Una lancha de nafta , a veces llamada "lancha de vapor", era una pequeña lancha motora impulsada por un motor de nafta. Era un diseño particularmente estadounidense, creado por una ley local que hacía impráctico el uso de una lancha de vapor para uso privado.
En la década de 1880, la pequeña máquina de vapor ya estaba bien establecida como unidad motriz para pequeñas lanchas de vapor , así como para grandes barcos. Sin embargo, la ley estadounidense, impulsada por algunas explosiones de calderas en el pasado , exigía que todos los barcos de vapor llevaran un ingeniero con licencia en todo momento. Aunque esto no era una dificultad para una embarcación comercial, impedía que las pequeñas lanchas de vapor se utilizaran con fines personales y recreativos. Convertirse en un ingeniero de este tipo requería un aprendizaje de dos años de antemano. Una de las pocas aficionadas que lo logró y se convirtió en su propia ingeniera fue Rosamund Burgess, esposa del diseñador de barcos Starling Burgess . [1]
Una alternativa más popular al lanzamiento a vapor era el lanzamiento a nafta, que utilizaba una fuente de energía alternativa. [2] Los anuncios de la época utilizaban la frase deliberada "¡Cada hombre su propio ingeniero!" [3] para destacar esta restricción legal.
Parece que la primera lancha de nafta fue británica, según se informó en la revista francesa La Nature en 1888. [4] Esta lancha, Zephyr , fue invención de Alfred Yarrow , un conocido constructor de lanchas de vapor desde hacía algunos años. La empresa suiza Escher Wyss AG fabricó lanchas similares ese mismo año . [5] Una de ellas fue la elegante balandra Mignon , con casco de aluminio, de Alfred Nobel , de 1892. Otra, también de aluminio, fue la Aluminia de 1894.
Las primeras lanchas americanas de nafta registradas fueron las de la empresa Ofeldt de Nueva York, que más tarde se haría famosa como fabricante de motores de nafta. [5] Lo describieron como el sistema "Essh" y es posible que hayan sido licenciatarios de las patentes de Escher-Wyss. Además de Ofeldt, la Gas Engine and Power Co. de Nueva York también ofrecía lanchas completas. En 1890 afirmaban haber vendido más de 500. [6]
La típica lancha de nafta era una lancha abierta de unos 7,3 m de longitud. Se trataba de embarcaciones de recreo destinadas a ser utilizadas en excursiones con buen tiempo. [7] [8] Después de todo, un barco comercial con una tripulación profesional no sufriría el problema regulatorio que llevó a su invención. Las lanchas de nafta aparecieron en los círculos más selectos, en los mejores clubes náuticos [9] y bajo la propiedad de algunos nombres célebres. [10]
En la actualidad, sobreviven pocos ejemplos. Algunas fuentes afirman que se trata de uno, [11] otras de cuatro. [12]
Se cree que esta elegante embarcación de 22 pies de largo es una de las cuatro que existen.
El motor de nafta es un motor de combustión externa , generalmente similar al tipo de motor de vapor pequeño que ya se utiliza en las lanchas de vapor . El fluido de trabajo es nafta , que inusualmente también se utiliza como combustible líquido para alimentar la caldera. La apariencia es similar a una lancha de vapor, con una pequeña caldera vertical y cilindros verticales.
El quemador de un motor de nafta utiliza nafta propiamente dicha y es similar al que se utiliza en los automóviles a vapor . Aunque estos quemadores de combustible líquido, tan cómodos y autorregulables, también se utilizaban en las lanchas a vapor, la mayoría de las lanchas en la época de apogeo del motor de nafta todavía utilizaban combustible sólido.
Para evitar problemas de condensación prematura, el motor y la caldera se montaron juntos. Los motores eran de tres cilindros, de simple efecto, de expansión vertical simple , con espaciado entre cigüeñales de 120°, para poder arrancar por sí solos sin problemas de punto muerto. [i]
Las calderas eran de forma monotubo espiral. Se trataba de generadores de vapor de un solo paso , en los que el líquido que se encontraba en un extremo del tubo hervía al llegar al final, sin ninguna circulación en bucle. También se utilizaban calderas similares, aunque con agua y vapor convencionales, para los coches de vapor, como el White . La caldera estaba montada directamente sobre el motor y encerrada en una carcasa de latón o cobre pulido con un pequeño embudo encima. El propósito del embudo era simplemente ventilar los humos por encima de las cabezas de los pasajeros, en lugar de actuar como una corriente de aire para atraer el fuego.
A diferencia del carbón o la madera, los quemadores de chorro utilizados no requerían un tiro adicional. [ii] La caldera se encendía con un quemador de chorro a presión, del que se extraía una pequeña cantidad de nafta presurizada. [5] Un tubo y un embudo prominentes en la parte delantera de la carcasa de la caldera (que a veces se confunde con un silbato) son la entrada de aire. El chorro de combustible se mezcla con el flujo de aire descendente en este tubo vertical, luego el aire y el combustible mezclados se alimentan a un quemador en forma de anillo dentro de la carcasa de la caldera. Para el arranque, se utilizaba una bomba de aire manual para presurizar el tanque de combustible y estimular el flujo de combustible, junto con el precalentamiento de la bobina del quemador encendiendo un poco de combustible en una bandeja debajo de ella. [5]
No había válvula de mariposa ni regulador para controlar la velocidad del motor. Como era habitual en las calderas monotubo espirales de un solo paso, la potencia del quemador se regulaba con la válvula de combustible y la caldera respondía con la suficiente rapidez para que esto fuera suficiente. [13]
La lubricación del motor se realizaba mediante el propio combustible, que se recogía en un cárter húmedo sellado debajo del cárter. El combustible de nafta [iii] era un lubricante aceptable y esto evitaba el problema de separar el aceite lubricante del vapor de combustible condensado que se filtraba más allá de los sellos de los anillos del pistón. Sin embargo, era necesario sellar cuidadosamente el cárter. [5]
El mecanismo de distribución del motor era simple, comparado con el de las máquinas de vapor contemporáneas . Un solo árbol de levas giratorio en cabeza corría por encima de los cilindros, paralelo al cigüeñal. Las excéntricas en este eje accionaban una válvula de corredera transversal para cada cilindro. El árbol de levas de la válvula era impulsado a la velocidad del motor [iv] por engranajes del cigüeñal. Un volante prominente en el árbol de levas permitía invertir la marcha del motor, de manera similar al mecanismo de distribución de válvulas excéntricas deslizantes , al cambiar la fase del árbol de levas en relación con el cigüeñal. [5]
Se utilizaron condensadores externos refrigerados por agua, tuberías simples que corren debajo del casco, a lo largo de la quilla. [5] A pesar de los riesgos obvios de daños por encallamiento , estos parecen haber dado pocos problemas en servicio. El tanque de combustible estaba en el castillo de proa del barco, lejos del motor y del riesgo de incendio. Este tanque de combustible estaba presurizado por la nafta que regresaba, lo que evitaba la necesidad de una bomba de combustible.
Una de las características atractivas que llevó a los primeros inventores a considerar la nafta como fluido de trabajo fue su bajo punto de ebullición , en comparación con el agua. Esto permite construir un motor relativamente simple, aunque en realidad representa una limitación en la eficiencia de dicho motor. En ese momento, la termodinámica ya era una ciencia avanzada y las limitaciones de los ciclos termodinámicos eran bien entendidas por los físicos, si no por todos los ingenieros. Al limitar el rango de temperaturas entre las que funcionaba el motor, esto en realidad reduce la eficiencia potencial del motor, en lugar de aumentarla. [14]
Un uso anterior de fluidos de bajo punto de ebullición había sido el motor de éter de Du Tremblay de la década de 1850. [14] Este se utilizó para un ciclo de fondo como complemento a un motor de vapor. El calor residual rechazado a través del condensador del motor de vapor se utilizó para hervir el éter y accionar un segundo cilindro.
El inventor sueco-estadounidense Frank Waldemar Ofeldt (1836-1904) también diseñó el motor Alco Vapor, vendido por Alco Vapor Launch Co. [6] Este quemaba queroseno y utilizaba alcohol (probablemente "alcohol de madera" o metanol ) como fluido de trabajo. Esta puede haber sido una medida para evitar las patentes de Escher Wyss.
Más tarde, Ofeldt diseñó también una caldera de vapor acuotubular generadora de vapor más convencional. Era similar al modelo " Lune Valley ", un tambor central rodeado de tubos de agua en espiral, pero con espirales irregulares en forma de cuña en lugar de un simple círculo. [15]
El "motor de nafta Simplex" construido por Chas. Willard de Chicago era más parecido a un motor de combustión interna a gas con encendido por chispa sincronizada . [16] Está fuera del alcance de este artículo.
A pesar de los peligros obvios y los informes ocasionales de incendios, [17] [v] el lanzamiento de nafta parece haber funcionado razonablemente bien y de manera segura.
El motor de nafta no es muy conocido entre los ingenieros de modelos, pero se ha construido al menos una reproducción detallada. [19]
En la novela de 1921 de la popular serie de Tom Swift , Tom Swift Among the Fire Fighters , [20] el héroe rescata a los pasajeros con la ayuda de una lancha de nafta, describiéndola como "anticuada". El autor también comenta que son "un poco traicioneras" para la luz. [20]
En 1913, Schneider-Creusot construyó en Francia una locomotora de ferrocarril que utilizaba naftaleno sólido . No tenía relación con el motor de nafta. Se trataba de un motor de combustión interna de 70 CV, similar a un motor de gasolina y parafina , que funcionaba como un motor de gasolina y, una vez que se ponía en marcha y se calentaba, podía cambiarse a naftaleno simplemente como combustible más barato. El naftaleno se fundía y se vaporizaba mediante una camisa de agua, calentada por el motor. [21]
Una pareja vestida adecuadamente, sentada en sus sillas de mimbre, se dirige a la bahía en una lancha de popa de la década de 1890 impulsada por nafta.
Notas del club náutico: J Morris Vail ha comprado una lancha de nafta nueva llamada "Getty" a Julius Peterson de Tarrytown. Tiene una longitud total de 28 pies, una manga de 6 pies y 2 pulgadas y el motor es un Kipp de dos tiempos y siete caballos de fuerza. El barco tiene una popa y una cubierta de proa de torpedero. El nuevo barco parece ser un modelo elegante y será una buena incorporación a la flota.
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )... abrió el grifo de nafta y arrojó una cerilla encendida para encenderla, lo que le salvó la mano. Los motores de nafta son un poco traicioneros.