Historia del motor de combustión interna.

Los motores de combustión interna se remontan a entre los siglos X y XIII, cuando se inventaron los primeros motores de cohetes en China. Después de la primera máquina de vapor comercial (un tipo de motor de combustión externa) de Thomas Savery en 1698, durante el siglo XVIII se hicieron varios esfuerzos para desarrollar motores de combustión interna equivalentes. En 1791, el inventor inglés John Barber patentó una turbina de gas . En 1794, Thomas Mead patentó un motor de gasolina. También en 1794, Robert Street patentó un motor de combustión interna, que también fue el primero en utilizar combustible líquido (petróleo) y construyó un motor en esa época. En 1798, John Stevens diseñó el primer motor de combustión interna estadounidense. En 1807, los ingenieros franceses Nicéphore y Claude Niépce hicieron funcionar un prototipo de motor de combustión interna, utilizando explosiones de polvo controladas, el piréolóforo . Este motor impulsó un barco en el río en Francia. Ese mismo año, el ingeniero suizo François Isaac de Rivaz construyó y patentó un motor de combustión interna propulsado por hidrógeno y oxígeno. Montado en un tosco vagón de cuatro ruedas, François Isaac de Rivaz lo condujo por primera vez 100 metros en 1813, haciendo así historia como el primer vehículo similar a un automóvil propulsado por un motor de combustión interna.

Samuel Brown patentó el primer motor de combustión interna aplicado industrialmente en los Estados Unidos en 1823. Brown también hizo una demostración de un barco que utilizaba su motor en el Támesis en 1827 y de un carruaje impulsado por motor en 1828. El padre Eugenio Barsanti , un ingeniero italiano, Junto con Felice Matteucci de Florencia inventaron el primer motor de combustión interna real en 1853. Su solicitud de patente fue concedida en Londres el 12 de junio de 1854 y se publicó en el Morning Journal de Londres con el título "Especificación de Eugene Barsanti y Felix Matteucci, Obtaining Motive Power". por la Explosión de Gases". En 1860, el belga Jean Joseph Etienne Lenoir produjo un motor de combustión interna alimentado por gas. En 1864, Nicolaus Otto patentó el primer motor de gas comercialmente exitoso.

George Brayton inventó el primer motor comercial de combustión interna de combustible líquido en 1872. En 1876, Nicolaus Otto , en colaboración con Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach , patentó el motor de cuatro tiempos con carga comprimida. En 1879, Karl Benz patentó un fiable motor de gasolina de dos tiempos . En 1892, Rudolf Diesel desarrolló el primer motor de encendido por compresión y carga comprimida. En 1954, el ingeniero alemán Felix Wankel patentó un motor "sin pistones" que utilizaba un diseño rotativo excéntrico.

El primer cohete de combustible líquido fue lanzado en 1926 por Robert Goddard . El Heinkel He 178 se convirtió en el primer avión a reacción del mundo en 1939, seguido del primer motor ramjet en 1949 y el primer motor scramjet en 2004.

Antes de 1850

• Antes del año 100 d.C.: El pistón de fuego se inventa en el Sudeste Asiático, y su uso se concentra en Austronesia . Este dispositivo inspiró el motor Diesel , que también utiliza encendido por compresión (a diferencia del encendido por chispa ). ^{[1] [2]}
• Siglo X al XIII: se inventa en China la flecha de fuego , una forma de motor de cohete alimentado con pólvora . ^[3]
• 1678-1679: El motor Huygens , un prototipo de motor de pólvora de un solo cilindro, es construido por el inventor holandés Christiaan Huygens .
• Década de 1780: el químico italiano Alessandro Volta inventa una "pistola eléctrica", que utilizaba una chispa eléctrica para encender gas hidrógeno en un recipiente cerrado . ^[4] Este es posiblemente el primer ejemplo de un motor térmico de encendido por chispa .
• 1791: El principio de un motor de turbina de gas se describe en la patente Un método para elevar aire inflamable con el fin de producir movimiento y facilitar operaciones metalúrgicas del inventor británico John Barber .
• 1794: Robert Street construye un motor de pistón alternativo . Este motor funcionaba con vapores de gas, utilizaba la carrera de admisión del pistón para aspirar aire exterior y la mezcla de aire y combustible se encendía mediante una llama externa. ^[5] Otro motor de gas también fue patentado en 1794 por Thomas Mead. ^[6]
• 1801: El ingeniero francés Philippe LeBon D'Humberstein teorizó el concepto de utilizar la compresión en un motor de gasolina de dos tiempos . ^[7]
• 1807: Los inventores franceses Claude Niépce y Nicéphore Niépce construyen uno de los primeros motores de combustión interna en funcionamiento conocidos, llamado piréolóforo . Este único prototipo de motor utilizó una serie de explosiones de polvo controladas y se utilizó para propulsar un barco río arriba en el río Saona en Francia.
• 1807: El ingeniero suizo François Isaac de Rivaz construye el motor De Rivaz impulsado por hidrógeno y lo instala en un carro con ruedas, creando posiblemente el primer automóvil conocido. ^[8] Este prototipo de motor utilizaba encendido por chispa (según el diseño de Alessandro Volta de 1780 mencionado anteriormente).
• 1823: El concepto de motor de vacío de gas es patentado por el ingeniero británico Samuel Brown . Uno de los motores de Brown se utilizó para bombear agua en un canal de Londres entre 1830 y 1836.
• 1824: El ciclo de Carnot , una teoría termodinámica para motores térmicos, se publica en un artículo de investigación del físico francés Nicolas Léonard Sadi Carnot .
• 1826: Se concede una patente para el principio de un "motor de gas o vapor" al inventor estadounidense Samuel Morey . ^[9] La patente incluye el primer diseño conocido de un carburador .
• 1833: Patente para un gas de doble acción Lemuel Wellman Wright , patente del Reino Unido núm. 6525, motor de gasolina tipo mesa. Motor de gas de doble efecto, primer registro de cilindro con camisa de agua. ^[10]
• 1838: Se concede una patente para el principio de un motor de gas de doble efecto al inventor británico William Barnett . Este es el primer diseño conocido que propone compresión dentro del cilindro y el uso de una camisa de agua para enfriamiento. ^[11]

1850-1879

• 1853–1857: Se concede una patente para el principio del motor Barsanti-Matteucci de pistón libre al matemático italiano Eugenio Barsanti y al ingeniero Felice Matteucci . El diseño estaba destinado a proporcionar energía mediante el vacío en la cámara de combustión que empujaba el pistón hacia abajo, luego de la explosión de un combustible gaseoso dentro de la cámara de combustión. ^{[12] [13]}
• 1860: el ingeniero belga-francés ^[14] Jean Joseph Etienne Lenoir inventa un motor de gas atmosférico (sin compresión), utilizando un diseño similar a una máquina de vapor horizontal de doble efecto . ^[15] La patente del diseño se tituló Moteur à air dilaté par combustion des gaz . Supuestamente, en 1860, varios de estos motores fueron construidos y utilizados comercialmente en París. ^{[16] : p15} En 1867, se habían construido alrededor de 280 unidades del motor Lenoir. Friedrich Sass considera que el motor Lenoir es el primer motor de combustión interna funcional. ^{[16] :p11}
• 1861: El ingeniero francés Alphonse Beau de Rochas describe el principio del motor de cuatro tiempos en el ensayo titulado Nouvelles recherches sur les condition pratiques de l'utilisation de la chaleur et en général de la force motrice. Avec aplicación au chemin de fer et à la navegación . De Rochas solicitó una patente, pero fue declarada inválida dos años después. ^{[16] : páginas 56-58}
• 1862: Los ingenieros alemanes Nicolaus Otto y Michael Zons construyen un prototipo de motor de cuatro tiempos, creado a partir de un motor Lenoir modificado . El motor sólo pudo funcionar durante unos minutos antes de autodestruirse. ^{[16] : p23  [17]}
• 1864-1875: El inventor alemán Siegfried Marcus construye el primer automóvil propulsado por gasolina , un prototipo de carro de mano . ^{[16] : p79  [18] [19]}
• 1864: Los ingenieros alemanes Eugen Langen y Nicolaus Otto producen el primer motor de combustión interna comercialmente exitoso, un motor atmosférico alimentado por gas . ^{[16] : p29-31} El motor ganó una medalla de oro en la Exposición de París de 1867 ^[20] y fue patentado en 1868. ^{[16] : p31} El consumo de combustible de este motor era menos de la mitad que el de los motores Lenoir y Hugon. ^{[16] : páginas 34-35}
• 1865: El ingeniero francés Pierre Hugon presenta el motor Hugon , una versión mejorada del motor Lenoir con encendido por llama, mejor economía de combustible ^[21] e inyección de agua en los cilindros para enfriar. Este motor se produjo comercialmente para aplicaciones como imprentas y oficinas de patentes.
• 1872: El primer motor comercial de combustible líquido, el Brayton's Ready Motor, fue patentado por el ingeniero estadounidense George Brayton. Este motor utilizaba combustión a presión constante y comenzó su producción comercial en 1876. ^{[16] : p413-414}
• 1876: Nicholas Otto, Franz Rings y Herman Schumm construyen el primer motor de ciclo Otto funcional, llamado Otto Silent Engine , en la empresa alemana Deutz-AG-Gasmotorenfabrik . El motor comprime la mezcla aire/combustible antes de la combustión, a diferencia de otros motores atmosféricos de la época. El motor era una unidad monocilíndrica que desplazaba 6,1 dm ³ y tenía una potencia de 3 CV (2206 W) a 180 rpm, con un consumo de combustible de 0,95 m ³ /PSh (1,29 m ³ /kWh). ^{[16] : p43-44} Wilhelm Maybach mejoró posteriormente el motor cambiando el diseño de la biela y el pistón del tronco a la cruceta , para poder ponerlo en producción en serie. ^{[16] : p45}
• 1876: Otto solicitó una patente para un motor de carga estratificada que utilizaría el principio de cuatro tiempos. La patente fue concedida en 1876 en Elsass-Lothringen y transformada en una patente del reino alemán en 1877 (DRP 532, 4 de agosto de 1877). ^{[16] : páginas 51-52}
• 1879: El ingeniero alemán Carl Benz construye un prototipo de motor de gasolina de dos tiempos . ^[22]

• 
  1860 motor de gasolina Lenoir
• 
  1864-1875 prototipo de carro Marcus
• 
  Motor listo de Brayton de la década de 1870

1880–1899

• 1881: El ingeniero escocés Dugald Clerk patenta el primer diseño de motor de dos tiempos comercialmente exitoso . ^{[23] [24]} Este motor se encuentra entre los primeros en utilizar un sobrealimentador . ^[25]
• 1885: Se construye el Benz Patent-Motorwagen , a menudo considerado el primer automóvil ^[26] . Estaba propulsado por un motor monocilíndrico de cuatro tiempos y 0,55 kW (0,74 CV). ^[27]
• 1885: El ingeniero alemán Gottlieb Daimler construye la Daimler Reitwagen , a menudo considerada la primera motocicleta ^{[28] [29] [30]} . El Reitwagen estaba propulsado por el motor de reloj de pie , un motor monocilíndrico de alta velocidad (600 rpm) ^[31] que producía 0,37 kW (0,50 hp).
• 1888: El ingeniero sueco Gustaf de Laval inventa la boquilla de Laval , utilizada en varios motores de cohetes y motores a reacción .
• 1888: El inventor francés Félix Millet patenta un motor rotativo (que no debe confundirse con un motor Wankel sin pistones). Este motor de cinco cilindros se instaló en la rueda trasera de una bicicleta para su uso en la motocicleta Millet de 1894-1895 .
• 1889: El ingeniero alemán Wilhelm Maybach construye el primer motor en V. ^[32]
• 1889: Se crea el primer bloque motor de aluminio. ^[33]
• 1891: Comienza la producción del motor de petróleo Hornsby-Akroyd , a menudo considerado un predecesor del motor diésel. El motor fue diseñado por el inventor inglés Herbert Akroyd Stuart.
• 1892: El ingeniero alemán Rudolf Diesel escribe el ensayo Teoría y construcción de un motor térmico racional . ^{[16] : pág. 394} El ensayo analiza varios conceptos que llevaron a la invención del motor diésel .
• 1897: Maschinenfabrik Augsburg , en Alemania, construye el primer motor diésel funcional, llamado Motor 250/400 y diseñado por Rudolf Diesel.
• 1897: Carl Benz construye el primer motor plano . La configuración utilizada más tarde se conoció como motor bóxer , debido a que los pistones "golpeaban" hacia adelante y hacia atrás simultáneamente. ^[34]
• 1897: El ingeniero alemán Robert Bosch adapta un magneto de encendido para su uso en el motor de un vehículo de motor . ^[35]

1900-1919

• 1902: El ingeniero francés Léon Levavasseur construye el primer motor V8 . El motor llamado Antoinette 8V se utilizó en los primeros aviones franceses.
• 1903: El inventor noruego Ægidius Elling construye la primera turbina de gas que fue capaz de producir más energía de la necesaria para hacer funcionar sus propios componentes . ^[36]
• 1904: El primer motor de válvulas en cabeza en un automóvil de producción en masa se instala en el sedán americano Buick Modelo B.
• 1905: El ingeniero suizo Alfred Büchi patenta el turbocompresor accionado por escape .
• 1905: Se utiliza por primera vez la desactivación del cilindro . ^[37]
• 1908: Se prueba la primera turbina de gas Holzwarth en Alemania. La Holzwarth es una forma de turbina de gas de volumen constante donde la combustión tiene lugar en una cámara cerrada por válvulas. ^{[38] [39] [40]}
• 1908: El primer motor rotativo del mundo producido para aviones en cantidades comerciales, el Gnome Omega de siete cilindros , comienza a ser producido por la empresa francesa Société Des Moteurs Gnome . ^[41]
• 1910: El primer motor de árbol de levas en cabeza en un automóvil de producción en masa se instala en el automóvil de lujo italiano Isotta Fraschini Tipo KM .
• 1913: El ingeniero francés René Lorin patenta el diseño ramjet para un motor a reacción . ^[42]

1920-1939

• 1921: El ingeniero francés Maxime Guillaume patenta el concepto de motor de turbina de gas de flujo axial .
• 1925: El ingeniero sueco Jonas Hesselman construye el primer motor de gasolina con inyección directa , el motor Hesselman para camiones y autobuses . ^{[43] [44]}
• 1926: En el artículo de investigación Aerodynamic Theory of Turbine Design del ingeniero inglés Alan Arnold Griffith se proponen mejoras teóricas en la eficiencia de los motores a reacción . Entre las sugerencias se encuentran el diseño de un turbohélice y el cambio de las palas de la turbina de un perfil plano a un perfil aerodinámico .
• 1926: El físico estadounidense Robert Goddard construye el primer cohete de propulsor líquido .
• 1926: El primer motor de doble árbol de levas en cabeza para un automóvil de producción se instala en el deportivo inglés Sunbeam de 3 litros .
• 1927: Se publica un importante libro de referencia para el diseño de motores a reacción : Steam and Gas Turbines , del ingeniero eslovaco Aurel Stodola . ^[45]
• 1930: El concepto de motor turborreactor es patentado por el ingeniero inglés Frank Whittle . La primera operación exitosa de este motor ocurrió en 1937.
• 1931: El ingeniero estadounidense Robert Goddard diseña el primer motor a reacción en funcionamiento . ^[46]
• 1935: Comienza la producción en Alemania del primer motor diésel de producción en serie para un turismo, el Mercedes-Benz OM 138 .
• 1937: Los inventores alemanes Hans von Ohain y Ernst Heinkel construyen el primer motor turborreactor , el prototipo de motor Heinkel HeS 1 . En 1939, el motor sucesor Heinkel HeS 3 completó el primer vuelo de un avión propulsado por turborreactor.

1940-1979

• 1941: El motorjet Caproni Campini CC2 , diseñado por el ingeniero italiano Secondo Campini , fue el primer avión en incorporar un postquemador . El primer vuelo de un CC2, con sus postquemadores en funcionamiento, tuvo lugar el 11 de abril de 1941. ^{[47] [48]}
• 1942: El primer avión propulsado por un motor a reacción operativo, el cazabombardero alemán Messerschmitt Me 262 , completa su primer vuelo.
• 1949: El primer avión propulsado por un motor ramjet , el Leduc 0.10 , completa un vuelo de prueba. El motor ramjet fue diseñado por el ingeniero francés René Leduc .
• 1952: El primer sistema de inyección de combustible para un turismo de producción (un sistema de inyección mecánica producido por Robert Bosch GmbH ) se utiliza en el sedán pequeño alemán Goliath GP700 .
• 1957: El ingeniero alemán Felix Wankel construye el primer prototipo funcional del motor Wankel sin pistones (a veces llamado motor rotativo ) .
• 1957: Primer uso de la inyección electrónica de combustible (EFI) en un automóvil de pasajeros de producción, utilizando el sistema American Bendix Electrojector .
• 1967: El Rolls-Royce RB.203 Trent se convierte en el primer motor de tres carretes . ^[49]
• 1969: El motor Pratt & Whitney JT9D fue el primer motor a reacción de alta relación de derivación que propulsaba un avión de pasajeros de fuselaje ancho. ^[50]
• 1970: Se crea el primer motor turbofan con engranajes . ^[50]
• 1979: Honda lanza la Honda NR500 con pistones ovalados. ^[51]

1980 al presente

• 1981: El coche Ferrari 126C F1 utilizó un motor turboalimentado Hot V en 1981. ^[52]
• 1983: Isuzu construye un motor cerámico que funciona con diésel y consume la mitad de combustible que otros motores comparables de la época. Se utilizó cerámica como material en los cilindros del motor. ^{[53] [54]}
• 1985: El ventilador propfan GE36 de General Electric funciona por primera vez. ^[55]
• 1989: VTEC se introdujo como un sistema DOHC (doble árbol de levas en cabeza) en Japón en el Honda Integra XSim de 1989 ^[56]
• Principios de la década de 1990: los carburadores habían sido reemplazados por inyección de combustible . ^{[57] [58]}
• 1991: Toyota desarrolla asientos de válvulas revestidos con láser . Entraron en producción en masa en 1997. ^{[59] [60]}
• 1995: Toyota presenta el VVT-i . ^[61]
• 1998: De 1998 a 2000, el equipo McLaren de Fórmula Uno utilizó motores Mercedes-Benz con pistones de aleación de berilio y aluminio . ^[62] El uso de componentes de motor de berilio fue prohibido tras una protesta de la Scuderia Ferrari . ^[63] En un momento dado, el material también se utilizó en camisas de cilindros. ^[64]
• 2004: El primer avión propulsado por scramjet , el prototipo X-43 de la NASA , completa un vuelo de prueba.
• 2006: Mercedes-Benz adopta el uso de pulverización por arco de doble hilo para producir camisas de cilindros muy lisas. ^{[sesenta y cinco]}
• 2006: El BMW Hydrogen 7 se ofrece con un motor de combustión interna de hidrógeno ^[66]
• 2008: El BMW N63 fue el primer motor turboalimentado Hot V de producción, utilizado en el BMW X6 fabricado en EE. UU. desde 2008. ^[67]
• 2008: Ford publica el uso de un proceso de arco de alambre transferido por plasma para fabricar camisas de cilindros muy suaves, utilizado en la producción en masa en 2015. ^{[68] [69]}
• 2011: Mitsubishi desarrolla una turbina de gas con una temperatura de combustión de 1600°C. ^[70]
• 2013: General Electric comienza el desarrollo del GE9X con una relación de compresión de 61:1. ^[71]
• 2014: Liquidpiston muestra un prototipo de motor con un diseño similar a un motor Wankel invertido: la cámara de combustión es triangular mientras que el rotor es ovalado. ^[72]
• 2016: Qoros Auto muestra un vehículo con motor de pistón sin levas . En 2020, Koenigsegg volvió a mostrar la idea. ^{[73] [74] [75]}
• 2017: El Infiniti QX50 2019 está disponible con un motor turboalimentado de relación de compresión variable . ^[76]
• 2017: Achates Power muestra una eficiencia térmica de freno máxima del 55 por ciento en un motor alternativo. ^[77]
• 2020: Maserati introduce el encendido por precámara en su motor Nettuno disponible comercialmente . ^{[78] [79]}
• 2021: Durante la conferencia COP26 , 24 países se comprometieron a que todos los automóviles nuevos vendidos fueran vehículos de cero emisiones (prohibiendo efectivamente la producción de automóviles con motor de gasolina o diésel) para el año 2040.
• 2022: El motor Avadi MA-250 presenta un diseño en el que el pistón y las bielas giran durante el funcionamiento del motor. ^[80]
• 2022: Hyundai detiene el desarrollo de motores de combustión interna. ^[81]
• 2023: GAC Group desarrolla el primer motor para automóviles propulsado por amoníaco . ^{[82] [83]}

Ver también

• Cronología de la tecnología de motores térmicos
• Cronología de las marcas de vehículos de motor

Referencias

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