El motor de aceite Hornsby-Akroyd , que lleva el nombre de su inventor Herbert Akroyd Stuart y el fabricante Richard Hornsby & Sons , fue el primer diseño exitoso de un motor de combustión interna que utiliza aceite pesado como combustible. Fue el primero en utilizar una cámara de combustión de vaporización separada y es el precursor de todos los motores de bulbo caliente , que se consideran predecesores del motor diésel similar , desarrollado unos años más tarde.
Los primeros motores de combustión interna tenían bastante éxito funcionando con combustibles gaseosos y de petróleo ligero. Sin embargo, debido a la naturaleza peligrosa del petróleo y el combustible de petróleo ligero, se impusieron restricciones legales a su transporte y almacenamiento. [ aclaración necesaria ] Los combustibles de petróleo más pesados, como el queroseno , eran bastante frecuentes, ya que se usaban para iluminación, pero presentaban problemas específicos cuando se usaban en motores de combustión interna: el aceite usado como combustible de motor debe convertirse en vapor y permanecer en ese estado durante la compresión. Además, la combustión del combustible debe ser potente, regular y completa, para evitar depósitos que obstruyan las válvulas y partes de trabajo del motor.
Primeros motores de aceite [ editar ]
La primera mención de un motor de aceite la hizo Robert Street, en su patente inglesa núm. 1983 de 1794, y según Horst O. Hardenberg hay evidencia de que construyó una versión funcional. [1] [2] Posteriormente, Etienne Lenoir , Siegfried Marcus , Julius Hock de Viena y George Brayton construyeron otros motores de aceite en el siglo XIX. En 1807, Nicéphore Niépce construyó un motor que funcionaba con musgo y polvo de carbón. el Pyreolophore , que impulsaba un barco río arriba en el río Saona. Todos estos motores, con la excepción de Brayton, no eran de compresión.
Otros hicieron mejoras en el motor de aceite; William Dent Priestman [3] y Emile Capitaine [4] son algunos de los más notables. Sin embargo, fue el diseño de Herbert Akroyd Stuart el que tuvo más éxito.
Motor Herbert Akroyd Stuarts [ editar ]
Los primeros motores prototipo de Herbert Akroyd Stuart se construyeron en 1886. En 1890, en colaboración con Charles Richard Binney , presentó la patente 7146 para Richard Hornsby & Sons de Grantham , Lincolnshire , Inglaterra. La patente se tituló: "Mejoras en motores operados por explosión de mezclas de vapor o gas combustible y aire" . [5]
Cámara de combustión vaporizadora [ editar ]
El diseño del motor de aceite de Stuart era simple, confiable y económico. Tenía una relación de compresión comparativamente baja , por lo que la temperatura del aire comprimido en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión no era lo suficientemente alta como para iniciar la combustión. En cambio, la combustión tuvo lugar en una cámara de combustión separada, el "vaporizador" (también llamado "bulbo caliente") montado en la culata, en el que se pulverizó el combustible. Estaba conectado al cilindro por un pasaje estrecho y se calentaba con el refrigerante del cilindro o con los gases de escape mientras estaba en funcionamiento; se utilizó una llama externa, como un soplete, para arrancar. La autoignición se produjo por el contacto entre la mezcla de aire y combustible y las paredes calientes del vaporizador. [6]
Al contraer la bombilla a un cuello muy estrecho donde se unía al cilindro, se generó un alto grado de turbulencia cuando los gases encendidos atravesaron el cuello hacia el cilindro, donde se completó la combustión. A medida que aumentaba la carga del motor, también aumentaba la temperatura de la bombilla, lo que provocaba que el período de encendido avanzara; para contrarrestar la preignición, se vertió agua en la entrada de aire. [7]
Motor de aceite de cuatro tiempos [ editar ]
El motor Stuart tiene un diseño de cuatro ciclos . Durante la carrera de admisión (1), se introduce aire fresco en el cilindro a través de una válvula de admisión operada mecánicamente. Simultáneamente, se inyecta aceite en el vaporizador. El vapor del aceite se limita casi por completo a la cámara del vaporizador. Esta nube de vapor de aceite caliente es demasiado rica para soportar la combustión. En la carrera de compresión (2) del pistón, el aire fresco es forzado a través del cuello estrecho y hacia el vaporizador. Justo cuando se completa la compresión, la mezcla es la correcta para soportar la combustión y se produce la ignición para empujar el pistón durante la carrera de expansión (3). A continuación, se liberan gases de escape durante la carrera (4).
Motores de bulbo caliente de dos tiempos [ editar ]
Algunos años más tarde, el diseño de Akroyd-Stuart fue desarrollado aún más en los Estados Unidos por los emigrantes alemanes Mietz y Weiss, quienes combinaron el motor de bombilla caliente con el principio de barrido de dos tiempos , desarrollado por Joseph Day para proporcionar casi el doble de potencia, como en comparación con un motor de cuatro tiempos del mismo tamaño. Motores similares, para uso agrícola y marino, fueron construidos por J. V. Svensons Automobilfabrik, Bolinders , Lysekils Mekaniska Verkstad, Pythagoras Engine Factory y muchas otras fábricas en Suecia.
Comparación con el motor diesel [ editar ]
El motor de Akroyd-Stuart fue el primer motor de combustión interna en utilizar un sistema de inyección de combustible presurizado [8] y también el primero en utilizar una cámara de combustión de vaporización separada. Es el precursor de todos los motores de bulbo caliente , que se consideran una especie de predecesores del motor diésel similar , desarrollado unos años más tarde.
Sin embargo, el motor de aceite Hornsby-Akroyd y otros motores de bulbo caliente son claramente diferentes del diseño de Rudolf Diesel , donde el encendido ocurre solo a través del calor de compresión: un motor de aceite tendrá una relación de compresión decente entre 3: 1 y 5: 1, donde un motor diésel típico tendrá una relación de compresión mucho más difícil de alcanzar que oscila entre 15: 1 y 20: 1, lo que lo hace mucho más eficiente. Además, el combustible se inyecta fácilmente durante la carrera de admisión temprana y no en el pico de compresión con una bomba de inyección diésel de alta presión . [9]
Primer motor de aceite de producción [ editar ]
Los motores de Akroyd-Stuart fueron construidos a partir del 26 de junio de 1891 por Richard Hornsby & Sons en Grantham , un gran fabricante de máquinas de vapor y equipos agrícolas, como el motor de aceite de patente de Hornsby Akroyd bajo licencia y se vendieron por primera vez comercialmente el 8 de julio de 1892. Otras empresas de ingeniería Se les había ofrecido la opción de fabricar el motor, pero lo vieron como una amenaza para su negocio, por lo que rechazaron la oferta.
Adaptación al encendido por compresión [ editar ]
En 1892, TH Barton en Hornsbys mejoró el motor reemplazando el vaporizador con una nueva culata y aumentó la relación de compresión para que el motor funcionara solo con compresión anterior al motor de Rudolph Diesel. [10] Este diseño de motor de aceite Hornsby-Akroyd tuvo un gran éxito: durante el período comprendido entre 1891 y 1905, se produjeron un total de 32.417 motores. Proporcionarían electricidad para iluminar el Taj Mahal , el Peñón de Gibraltar , la Estatua de la Libertad (elegida después de que Hornsby ganara el premio de motor de aceite en la Feria Mundial de Chicago de 1893), muchos faros y para alimentar Guglielmo Marconi.Primera emisión de radio transatlántica .
Ver también [ editar ]
- Motor de bombilla caliente
- Historia del motor de combustión interna
Notas [ editar ]
- ^ "El motor de hidrógeno | La historia temprana de los motores de combustión" . www3.eng.cam.ac.uk . Consultado el 1 de agosto de 2019 .
- ^ "Edad media del motor de combustión interna 1794-1886: Horst O. Hardenberg: 9780768003918" . www.bookdepository.com . Consultado el 1 de agosto de 2019 .
- ^ "Motor de aceite Priestman, 1895 .;" . webarchive.nationalarchives.gov.uk . Archivado desde el original el 9 de abril de 2017 . Consultado el 1 de agosto de 2019 .
- ^ Empleado, D. "'Motores de aceite' extraído de motores de gas y petróleo" . Motor de gas . Consultado el 1 de agosto de 2019 .
- ^ "El motor de aceite Akroyd" . Ray Hooley's - Ruston-Hornsby - Engine Pages. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2011 . Consultado el 29 de julio de 2007 .
- ^ McNeil, Ian (1990). Una enciclopedia de la historia de la tecnología . Taylor y Francis. págs. 310–311 . ISBN 0-415-01306-2.
- ^ Wrangham, DA (1956). La teoría y la práctica de los motores térmicos . Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 664.
- ^ Ransome-Wallis, Patrick (2001). Enciclopedia ilustrada de locomotoras ferroviarias del mundo . Publicaciones de Courier Dover. pag. 27. ISBN 0-486-41247-4.
- ^ Patente estadounidense 502837 Motor operado por la explosión de mezclas de gas o vapor de hidrocarburo y aire, con fecha del 8 de agosto de 1893. línea 45.
- ^ "Historia de los motores diesel - del pasado al presente" . Repuestos para motores diesel . 2016-12-28 . Consultado el 1 de agosto de 2019 .
Enlaces externos [ editar ]
 | Busque motor de aceite hornsby-akroyd en Wiktionary, el diccionario gratuito. |
- Motor de aceite Richard Hornsby
Clips de video [ editar ]
- Ejecutando Hornsby-Akroyd-Motor (1905) ( Great Dorset Steam Fair , 2005)
