Aerospace Engines (Aircraft Engines and Rockets - Motores de Aviación y Cohetes)

miércoles, 10 de julio de 2019

DCCLVII - Sobre los motores reversibles de los Zeppelin

-En el Capitulo DCXIII se trata el dispositivo reversible de giro del motor Antoinette, en el modelo 24 CV. Genial y fácil ya que sólo la válvula de escape era operada mecánicamente por una leva. La de admisión era automática, o sea que abría por aspiración.

"Sistema de inversión de marcha de un Antoinette"

-El genial diseñador, Leon Levavasseur hizo los primeros motores, que por cierto iban destinados a las canoas o "vedettes" maritimas y a los dirigibles. Ambas naves debían tener facilidad de maniobrar avante y atrás, por ello dispuso de una solución muy simple, como vemos en la ilustración anterior.

"Motor Antoinette marino de 24 cilindros"

-En el engranaje (V) del eje de levas, se podía separar el arrastre tirando de una palanca con resorte interno, sacando el pivote de un orificio (parando previamente el motor) y colocándolo en otro aproximadamente a 90º (el pivote de la foto en color está algo torcido y quizá no esta introducido en el orificio correspondiente a fondo. Los engranajes de las magnetos (S y T) quedaban correctamente posicionados. En (A) esta la entrada de aire de la válvula automática de admisión.

"Zeppelin alemán con motores Maybach"

-También hay el motor americano para aviones Ashmusen que era reversible. Pero ahora el Autor ha encontrado que en los Zeppelin los motores Maybach VL-2 también tenían un dispositivo reversible para poder maniobrar.

"Nacela con un Maybach"

-El mecanismo es diferente de los Antoinette pues tenían que actuar con la admisión y el escape. Disponía de doble juego de levas.

"Cada cilindro tenia dos válvulas de escape y una de admisión"

"La flecha indica el mecanismo"

-Al girar un engranaje intermediario sobre un eje con ranuras en hélice, éste gira al mismo tiempo. O sea, se traslada a la izquierda y giraba posicionando las levas en disposición de funcionar al revés.

"Detalle real del eje de levas"

-Los motores Maybach eran pesados y masivos. Tanto aéreos como marinos. Sin embargo a pesar de su peso de 2:1 (dos Kgs. por CV) tenían la ventaja por ser Diesel de que el consumo era muy bajo en crucero, de un poco más de 200 gr/CV/hr. Ideal para vuelos largos, trasatlánticos.

NOTA: durante mis años iniciales en la profesión de mantenimiento había dos baremos presentes para comparar: 1º que un kilo por CV era un motor acertado y 2º, que un consumo de 250 gr/CV/hr (gasolina) también era ideal para los aviones, en crucero. Hoy día ambos valores son inferiores por las mejoras habidas.

"Biela Maybach"

-Y al mencionar MAYBACH se me ocurre añadir algún detalle del 6 cilindros en linea. Tiene de interesante en común con el anterior el tipo de bielas y el uso de cojinetes de rodamientos en general.

"Embielaje de un 6 cilindros en linea"

-Observar los 7 cojinetes del cigüeñal con la bancada y las bielas de gran cabeza para alojar los rodamientos. Posiblemente perteneciente al motor de 150 CV y seis cilindros que mostramos a continuación.

"Maybach Diesel con compresor a la derecha"

-Esta foto pertenece a un articulo escrito por el entonces coronel francés Martinot-Lagarde, en 1929. Este ingeniero fué el que vino a Barcelona en 1915 en nombre del gobierno francés para conocer el motor Hispano-Suiza V8 y aprovechando el viaje ya se llevó varios motores a Paris y también gestionó la licencia de construcción que permitió a toda la industria automovilística francesa fabricarlo y que instalados en los SPAD 7 y 13 darían el dominio del aire a los aliados en la WWI.

ReF.: (DCCLVII) RMV / "Aerospace-Engines, A-Z" /

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DCCLVI - Sobre algunos detalles de cigüeñales. (Crankshafts y Vilebrequins). Parte II de II.

-Los casos de cigüeñales mas especiales, ya se han comentado en Capítulos anteriores. Ahora amplio algunos puntos y añado otros nuevos. Son especiales por su construcción por piezas en lugar de una pieza única forjada.

"Hirth 504"

"Chaise de 100 CV fabricado por OMI"

-Me refiero a dos ejemplos clásicos como son el Hirth alemán y el Chaise francés. Precisamente este último es todavía mas especial al tener los cilindros "Quinconcés" o al "Trebolillo", lo que hacia el cigüeñal algo mas corto. Sujeto a una patente el resultado fue notorio.

"Base del cárter vista por debajo"

"Despiece del cigüeñal y embielaje"

-Con una mecánica muy fina y exacta, el cigüeñal se divide en infinitas piezas que encajan a la perfección. Se mantiene la alineación general pero hay que observar que debido al desfase de los cilindros de 14º, hay dos muñequillas que no están a los mismos grados que un 4 cilindros normal, o sea los 180º. Es de suponer que a 180º+14º. Se nota observando los anteriores dibujos atentamente.

"Cigüeñal por piezas de los Hirth" (de A-Z)

-También en Alemania se hicieron motores como los Hirth (sobretodo las series 500) del diseño por piezas de ésta parte del motor. Cuando tuve ocasión de tener un HM-504 en mis manos, el cigüeñal me pareció una obra de arte, pulido y brillante. La Gran Mecánica en su esplendor.

-Conociendo la regla de oro de que para una marcha regular de la máquina alternativa que es un motor de pistones, y que dice: "Es ideal que el ángulo de encendido coincida con el ángulo geométrico de los cilindros", queda en entredicho el ejemplo del Chaise, como lo eran en un comienzo infinidad de motores como los Anzani. (Pam-Pam-----Pam-----Pam-Pam-----Pam-, etc),

-Aunque todavía traemos el siguiente ejemplo clásico de cigüeñales atípicos: el del Pratt and Whitney R-4360 por ser un motor "moderno". De los últimos grandes a pistón. En otro capitulo de este Blog se comenta este asunto.

ReF.: (DCCLVI) RMV / L'Aerophile / L'Air / Archivo A-Z

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DCCLV - Sobre algunos detalles de cigüeñales. (Crankshafts y Vilebrequins). Parte I de II.

-He trabajado con cigüeñales clásicos de motores con cilindros en linea, algunos de pié y otros invertidos. Sobretodo en motores con cilindros horizontales opuestos. Pocos en V y W. Y algunos radiales. Pero he conocido la existencia de cigüeñales verdaderamente curiosos por ser de motores poco corrientes. Para ello he tenido que irme a entreguerras del siglo XX.

"Del motor Hispano Suiza V8 de 180 CV"

-Para motores V8, 4 cilindros en linea y cuatro horizontales opuestos suelen tener los cigüeñales con los cuellos de las manivelas a 180º. Incluso los W12 como el Farman, Como vemos en la anterior ilustración. Pero la cosa cambía si es un V-12 ó W18, Tan en boga hasta la WWII.

"Farman W-12 de 400 CV

-Muñequillas a 180º en un Farman W12. Tenemos que hay cuatro grupos de tres bielas (una maestra -o madre- y dos bieletas) para tres cilindros enfrentados de los tres bloques. Los motores W son mas cortos que los equivalentes W12. Por ello el cigüeñal esta menos sujeto a las fuerzas torsionales, lo que es una gran ventaja. Lorraine, Napier, HS y Farman apostaron por la formula. Curiosamente el cigüeñal de Farman de la foto anterior solo tiene tres puntos de apoyo en el carter, tal como vemos en la siguiente foto.

"Farman 400 CV con solo tres puntos de apoyo"

-En la WWI Napier fue pionera en los W, y tal como se nos muestra a continuación el cigüeñal del Lion aparece pulido y con 5 cojinetes de bolas y rodillos para la bancada, dando una impresión extraordinaria.

"Cigüeñal de Napier Lion"

-Entre los W12 famosos estaba en Lorraine de 450 CV de éxito notorio. Muñequillas a 180º.

"El Lorraine 12B de 450 CV lo fabricó la Elizalde para los Breguet XIX"

-Los W12 llegaban a los 600-700 CV. A partir de estas potencias, con la fórmula "W", se hicieron los W18, o sea con 18 cilindros.

"Cigüeñal de Lorraine W18"

-Para subir de los 600 CV hasta mas de 1000 CV se añadieron seis cilindros mas. El aspecto del cigüeñal era el mostrado, más largo. También vemos que en los pies de biela hay un alojamiento para un perno que sujeta el bulón -flecha pequeña- haciendo que el pistón sea sólo el flotante. Es interesante ver el cojinete doble axial -flecha gruesa- con doble pista y bolas contra las pistas centrales sujeta al carter del motor.

"En un barco: 6, Estopa. 5, Alineador. 3 Chumacera"

-Este cojinete es esencial, como en los barcos que se les denomina de "Chumacera" sirven para que el esfuerzo de la hélice no cargue sobre el cigüeñal, embielaje, pistones y cilindros. En un avión èste cojinete actúa por una cara cuando efectúa tracción y por la otra cuando, por ejemplo, el avión hace un picado con motor "recortado" y la hélice actúa como "molinete" empujando el cigüeñal hacia atrás, al contrario del normal de funcionamiento. Independientemente para que también sirva en su instalación en un avión en modo "Pusher" ó "Puller".

"Cigüeñal de un W18 de un Farman 600 CV"

"Farman W18, cilindros invertidos"

-En los W18 si que observamos que las muñequillas del cigüeñal están a 120º entre ellas por ser múltiple del motor con bloques de 6 cilindros. Esto también ocurre en los motores V12 de 12 cilindros en dos bloques de 6 cilindros. Las muñequillas están a 120º o en estrella.

"Renault de 300 CV, V-12. Ver las muñequillas a 120º"

-Sigue en la (Parte II de II)

NOTA.: Para comprender mejor éste capitulo ver también los DCXLII, DLXIV, DCCVI y DCLXXXVIII.

ReF.: (DCCLV) RMV / LÀerotechnique / LÀerophile / Les Ailes / Archivo A-Z

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lunes, 8 de julio de 2019

DCCLIV - Hidroaviones y Anfibios, Skyplanes e Hydroplanes (Parte II de II)

-Vistos en el capitulo anterior los Hidroaviones y los Anfibios, hay dos sistemas de entrar y salir del agua menos conocidos : los Skiplanes o hidroesquies y los hidroperfiles (hidrofoils) o Hidroplanos.

"El Skiplane de la Convair, el 'Sea Dart' "

-Los Skiplanes utilizan unos largueros como los Skies acuáticos en el principio de actuación. El casco actuaba de flotador y a medida que salían los skies el avión se elevaba sobre el agua y aumentaba la velocidad hasta la de despegue.

"Westinghouse J34-W-32"

"Westinghouse J46-W- " (foto muy ampliada)

-Los motores estaban elevados, encima del lomo del avión a ambos lados de la deriva. Inicialmente se utilizaron los J-34-W-32 que resultaron faltos de potencia, cambiándose a los J-46-W con Post-Combustión. Aunque era una fórmula interesante para la US Navy el proyecto terminó hacia 1956.

-El Hidroplano es otro concepto, muy extraño por no decir el único operativo con éste sistema. Ha habido experimentos adaptando perfiles hidrofoils pero solo en plan experimental. El avión flota con su propio casco, una pequeña hélice posterior hace correr el avión y los perfiles hidrodinámicos (Hidrofoils) elevan el casco sobre el agua. Una vez ocurrido esto se acopla la hélice frontal al único motor principal. A partir de este momento corre y se eleva como un hidroavión. Así es el Piaggio PC-7-

"Avión de Rinaldo Piaggio PC7" (foto Rinaldo Piaggio SpA)

-Este avión se presentó al Trofeo Schneider para aviones con base en el agua. El motor era un Isotta Fraschini ASSO 500. La hélice marina trasera gira a las mismas revoluciones del cigüeñal del motor, mientras que la hélice aérea frontal lo hace a través de una reductora.

"Simple disposición interior de los elementos" (Commons)

"Motor Isotta Fraschini ASSO 500 por los dos lados"

-Los motores IF ASSO 500 fueron diseñados en 1924 por Giustino Cattaneo (ver A-Z) y entraron en producción en 1925. La potencia nominal era de 420 CV a 5000 metros de altura. Se hicieron versiones con reductora RA, sin ella y los AQ ó Alta Quota. Quizá estos datos de potencia mencionados anteriormente se refieren a éste modelo AQ. La competición del Trofeo Schneider se hizo a poca altura sobre el mar y lagos (pe. el lago Garda).

"IF ASSO 500 RA, estandard"

-Porque en otra informaciones se dán unos 990 CV a nivel del mar. También se dice que era un motor Special. Como vemos que la reductora del avión PC-7 no es la standard del RA, es posible que el motor tenga aditamentos y use combustibles especiales para batir el record del Trofeo Scheneider para el que se proyectó especialmente. De ahí la mención de tanta potencia. quizá. (Como ocurrió en el motor Fiat AS-6 del MC-72, por ejemplo).

-El diseño del avión era de Giovanni Pegna, que lo escogió después de varios anteproyectos diferentes en arquitectura. El PC-7 Piaggio-Pegna, voló por primera vez en 1929.

NOTA. Ultimamente ha aparecido otra información en Wikipedia sobre este avión en que se menciona un motor V-6 (?) y también el V12 AS-5 (en este caso sería un Fiat). No obstante la propia enciclopedia pide que se confirme.

ReF.: (DCCLIV) RMV / "El Motor de Aviación, de la A a la Z"

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