El motor rotatorio era un de tipo precoz del motor de aviones de la combustión interna, utilizado sobre todo en los años poco antes y durante la Primera Guerra Mundial . También se utiliza en algunas motocicletas y los coches .
En concepto, un motor rotatorio es simple. Es un motor estándar del ciclo de Otto, pero en vez de tener un bloque de cilindro fijo ortodoxo con el cigüeñal giratorio como con el motor radial, el cigüeñal sigue siendo inmóvil y el bloque de cilindro entero gira alrededor de él. En la forma más común, el cigüeñal fue fijado sólidamente a un marco de los aviones, y al propulsor empernado simplemente sobre el frente del bloque de cilindro.
El efecto de girar una masa muy grande era un efecto giroscópico de la rueda volante grande inherente, allanando la energía y reduciendo la vibración. La vibración había sido tal problema grave en otros diseños convencionales del motor de pistón que las ruedas volantes pesadas tuvieron que ser agregadas. Porque los cilindros ellos mismos funcionaron como una rueda volante, los motores de pistón rotatorio tenían típicamente una ventaja del cociente del Energía-a-peso sobre motores más convencionales.
La mayoría de los motores rotatorios fueron arreglados con los cilindros señalados hacia fuera de un solo cigüeñal, en la misma forma general que un radial, pero había también los motores rotatorios del boxeador e incluso rotaries monocilíndricos .
Historia en aviones
El Lorenzo Hargrave primero desarrolló un motor rotatorio en 1889 usar el aire comprimido, pensando para que sea utilizado en vuelo accionado. El peso de materiales y la carencia de trabajar a máquina de la calidad lo previnieron que se convertía en una unidad de energía eficaz. Los primeros rotaries eficaces fueron construidos por el Stephen Balzer, que estaba interesado en el diseño por dos razones principales:
Para generar 100 caballos de fuerza (75 el kilovatio) en el bajo RPM en el cual los motores del día funcionaron, la pulsación que resultaba de cada movimiento de la combustión era absolutamente grande. Para amortiguar estos pulsos, los motores necesitaron montar una rueda volante grande, que agregó el peso. En el diseño rotatorio el motor sí mismo doblado como su propia rueda volante, así los rotaries podía ser más ligero que los motores semejantemente clasificados del diseño regular.
Los cilindros tenían buena circulación de aire sobre ellos incluso cuando los aviones en los cuales fueron montados todavía se sentaban, que era una preocupación importante dada las aleaciones ellos tuvieron que trabajar con en ese entonces. Los motores tempranos de Balzer incluso no utilizaron refrescar-aletas, una característica de cada otro diseño refrigerado, y una que es complejo y costoso fabricar.
Los diseños de Balzer primero eran prontos para usar en 1899, en cuya hora eran los más avanzados del mundo. Otros motores de aviones no alcanzarían en el funcionamiento por una década. Él entonces hizo implicado en tentativas del aeródromo del de s de Langley ', que lo arruinaron mientras que él intentó hacer versiones mucho más grandes.
El avance principal siguiente en el diseño era serie de Gnôme de Louis y de Lorenzo Seguin 1908 . Este diseño fue desarrollado de un motor inmóvil previsto para el uso industrial ligero, el Gnom del solo-cilindro alemán, que los hermanos producían debajo de licencia Motorenfabrik Oberursel . Esencialmente tomaron varios cilindros de Gnom y los combinaron en un eje común para producir un siete-cilindro rotatorio, el Gnôme Omega No.1 existe y sigue siendo en la colección del aire nacional y del museo de espacio del Smithsonian. Una versión de la producción de la Omega entonces pronto alcanzó el mercado de la aviación, alambique como 7 cilindro 50 caballos de fuerza (37 kilovatio), que pronto alcanzó 80 caballos de fuerza (60 kilovatio), y eventual 110 caballos de fuerza (80 kilovatio). El motor estaba en este 80 posterior; caballos de fuerza (60 el estándar del kilovatio) cuando la Primera Guerra Mundial comenzó, como la lambda de Gnôme, y el gnomo rápidamente se encontró que era utilizado en una gran cantidad de diseños de los aviones. Era tan bueno que fue autorizado por un número de compañías, incluyendo la firma alemana de Oberursel que diseñó el motor original de Gnom. Oberursel fue comprado más adelante por Fokker, cuya copia de la lambda de Gnôme de 80 caballos de fuerza era conocida como el Oberursel U. Era en absoluto infrecuente para Gnômes francés, según lo utilizado en los ejemplos más tempranos del biplano del explorador de Bristol, para resolver las versiones alemanas, accionando Fokker E.I Eindeckers, en el combate, comenzando durante la 3ultima mitad de 1915.
El Gnôme (y sus copias) tenían un número de características que lo hicieron único, incluso entre los rotaries. Notablemente, el combustible era mezclado y rociado en el centro del motor a través de un cigüeñal hueco, y entonces en los cilindros a través del pistón sí mismo, una sola válvula en la tapa del pistón dejó la mezcla en cuando estaba abierta. Las válvulas al revés fueron balanceadas de modo que solamente una pequeña fuerza fuera necesaria abrirlas, y la liberación de la fuerza cerró la válvula sin ningunos resortes. El centro del motor es normalmente donde estaría el aceite, y el combustible lo quitaría. Para fijar esto, el aceite fue mezclado en cantidades liberales con el combustible, y el motor arrogó el humo debido al aceite ardiente. El aceite de ricino era el lubricante de la opción, su tendencia de goma-formación que era inaplicable en un sistema lubricante de la total-pérdida. Un efecto secundario desafortunado era que la Primera Guerra Mundial pilota inhalado y tragado una considerable cantidad del aceite durante vuelo, llevando a la diarrea persistente . Finalmente, el Gnôme no tenía ninguna válvula reguladora o carburador . Puesto que el combustible era rociado en el motor de giro, el movimiento solamente era bastante para mezclar el pozo del combustible bastante. Por supuesto sin la válvula reguladora, el motor era cualquiera con., así que algo tan simple como la energía de reducción para el aterrizaje requirió a piloto cortar la ignición. " Blipping" el motor por intervalos dio el sonido característico de la farfulla como si el motor atascaba casi, aunque no atascó tan rápidamente como los motores convencionales debido a su gran inercia rotatoria.
A través del período temprano de la guerra, seguía habiendo el cociente del Energía-a-peso de los rotaries delante de el de su competición. Fueron utilizados casi universal en aviones de combate, mientras que los diseños refrigerados por agua tradicionales fueron utilizados en aviones más grandes. Los motores tenían un número de desventajas, consumición de combustible notablemente muy pobre, parcialmente porque el motor era siempre " throttle" completo;, y también porque la distribución estaba a menudo menos que ideal. La masa giratoria del motor también le hizo, en efecto, un giroscopio grande, que dio lugar a la dirección difícil. El camello de Sopwith, por ejemplo, era sabido para dar vuelta muy ágil a la derecha, pero algo inactivo a la izquierda. Sin embargo, los rotaries mantuvieron su borde con una serie de pequeñas mejoras, y muchos más nuevos diseños continuos para utilizarlos.
Algunos de los rotaries de nueve cilindros manejaron lograr un " parcial; throttle" funcionalidad cambiando de tres o seis cilindros (u otros números de ellos), en vez de los nueve de ellos, cuando el " switch" del cupé; fue presionado para cortar la chispa. Se cree que los rotaries alemanes y aliados de WW I tenían esta capacidad, como cierta documentación de la supervivencia con respecto al Fokker Eindecker demuestra un interruptor de selector rotatorio para cortar un número seleccionado de cilindros en su motor rotatorio. La serie de Monosoupape de Gnôme de motores se sabe para tener esta clase de conmutación disponible para ella, y ha sido demostrada de largo después de WW I por un 160 los caballos de fuerza Monosoupape accionaron el camello de Sopwith de la reproducción en el viejo aeródromo de Rhinebeck mientras que en vuelo en los años 90.
Mientras que progresó la guerra, los diseñadores de los aviones exigieron cantidades de energía cada vez mayores. Los motores en línea podían cubrir esta demanda mejorando su RPM, como más " explosiones por minute" significó más energía entregada. Las mejoras en la distribución, los sistemas de ignición y materiales más ligeros hechos estas RPM más altas posibles, y para el final de la guerra el motor medio habían aumentado a partir de 1. Sin embargo el rotatorio no podía utilizar el mismo " truco, " debido a la fricción de los cilindros a través del aire como hicieron girar. Por ejemplo, si un modelo de la temprano-guerra de 1.200 RPM aumentó a solamente 1.400, la fricción en los cilindros aumentó el 36%, como la fricción del aire aumenta con el cuadrado de la velocidad. A velocidades más bajas la fricción se podría no hacer caso simplemente, pero como las velocidades aumentaron el rotatorio ponía cada vez más energía en el giro del motor, y menos en el giro del propulsor.
Una tentativa lista de rescatar el diseño fue hecha por Siemens AG . El cárter del motor (con el propulsor todavía sujetado directo al frente de él) y los cilindros hicieron girar a la izquierda en 900 RPM, según lo visto externamente de un " on" de la nariz; punto de vista, mientras que el cigüeñal y otras piezas internas hicieron girar a la derecha a la misma velocidad. Esto fue alcanzada por el uso del engranaje biselado en la parte posterior del cárter del motor, dando por resultado el Siemens-Halske Sh.III, funcionando en 1800 RPM con poco esfuerzo de torsión neto. Era también al parecer el único motor rotatorio para utilizar un carburador normal que se podría controlar por una válvula reguladora convencional, apenas como en un motor en línea. Utilizado en el combatiente de Siemens-Schuckert D.IV, el nuevo motor creó qué es considerada por muchos ser el mejor diseño de los aviones de combate de la guerra.
Un nuevo avión accionado rotatorio, propio D.VIII de Fokker, fue diseñado por lo menos en parte para proporcionar un cierto uso para la reserva de su fábrica de Oberursel ahora-inútil Ur.II 110 motores de los caballos de fuerza, ellos mismos copias Le Rhône 9J rotatorio. Para el momento en que la guerra terminara, el motor rotatorio había llegado a ser obsoleto, y en general desapareció de uso absolutamente rápidamente. Los motores rotatorios probablemente usados británicos de Royal Air Force para más de largo que la mayoría de los otros operadores - el combatiente estándar de la posguerra, el Sopwith atacan desde un escondite utilizaron el BR2 de Bentley rotatorio, y el amaestrador estándar, el Avro 504K tenía un montaje universal para permitir varios tipos de rotatorio accionada punto bajo, cuyo había una fuente de sobra grande. La bajeza de los motores del guerra-exceso tuvo que ser equilibrada contra su economía del combustible pobre, y el costo de su sistema lubricante de la pérdida total.
Por mediados de años 20 los rotaries habían sido más o desplazado menos totalmente incluso en servicio británico, en gran parte por la nueva generación de motores radiales refrigerados.
Uso en coches y motocicletas
¡realmente el artículo antes de corregir esta sección. Esto no está sobre el motor de Wankel pistonless usado en los coches de Mazda. --> Aunque los motores rotatorios fueran utilizados sobre todo en aviones, había también algunos coches y motocicletas con los motores rotatorios. La motocicleta más famosa (probablemente debido a ganar muchas carreras) es la motocicleta de Megola con un motor rotatorio radial dentro de la rueda delantera. Otra motocicleta con un motor rotatorio radial era el Redrup radial, que tenía un motor giratorio de 3 cilindros en su marco.En el 1904, el motor de Barry fue construido en País de Gales, un motor giratorio del boxeador de 2 cilindros dentro de un marco de la motocicleta, pesando 6. En el Cyril Pullin de los años 40 desarrolló el Powerwheel, una rueda con el motor monocilíndrico giratorio, el embrague y el freno de tambor dentro del eje pero nunca entró la producción serial.
Los coches con los motores rotatorios fueron construidos (entre otros) por el americano Adams-Farwell de las compañías, el Bailey, el Balzer y el intrépido.
Otros motores rotatorios
Además de la configuración descrita en este artículo con los cilindros que mueven alrededor un cigüeñal fijo, varios otros diseños muy diversos del motor se pueden también describir como motores rotatorios. El motor rotatorio de Pistonless más notable, el motor rotatorio de Wankel también se ha utilizado en coches (notablemente por NSU en el Ro80 y por el Mazda en una variedad de coches tales como la RX-serie que incluye el popular RX-7 y el RX-8 ), así como en algunos usos experimentales de la aviación.
Diferencia entre los motores rotatorios y radiales
Ha habido una cierta confusión al comparar los motores rotatorios y los motores radiales . Cuando está mirado de los motores rotatorios y radiales del exterior, parecer llamativo similar.
La diferencia entre estos dos motores es que los motores radiales tienen pistones que se muevan en una manera de intercambio que hace el cigüeñal girar. En motores rotatorios sin embargo, el cigüeñal no gira. En lugar, los cilindros que acomodan los pistones de intercambio girarán alrededor del cigüeñal.
En la aviación, los planos que utilizan los motores radiales tienen sus propulsores conectados de un modo u otro con el cigüeñal mientras que los cilindros y el cárter del motor se montan en la armadura de avión. Los planos que utilizan los motores rotatorios sin embargo, tienen sus propulsores conectados con los cilindros y el cárter del motor mientras que el " crankshaft" se monta sobre la armadura de avión.
Una diferencia externa es que los cilindros del motor radial son generalmente aletados para refrescarse, mientras que los cilindros del motor rotatorio no son a menudo aletados, pues el enfriamiento es suficiente sin el costo y la complejidad adicionales de la construcción.
Notas y referencias
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