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Motores de combustión interna axiales U.G. Macomber (Estados Unidos)

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El proyecto de un motor de combustión interna axial diseñado por G.I. Smallbone no interesó a nadie y se mantuvo en forma de un conjunto de dibujos. Sin embargo, la idea no se pierde. Pronto, aparecieron proyectos similares que resultaron ser más exitosos. A finales de la primera década del siglo pasado, el ingeniero estadounidense W.G. se ocupó del tema de los motores axiales. Macomber Debido al éxito en el diseño y el entusiasmo de su creador, el nuevo motor axial incluso alcanzó la producción en masa y el uso en la práctica.

Desde la infancia, Walter Glenn Macomber ha mostrado interés en la ingeniería. Por ejemplo, en los años 14, reunió a partir de materiales de desecho la máquina de vapor más simple, que, sin embargo, desarrolló una potencia lo suficientemente alta como para la fabricación casera. En el futuro, Macomber propuso varios otros inventos adecuados para su uso en diversos campos. A finales de la primera década del siglo XX, el inventor comenzó a crear un motor de combustión interna axial. Macomber vio la situación en el campo de la construcción de motores y, al parecer, quería participar en el desarrollo de diseños de motores.

Motores de combustión interna axiales U.G. Macomber (Estados Unidos)
El esquema general del motor macombera.


En 1909, U.G. Macomber preparó un conjunto de dibujos y estaba a punto de patentar su invención. Además, fundó su propia empresa, que más tarde se dedicaría a la producción de nuevos motores. Los talleres de Macomber Rotary Engine Company se encuentran en Los Ángeles. Se planeó dominar el ensamblaje de nuevos motores y, en el futuro, celebrar contratos para la entrega de dichos productos a fabricantes de automóviles o aviación tecnologia

Según algunos informes, la primera solicitud de patente fue presentada por Macomber en 1909. Sin embargo, la mayoría de los materiales sobre este tema aparecen en documentos posteriores. Por ejemplo, una de las solicitudes se presentó en abril 1911 del año y resultó en una patente en octubre de 1912. Además, una versión mejorada del motor axial fue patentada en el año 1916. Así, W.G. Macomber se encargó de sus invenciones al presentar constantemente solicitudes para patentar versiones mejoradas del nuevo motor.

A pesar de la adición o cambio de varias partes, los motores axiales de Macomber generalmente tenían una arquitectura similar. Se estaban finalizando varios componentes, pero el diseño, el número de cilindros, el método de control de potencia, etc. se mantuvo igual El inventor propuso utilizar un bloque de siete cilindros con enfriamiento por aire. El motor fue construido en un esquema axial con un bloque de cilindro giratorio. Macomber consideró que un sistema así mejoraría el enfriamiento de los cilindros debido al soplado constante sin el uso de ventiladores adicionales.



Dibujos de la patente 1912. Imágenes de Theoldmotor.com


El diseño del motor axial Macomber se dividió condicionalmente en dos partes principales: el cárter con una arandela y un bloque de cilindros. Además, como parte del motor había otras unidades, montadas en los nodos principales. Debido a una serie de propuestas originales, el autor del proyecto pudo reducir significativamente el tamaño del motor en comparación con otros motores de la época.

El motor axial Macomber estaba equipado con siete cilindros ubicados en un bloque, en paralelo con el eje. Para un mejor enfriamiento, se proporcionaron aletas en la superficie exterior de los cilindros. Se suponía que tales "radiadores" y la rotación constante del bloque de cilindros, como se esperaba, proporcionaban un enfriamiento aceptable. Los pistones con varillas articuladas se colocaron dentro de los cilindros. El uso de bisagras se asoció con el sistema original de control de potencia del motor al cambiar el volumen total y de trabajo del cilindro, así como el grado de compresión.

El sistema de admisión y escape estaba ubicado en la cabeza del cilindro. Para simplificar su diseño, Makomber sugirió usar un eje hueco para el suministro de una mezcla de gas y aire. Los cilindros se conectaron al eje con la ayuda de tubos, a través de los cuales se dispensó la mezcla. El escape se llevó a cabo a través de las boquillas en el espacio circundante. En la versión anterior del motor, no se previó un colector de escape común.


Modelo de anuncio de motor A


La apertura alterna de la válvula de admisión y escape se llevaría a cabo mediante un mecanismo especial. Las válvulas con resorte se unieron a la parte superior del cilindro, sobre ellas había un brazo oscilante. Se proporcionó una leva de forma compleja en el eje, que durante la rotación tuvo que subir o bajar el extremo más cercano del balancín de las válvulas. Cuando presiona el balancín, la válvula de admisión se retrae, y cuando se eleva, la válvula de escape.

Con la ayuda de bielas, los pistones de los cilindros se conectaron al mecanismo de la arandela. El detalle principal de este último era una placa frontal de forma compleja. En la bisagra, ubicada en el eje longitudinal del motor, había un anillo de cojinete fijo con un cojinete para el volante con soportes para bielas. Mientras el motor estaba en marcha, las bielas tenían que girar y hacer girar el volante. Debido a la fijación rígida de algunas piezas, no solo el volante, sino también el bloque de cilindros girado.

El movimiento alternativo de los pistones se transformó en la rotación del eje principal de acuerdo con el principio de funcionamiento del mecanismo de las placas de la placa frontal. Al mismo tiempo, sin embargo, no el volante giratorio, sino el bloque de cilindros estaba conectado rígidamente con el eje. Por lo tanto, el papel de la placa frontal en el motor de Macomber fue en realidad jugado por los cilindros. Sin embargo, como ha demostrado la práctica, tal arquitectura del motor no afectó seriamente sus características.

De gran interés es el sistema de control de potencia y otros parámetros del motor. Se supuso que el nuevo motor podrá funcionar en un cierto rango de revoluciones, potencia y par. Con este fin, se introdujo en su diseño un mecanismo para cambiar el volumen del cilindro. Cabe destacar que en los dibujos de la patente 1916, faltan tales detalles. Probablemente, se decidió abandonar los mecanismos especiales debido a la aparición de cajas de cambios más avanzadas.

En el chasis principal del motor o el motor del vehículo / avión, se propuso fijar rígidamente solo el cárter del mecanismo de la lavadora y el sistema para cambiar el volumen de los cilindros. El bloque de cilindros está asociado a este último. De ser necesario, el conductor o piloto tuvo que mover una palanca especial. En este caso, dos engranajes (en algunas versiones del proyecto, uno) tuvieron que reducirse entre sí o separar el bloque de cilindros y el volante del mecanismo de la arandela. Debido a esto, fue posible cambiar el volumen de trabajo del cilindro, el grado de compresión de la mezcla y otros parámetros. Con la dilución de los cilindros y el volante a los lados, la potencia del motor disminuyó, mientras que la mezcla creció.


Avión C. Walsh en vuelo, mayo 1911. Foto por Cynthiashidesertblog.blogspot.ru


De acuerdo con los planos presentados en la solicitud de patente, se fabricó el motor axial del Modelo A de Macomber. Este motor se propuso para su uso en automóviles y aviones. Cabe señalar que el motor propuesto era interesante en primer lugar precisamente como una planta de energía para aviones. Tenía un peso relativamente pequeño y un tamaño pequeño con una potencia suficientemente alta. Bajo ciertas circunstancias, el motor Macomber podría convertirse en una alternativa real a los motores rotativos en forma de estrella de la época.

En un folleto publicitario del motor del Modelo A, se informó que desarrolla potencia hasta el HP 50-60. en 800-1400 revoluciones por minuto. Los siete cilindros del motor tenían un diámetro interno de 4,25 pulgadas. La máxima carrera del pistón fue 4,25 pulgadas. Si es necesario, este último podría ser cambiado. Se observó la extrema simplicidad del mecanismo de la válvula de los cilindros, la ausencia de piezas móviles en el sistema de suministro de lubricación y otras características de diseño. También como ventaja se presentaron pequeñas dimensiones y peso. El diámetro máximo del motor era 19 pulgadas (48,25 cm), longitud - 34 pulgadas (86,36 cm), y el peso con equipo adicional no excedía 250 libras (113,4 kg). Para instalar la hélice había una longitud de eje de 6 pulgadas (15,24 cm).

La compañía Macomber Rotary Engine Company planeaba construir nuevos motores para el pedido. El precio de un juego fue de 2 mil dólares. Al ordenar motores, el comprador debe haber pagado una cuarta parte del valor del contrato. El importe restante se transfirió al fabricante después de la entrega del pedido.

Los volúmenes de producción de los motores modelo A son desconocidos. Según varias fuentes, no se recolectaron más de una docena de artículos. Se sabe que al menos un motor similar fue utilizado en la aviación. En mayo, 1911, el pionero de la aviación estadounidense Charles Walsh, levantó su próximo avión en el aire, equipado con un motor Macomber. Otros usos de tales motores en la práctica son desconocidos.

En 1914, W.G. Macomber asumió la promoción del motor de su diseño en el campo de la automoción. Ya en 1915-m apareció el primer coche con un motor axial. El prototipo tenía un diseño clásico para los automóviles de esa época con un compartimiento del motor relativamente largo y asientos ubicados sobre el eje trasero. En este diseño especial, el motor ha reducido significativamente el tamaño del capó y le ha dado una forma característica.


El primer coche con el motor Macomber, 1915. Foto Cynthiashidesertblog.blogspot.ru


En el futuro, el motor rotativo de Macomber desarrolló y ofreció a los compradores potenciales varias variantes de un automóvil con un motor axial. Una mejora adicional del diseño del motor permitió mejorar el rendimiento sin un aumento notable en el tamaño. Por otra parte, incluso fue posible reducir el tamaño del motor. Entonces, en 1916, se ofreció un automóvil con un compartimiento de motor inusualmente pequeño. Mientras se mantenían los contornos tradicionales de tiempo del capó, el motor tenía la potencia necesaria.


Auto Eagle-Macomber, 1916. Foto Theoldmotors.com


En el automóvil con capó reducido se utilizó una nueva versión del motor con cinco cilindros. Se obtuvo una patente para esta versión del motor en noviembre 1916 del año. La versión de motor automotriz tenía cinco cilindros ubicados alrededor del eje principal central. La estructura general y el principio de funcionamiento permanecieron iguales, sin embargo, algunos elementos individuales fueron refinados. Por ejemplo, el volante está fijo en el anillo de soporte, ahora conectado rígidamente al mecanismo del cárter. Algunos otros nodos también han sido cambiados.


Motor de cinco cilindros Macombera.


El motor axial de cinco cilindros recibió una nueva carcasa de carcasa. Todas las unidades se colocaron en una carcasa que consta de varias superficies cilíndricas de diferentes diámetros. Además, desde el lado del bloque de cilindros en el cuerpo había una toma de entrada de aire. Durante la operación, se suponía que el aire utilizado para enfriar los cilindros debía fluir a través de él. A los tubos de escape de los cilindros se agregan tubos que se ubican paralelos al eje longitudinal del motor. A través de estas tuberías, los gases debían fluir hacia un colector especial ubicado alrededor del mecanismo de la lavadora. El aire calentado por los cilindros y los gases de escape finalmente cayeron en un canal curvo y fueron expulsados ​​a través de un tubo especial.



Dibujos de la patente 1916. Imágenes de Theoldmotor.com


Automóviles con motor axial producidos bajo la marca Eagle-Macomber. Por diversas razones, no fueron muy populares y se hicieron exclusivamente para el pedido. Según los informes, se construyeron un total de no más de cincuenta máquinas Eagle Macomber, que pronto se transfirieron a los clientes. El número de motores producidos no es muy diferente del número de automóviles.

Macomber Rotary Engine Company funcionó hasta 1918. Debido a la baja demanda de sus productos, tanto para automóviles como para motores, se vio obligado a reducir la producción. En este momento, los intentos masivos de desarrollar un nuevo tipo de motor habían cesado casi por completo. En el campo automotriz, los motores en línea tomaron su lugar firmemente, y los motores en forma de estrella se fijaron en la aviación. Más tarde, se observaron varias tendencias en la industria de la construcción de motores, pero los motores axiales no pudieron adoptarse ampliamente. Al no ver prospectos, W.G. Macomber dejó esta dirección y participó en proyectos más prometedores.


En los materiales de los sitios:
http://douglas-self.com/
http://theoldmotor.com/
http://cynthiashidesertblog.blogspot.ru/
http://american-automobiles.com/
http://freepages.genealogy.rootsweb.ancestry.com/
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4 comentarios
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  1. Olvidar
    Olvidar Junio ​​23 2015 08: 28
    0
    Muy original, creo que puedes intentar combinar este motor
    con motor Stirling
  2. Kolka82
    Kolka82 Junio ​​23 2015 08: 57
    +1
    En Occidente, continúan desarrollándose en esta dirección, pero por alguna razón nos hemos olvidado de eso. triste
    https://youtu.be/-bny77SEefQ
  3. miguel3
    miguel3 Junio ​​23 2015 12: 35
    +1
    Se debería liberar una cantidad increíble de energía en una "placa frontal de forma compleja". Aparentemente, se recalentó muy rápidamente y se redujo a cero, por lo que los propietarios reacondicionaron sus autos. Curiosamente, es imposible repetir todo esto ahora con materiales modernos y lo "vivo" que resultará.
  4. Dmitri Donskoj
    Dmitri Donskoj Junio ​​23 2015 14: 24
    +1
    Este esquema es más adecuado para bombas y compresores, que son bastante hechos a sí mismos y muy seriales. La conversión del movimiento de traslación del pistón en rotacional, usando una placa frontal inclinada, especialmente bajo cargas de choque (la mezcla aún explota en la cámara de combustión) tiene serias limitaciones asociadas con la fuerza de contacto del par de biela-placa frontal. Como motor hidráulico o neumático, todavía puede ser, como motor de combustión interna, un diseño muerto.