Motor rotativo

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Motor de combustión interna con cilindros girando alrededor de un cigüeñal estacionario
Una potencia de 80 caballos (60 kW) Le Rhône 9C, un motor rotativo típico de WWI. Las tuberías de cobre llevan la mezcla de combustible al aire de la caja a las cabezas de los cilindros actuando colectivamente como un doble de ingesta.
Esto Le Rhône 9C instalado en un avión Sopwith Pup en el Fleet Air Arm Museum.
Observe la estrechez del pedestal de montaje al crankshaft fijo (2013), y el tamaño del motor
Motocicleta Megola con motor giratorio montado en la rueda delantera

El motor rotativo es un tipo temprano 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 sus cilindros adjuntos giraban a su alrededor 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 ampliamente utilizado como alternativa a los motores en línea convencionales (rectos o en V) durante la Primera Guerra Mundial y los años inmediatamente anteriores a ese conflicto. Se ha descrito como "una solución muy eficiente a los problemas de potencia de salida, peso y confiabilidad".

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

Descripción

Distinción entre "rotativo" y "radiales" motores

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 cigüeñal giratorio, el cigüeñal permanece estacionario y todo el bloque de cilindros gira a su alrededor. En la forma más común, el cigüeñal se fijó sólidamente al fuselaje y la hélice simplemente se atornilló al frente del cárter.

Animación de un motor giratorio de siete cilindros con cada orden de disparo de otro palo.

Esta diferencia también tiene un gran 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 en París tiene en exhibición un especial, "seccionado" modelo de trabajo 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.

Arreglo

Como "fijo" En los motores radiales, 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 encendido constante entre pistones para proporcionar un funcionamiento suave. Los motores rotativos con un número par de cilindros eran en su mayoría de tipo "de dos filas" escribe.

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 motor radial, pero también había motores bóxer rotativos e incluso rotativos de un cilindro.

Ventajas y desventajas

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

  • Smooth corriendo: Los rotatorios entregaron energía muy suavemente porque (en relación con el punto de montaje del motor) no hay partes reciprocantes, y la masa giratoria relativamente grande de la caja / cilindros (como unidad) actuó como un volante.
  • Enfriamiento mejorado: cuando el motor estaba funcionando, el montaje giratorio de cajas / cilindros creó su propio flujo de aire de enfriamiento rápido, incluso con el avión en reposo.
  • Ventajas de peso: rotaciones compartidas con otros motores de configuración radial la ventaja de una pequeña caja plana. El cableado de aire superior impartido por el motor móvil también significaba que los cilindros podían fabricarse con paredes más finas y aletas de refrigeración más suaves. Su relación de potencia a peso se mejoró aún más en comparación con los motores que requerían un volante añadido para un funcionamiento suave.

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 dieron mejores pesos específicos y consumo de combustible, los días del motor rotativo estaban contados.

  • Los motores rotativos tenían un sistema de aceite de pérdida total fundamentalmente ineficiente. Para llegar a todo el motor, el medio lubricante necesitaba entrar en el manivela a través del manto hueco; pero la fuerza centrífuga de la caja giratoria se opuso directamente a cualquier recirculación. La única solución práctica era que el lubricante fuera aspirado con la mezcla de combustible/aire, como en la mayoría de los motores de dos tiempos.
  • El aumento de potencia también llegó con aumentos de masa y tamaño, multiplicando la precesión giroscópica de la masa giratoria del motor. Esto produjo problemas de estabilidad y control en aviones en los que se instalaron estos motores, especialmente para pilotos inexpertos.
  • La salida de energía cada vez fue superando la resistencia al aire del motor giratorio.
  • Los controles del motor fueron complicados (véase más abajo), y resultaron en residuos de combustible.

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

Control de motor rotativo

Rotativas monosoupape

(feminine)

A menudo se afirma que los motores rotativos no tenían acelerador y, por lo tanto, la potencia solo podía reducirse cortando intermitentemente el encendido con un "blip" cambiar. Esto solo fue cierto para el "Monosoupape" (válvula única), que tomaba la mayor parte del aire en el cilindro a través de la válvula de escape, que permanecía abierta durante una parte de la carrera descendente del pistón. Por lo tanto, la mezcla de combustible y aire en el cilindro no podía controlarse a través de la admisión del cárter. El "acelerador" (válvula de combustible) de un monosoupape proporcionó solo un grado limitado de regulación de la velocidad, ya que al abrirlo, la mezcla se hizo demasiado rica, mientras que al cerrarla, se hizo demasiado pobre (en cualquier caso, se caló rápidamente el motor o se dañaron los cilindros). Los primeros modelos presentaban una forma pionera de sincronización variable de válvulas en un intento de brindar un mayor control, pero esto provocó que las válvulas se quemaran y, por lo tanto, se abandonó.

La única forma de hacer funcionar un motor Monosoupape sin problemas a revoluciones reducidas era con un interruptor que cambiaba la secuencia normal de encendido para que cada cilindro disparara solo una vez cada dos o tres revoluciones del motor, pero el motor permanecía más o menos en equilibrio. Al igual que con el uso excesivo del "blip" interruptor: hacer funcionar el motor en tal configuración durante demasiado tiempo resultó en grandes cantidades de combustible y aceite sin quemar en el escape, y se acumuló en la cubierta inferior, donde era un peligro de incendio notorio.

"Normal" rotativos

La mayoría de los motores rotativos tenían válvulas de entrada normales, por lo que el combustible (y el aceite lubricante) entraban en los cilindros ya mezclados con aire, como en un motor normal de cuatro tiempos. Aunque un carburador convencional, con la capacidad de mantener constante la relación aire/combustible en un rango de aberturas del acelerador, fue impedido por el giro del cárter; 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 configuración deseada (generalmente completamente abierta) y luego ajustar la mezcla de combustible y aire para que se adaptara usando un "ajuste fino" palanca que controlaba la válvula de suministro de aire (a la manera de un control manual del estrangulador). Debido a la gran inercia rotacional del motor rotativo, era posible ajustar la mezcla adecuada de aire y combustible por ensayo y error sin calarlo, aunque esto variaba entre los diferentes tipos de motor, y en cualquier caso requería mucho de práctica para adquirir la destreza necesaria. Después de arrancar el motor con una configuración conocida que le permitía funcionar en ralentí, se abrió la válvula de aire hasta que se obtuvo 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 aire y combustible para que se adaptara. Este proceso también fue complicado, por lo que la reducción de la potencia, especialmente al aterrizar, a menudo se lograba cortando intermitentemente el encendido con el interruptor intermitente.

Cortar cilindros usando interruptores de encendido tenía la desventaja de dejar que el combustible siguiera pasando a través del motor, engrasando las bujías y dificultando el reinicio suave. Además, la mezcla de combustible y aceite crudo podría acumularse en el capó. Como esto podría causar un incendio grave cuando se soltaba el interruptor, se convirtió en una práctica común cortar parte o la totalidad de la parte inferior de la cubierta básicamente circular en la mayoría de los motores rotativos o colocar ranuras de drenaje.

En 1918, un manual de Clerget recomendaba mantener todo el control necesario mediante el uso de los controles de combustible y aire, y arrancar y detener el motor abriendo y cerrando el combustible. El procedimiento de aterrizaje recomendado consistía en cerrar el suministro de combustible con la palanca de combustible, mientras se dejaba encendido el interruptor luminoso. La hélice de molino de viento hizo que el motor siguiera girando sin entregar potencia mientras el avión descendía. Era importante dejar el encendido encendido para permitir que las bujías siguieran disparando y evitar que se engrasaran, de modo que el motor pudiera (si todo salía bien) reiniciarse simplemente volviendo a abrir la válvula de combustible. Se aconsejó a los pilotos que no usaran un interruptor de corte de encendido, ya que eventualmente dañaría el motor.

Los pilotos de aeronaves sobrevivientes o de reproducción equipadas con motores rotativos aún consideran que el interruptor intermitente es útil durante el aterrizaje, ya que proporciona una forma más confiable y rápida de iniciar la potencia si es necesario, en lugar de arriesgarse a que el motor se detenga repentinamente o falle. de un motor de molino de viento para volver a arrancar en el peor momento posible.

Historia

Mijo

Una motocicleta Félix Millet de 1897

Félix Millet mostró un motor rotativo de 5 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 considerarse 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.

Hargrave

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

Balzer

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

  • Para generar 100 hp (75 kW) en la rpm baja en la que los motores del día corrieron, el pulso resultante de cada golpe de combustión era bastante grande. Para extraer estos pulsos, los motores necesitaban un volante grande, que añadía peso. En el diseño giratorio el motor actuó como su propio volante, por lo que los rotatorios podrían ser más ligeros que los motores convencionales de tamaño similar.
  • Los cilindros tenían un buen flujo de aire de refrigeración sobre ellos, incluso cuando el avión estaba en reposo, lo cual era importante, ya que la baja velocidad de aire de la época proporcionaba flujo de aire de enfriamiento limitado, y las aleaciones del día eran menos avanzadas. Los primeros diseños de Balzer incluso dispensados con aletas de refrigeración, aunque los rotatorios posteriores tenían esta característica común de los motores refrigerados por aire.

Balzer produjo un automóvil con motor rotativo de 3 cilindros en 1894, luego se involucró en los intentos del Aeródromo de Langley, que lo llevaron a la bancarrota mientras intentaba hacer versiones mucho más grandes de sus motores.. El motor rotativo de Balzer fue posteriormente convertido a funcionamiento radial estático por el asistente de Langley, Charles M. Manly, creando el notable motor Manly-Balzer.

De Dion-Bouton

La famosa empresa De Dion-Bouton produjo un motor rotativo experimental de 4 cilindros en 1899. Aunque estaba destinado a la aviación, no se instaló en ningún avión.

Adams-Farwell

Un giro de cinco cilindros Adams-Farwell adaptado para la experimentación de helicópteros

Los automóviles de la firma Adams-Farwell, con los primeros prototipos rodantes de la firma que usaban motores rotativos de 3 cilindros diseñados por Fay Oliver Farwell en 1898, llevaron a la producción de automóviles Adams-Farwell con los primeros 3- cilindro, luego, muy poco después, motores rotativos de 5 cilindros más tarde en 1906, como otro de los primeros fabricantes de automóviles estadounidenses que utilizan motores rotativos fabricados expresamente para uso automotriz. Emil Berliner patrocinó el desarrollo del concepto de diseño de motor rotativo Adams-Farwell de 5 cilindros como una unidad de potencia liviana para sus experimentos fallidos 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 de 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 rotativos de aviación Clerget 9B y Bentley BR1 posteriores, los rotativos Adams-Farwell tenían válvulas de admisión y escape convencionales montadas en las culatas.

Gnomo

Vistas de 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, formó la Société des Moteurs Gnome para construir motores estacionarios para uso industrial, y obtuvo la licencia de producción del motor estacionario monocilíndrico Gnom de Motorenfabrik Oberursel, quien, a su vez, construyó motores Gnome con licencia para aviones alemanes durante la Primera Guerra Mundial.

Louis se unió a su hermano Laurent, quien diseñó un motor rotativo específicamente para uso aeronáutico, usando cilindros de motor Gnom. Los hermanos' Se dice que el primer motor experimental fue un modelo de 5 cilindros que desarrolló 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 en el mundo, el 7 cilindros, refrigerado por aire, 50 hp (37 kW) "Omega" 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. Los Seguin utilizaron el material de mayor resistencia disponible, una aleación de acero al níquel desarrollada recientemente, y mantuvieron el peso bajo al mecanizar 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 grosor, mientras que las bielas se fresaron con canales centrales profundos para reducir el peso. Si bien tiene una potencia algo baja en términos de unidades de potencia por litro, su relación potencia-peso fue de 1 hp (0,75 kW) por kg.

Al año siguiente, 1909, el inventor Roger Ravaud instaló uno en su Aéroscaphe, una combinación hidroala/avión, que participó en los concursos de lanchas a motor y aviación en Mónaco. El uso del Gnomo por parte de Henry Farman en la famosa competencia de aviones de Rheims ese año le dio prominencia, cuando ganó el Gran Premio por la mayor distancia volada sin escalas, 180 kilómetros (110 mi), y también estableció un mundo. récord de vuelo de resistencia. El primer vuelo exitoso en hidroavión, de 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 4000 producidos antes de la Primera Guerra Mundial, y Gnome también produjo una versión de dos hileras (el Double Omega de 100 h.p.), el Gnome Lambda de 80 hp más grande y el de dos hileras de 160 hp. Lambda doble. Según los estándares de otros motores de la época, el Gnome no se consideró particularmente temperamental y se le acreditó como el primer motor capaz de funcionar durante diez horas entre revisiones.

En 1913, los hermanos Seguin introdujeron la nueva serie Monosoupape ("válvula única"), que reemplazó las válvulas de admisión en los pistones usando una sola válvula en cada culata, que también funcionaba como válvula de admisión y escape. La velocidad del motor se controlaba variando el tiempo de apertura y la extensión de las válvulas de escape mediante palancas que actuaban sobre los rodillos de los empujadores de las válvulas, sistema que luego se abandonó debido a la quema de las válvulas. El peso del Monosoupape era ligeramente menor que el de los motores de dos válvulas anteriores y usaba menos aceite lubricante. El Monosoupape de 100 hp fue construido con 9 cilindros y desarrolló su potencia nominal a 1.200 rpm. El último motor rotativo Gnome 9N de 160 hp y nueve cilindros usó el diseño de válvula Monosoupape y agregó el factor de seguridad de un sistema de encendido dual, y fue el último diseño de motor rotativo conocido que usó un formato de válvula de culata de este tipo. 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 de niveles de potencia alternativos se seleccionarían cuando se presionara el interruptor cupé, lo que le permitiría cortar todo el voltaje de chispa a los nueve cilindros, a intervalos espaciados uniformemente para lograr los múltiples niveles de reducción de potencia. La reproducción en condiciones de aeronavegabilidad del caza monoplano Fokker D.VIII parasol en el aeródromo Old Rhinebeck, propulsado únicamente con un Gnome 9N, a menudo demuestra el uso de la capacidad de salida de cuatro niveles de su Gnome 9N tanto en recorridos en tierra como en vuelo.

Un motor alemán Oberursel U.III en la pantalla del museo

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

El Gnome de siete cilindros y 80 hp (60 kW) fue el estándar al estallar la Primera Guerra Mundial, como el Gnome Lambda, y pronto se empezó a utilizar en una gran cantidad de diseños de aeronaves. Era tan bueno que varias empresas lo autorizaron, incluida la empresa alemana Motorenfabrik Oberursel, que diseñó el motor Gnom original. Más tarde, Fokker compró Oberursel, cuya copia de Gnome Lambda de 80 hp se conocía como Oberursel U.0. No era nada raro que los Gnôme Lambdas franceses, como se usa en los primeros ejemplos del biplano Bristol Scout, se encontraran con versiones alemanas, impulsando Fokker E.I Eindeckers en combate, desde la segunda mitad de 1915 en adelante.

Los únicos intentos de producir motores rotativos de dos filas en cualquier volumen fueron realizados por Gnome, con su diseño Double Lambda de catorce cilindros y 160 hp, y con el clon de principios de la Primera Guerra Mundial de la firma alemana Oberursel del Double Diseño lambda, la U.III de la misma potencia nominal. Mientras que un ejemplo del Double Lambda propulsó uno de los aviones de carreras Deperdussin Monocoque a una velocidad récord mundial de casi 204 km/h (126 mph) en septiembre de 1913, solo se sabe que el Oberursel U.III se instaló en algunos 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

A Siemens-Halske Sh.III conservado en el Technisches Museum Wien (Museo de Tecnología de Viena). Este motor propulsaba 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 se basaban casi exclusivamente en motores en línea convencionales, muchos diseñadores de aviones de combate prefirieron los 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 toda velocidad y también porque la sincronización de las válvulas a menudo no era la ideal. El consumo de aceite también fue muy alto. Debido a la carburación primitiva y la ausencia de un verdadero sumidero, el aceite lubricante se agregó a la mezcla de aire y combustible. Esto hizo que los gases del motor fueran pesados con el humo del aceite parcialmente quemado. El aceite de ricino fue el lubricante de elección, ya que sus propiedades de lubricación no se vieron afectadas por la presencia del combustible, y su tendencia a la formación de 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 una diarrea persistente. La ropa de vuelo que usaban los pilotos de motores rotativos se empapaba rutinariamente con aceite.

La masa giratoria del motor también lo convirtió, en efecto, en un gran giroscopio. Durante el vuelo nivelado, el efecto no era especialmente evidente, pero al girar, la precesión giroscópica se hizo notable. Debido a la dirección de rotación del motor, los giros a la izquierda requerían esfuerzo y se producían con relativa lentitud, combinados con una tendencia a subir el morro, mientras que los giros a la derecha eran casi instantáneos, con una tendencia a que el morro bajara. En algunos aviones, esto podría ser ventajoso en situaciones como los combates aéreos. El Sopwith Camel sufrió hasta tal punto que requirió el timón izquierdo para los giros a la izquierda y a la derecha, y podría ser extremadamente peligroso si el piloto aplicaba toda la potencia en la parte superior de un bucle a baja velocidad. Se advirtió a los pilotos en formación de Camel que intentaran sus primeros giros bruscos a la derecha solo en altitudes superiores a 1,000 ft (300 m). 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 francés Le Rhone 9J de 110 hp.

Incluso antes de la Primera Guerra Mundial, se hicieron intentos para 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 'Reactionless' motor en el que el cigüeñal giraba en un sentido y el bloque de cilindros en sentido contrario, cada uno impulsando una hélice. Un desarrollo posterior de esto fue el 'Hart' sin reacción de 1914. motor diseñado por Redrup en el que solo había una hélice conectada al cigüeñal, pero giraba en 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, desafortunadamente sin éxito.

A medida que avanzaba la guerra, los diseñadores de aeronaves exigían cantidades cada vez mayores de energía. Los motores en línea pudieron satisfacer esta demanda al mejorar 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. El rotativo no pudo hacer lo mismo debido al arrastre de los cilindros giratorios a través del 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 menos revoluciones, la resistencia podía simplemente ignorarse, pero a medida que aumentaba el conteo de revoluciones, el motor rotativo ponía cada vez más potencia en hacer girar el motor, y quedaba menos para proporcionar un empuje útil a través de la hélice.

Animación de la operación interna de Siemens-Halske Sh.III

Diseños bi-rotativos de Siemens-Halske

Un intento inteligente de rescatar el diseño, de manera similar a la "reactionless" británica de Redrup; concepto de motor, fue hecho por Siemens AG. El cárter (con la hélice aún sujeta directamente al frente) y los cilindros giraban en sentido contrario a las agujas del reloj a 900 rpm, como se ve desde el exterior desde una "nariz sobre" punto de vista, mientras que el cigüeñal (que, a diferencia de otros diseños, nunca 'emergía' del cárter) y otras partes 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 resultó en el Siemens-Halske Sh.III de once cilindros, con menos arrastre y menos par neto. Utilizado en varios tipos de guerra tardía, 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 las que usaba el SSW D.IV), dio tipos impulsados por él tasas de ascenso sobresalientes, con algunos ejemplos del motor Sh.IIIa de producción tardía que incluso se dice que entregan hasta 240 hp.

Un nuevo avión de propulsión rotativa, el propio D.VIII de Fokker, se diseñó, al menos en parte, para proporcionar algún uso a la acumulación de la fábrica de Oberursel de 110 hp (82 kW) Ur.II, que de otro modo sería redundante. motores, ellos mismos clones del rotativo Le Rhône 9J.

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

Posguerra

Cuando terminó la guerra, el motor rotativo se había vuelto obsoleto y dejó de usarse con bastante rapidez. La Royal Air Force británica probablemente usó motores rotativos durante más tiempo que la mayoría de los otros operadores. El caza de posguerra estándar de la RAF, el Sopwith Snipe, usó el Bentley BR2 rotativo como el motor rotativo más potente (con unos 230 hp (170 kW)) jamás construido por los Aliados de la Primera Guerra Mundial. El RAF estándar El avión de entrenamiento de los primeros años de la posguerra, el Avro 504K de origen de 1914, tenía un montaje universal para permitir el uso de varios tipos diferentes de rotativos de baja potencia, de los cuales había un gran excedente. Del mismo modo, 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 la 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 rotativos se habían desplazado más o menos por completo, incluso en el servicio británico., en gran parte por la nueva generación de "estacionarios" refrigerados por aire. radiales como el Armstrong Siddeley Jaguar y el Bristol Jupiter.

Continuaron los experimentos con el concepto del motor rotativo.

La primera versión del motor Michel de 1921, un inusual motor de leva de pistones opuestos, utilizó el principio de un motor rotativo, en el que su "bloque de cilindros" girado Esto 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 Aerohidrodinámico Central), construyeron uno de los primeros helicópteros prácticos máquinas de rotor de elevación con su helicóptero de rotor único TsAGI 1-EA, propulsado por dos motores rotativos M-2 diseñados y construidos por los soviéticos, ellos mismos copias mejoradas del motor rotativo Gnome Monosoupape de la Primera Guerra Mundial. El TsAGI 1-EA estableció un récord no oficial de altitud de 605 metros (1985 pies) con Cheremukhin pilotándolo el 14 de agosto de 1932 con la potencia de sus motores rotativos gemelos M-2.

Uso en automóviles y motocicletas

Aunque los motores rotativos se usaban 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 por 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 se montó dentro del bastidor de una motocicleta.

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

En la década de 1940, Cyril Pullin desarrolló Powerwheel, una rueda con un motor de un cilindro giratorio, embrague y freno de tambor dentro del cubo, 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 pistón 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 experimental.

A fines de la década de 1970, se probó un motor conceptual llamado Bricklin-Turner Rotary Vee. El Rotary Vee es similar en configuración 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 se establecen con sus ejes en un amplio ángulo en V. Los pistones en cada grupo de cilindros se mueven paralelos entre sí en lugar de en una dirección radial. Este diseño de motor no ha entrado en producción. El Rotary Vee estaba destinado a impulsar el Bricklin SV-1.

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