Automobiel - Ongebruikelijk. General Motors geloofde 30 jaar lang in de turbinemotor, waarom ging die kapot?

Al meer dan dertig jaar proberen General Motors en enkele concurrenten turbines voor auto's te ontwerpen. Het doel was niet om nieuwe snelheidsrecords te breken, maar om een ​​haalbaar alternatief te bieden voor verbrandingsmotoren, geschikt voor diverse alternatieve brandstoffen in een tijd waarin de wereld vreesde voor een tekort aan ruwe olie.

Op papier heeft de turbinemotor vele voordelen. Turbinemotoren zuigen lucht aan. Deze lucht wordt samengeperst door een reeks roterende bladen, vervolgens gemengd met brandstof en ontstoken. De zo opgewekte energie wordt gebruikt om de turbine te laten draaien, die op zijn beurt de aandrijfas en daarmee de wielen aandrijft.

Turbines hebben ook enkele voordelen. Ze hebben veel minder bewegende onderdelen dan conventionele motoren, waardoor ze, in theorie althans, betrouwbaarder zijn. Bovendien zijn ze compact, soepel en stabiel, met minimale trillingen.

Ten slotte kunnen turbinemotoren worden aangedreven door propaan, kerosine, vliegtuigbrandstof, stortgas, ammoniak – kortom, elke brandstof. Chrysler demonstreerde dit ooit met een auto die op tequila liep!

General Motors begon al in de jaren 40 met onderzoek naar turbinemotoren, zoals blijkt uit documenten in het GM Heritage Center. Maar al snel ontstonden er problemen: turbinemotoren liepen extreem heet, met uitlaattemperaturen die konden oplopen tot boven de 400 °C.

Ze zijn ook inefficiënt bij lage snelheden, duur in de productie en zeer vervuilend. Na jaren van onderzoek lanceerde GM een reeks conceptauto's met een gasturbine, te beginnen met de XP-21 Firebird 1 uit 1954, de eerste auto met een gasturbine die ooit in de Verenigde Staten werd gebouwd en getest.

Twee jaar later werd de Firebird 1 vanzelfsprekend gevolgd door de Firebird II. Een conceptauto met een titanium carrosserie, maar dichter bij het uiterlijk van een echte auto. Ook werd een Firebird III gepresenteerd, met alle hoeken en vinnen, en twee gebogen cockpits voor de bestuurder en passagier. Maar waarom zou je het bij auto's houden?

Tegelijkertijd breidde GM het experiment uit naar bussen onder de naam Turbocruisers. De originele Turbocruiser, onthuld in 1953, was 's werelds eerste bus met turbinemotor. Volgens hetzelfde principe als voor auto's met turbinemotor ontwikkelde GM in de daaropvolgende twee decennia de Turbocruisers II, III, IV en V.

Voor de Wereldtentoonstelling van 1964 in New York maakte het Bison-concept furore met een cabine die lager was dan die van een conventionele vrachtwagen en een volledig glazen cockpit. De cabine had geen deuren; de motorkap opende als een schelp naar voren.

De Bison werd toen uitgerust met een dubbele turbinemotor, ontworpen om 1000 pk te produceren, ondergebracht in een gondel achter de cabine maar vóór de aanhanger. Binnenin werd het stuurwiel vervangen door een stuurknuppel met twee handgrepen, zoals in een vliegtuig, en de middenconsole was voorzien van een telefoon.

In juni 1981, tijdens een evenement ter gelegenheid van het 25-jarig bestaan ​​van het GM Technical Center in Warren, Michigan, onthulde GM een nieuwe benadering van turbinemotoren: steenkool. Die dag presenteerde GM een Cadillac Eldorado en een Oldsmobile Delta 88, uitgerust met motoren die werden aangedreven door ultrafijn kolenstof, waarvan de deeltjes, met een diameter van drie micron, fijner zijn dan poedersuiker.

"Omdat steenkool een bijzonder aantrekkelijke brandstof is vanwege de overvloed ervan in de Verenigde Staten, zou het onze afhankelijkheid van geïmporteerde olie aanzienlijk kunnen verminderen als het ontwikkeld zou kunnen worden voor gebruik in de auto-industrie", aldus een verklaring van GM.

Het idee is niet bepaald nieuw. Rudolf Diesel, de uitvinder van de dieselmotor, had tientallen jaren eerder al geëxperimenteerd met kolenstof als brandstof. Bij GM's experimenten werd de poederkool opgeslagen in een tank onder de motorkap, verbonden met een luchtcompressor die de brandstof in de turbine blies.

GM had eerder al motoren getest die werden aangedreven door methanol uit steenkool, maar het direct gebruiken van steenkoolstof werd als veel efficiënter en mogelijk veel goedkoper beschouwd dan benzine. Steenkool is een veel goedkopere brandstofbron dan aardolie.

Wat vandaag de dag vanzelfsprekend lijkt, was destijds niet zo vanzelfsprekend, maar al snel ontstonden er onoplosbare problemen. De verbranding van steenkool produceert as, rook, hoge zwavelgehaltes en diverse andere vervuilende stoffen. Maar GM's belangrijkste idee destijds was om na te denken over alternatieve oplossingen voor het geval de olie op zou raken.

"We proberen alleen maar te laten zien dat we voorlopig niet zonder energie komen te zitten", aldus Howard Kehrl, vicepresident van GM. "We kunnen auto's zoals we die nu kennen nog eeuwenlang blijven gebruiken."

Jeffrey Luke, een veteraan bij GM en nu hoofdingenieur voor motoren wereldwijd, blikte terug op GM's turbine-avontuur. De belangrijkste reden voor het falen van de turbinemotor was dat deze slecht presteerde bij lage snelheden, wat de efficiëntie aanzienlijk beïnvloedde en het brandstofverbruik tot onacceptabele niveaus bracht, samen met een zeer hoge stikstofoxide-uitstoot.

Voeg daar het gebruik van dure materialen aan toe en je begrijpt dit falen. Eén ding is zeker: met de huidige normen is er geen kans meer om zo'n motor op onze wegen te zien.