am Motor abgegeben wurde, wo sie keine weitere Erwärmung der Lager verursachte. Viele kleinere Neuordnungen und Verbesserungen waren ebenfalls enthalten.

Sechs Lastwagen mit dem Mark-II-Motor wurden in den frühen 1970er Jahren mit Castrol , Esso , Shell-Mex und BP fertiggestellt und zu Straßendienstversuchen geschickt, und drei weitere für den Eigenbedarf von Leyland. Shell-Mex gab sie nach einem Jahr zurück, da das Getriebe und die Turbine ausfielen. Seine Fahrer lobten ihn jedoch, vor allem den geräuscharmen Betrieb.

Projektende

Rasant steigende Treibstoff- und Arbeitskosten wurden während der Laufzeit des Programms als wichtiges Problem angesehen. Diese galten damals als nicht allzu gravierend, erwiesen sich aber letztlich als Untergang des Konzepts. Während der Ölkrise von 1973 stiegen die Treibstoffkosten um das Dreifache, und was einstmals eine theoretische Zunahme von 5% der Betriebskosten war, stieg plötzlich in die Höhe.

Dies führte zu einer Art Technologiewettlauf, da die Turbinen entwickelnden Unternehmen, darunter Leyland, Ford und Detroit Diesel , ihre Konstruktionen für einen höheren Kraftstoffverbrauch modifizierten, während konventionelle Dieselkonstruktionen dasselbe taten. Letztendlich wurden all diese Bemühungen aufgegeben.

Es ist fraglich, ob das Projekt jemals ernsthaft war. Das Problem der Abdichtung der Rekuperatorscheiben wurde nie ganz gelöst und der Motor hatte dadurch einen "schrecklichen" Kraftstoffverbrauch. Auf die Frage, warum das Unternehmen an seiner Entwicklung festhalte, antwortete Donald Stokes, Baron Stokes, CEO von Leyland: "Es sagt der Welt, dass wir ein fortschrittliches Unternehmen sind und eine große Vorstellungskraft haben."

Verweise

Zitate

Literaturverzeichnis