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motor rotativo

Un Le Rhône 9C de 80 caballos de fuerza (60 kW) , un motor rotativo típico de la Primera Guerra Mundial. Los tubos de cobre transportan la mezcla de aire y combustible desde el cárter hasta las culatas actuando colectivamente como un colector de admisión .
Este Le Rhône 9C instalado en un avión de combate Sopwith Pup en el Museo Fleet Air Arm .
Tenga en cuenta la estrechez del pedestal de montaje para el cigüeñal fijo (2013) y el tamaño del motor.
Moto Megola con motor rotativo montado en la rueda delantera.

El motor rotativo es uno de los primeros tipos de motor de combustión interna , generalmente diseñado con un número impar de cilindros por fila en una configuración radial . El cigüeñal del motor permaneció estacionario en funcionamiento, mientras que todo el cárter y los cilindros adjuntos giraban alrededor de él como una unidad. Su principal aplicación fue en la aviación, aunque también se utilizó en algunas de las primeras motocicletas y automóviles .

Este tipo de motor fue muy utilizado como alternativa a los motores convencionales en línea ( rectos o en V ) durante la Primera Guerra Mundial y los años inmediatamente anteriores a ese conflicto. Se ha descrito como "una solución muy eficaz a los problemas de potencia, peso y fiabilidad". [1]

A principios de la década de 1920, las limitaciones inherentes de este tipo de motor lo habían dejado obsoleto.

Descripción

Distinción entre motores "rotativos" y "radiales"

Un motor rotativo es esencialmente un motor de ciclo Otto estándar , con cilindros dispuestos radialmente alrededor de un cigüeñal central como un motor radial convencional , pero en lugar de tener un bloque de cilindros fijo con un cigüeñal giratorio , el cigüeñal permanece estacionario y todo el bloque de cilindros gira alrededor de él. . En la forma más común, el cigüeñal se fijaba sólidamente a la estructura del avión y la hélice simplemente se atornillaba a la parte delantera del cárter .

Animación de un motor rotativo de siete cilindros con orden de encendido de pistones alternos.

Esta diferencia también tiene mucho impacto en el diseño (lubricación, encendido, admisión de combustible, refrigeración, etc.) y el funcionamiento (ver más abajo).

El Musée de l'Air et de l'Espace de París exhibe un modelo funcional especial "seccionado" de un motor con siete cilindros dispuestos radialmente. Alterna entre los modos rotativo y radial para demostrar la diferencia entre los movimientos internos de los dos tipos de motor. [2]

Acuerdo

Al igual que los motores radiales "fijos", los rotativos generalmente se construían con un número impar de cilindros (generalmente 5, 7 o 9), de modo que se pudiera mantener un orden de disparo constante de cada pistón para proporcionar un funcionamiento suave. Los motores rotativos con un número par de cilindros eran en su mayoría del tipo "dos filas".

La mayoría de los motores rotativos estaban dispuestos con los cilindros apuntando hacia afuera desde un solo cigüeñal, en la misma forma general que un radial, pero también había motores rotativos bóxer [3] e incluso rotativos de un solo cilindro .

Ventajas y desventajas

Tres factores clave contribuyeron al éxito del motor rotativo en ese momento: [4]

Los diseñadores de motores siempre habían sido conscientes de las muchas limitaciones del motor rotativo, por lo que cuando los motores de estilo estático se volvieron más confiables y ofrecieron mejores pesos específicos y consumo de combustible, los días del motor rotativo estaban contados.

El Bentley BR2 de finales de la Primera Guerra Mundial era el motor rotativo más grande y potente; Llegó a un punto más allá del cual este tipo de motor no podía desarrollarse más, [6] y fue el último de su tipo en ser adoptado en el servicio de la RAF.

Control de motor rotativo

Rotativos monosopape

A menudo se afirma que los motores rotativos no tenían acelerador y, por lo tanto, la potencia sólo podía reducirse cortando intermitentemente el encendido mediante un interruptor "blip" . Esto sólo era cierto para el tipo "Monosoupape" (válvula única), que llevaba la mayor parte del aire al cilindro a través de la válvula de escape, que permanecía abierta durante una parte de la carrera descendente del pistón. Por tanto, la mezcla de combustible y aire en el cilindro no se podía controlar a través de la admisión del cárter. El "acelerador" (válvula de combustible) de un monosoupape proporcionaba sólo un grado limitado de regulación de velocidad, ya que abrirlo hacía que la mezcla fuera demasiado rica, mientras que cerrarla la hacía demasiado pobre (en cualquier caso, calaba rápidamente el motor o dañaba los cilindros). . Los primeros modelos presentaban una forma pionera de sincronización variable de válvulas en un intento de dar un mayor control, pero esto provocó que las válvulas se quemaran y, por lo tanto, se abandonó. [7]

La única forma de hacer funcionar un motor Monosoupape suavemente a revoluciones reducidas era con un interruptor que cambiaba la secuencia de encendido normal de modo que cada cilindro disparaba solo una vez cada dos o tres revoluciones del motor, pero el motor permanecía más o menos en equilibrio. [8] Al igual que con el uso excesivo del interruptor "blip": hacer funcionar el motor en esa configuración durante demasiado tiempo provocó que grandes cantidades de combustible y aceite no quemados llegaran al escape y se acumularan en el capó inferior, donde se produjo un incendio notorio. peligro.

Rotaciones "normales"

La mayoría de los rotativos tenían válvulas de entrada normales, de modo que el combustible (y el aceite lubricante) entraba en los cilindros ya mezclado con aire, como en un motor de cuatro tiempos normal. Aunque el carburador convencional, con la capacidad de mantener constante la relación combustible/aire en un rango de aperturas del acelerador, estaba impedido por el cárter giratorio; Era posible ajustar el suministro de aire a través de una válvula de mariposa separada o "bloctube". El piloto necesitaba ajustar el acelerador a la posición deseada (generalmente completamente abierto) y luego ajustar la mezcla de combustible/aire para adaptarla usando una palanca de "ajuste fino" separada que controlaba la válvula de suministro de aire (a la manera de un control de estrangulamiento manual). . Debido a la gran inercia rotacional del motor rotativo, era posible ajustar la mezcla adecuada de combustible y aire mediante prueba y error sin calarlo, aunque esto variaba según los distintos tipos de motor y, en cualquier caso, requería mucha práctica para adquirirlo. la habilidad necesaria. Después de arrancar el motor con una configuración conocida que le permitiera funcionar en ralentí, se abrió la válvula de aire hasta obtener la velocidad máxima del motor.

Era posible acelerar un motor en marcha para reducir las revoluciones cerrando la válvula de combustible a la posición requerida mientras se reajustaba la mezcla de combustible y aire para adaptarla. Este proceso también era complicado, por lo que la reducción de potencia, especialmente al aterrizar, a menudo se lograba cortando intermitentemente el encendido usando el interruptor intermitente.

Cortar los cilindros mediante interruptores de encendido tenía el inconveniente de permitir que el combustible siguiera pasando a través del motor, engrasando las bujías y dificultando el arranque suave. Además, la mezcla de petróleo crudo y combustible podría acumularse en el capó. Como esto podría provocar un incendio grave al soltar el interruptor, se convirtió en una práctica común cortar parte o la totalidad de la parte inferior del capó básicamente circular en la mayoría de los motores rotativos o equiparlo con ranuras de drenaje.

En 1918, un manual de Clerget aconsejaba mantener todo el control necesario mediante el uso de los controles de combustible y aire, y arrancar y detener el motor encendiendo y apagando el combustible. El procedimiento de aterrizaje recomendado implicó cerrar el suministro de combustible usando la palanca de combustible, mientras se dejaba encendido el interruptor intermitente. La hélice hizo que el motor siguiera girando sin entregar potencia mientras el avión descendía. Era importante dejar el encendido puesto para permitir que las bujías siguieran chispeando y evitar que se engrasaran, de modo que el motor pudiera (si todo iba bien) reiniciarse simplemente volviendo a abrir la válvula de combustible. Se recomendó a los pilotos que no utilizaran un interruptor de corte de encendido, ya que eventualmente dañaría el motor. [7]

Los pilotos de aviones supervivientes o de reproducción equipados con motores rotativos todavía consideran que el interruptor intermitente es útil durante el aterrizaje, ya que proporciona una manera más confiable y rápida de iniciar la energía si es necesario, en lugar de correr el riesgo de que el motor se cale repentinamente o de que falle un molino de viento. arrancar el motor en el peor momento posible.

Historia

Mijo

Una motocicleta Félix Millet de 1897

Félix Millet mostró un motor rotativo de cinco cilindros integrado en una rueda de bicicleta en la Exposición Universal de París en 1889. Millet había patentado el motor en 1888, por lo que debe ser considerado el pionero del motor rotativo de combustión interna. Una máquina propulsada por su motor participó en la carrera París-Burdeos-París de 1895 y el sistema fue puesto en producción por Darracq and Company London en 1900. [9]

hargrave

Lawrence Hargrave desarrolló por primera vez un motor rotativo en 1889 utilizando aire comprimido, con la intención de utilizarlo en vuelos propulsados. El peso de los materiales y la falta de calidad del mecanizado impidieron que se convirtiera en una unidad de potencia eficaz. [10]

balzer

Stephen M. Balzer de Nueva York, un ex relojero, construyó motores rotativos en la década de 1890. [11] Estaba interesado en el diseño rotativo por dos razones principales:

Balzer produjo un automóvil de tres cilindros con motor rotativo en 1894 y luego se involucró en los intentos del aeródromo de Langley , que lo llevaron a la bancarrota mientras intentaba fabricar versiones mucho más grandes de sus motores. Posteriormente, el asistente de Langley, Charles M. Manly , convirtió el motor rotativo de Balzer a funcionamiento radial estático, creando el notable motor Manly-Balzer .

De Dion Bouton

La famosa compañía De Dion-Bouton produjo un motor rotativo experimental de 4 cilindros en 1899. Aunque estaba destinado a uso aeronáutico, no se instaló en ningún avión. [9]

Adams-Farwell

Un rotativo de cinco cilindros Adams-Farwell adaptado para la experimentación con helicópteros.

Los automóviles de la empresa Adams-Farwell , con los primeros prototipos rodantes de la empresa que utilizaban motores rotativos de 3 cilindros diseñados por Fay Oliver Farwell en 1898, llevaron a la producción de automóviles Adams-Farwell con motores rotativos primero de 3 cilindros y, muy poco después, de 5 cilindros. más tarde, en 1906, como otro de los primeros fabricantes de automóviles estadounidenses que utilizaba motores rotativos fabricados expresamente para uso automotriz. Emil Berliner patrocinó el desarrollo del concepto de diseño del motor rotativo Adams-Farwell de cinco cilindros como unidad de potencia ligera para sus fallidos experimentos con helicópteros. Posteriormente, los motores Adams-Farwell impulsaron aviones de ala fija en los EE. UU. Después de 1910. También se ha afirmado que el diseño del Gnôme se derivó del Adams-Farwell, ya que se informa que se demostró un automóvil Adams-Farwell al ejército francés en 1904. A diferencia de los motores Gnôme posteriores, y al igual que los motores rotativos de aviación Clerget 9B y Bentley BR1 posteriores , los motores rotativos Adams-Farwell tenían válvulas de entrada y escape convencionales montadas en las culatas. [9]

Gnomo

Vistas en sección del motor Gnome

El motor Gnome fue obra de los tres hermanos Seguin, Louis, Laurent y Augustin. Eran ingenieros talentosos y nietos del famoso ingeniero francés Marc Seguin . En 1906, el hermano mayor, Louis, había formado la Société des Moteurs Gnome [12] para construir motores estacionarios para uso industrial, habiendo autorizado la producción del motor estacionario monocilíndrico Gnom a Motorenfabrik Oberursel , quien, a su vez, construyó motores Gnome autorizados. para aviones alemanes durante la Primera Guerra Mundial.

A Louis se unió su hermano Laurent, quien diseñó un motor rotativo específicamente para uso aeronáutico, utilizando cilindros de motor Gnom . Se dice que el primer motor experimental de los hermanos fue un modelo de 5 cilindros que desarrollaba 34 hp (25 kW) y era un motor radial en lugar de rotativo, pero no sobreviven fotografías del modelo experimental de cinco cilindros. Luego, los hermanos Seguin recurrieron a los motores rotativos en aras de una mejor refrigeración, y el primer motor rotativo de producción del mundo, el "Omega" de 7 cilindros, refrigerado por aire y 50 hp (37 kW), se mostró en el Salón del Automóvil de París de 1908. El primer Gnome Omega construido todavía existe y ahora se encuentra en la colección del Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian . [13] Los Seguin utilizaron el material de mayor resistencia disponible (aleación de acero de níquel recientemente desarrollada) y mantuvieron el peso bajo mecanizando componentes de metal sólido, utilizando las mejores máquinas herramienta estadounidenses y alemanas para crear los componentes del motor; La pared del cilindro de un Gnome de 50 hp tenía solo 1,5 mm (0,059 pulgadas) de espesor, mientras que las bielas estaban fresadas con canales centrales profundos para reducir el peso. Si bien tenía una potencia algo baja en términos de unidades de potencia por litro, su relación potencia-peso era de 1 hp (0,75 kW) por kg.

Al año siguiente, 1909, el inventor Roger Ravaud instaló uno en su Aéroscaphe , una combinación de hidroala y avión, en el que participó en los concursos de lanchas a motor y aviación en Mónaco. El uso del Gnome por parte de Henry Farman en la famosa competición aeronáutica de Reims de ese año lo llevó a la fama, cuando ganó el Gran Premio por la mayor distancia volada sin escalas (180 kilómetros) y también estableció un récord mundial de vuelo de resistencia. El primer vuelo exitoso en hidroavión, el Le Canard de Henri Fabre , fue propulsado por un Gnome Omega el 28 de marzo de 1910, cerca de Marsella .

La producción de rotativos Gnome aumentó rápidamente, con unos 4.000 producidos antes de la Primera Guerra Mundial, y Gnome también produjo una versión de dos filas (el Double Omega de 100 hp), el Gnome Lambda más grande de 80 hp y el Double Lambda de dos filas de 160 hp. Según los estándares de otros motores de la época, el Gnome no se consideraba particularmente temperamental y se le atribuyó el mérito de ser el primer motor capaz de funcionar durante diez horas entre revisiones. [14]

En 1913, los hermanos Seguin introdujeron la nueva serie Monosoupape ("válvula única"), que reemplazó las válvulas de entrada en los pistones mediante el uso de una sola válvula en cada culata, que funcionaba como válvula de entrada y escape. La velocidad del motor se controlaba variando el tiempo de apertura y el alcance de las válvulas de escape mediante palancas que actuaban sobre los rodillos de los taqués de las válvulas, un sistema que luego se abandonó debido a que las válvulas se quemaban. El peso del Monosoupape era ligeramente menor que el de los motores de dos válvulas anteriores y utilizaba menos aceite lubricante. El Monosoupape de 100 CV estaba construido con 9 cilindros y desarrollaba su potencia nominal a 1.200 rpm. [15] El posterior motor rotativo Gnome 9N de nueve cilindros y 160 hp utilizó el diseño de válvula Monosoupape al tiempo que agregaba el factor de seguridad de un sistema de encendido dual , y fue el último diseño de motor rotativo conocido en utilizar dicho formato de válvula de culata. El 9N también presentaba una configuración de encendido inusual que permitía alcanzar valores de salida de niveles de potencia de la mitad, un cuarto y un octavo mediante el uso del interruptor cupé y un interruptor giratorio especial de cinco posiciones que seleccionaba cuál del trío. Se seleccionarían niveles de potencia alternativos cuando se presionara el interruptor del cupé, lo que le permitiría cortar todo el voltaje de chispa en los nueve cilindros, en intervalos espaciados uniformemente para lograr los múltiples niveles de reducción de potencia. [16] La reproducción en condiciones de volar del caza monoplano Fokker D.VIII tipo sombrilla en el aeródromo Old Rhinebeck, propulsado exclusivamente con un Gnome 9N, a menudo demuestra el uso de la capacidad de salida de cuatro niveles de su Gnome 9N tanto en tierra como en vuelo.

Un motor alemán Oberursel U.III en exhibición en un museo

Los motores rotativos producidos por las empresas Clerget y Le Rhône utilizaban válvulas convencionales accionadas por varilla de empuje en la culata, pero utilizaban el mismo principio de aspirar la mezcla de combustible a través del cigüeñal; los Le Rhône tenían prominentes tubos de admisión de cobre que iban desde el cárter hasta el parte superior de cada cilindro para admitir la carga de admisión.

El Gnome de siete cilindros y 80 hp (60 kW) era el estándar al estallar la Primera Guerra Mundial, como Gnome Lambda, y rápidamente se utilizó en una gran cantidad de diseños de aviones. Era tan bueno que varias empresas lo licenciaron, incluida la empresa alemana Motorenfabrik Oberursel , que diseñó el motor Gnom original. Oberursel fue comprado más tarde por Fokker , cuya copia Gnome Lambda de 80 hp era conocida como Oberursel U.0. No era nada raro que el Gnôme Lambdas francés, tal como se utilizaba en los primeros ejemplos del biplano Bristol Scout , se encontrara con versiones alemanas, que impulsaban los Fokker EI Eindeckers en combate, a partir de la segunda mitad de 1915.

Los únicos intentos de producir motores rotativos de dos hileras en cualquier volumen fueron realizados por Gnome, con su diseño Doble Lambda de catorce cilindros y 160 hp, y con el clon del diseño Doble Lambda de principios de la Primera Guerra Mundial de la firma alemana Oberursel, el U.III. de la misma potencia. Mientras que un ejemplar del Doble Lambda impulsó uno de los aviones de carreras monocasco de Deperdussin hasta alcanzar una velocidad récord mundial de casi 204 km/h (126 mph) en septiembre de 1913, sólo se sabe que se instaló el Oberursel U.III. en unos pocos aviones militares de producción alemana, el monoplano de combate Fokker E.IV y el biplano de combate Fokker D.III , cuyos fracasos para convertirse en tipos de combate exitosos se debieron en parte a la mala calidad del motor alemán, que era propenso a desgastarse. después de sólo unas pocas horas de vuelo de combate.

Primera Guerra Mundial

Un Siemens-Halske Sh.III conservado en el Technisches Museum Wien (Museo de Tecnología de Viena). Este motor impulsó varios tipos de aviones de combate alemanes hacia el final de la Primera Guerra Mundial.

La favorable relación potencia-peso de los rotativos fue su mayor ventaja. Mientras que los aviones más grandes y pesados ​​dependían casi exclusivamente de motores convencionales en línea, muchos diseñadores de aviones de combate prefirieron los motores rotativos hasta el final de la guerra.

Los rotativos tenían una serie de desventajas, en particular un consumo de combustible muy alto, en parte porque el motor normalmente funcionaba a máxima aceleración y también porque la sincronización de las válvulas a menudo no era la ideal. El consumo de petróleo también fue muy elevado. Debido a la carburación primitiva y la ausencia de un verdadero sumidero , el aceite lubricante se añadió a la mezcla de combustible y aire. Esto hizo que los vapores del motor estuvieran cargados de humo proveniente del aceite parcialmente quemado. El aceite de ricino fue el lubricante elegido, ya que sus propiedades lubricantes no se vieron afectadas por la presencia del combustible y su tendencia a formar goma era irrelevante en un sistema de lubricación de pérdida total. Un efecto secundario desafortunado fue que los pilotos de la Primera Guerra Mundial inhalaron y tragaron una cantidad considerable de aceite durante el vuelo, lo que provocó diarrea persistente . [18] La ropa de vuelo usada por los pilotos de motores rotativos se empapaba habitualmente con aceite.

La masa giratoria del motor también lo convertía, en efecto, en un gran giroscopio . Durante el vuelo nivelado el efecto no era especialmente evidente, pero al girar la precesión giroscópica se hacía perceptible. Debido a la dirección de rotación del motor, los giros a la izquierda requerían esfuerzo y se producían relativamente lentamente, combinados con una tendencia a levantar el morro, mientras que los giros a la derecha eran casi instantáneos, con una tendencia a bajar el morro. [19] En algunos aviones, esto podría ser ventajoso en situaciones como peleas aéreas. El Sopwith Camel sufrió hasta tal punto que requirió timón izquierdo para girar tanto a la izquierda como a la derecha, y podría ser extremadamente peligroso si el piloto aplicaba toda la potencia en la parte superior de un bucle a bajas velocidades. Se advirtió a los pilotos en prácticas de Camel que intentaran sus primeros giros bruscos a la derecha sólo en altitudes superiores a 1000 pies (300 m). [20] El enemigo alemán más famoso del Camel, el triplano Fokker Dr.I , también usaba un motor rotativo, generalmente el clon Oberursel Ur.II del motor Le Rhone 9J de 110 hp de fabricación francesa.

Ya antes de la Primera Guerra Mundial se intentó superar el problema de la inercia de los motores rotativos. Ya en 1906, Charles Benjamin Redrup había demostrado al Royal Flying Corps en Hendon un motor "sin reacción" en el que el cigüeñal giraba en una dirección y el bloque de cilindros en la dirección opuesta, cada uno impulsando una hélice. Un desarrollo posterior de esto fue el motor 'Hart' sin reacción de 1914 diseñado por Redrup, en el que solo había una hélice conectada al cigüeñal, pero giraba en la dirección opuesta al bloque de cilindros, anulando así en gran medida los efectos negativos. Esto resultó demasiado complicado para una operación confiable y Redrup cambió el diseño a un motor radial estático, que luego se probó en los aviones experimentales Vickers FB12b y FB16 , [21] desafortunadamente sin éxito.

A medida que avanzaba la guerra, los diseñadores de aviones exigieron cantidades cada vez mayores de potencia. Los motores en línea pudieron satisfacer esta demanda mejorando sus límites superiores de revoluciones, lo que significó más potencia. Las mejoras en la sincronización de válvulas, los sistemas de encendido y los materiales livianos hicieron posible estas revoluciones más altas y, al final de la guerra, el motor promedio había aumentado de 1200 rpm a 2000. La rotativa no pudo hacer lo mismo debido al arrastre de los cilindros giratorios por el aire. Por ejemplo, si un modelo de principios de la guerra de 1200 rpm aumentaba sus revoluciones a solo 1400, la resistencia de los cilindros aumentaba un 36%, ya que la resistencia del aire aumenta con el cuadrado de la velocidad. A bajas revoluciones, la resistencia podía simplemente ignorarse, pero a medida que aumentaba el número de revoluciones, el rotor ponía cada vez más potencia para hacer girar el motor, quedando menos para proporcionar un empuje útil a través de la hélice.

Animación del funcionamiento interno de Siemens-Halske Sh.III

Diseños birotativos Siemens-Halske

Siemens hizo un intento inteligente de rescatar el diseño, de manera similar al concepto de motor británico "sin reacción" de Redrup . El cárter (con la hélice todavía sujeta directamente a la parte delantera) y los cilindros giraban en sentido antihorario a 900 rpm, como se ve externamente desde un punto de vista "de frente", mientras que el cigüeñal (que a diferencia de otros diseños, nunca "emergió" del cárter ) y otras piezas internas giraban en el sentido de las agujas del reloj a la misma velocidad, por lo que el conjunto funcionaba efectivamente a 1800 rpm. Esto se logró mediante el uso de engranajes cónicos en la parte trasera del cárter, lo que dio como resultado el Siemens-Halske Sh.III de once cilindros , con menos resistencia y menos torque neto. [22] : 4–5  Utilizado en varios tipos de finales de la guerra, en particular el caza Siemens-Schuckert D.IV , la baja velocidad de funcionamiento del nuevo motor, junto con hélices grandes y de paso grueso que a veces tenían cuatro palas (como el SSW D.IV usado), proporcionó a los modelos propulsados ​​por este excelente índice de ascenso, y en algunos ejemplos del último motor Sh.IIIa de producción se llegó a decir que entregaba hasta 240 caballos de fuerza. [22] : 12 

Un nuevo avión con propulsión rotativa, el D.VIII de Fokker , fue diseñado al menos en parte para proporcionar algún uso a la acumulación de motores Ur.II de 110 hp (82 kW) que de otro modo serían redundantes en la fábrica de Oberursel , clones del rotativo Le Rhône 9J .

Debido al bloqueo aliado del transporte marítimo, los alemanes eran cada vez más incapaces de obtener el aceite de ricino necesario para lubricar adecuadamente sus motores rotativos. Los sustitutos nunca fueron del todo satisfactorios, lo que provocó un aumento de las temperaturas de funcionamiento y una reducción de la vida útil del motor. [23] [24] [25]

De la posguerra

Cuando terminó la guerra, el motor rotativo se había vuelto obsoleto y desapareció de su uso con bastante rapidez. La Royal Air Force británica probablemente utilizó motores rotativos durante más tiempo que la mayoría de los demás operadores. El caza estándar de posguerra de la RAF, el Sopwith Snipe , utilizó el motor rotativo Bentley BR2 como el motor rotativo más potente (con unos 230 hp (170 kW)) jamás construido por los aliados de la Primera Guerra Mundial . El avión de entrenamiento estándar de la RAF de los primeros años de la posguerra, el Avro 504 K, originario de 1914, tenía un soporte universal para permitir el uso de varios tipos diferentes de rotativos de baja potencia, de los cuales había un gran excedente. De manera similar, el avión de entrenamiento avanzado sueco FVM Ö1 Tummelisa , equipado con un motor rotativo Le-Rhone-Thulin de 90 hp (67 kW), sirvió hasta mediados de los años treinta.

Los diseñadores tuvieron que equilibrar el bajo costo de los motores excedentes de guerra con su pobre eficiencia de combustible y el gasto operativo de su sistema de lubricación de pérdida total, y a mediados de la década de 1920, los motores rotativos habían sido desplazados más o menos por completo incluso en el servicio británico, en gran parte por la nueva generación de radiales "estacionarios" refrigerados por aire como los Armstrong Siddeley Jaguar y Bristol Jupiter .

Continuaron los experimentos con el concepto de motor rotativo.

La primera versión del motor Michel de 1921, un inusual motor de levas de pistones opuestos , utilizaba el principio de un motor rotativo, en el sentido de que su "bloque de cilindros" giraba. Pronto fue reemplazado por una versión con los mismos cilindros y levas, pero con cilindros estacionarios y la pista de levas girando en lugar de un cigüeñal. Una versión posterior abandonó por completo la leva y utilizó tres cigüeñales acoplados.

En 1930, los pioneros de los helicópteros soviéticos, Boris N. Yuriev y Alexei M. Cheremukhin, ambos empleados del Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI, el Instituto Central Aerohidrodinámico), construyeron una de las primeras máquinas prácticas de rotor de elevación única con su TsAGI 1-EA. Helicóptero de rotor, propulsado por dos motores rotativos M-2 diseñados y construidos por los soviéticos, copias mejoradas del motor rotativo Gnome Monosoupape de la Primera Guerra Mundial. El TsAGI 1-EA estableció un récord de altitud no oficial de 605 metros (1985 pies) Cheremukhin lo piloteó el 14 de agosto de 1932 con la potencia de sus motores rotativos M-2 gemelos. [26]

Uso en coches y motos.

Aunque los motores rotativos se utilizaban principalmente en aviones, algunos automóviles y motocicletas se construyeron con motores rotativos. Quizás la primera fue la motocicleta Millet de 1892. Una motocicleta famosa, que ganó muchas carreras, fue la Megola , que tenía un motor rotativo dentro de la rueda delantera. Otra motocicleta con motor rotativo fue la Redrup Radial de 1912 de Charles Redrup , que era un motor rotativo de tres cilindros y 303 cc instalado en varias motocicletas de Redrup.

En 1904 se construyó en Gales el motor Barry , también diseñado por Redrup: un motor bóxer giratorio de 2 cilindros que pesaba 6,5 ​​kg [3] se montó dentro del bastidor de una motocicleta.

La motocicleta Megola alemana de principios de la década de 1920 utilizaba un motor rotativo de cinco cilindros en el diseño de su rueda delantera.

En la década de 1940 Cyril Pullin desarrolló la Powerwheel , una rueda con un motor monocilíndrico giratorio , embrague y freno de tambor dentro del buje, pero nunca entró en producción.

Otros motores rotativos

Además de la configuración de cilindros que se mueven alrededor de un cigüeñal fijo, varios diseños de motores diferentes también se denominan motores rotativos . El motor rotativo sin pistones más notable , el motor rotativo Wankel , ha sido utilizado por NSU en el automóvil Ro80 , por Mazda en una variedad de automóviles como la serie RX y en algunas aplicaciones de aviación experimentales.

A finales de la década de 1970 se probó un motor conceptual llamado Bricklin-Turner Rotary Vee. [27] [28] La V rotativa tiene una configuración similar a la máquina de vapor de codo . Los pares de pistones se conectan como miembros sólidos en forma de V, con cada extremo flotando en un par de grupos de cilindros giratorios. Los pares de grupos de cilindros giratorios están dispuestos con sus ejes en un amplio ángulo en V. Los pistones de cada grupo de cilindros se mueven paralelos entre sí en lugar de en dirección radial. Este diseño de motor no ha entrado en producción. El Rotary Vee estaba destinado a impulsar el Bricklin SV-1 .

Ver también

Notas

  1. ^ Nahúm, Andrés (1999). El motor aero rotativo . NMSI Trading Ltd. pág. 40.ISBN _ 1-900747-12-X.
  2. ^ "Vídeo de Vimeo de la visualización del modelo cinético de sección transversal de aviación alterna" rotativa / radial "del Musee de l'Air". Archivado desde el original el 2 de julio de 2019 . Consultado el 7 de noviembre de 2016 .
  3. ^ ab "Charles Benjamin Redrup". Archivado desde el original el 15 de julio de 2017 . Consultado el 11 de abril de 2008 .
  4. ^ Notas técnicas de Air Board , RAF Air Board, 1917. Reimpreso por Camden Miniature Steam Services, 1997
  5. ^ por ejemplo, compare Gnome Monosoupape con Bentley BR2
  6. ^ Gunston, Bill (1986). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos . Wellingborough: Patrick Stephens. págs. 22-26.
  7. ^ ab Nahum, Andrew (1999). El motor aero rotativo . NMSI Trading Ltd. págs. 44–45. ISBN 1-900747-12-X.
  8. ^ Donovan, Frank; Frank Robert Donovan (1962). Las primeras águilas . Dodd, Mead. pag. 154.
  9. ^ abc Nahum, Andrew (1999). El motor aero rotativo . NMSI Trading Ltd. pág. 20.ISBN _ 1-900747-12-X.
  10. Hargrave, Lawrence (1850 – 1915) Archivado el 24 de mayo de 2011 en Wayback Machine . Diccionario australiano de biografía en línea.
  11. ^ "Patentes de automóviles Balzer". Museo Nacional de Historia Americana. 2016-11-02. Archivado desde el original el 30 de junio de 2011 . Consultado el 29 de junio de 2011 .
  12. ^ "SAFRAN" (en francés). Archivado desde el original el 28 de febrero de 2011 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 . El 6 de junio de 1905, Louis et Laurent Seguin fondent la société des moteurs Gnome à Gennevilliers
  13. ^ "Motor rotativo Gnome Omega No. 1". Institución Smithsonian. Archivado desde el original el 19 de abril de 2012 . Consultado el 14 de abril de 2012 .
  14. ^ Genchi, Giuseppe; Sorge, Francesco (2012), Koetsier, Teun; Ceccarelli, Marco (eds.), "The Rotary Aero Engine from 1908 to 1918", Exploraciones en la historia de las máquinas y mecanismos , Dordrecht: Springer Países Bajos, vol. 15, págs. 349–362, doi :10.1007/978-94-007-4132-4_24, ISBN 978-94-007-4131-7, recuperado el 12 de diciembre de 2022
  15. ^ Vivian, E. Charles (2004). Una historia de la aeronáutica . Editorial Kessinger. pag. 255.ISBN _ 1-4191-0156-0.
  16. ^ Murrin, Fred; Phillips, Terry. "(A) Mire el motor rotativo Gnôme 9N". kozaero.com . Kozaero. Archivado desde el original el 9 de junio de 2021 . Consultado el 13 de agosto de 2021 . Para mantener el motor funcionando sin problemas con ajustes de potencia reducidos, era necesario que el interruptor selector desconectara todos los cilindros a intervalos uniformemente espaciados. También fue beneficioso hacer que todos los cilindros se encendieran periódicamente para mantenerlos calientes y evitar que las bujías se ensuciaran con aceite. El interruptor selector tiene cinco posiciones, cero (0) para apagado y cuatro posiciones de funcionamiento, del uno al cuatro (1-4) (ver Foto 5). El Gnôme 9N tenía dos magnetos (y dos bujías por cilindro) y el interruptor selector estaba conectado únicamente al magneto derecho, por lo que era necesario que el piloto apagara el magneto izquierdo si quería cambiar la velocidad del motor.
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