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motor radial

Motor radial en un biplano .

El motor radial es una configuración de motor de combustión interna de tipo alternativo en la que los cilindros "irradian" hacia afuera desde un cárter central como los radios de una rueda. Se parece a una estrella estilizada cuando se ve de frente y en algunos otros idiomas se le llama "motor estelar".

La configuración radial se usaba comúnmente para motores de aviones antes de que los motores de turbina de gas se volvieran predominantes.

Operación del motor

Piezas móviles que muestran el funcionamiento de un radial pequeño típico de cinco cilindros.
Los pistones son dorados y las válvulas en rosa, la biela maestra en violeta pálido, las bielas esclavas en azul, el cigüeñal/contrapeso en gris y el anillo de distribución y las levas en rojo.
Biela maestra (vertical) y bielas esclavas de un Pratt & Whitney R-1535 Twin Wasp Junior de catorce cilindros y dos filas

Dado que los ejes de los cilindros son coplanares, no todas las bielas pueden fijarse directamente al cigüeñal , a menos que se utilicen bielas de horquilla mecánicamente complejas, ninguna de las cuales ha tenido éxito. En cambio, los pistones están conectados al cigüeñal con un conjunto de varilla maestra y articulación. Un pistón, el más alto en la animación, tiene una varilla maestra con conexión directa al cigüeñal. Los pistones restantes fijan las fijaciones de sus bielas a anillos alrededor del borde de la biela maestra. Se pueden agregar "filas" adicionales de cilindros radiales para aumentar la capacidad del motor sin aumentar su diámetro.

Los radiales de cuatro tiempos tienen un número impar de cilindros por fila, de modo que se puede mantener un orden de encendido constante de cada pistón , lo que proporciona un funcionamiento suave. Por ejemplo, en un motor de cinco cilindros el orden de encendido es 1, 3, 5, 2, 4 y de regreso al cilindro 1. Además, esto siempre deja un espacio de un pistón entre el pistón en su carrera de combustión y el pistón en su carrera de combustión. compresión. La carrera activa ayuda directamente a comprimir el siguiente cilindro a disparar, haciendo que el movimiento sea más uniforme. Si se utilizara un número par de cilindros, no sería factible un ciclo de encendido en el mismo tiempo.

Como ocurre con la mayoría de los motores de cuatro tiempos, el cigüeñal necesita dos revoluciones para completar los cuatro tiempos de cada pistón (admisión, compresión, combustión, escape). El anillo del árbol de levas está diseñado para girar más lento y en dirección opuesta al cigüeñal. Sus lóbulos de leva están colocados en dos filas; uno para las válvulas de admisión y otro para las válvulas de escape. El motor radial normalmente utiliza menos lóbulos de leva que otros tipos. Por ejemplo, en el motor de la ilustración animada, cuatro lóbulos de leva sirven a las 10 válvulas de los cinco cilindros, mientras que se necesitarían 10 para un motor en línea típico con la misma cantidad de cilindros y válvulas.

La mayoría de los motores radiales utilizan válvulas de asiento en cabeza impulsadas por varillas de empuje y elevadores en una placa de levas concéntrica con el cigüeñal, con algunos motores radiales más pequeños, como el Kinner B-5 y el ruso Shvetsov M-11 , que utilizan árboles de levas individuales dentro del cárter para cada uno. cilindro. Algunos motores utilizan válvulas de camisa , como el Bristol Hercules de 14 cilindros y el Bristol Centaurus de 18 cilindros , que son más silenciosos y de funcionamiento más suave pero requieren tolerancias de fabricación mucho más estrictas . [ cita necesaria ]

Historia

Aeronave

Radial continental , 1944
Pratt & Whitney R-1340 radial montado en helicóptero Sikorsky H-19

CM Manly construyó un motor radial de cinco cilindros refrigerado por agua en 1901, una conversión de uno de los motores rotativos de Stephen Balzer , para el avión del Aeródromo de Langley . El motor de Manly producía 52 caballos de fuerza (39 kW) a 950 rpm. [1]

En 1903-1904, Jacob Ellehammer utilizó su experiencia en la construcción de motocicletas para construir el primer motor radial refrigerado por aire del mundo, un motor de tres cilindros que utilizó como base para un modelo de cinco cilindros más potente en 1907. Este fue instalado en su triplano . e hizo varios saltos cortos en vuelo libre. [2]

Otro de los primeros motores radiales fue el Anzani de tres cilindros , construido originalmente como una configuración de "ventilador" W3, uno de los cuales impulsó al Blériot XI de Louis Blériot a través del Canal de la Mancha . Antes de 1914, Alessandro Anzani había desarrollado motores radiales que iban desde 3 cilindros (espaciados a 120°), lo suficientemente temprano como para haber sido utilizados en algunos ejemplos construidos en Francia del famoso Blériot XI de la fábrica Blériot original, hasta un enorme motor de 20 cilindros. Motor de 200 CV (150 kW), con sus cilindros dispuestos en cuatro filas de cinco cilindros cada una. [1]

La mayoría de los motores radiales están refrigerados por aire , pero uno de los primeros motores radiales de mayor éxito (y el primer diseño "estacionario" producido para aviones de combate de la Primera Guerra Mundial) fue la serie Salmson 9Z de motores radiales de nueve cilindros refrigerados por agua que se produjeron en grandes cantidades. Georges Canton y Pierre Unné patentaron el diseño del motor original en 1909 y se lo ofrecieron a la empresa Salmson ; el motor se conocía a menudo como Canton-Unné. [3]

De 1909 a 1919, el motor radial fue eclipsado por su pariente cercano, el motor rotativo , que se diferenciaba del llamado radial "estacionario" en que el cárter y los cilindros giraban con la hélice. Era similar en concepto al radial posterior, la principal diferencia era que la hélice estaba atornillada al motor y el cigüeñal a la estructura del avión. El problema de la refrigeración de los cilindros, un factor importante en los primeros radiales "estacionarios", se solucionó gracias a que el motor generaba su propio flujo de aire de refrigeración. [4]

En la Primera Guerra Mundial, muchos aviones franceses y aliados volaron con motores rotativos Gnome , Le Rhône , Clerget y Bentley , cuyos últimos ejemplares alcanzaron los 250 hp (190 kW), aunque ninguno de los de más de 160 hp (120 kW) tuvo éxito. En 1917, el desarrollo de motores rotativos iba a la zaga de los nuevos motores en línea y de tipo V, que en 1918 producían hasta 400 hp (300 kW) y propulsaban a casi todos los nuevos aviones de combate franceses y británicos.

La mayoría de los aviones alemanes de la época utilizaban motores de 6 cilindros en línea refrigerados por agua. Motorenfabrik Oberursel hizo copias con licencia de los motores rotativos Gnome y Le Rhône, y Siemens-Halske construyó sus propios diseños, incluido el motor rotativo de once cilindros Siemens-Halske Sh.III , que era inusual para la época al estar engranado a través de un tren de engranajes cónicos. en el extremo trasero del cárter sin que el cigüeñal estuviera firmemente montado en la estructura del avión, de modo que los componentes internos de trabajo del motor (el cigüeñal totalmente interno "flotando" en sus cojinetes del cárter, con sus bielas y pistones) giraban en la dirección opuesta a el cárter y los cilindros, que todavía giraban como lo hacía la propia hélice, ya que todavía estaba firmemente sujeta a la parte frontal del cárter, como con los rotativos alemanes regulares de umlaufmotor .

Al final de la guerra, el motor rotativo había alcanzado los límites del diseño, particularmente en lo que respecta a la cantidad de combustible y aire que podía introducirse en los cilindros a través del cigüeñal hueco, mientras que los avances tanto en la metalurgia como en la refrigeración de los cilindros permitieron finalmente el motor estacionario. Motores radiales que reemplazan a los motores rotativos. A principios de la década de 1920, Le Rhône convirtió varios de sus motores rotativos en motores radiales estacionarios.

En 1918 , se apreciaron las ventajas potenciales de los motores radiales refrigerados por aire sobre los motores en línea refrigerados por agua y los motores rotativos refrigerados por aire que habían propulsado los aviones de la Primera Guerra Mundial, pero no se materializaron. Los diseñadores británicos habían producido el radial ABC Dragonfly en 1917, pero no pudieron resolver los problemas de enfriamiento, y no fue hasta la década de 1920 que Bristol y Armstrong Siddeley produjeron radiales confiables refrigerados por aire, como el Bristol Jupiter [5] y el Armstrong Siddeley. jaguar . [ cita necesaria ]

En los Estados Unidos, el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA) señaló en 1920 que los radiales refrigerados por aire podrían ofrecer un aumento en la relación potencia-peso y la confiabilidad; en 1921, la Marina de los EE. UU. había anunciado que sólo encargaría aviones equipados con radiales refrigerados por aire y otras armas aéreas navales hicieron lo mismo. El motor J-1 de Charles Lawrance se desarrolló en 1922 con financiación de la Marina y, utilizando cilindros de aluminio con revestimientos de acero, funcionó durante unas 300 horas sin precedentes, en una época en la que una resistencia de 50 horas era normal. A instancias del Ejército y la Armada, Wright Aeronautical Corporation compró la empresa de Lawrance y los motores posteriores se construyeron bajo el nombre de Wright. Los motores radiales dieron confianza a los pilotos de la Armada que realizaban vuelos de largo alcance sobre el agua. [6]

El motor radial J-5 Whirlwind de 1925 de 225 hp (168 kW) de Wright fue ampliamente reivindicado como "el primer motor de avión verdaderamente confiable". [7] Wright contrató a Giuseppe Mario Bellanca para diseñar un avión para exhibirlo, y el resultado fue el Wright-Bellanca WB-1 , que voló por primera vez ese mismo año. El J-5 se utilizó en muchos aviones avanzados de la época, incluido el Spirit of St. Louis de Charles Lindbergh , en el que realizó el primer vuelo transatlántico en solitario. [8]

En 1925 se fundó la empresa estadounidense Pratt & Whitney , que competía con los motores radiales de Wright. La oferta inicial de Pratt & Whitney, el R-1340 Wasp , se probó más tarde ese año, comenzando una línea de motores durante los siguientes 25 años que incluía el Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp de 14 cilindros y dos filas . Se produjeron más Twin Wasps que cualquier otro motor de pistón de aviación en la historia de la aviación; Se construyeron casi 175.000. [9]

oso raro

En el Reino Unido, la Bristol Airplane Company se concentraba en el desarrollo de radiales como los radiales Júpiter, Mercurio y Hércules con válvula de manguito . Alemania, Japón y la Unión Soviética comenzaron construyendo versiones con licencia de los radiales Armstrong Siddeley, Bristol, Wright o Pratt & Whitney antes de producir sus propias versiones mejoradas. [ cita necesaria ] Francia continuó el desarrollo de varios motores rotativos pero también produjo motores derivados de los diseños de Bristol, especialmente el Júpiter.

Aunque otras configuraciones de pistón y turbohélices han tomado el relevo en los aviones modernos propulsados ​​por hélice , Rare Bear , que es un Grumman F8F Bearcat equipado con un motor radial Wright R-3350 Duplex-Cyclone , sigue siendo el avión propulsado por pistón más rápido . [10] [11]

125.334 unidades del Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp estadounidense de doble hilera y 18 cilindros , con una cilindrada de 2.800 in³ (46 L) y entre 2.000 y 2.400 hp (1.500-1.800 kW), impulsaron el monomotor estadounidense Vought . F4U Corsair , Grumman F6F Hellcat , Republic P-47 Thunderbolt , bimotor Martin B-26 Marauder , Douglas A-26 Invader , Northrop P-61 Black Widow , etc. El mencionado de menor cilindrada de la misma firma (30 litros), El radial Twin Wasp de 14 cilindros y dos hileras se utilizó como diseño de motor principal para el B-24 Liberator , el PBY Catalina y el Douglas C-47 , y cada diseño se encuentra entre los líderes de producción en números de producción de todos los tiempos para cada tipo de fuselaje. diseño.

Los radiales de dos hileras de la serie American Wright Cyclone impulsaban aviones de combate estadounidenses: el Twin Cyclone de 14 cilindros y casi 43 litros de cilindrada impulsaba el monomotor Grumman TBF Avenger , el bimotor norteamericano B-25 Mitchell y algunas versiones del Douglas. A-20 Havoc , con el enorme Duplex -Cyclone de 18 cilindros, doble fila y casi 55 litros de cilindrada que impulsa al Boeing B-29 Superfortress de cuatro motores y otros.

La oficina de diseño soviética Shvetsov OKB-19 fue la única fuente de diseño para todos los motores radiales producidos en fábrica por el gobierno soviético utilizados en sus aviones de la Segunda Guerra Mundial, comenzando con el Shvetsov M-25 (basado en el Wright Cyclone 9 estadounidense ). s) y pasó a diseñar el Shvetsov ASh-82 de catorce cilindros radial de 41 litros de cilindrada para cazas, y el enorme radial de dieciocho cilindros Shvetsov ASh-73 de 58 litros de cilindrada en 1946, el diseño radial de menor cilindrada del Shvetsov OKB durante la guerra era el Shvetsov M-11 radial de cinco cilindros y 8,6 litros de cilindrada, de diseño local.

Más de 28.000 unidades del BMW 801 alemán de 42 litros de cilindrada, 14 cilindros y dos filas de asientos , con entre 1.560 y 2.000 CV (1.540-1.970 CV, o 1.150-1.470 kW), impulsaban el Focke alemán monoplaza y monomotor. -Wulf Fw 190 Würger , y bimotor Junkers Ju 88 .

En Japón, la mayoría de los aviones estaban propulsados ​​por motores radiales refrigerados por aire, como el Mitsubishi Zuisei de 14 cilindros (11.903 unidades, por ejemplo, Kawasaki Ki-45 ), Mitsubishi Kinsei (12.228 unidades, por ejemplo, Aichi D3A ), Mitsubishi Kasei (16.486 unidades, por ejemplo, Kawanishi) . H8K ), Nakajima Sakae (30.233 unidades, por ejemplo, Mitsubishi A6M y Nakajima Ki-43 ), y Nakajima Homare de 18 cilindros (9.089 unidades, por ejemplo, Nakajima Ki-84 ). El Kawasaki Ki-61 y el Yokosuka D4Y eran raros ejemplos de aviones japoneses con motores en línea refrigerados por líquido en ese momento, pero más tarde también fueron rediseñados para adaptarse a motores radiales como el Kawasaki Ki-100 y el Yokosuka D4Y 3.

En Gran Bretaña, Bristol produjo radiales con válvulas de manguito y válvulas de asiento convencionales : de los diseños con válvulas de manguito, más de 57.400 motores Hércules impulsaron los Vickers Wellington , Short Stirling , Handley Page Halifax y algunas versiones del Avro Lancaster , más de 8.000 de los pioneros. Los Bristol Perseus con válvulas de manguito se utilizaron en varios tipos, y más de 2.500 de los radiales británicos de mayor cilindrada de producción de la firma de Bristol que utilizaban válvulas de manguito, los Bristol Centaurus , se utilizaron para impulsar el Hawker Tempest II y el Sea Fury . Los radiales con válvulas de asiento de la misma empresa incluían: alrededor de 32.000 Bristol Pegasus utilizados en Short Sunderland , Handley Page Hampden y Fairey Swordfish y más de 20.000 ejemplares del Mercury de nueve cilindros de 1925 de la empresa se utilizaron para impulsar el Westland Lysander , Bristol. Blenheim y Blackburn Skua .

Tanques

En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, cuando se dio cuenta de la necesidad de vehículos blindados, los diseñadores se enfrentaron al problema de cómo propulsar los vehículos y recurrieron al uso de motores de avión, entre ellos los de tipo radial. Los motores de avión radiales proporcionaban mayores relaciones potencia-peso y eran más confiables que los motores de vehículos en línea convencionales disponibles en ese momento. Sin embargo, esta dependencia tenía una desventaja: si los motores estaban montados verticalmente, como en el M3 Lee y el M4 Sherman , su diámetro comparativamente grande daba al tanque una silueta más alta que los diseños que usaban motores en línea. [ cita necesaria ]

El Continental R-670 , un motor aeronáutico radial de 7 cilindros que voló por primera vez en 1931, se convirtió en un motor de tanque ampliamente utilizado, instalándose en el M1 Combat Car , M2 Light Tank , M3 Stuart , M3 Lee y LVT-2 Water Buffalo. . [ cita necesaria ]

El Guiberson T-1020 , un motor aeronáutico diésel radial de 9 cilindros, se utilizó en el M1A1E1 , mientras que el Continental R975 entró en servicio en el M4 Sherman , el M7 Priest , el cazacarros M18 Hellcat y el obús autopropulsado M44 . [ cita necesaria ]

radiales modernos

Motor radial de avión de cuatro tiempos Scarlett mini 5

Varias empresas continúan fabricando radiales en la actualidad. Vedeneyev produce el radial M-14P de 360 ​​a 450 hp (270 a 340 kW) como el que se usa en los aviones acrobáticos Yakovlev y Sukhoi . El M-14P también es utilizado por constructores de aviones caseros , como el Culp Special y el Culp Sopwith Pup, [12] Pitts S12 "Monster" y el Murphy "Moose" . Rotec Aerosport de Australia ofrece motores de 7 cilindros de 110 hp (82 kW) y 150 hp (110 kW) de 9 cilindros. HCI Aviation [13] ofrece el R180 de 5 cilindros (75 hp (56 kW)) y el R220 de 7 cilindros (110 hp (82 kW)), disponibles "listos para volar" y como un kit de construcción propia. Verner Motor de la República Checa fabrica varios motores radiales con potencias de 25 a 150 hp (19 a 112 kW). [14] Los motores radiales en miniatura para modelos de aviones están disponibles en OS Engines , Saito Seisakusho de Japón y Shijiazhuang de China, y Evolution (diseñado por Wolfgang Seidel de Alemania y fabricado en India) y Technopower en los EE. UU. [ cita necesaria ]

Comparación con motores en línea.

El coche de carreras Monaco-Trossi de 1935, un raro ejemplo de uso automovilístico [15]

Los sistemas de refrigeración líquida son generalmente más vulnerables a los daños en combate. Incluso los daños menores por metralla pueden provocar fácilmente una pérdida de refrigerante y el consiguiente sobrecalentamiento del motor, mientras que un motor radial refrigerado por aire puede no verse afectado en gran medida por daños menores. [16] Los radiales tienen cigüeñales más cortos y rígidos, un motor radial de un solo banco necesita solo dos cojinetes de cigüeñal en comparación con los siete necesarios para un motor en línea de seis cilindros y refrigeración líquida de rigidez similar. [17]

Si bien un radial de un solo banco permite que todos los cilindros se enfríen por igual, no ocurre lo mismo con los motores de varias filas donde los cilindros traseros pueden verse afectados por el calor que sale de la fila delantera y el flujo de aire queda enmascarado. [18]

Una posible desventaja de los motores radiales es que tener los cilindros expuestos al flujo de aire aumenta considerablemente la resistencia . La respuesta fue la adición de capós especialmente diseñados con deflectores para forzar el aire entre los cilindros. El primer carenado eficaz para reducir la resistencia que no afectó la refrigeración del motor fue el anillo Townend británico o "anillo de arrastre" que formaba una banda estrecha alrededor del motor que cubría las culatas, reduciendo la resistencia. El Comité Asesor Nacional de Aeronáutica estudió el problema y desarrolló la capota NACA que redujo aún más la resistencia y mejoró la refrigeración. Desde entonces, casi todos los motores radiales de aviones han utilizado capotas tipo NACA. [Nota 1]

Si bien los motores en línea refrigerados por líquido continuaron siendo comunes en los nuevos diseños hasta finales de la Segunda Guerra Mundial , los motores radiales dominaron después hasta que fueron superados por los motores a reacción, con el Hawker Sea Fury de finales de la guerra y el Grumman F8F Bearcat , dos de los motores de pistón de producción más rápidos. avión propulsado jamás construido, que utiliza motores radiales.

hidrobloqueo

Siempre que un motor radial permanece apagado durante más de unos pocos minutos, el aceite o el combustible pueden drenar hacia las cámaras de combustión de los cilindros inferiores o acumularse en los tubos de admisión inferiores, listos para ser aspirados hacia los cilindros cuando arranca el motor. A medida que el pistón se acerca al punto muerto superior (PMS) de la carrera de compresión, este líquido, al ser incompresible, detiene el movimiento del pistón. Arrancar o intentar arrancar el motor en tales condiciones puede provocar que la biela se doble o rompa. [21]

Otros tipos de motor radial

Radiales de varias filas

La Wasp Major , una radial de cuatro hileras

Originalmente, los motores radiales tenían una fila de cilindros, pero a medida que aumentaron los tamaños de los motores se hizo necesario agregar filas adicionales. El primer motor de configuración radial conocido que utilizó un diseño de dos hileras fue el motor rotativo Gnôme "Double Lambda" de 160 hp de 1912, diseñado como una versión de 14 cilindros y dos hileras del motor Lambda de siete cilindros y una hilera de 80 hp de la empresa . rotativo, sin embargo, los problemas de confiabilidad y enfriamiento limitaron su éxito.

Los diseños de dos filas comenzaron a aparecer en gran número durante la década de 1930, cuando el tamaño y el peso de los aviones crecieron hasta el punto en que los motores de una sola fila de la potencia requerida eran simplemente demasiado grandes para ser prácticos. Los diseños de dos filas a menudo tenían problemas de enfriamiento con el banco de cilindros trasero, pero se introdujeron una variedad de deflectores y aletas que eliminaron en gran medida estos problemas. La desventaja fue un área frontal relativamente grande que tuvo que dejarse abierta para proporcionar suficiente flujo de aire, lo que aumentó la resistencia. Esto dio lugar a importantes discusiones en la industria a finales de la década de 1930 sobre la posibilidad de utilizar radiales para aviones de alta velocidad como los cazas modernos. [ cita necesaria ]

La solución se introdujo con el BMW 801 de 14 cilindros y dos filas radiales. Kurt Tank diseñó un nuevo sistema de enfriamiento para este motor que usaba un ventilador de alta velocidad para soplar aire comprimido en canales que llevan aire al centro de los bancos, donde una serie de deflectores dirigían el aire sobre todos los cilindros. Esto permitió que la capota se ajustara firmemente alrededor del motor, reduciendo la resistencia y al mismo tiempo proporcionando (después de una serie de experimentos y modificaciones) suficiente aire de refrigeración a la parte trasera. Este concepto básico pronto fue copiado por muchos otros fabricantes, y muchos aviones de finales de la Segunda Guerra Mundial volvieron al diseño radial a medida que comenzaron a introducirse diseños más nuevos y mucho más grandes. [ cita necesaria ] Los ejemplos incluyen el Bristol Centaurus en el Hawker Sea Fury y el Shvetsov ASh-82 en el Lavochkin La-7 . [ cita necesaria ]

Para obtener una potencia aún mayor, no se consideró viable agregar más filas debido a la dificultad de proporcionar el flujo de aire requerido a los bancos traseros. Se diseñaron motores más grandes, en su mayoría utilizando refrigeración por agua, aunque esto aumentó considerablemente la complejidad y eliminó algunas de las ventajas del diseño radial refrigerado por aire. Un ejemplo de este concepto es el BMW 803 , que nunca entró en servicio. [ cita necesaria ]

Un estudio importante [ ¿cuál? ] en el flujo de aire alrededor de radiales utilizando túneles de viento y otros sistemas se llevó a cabo en los EE. UU. y demostró que se disponía de un amplio flujo de aire con un diseño cuidadoso. Esto llevó al R-4360 , que tiene 28 cilindros dispuestos en una configuración de mazorca de maíz de 4 filas . El R-4360 entró en servicio en grandes aviones estadounidenses en el período posterior a la Segunda Guerra Mundial . Estados Unidos y la Unión Soviética continuaron experimentando con radiales más grandes, pero el Reino Unido abandonó tales diseños en favor de versiones más nuevas del Centaurus y de movimiento rápido para el uso de turbohélices como el Armstrong Siddeley Python y el Bristol Proteus , que fácilmente producían más potencia que los radiales. sin el peso ni la complejidad. [ cita necesaria ]

Se siguieron construyendo grandes radiales para otros usos, aunque ya no son habituales. Un ejemplo es el motor diésel Zvezda M503 de 5 toneladas con 42 cilindros en 6 filas de 7, que desplaza 143,6 litros (8760 pulgadas cúbicas) y produce 3942 hp (2940 kW). Tres de ellos se utilizaron en los rápidos barcos de misiles clase Osa . [ cita necesaria ] Otro fue el Lycoming XR-7755 , que fue el motor de avión de pistón más grande jamás construido en los Estados Unidos con 36 cilindros con un total de aproximadamente 7750 in³ (127 L) de desplazamiento y una potencia de 5000 caballos de fuerza (3700 kilovatios).

Radiales diésel

Motor de avión radial diésel Packard DR-980
Un motor radial diésel de dos tiempos de Nordberg Manufacturing Company para fines de generación de energía y accionamiento de bombas.

Si bien la mayoría de los motores radiales se han producido para gasolina, también existen motores radiales diésel. Dos ventajas principales favorecen a los motores diésel : menor consumo de combustible y menor riesgo de incendio. [ cita necesaria ]

paquete

Packard diseñó y construyó un motor de avión radial diésel de 9 cilindros y 980 pulgadas cúbicas (16,06 litros), el DR-980 de 225 caballos de fuerza (168 kW), en 1928. El 28 de mayo de 1931, un Bellanca CH-300 propulsado por un DR-980 . con 481 galones de combustible, pilotado por Walter Edwin Lees y Frederick Brossy estableció el récord de permanecer en el aire durante 84 horas y 32 minutos sin repostar combustible. [22] Este récord se mantuvo durante 55 años hasta que lo superó el Rutan Voyager . [23]

Brístol

El Bristol Phoenix experimental de 1928-1932 fue probado en vuelo con éxito en un Westland Wapiti y estableció récords de altitud en 1934 que duraron hasta la Segunda Guerra Mundial. [ cita necesaria ]

clérigo

En 1932 la empresa francesa Clerget desarrolló el 14D, un motor radial diésel de dos tiempos y 14 cilindros . Después de una serie de mejoras, en 1938 el modelo 14F2 producía 520 hp (390 kW) a una potencia de crucero de 1910 rpm, con una relación potencia-peso cercana a la de los motores de gasolina contemporáneos y un consumo específico de combustible de aproximadamente el 80% del de un motor de gasolina equivalente. Durante la Segunda Guerra Mundial la investigación continuó, pero no se produjo ninguna producción en masa debido a la ocupación nazi. En 1943, el motor había crecido hasta producir más de 1.000 caballos de fuerza (750 kW) con un turbocompresor . Después de la guerra, la empresa Clerget se integró en la empresa SNECMA y tenía planes para un motor diésel de 32 cilindros de 4.000 CV (3.000 kW), pero en 1947 la empresa abandonó el desarrollo de motores de pistón en favor de los emergentes motores de turbina. [ cita necesaria ]

Nordberg

La Nordberg Manufacturing Company de Estados Unidos desarrolló y produjo una serie de grandes motores diésel radiales de dos tiempos desde finales de la década de 1940 para la producción eléctrica, principalmente en fundiciones de aluminio y para bombear agua. Se diferenciaban de la mayoría de los radiales en que tenían un número par de cilindros en un solo banco (o fila) y una biela maestra doble inusual. Se construyeron variantes que podían funcionar con diésel, gasolina o mezclas de ambos. Varias instalaciones de potencia que utilizan una gran cantidad de estos motores se realizaron en los EE. UU. [24]

DME

Electro-Motive Diesel (EMD) construyó los motores "pancake" 16-184 y 16-338 para uso marino. [25]

Zoche

Los aerodiésel Zoche son un prototipo de diseño radial que tiene un número par de cilindros, cuatro u ocho; pero esto no es problemático, porque son motores de dos tiempos , con el doble de golpes de potencia que un motor de cuatro tiempos por rotación del cigüeñal. [26] [ se necesita fuente de terceros ]

Motores radiales de aire comprimido

Se han diseñado varios motores radiales que funcionan con aire comprimido, principalmente para su uso en modelos de aviones y en compresores de gas. [27]

Modelos de motores radiales.

Varios modelos de motores multicilíndricos de 4 tiempos han estado disponibles comercialmente en una configuración radial, comenzando con el FR5-300 de cinco cilindros y 3,0 pulgadas cúbicas de la firma japonesa OS Max. (50 cm 3 ) de cilindrada radial "Sirius" en 1986. La empresa estadounidense "Technopower" había fabricado motores radiales de cinco y siete cilindros de menor cilindrada ya en 1976, pero el motor de la empresa OS fue el primer motor radial producido en serie. El diseño de motores en la historia del aeromodelismo . Desde entonces, la firma rival Saito Seisakusho en Japón ha producido un modelo propio de motor radial de cuatro tiempos, cinco cilindros y tamaño similar como rival directo del diseño OS, y Saito también ha creado una serie de modelos de tres cilindros alimentados con metanol y gasolina. Motores radiales que van desde 0,90 cu.in. (15 cm 3 ) a 4,50 pulgadas cúbicas. (75 cm 3 ) de cilindrada, ahora también disponibles todos en formato de encendido por chispa de hasta 84 cm 3 de cilindrada para uso con gasolina. [28] La empresa alemana Seidel fabricaba anteriormente motores radiales modelo de radiocontrol "grandes" de siete y nueve cilindros (a partir de 35 cm 3 de cilindrada), principalmente para encendido con bujías incandescentes, con un motor radial experimental de catorce cilindros y dos filas. probado: la empresa estadounidense Evolution vende ahora los radiales diseñados por Seidel y su fabricación se realiza en la India. [ cita necesaria ]

Ver también

Notas

  1. ^ Se ha afirmado que la cubierta NACA generó un empuje adicional debido al efecto Meredith , mediante el cual el calor agregado al aire que se forzaba a través de los conductos entre los cilindros expandía el aire de enfriamiento de escape, produciendo empuje cuando se forzaba a través de una boquilla. El efecto Meredith requiere una alta velocidad del aire y un diseño cuidadoso para generar un escape adecuado del aire caliente a alta velocidad; la cubierta NACA no fue diseñada para lograr esto, ni el efecto habría sido significativo a bajas velocidades del aire. [19] El efecto se utilizó en los radiadores de varios aviones de mediados de la década de 1940 que usaban motores refrigerados por líquido, como el Spitfire y el Mustang , [20] y ofreció una mejora menor en aviones posteriores con motor radial, incluido el Fw. 190 .

Referencias

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  4. ^ Nahúm, Andrés (1999). El motor aero rotativo . NMSI Trading Ltd. ISBN 1-900747-12-X.
  5. ^ Gunston, Bill (1989). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos . Cambridge, Reino Unido: Patrick Stephens Ltd. págs. 29, 31 y 44. ISBN 1-85260-163-9.
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  7. ^ Herrmann, Dorothy (1993). Anne Morrow Lindbergh: un regalo para la vida. Ticknor y campos. pag. 28.ISBN _ 0-395-56114-0.
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