Retro Rides: Por qué el experimento de 30 años de GM con motores de turbina fracasó
Por Eric J. Savitz, editor jefe de GM News
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El concept car con motor de turbina Firebird 1, junto al autobús GM de primera generación impulsado por turbina Turbocruiser.
¿Quién no querría un coche con motor a reacción?
La idea es intrínsecamente atractiva. Meter un motor de turbina en una camioneta o un sedán y salir disparado a velocidad supersónica. Evoca fantasías de atravesar el Salar de Bonneville a mil por hora. Por desgracia, aunque producir vehículos con turbinas no es tan descabellado como parece, por diversas razones, GM nunca los comercializó, ni tampoco nadie más.
PERO NO POR FALTA DE INTENTARLO
Durante más de tres décadas, General Motors, y algunos de nuestros competidores, intentaron adoptar turbinas para uso automotriz. El objetivo no era batir nuevos récords de velocidad terrestre, sino ofrecer una alternativa viable a los motores de combustión interna, capaz de utilizar diversos combustibles alternativos en un momento en que el mundo temía quedarse sin petróleo crudo.
NUNCA LLEGAMOS AHÍ. VALE LA PENA REPASAR LO QUE PASÓ
Debo decir desde el principio que no soy ingeniero automotriz. Pero conviene saber algunos conceptos básicos:
Los motores de turbina aspiran aire, que se comprime mediante una serie de álabes giratorios, se mezcla con combustible y se enciende; la energía resultante se utiliza para hacer girar otro conjunto de álabes giratorios: la turbina, que en los vehículos con ruedas está unida a un eje de transmisión. (Esta es probablemente la explicación más simplificada del funcionamiento de un motor que jamás haya leído).
En fin, esta es la razón por la que las turbinas eran tan tentadoras: tienen muchas menos piezas móviles que los motores convencionales (no tienen pistones), lo que las hace, al menos en teoría, más fiables. Además, son compactas, suaves y estables, con mínimas vibraciones. (Dicho esto, los motores de turbina funcionan a ralentí muy alto, lo que los hace sonar como aviones comerciales). Además, los motores de turbina pueden funcionar con propano, queroseno, combustible de aviación, gas de vertedero, amoníaco, prácticamente cualquier combustible. Chrysler hizo una demostración de uno que funcionaba con tequila.
General Motors comenzó a investigar los motores de turbina ya en la década de 1940, según documentos del Centro de Patrimonio de GM. Durante las décadas siguientes, hicimos múltiples intentos para utilizarlos. Pero hubo problemas: los motores de turbina funcionan a temperaturas extremadamente altas, con temperaturas de escape que pueden superar los 535 °C. Son ineficientes a bajas velocidades. Son altamente contaminantes. Y su producción es costosa. Lamentablemente, los problemas eran demasiado graves, y nunca vendimos vehículos con turbinas. Pero el experimento fue fascinante.
Hagamos un pequeño viaje a través de la historia de GM impulsado por turbinas.
LA ERA DEL PÁJARO DE FUEGO
En la década de 1950, GM lanzó una serie de automóviles conceptuales impulsados por turbinas, comenzando con el XP-21 Firebird 1 de 1954 , el primer automóvil con turbina de gas construido y probado en los EE. UU. (Cabe destacar que no hay conexión, aparte del nombre, con el deportivo Pontiac Firebird, que GM produjo entre 1967 y 2002).
Según el Centro del Patrimonio, la idea del Firebird monoplaza, con una elegante carrocería de plástico aerodinámico reforzado con fibra de vidrio blanca y con aspecto listo para despegar, surgió del legendario Harley Earl, el primer jefe de diseño de GM. El motor de turbina del Firebird 1 recibió el encantador nombre de “Whirlfire”, cuyas variaciones se utilizaron en todos los experimentos posteriores de GM con turbinas.
Al Firebird 1 le siguió, naturalmente, el Firebird II en 1956. Este era otro prototipo, con una carrocería de titanio que se parecía más a un coche que su predecesor y menos a un vehículo construido por la NASA, aunque aún contaba con una aleta gigante estilo tiburón e indicadores de estilo aeronáutico en el tablero. En 1958,
GM presentó el Firebird III , con sus ángulos y aletas, con cabinas de doble burbuja para el conductor y el pasajero, y tomas de aire tanto frontales como laterales. El resultado fue un vehículo que parecía listo para despegar a mil por hora. La colección GM Heritage incluye los tres prototipos, ninguno de los cuales llegó a comercializarse. Y lucen tan geniales como siempre.
CONOCIDOS COMO TURBOCRUISERS
Casi se olvidaron los experimentos de GM en la misma época con autobuses de pasajeros con turbina, conocidos como Turbocruisers (a veces los llamábamos Turbo Cruisers, con un espacio en el medio, y a veces añadíamos un guion, Turbo-Cruiser), en los que se instalaban motores Whirlfire en modelos convencionales fabricados por la División de Camiones y Autocares de GM.
El Turbocruiser original, presentado en 1953, fue el primer autobús con turbina del mundo. GM presentó tanto el Firebird de primera generación como el Turbocruiser en un evento de casi un mes en Chicago en 1955, llamado “Powerama”, cuyo objetivo principal era promocionar el atractivo de los motores diésel.
Al Turbocruiser I le siguieron, lógicamente, los Turbocruiser II y III… y luego el IV y el V, que se extendieron a lo largo de las dos décadas siguientes, con el último intento en 1972. Fue otro experimento interesante, pero que no generó cambios a largo plazo en el diseño de autobuses. (GM abandonó definitivamente el negocio de autobuses en 1987).
Un experimento menos conocido fue el GM Bison, con su aspecto de ciencia ficción, un fantástico intento de replantear el transporte de larga distancia. Exhibido en la Feria Mundial de Nueva York de 1964, el prototipo Bison contaba con una cabina considerablemente más baja que la de un camión convencional, con una cabina con cristales envolventes. La cabina carecía de puerta; toda la cubierta de la cabina se abatía hacia adelante como una concha de almeja. Parecía un vehículo lunar robótico sonriente. El Bison contaba con un motor de doble turbina, diseñado para producir 1000 caballos de fuerza, alojado en una cápsula detrás de la cabina, pero delante del remolque. Dentro de la cabina, el volante se sustituyó por una palanca de control de estilo aeronáutico con dos palancas; la consola central incluía un teléfono.
Podría decirse que fue la camioneta más genial que GM haya diseñado jamás. Pero no era un prototipo funcional, y la Bison nunca se comercializó.
TURBO TITÁN III
En 1965, nos lanzamos a la aventura de las camionetas con turbina con el Chevrolet Turbo Titan III. El Turbo Titan III contaba con enormes tomas de aire delanteras, faros delanteros y luces direccionales que se plegaban cuando no se usaban. Si bien conservaba algunos rasgos de diseño del Bison, el Turbo Titan III se parecía más a un tráiler convencional. (Tenía puertas, por ejemplo, y un remolque de tamaño estándar). En sus materiales promocionales, GM señaló que dos versiones anteriores, el Turbo Titan I y el II, habían “recorrido miles de kilómetros… y demostrado de forma concluyente el potencial de rendimiento, economía y durabilidad de la turbina”. (Hay poca información disponible en el archivo de GM sobre las dos primeras generaciones de Turbo Titan). El folleto del Turbo Titan III añadía que “el interior es prácticamente de la era espacial” y que los paneles exteriores estaban fabricados con poliéster reforzado con fibra de vidrio.
Una característica curiosa de la “Camioneta del Mañana” era un sistema de doble dial que reemplazaba el volante convencional, un enfoque muy diferente al del Bison. (Véase la foto). Impulsado por un sucesor del Whirlfire, GM admitió en su momento que el diseño de turbina era “demasiado costoso para producirlo en grandes cantidades”, pero que “con la experiencia de producción de la que dispone Chevrolet, es solo cuestión de tiempo”.
VAGONES DE CARBÓN
En junio de 1981, en un evento que conmemoraba el 25º aniversario del centro técnico de GM en Warren, Michigan, GM mostró un nuevo enfoque a la oportunidad de los motores de turbina, esta vez impulsados por –no lo estoy inventando– carbón.
Más específicamente, GM presentó un Cadillac Eldorado y un Oldsmobile Delta 88 equipados con un motor propulsado por polvo de carbón superfino, con partículas de tres micras de diámetro, más finas que el azúcar glas. “Dado que el carbón representa un combustible particularmente atractivo debido a su gran abundancia en Estados Unidos, podría reducir significativamente nuestra dependencia del petróleo importado si se logra un mayor desarrollo para su uso en la industria automotriz”, declaró la compañía en un comunicado de prensa sobre el experimento de automóviles propulsados por carbón.
En realidad, esta no era una idea nueva. Rudolf Diesel, homónimo del motor diésel, había experimentado con polvo de carbón como combustible décadas antes. En los experimentos de GM, el carbón en polvo se almacenaba en un tanque bajo el capó, conectado a un compresor de aire que bombeaba el combustible hacia el motor de turbina. GM ya había probado motores alimentados con metanol derivado del carbón, pero usar directamente polvo de carbón se consideraba mucho más eficiente y potencialmente mucho más económico que la gasolina. De hecho, el carbón es una fuente de combustible mucho más económica que el petróleo, medido en BTU por dólar. Sin embargo, existían problemas, entre ellos, la quema de carbón produce cenizas, humo y altos niveles de azufre y otros contaminantes.
El verdadero objetivo del experimento con carbón era demostrar que GM estaba pensando en opciones a considerar para el día en que el mundo se quedara sin petróleo, una preocupación nada desdeñable teniendo en cuenta la crisis energética de los años setenta, apenas unos años antes.
“Solo intentamos demostrar que no nos vamos a quedar sin energía”, declaró entonces el vicepresidente de GM, Howard Kehrl, según el New York Times. “Podemos seguir teniendo coches prácticamente como los conocemos hoy durante cientos de años”.
EL RESULTADO FINAL
En un anuncio sobre los experimentos Firebird y Turbocruiser en 1955, hicimos una evaluación contundente de las perspectivas para las turbinas.
“La cuestión de si la turbina de gas reemplazará al motor de pistón probablemente se resolverá por razones económicas”, escribimos en un comunicado de prensa. “Los ingenieros de GM señalan que si este motor ofrece al conductor una mejor relación calidad-precio que el motor de pistón, es probable que su preferencia se centre en la turbina”.
POR SUPUESTO, NO FUE ASÍ COMO SUCEDIÓ
Jeffrey Luke, un veterano de GM de 39 años que ahora es ingeniero jefe ejecutivo de motores, transmisiones, híbridos y programas de propulsión de carreras a nivel mundial, dijo en una entrevista con GM News que había varias razones por las que los motores de turbina no funcionaban para los vehículos de pasajeros con ruedas, relacionadas con la eficiencia del combustible y las emisiones, el costo, la complejidad y la integración.
Los motores de turbina funcionan con mayor eficiencia en condiciones de alta carga y, por lo tanto, no son viables para automóviles y camiones que operan a carga parcial, lo que afecta significativamente el ahorro de combustible. Las emisiones de óxido de nitrógeno son muy elevadas. Además, los materiales especiales utilizados en el diseño del compresor, la cámara de combustión y la turbina son costosos y requieren procesos de fabricación especiales para su ensamblaje. Finalmente, la integración de motores de turbina resultó ser “poco práctica”, afirma.
“Nunca pudimos justificarlo comercialmente, y no se pudo integrar bien en un vehículo de forma práctica”, dijo Luke. “Y con las normas de emisiones actuales, nunca lo lograrían”.
Pero seguro que fue divertido intentarlo.
Nota del editor: Retro Rides destaca vehículos notables de la larga historia de General Motors. A lo largo de más de un siglo, GM ha producido una gran variedad de autos, camionetas, SUV, furgonetas, station wagons e incluso autobuses, algunos recordados con cariño y codiciados por coleccionistas, otros olvidados en gran medida, pero dignos de redescubrir. Con Retro Rides, volvemos a destacar algunas de las grandes ideas de diseño, ingeniería y tecnología de GM del pasado. Muchas gracias al Centro y Archivos del Patrimonio de GM por hacer posible esta serie. Si cree que deberíamos revisar algún vehículo de GM, contáctenos en news@gm.com .