Motor rotatiu: diferència entre les revisions

El '''motor rotatiu''' va ser un dels primers tipus de [[Motor de combustió|motors de combustió]] interna, i es caracteritza per tenir un [[cigonyal]] fix al voltant del qual gira el motor sencer. El disseny va ser molt usat en els anys anteriors a la [[Primera Guerra Mundial]] i durant aquesta per propulsar [[avió|avions]], i també en alguns dels primers [[automòbil|automòbils]] i [[motocicleta|motocicletes]].

A principis dels anys 1920, el motor rotatiu va començar a tornar-seesdevenir obsolet, principalment deguta alcausa del seu baix [[parell motor]] de sortida, conseqüència de la manera en què treballa el motor. També estava limitat per la seva restricció inherent donada per raó de la forma d'aspirar la barreja d'aire/combustible mitjançant el cigonyal i [[càrter]] buit, que afecten directament el seu rendiment volumètric. No obstant això, en el seu temps va ser una solució molt eficient per als problemes de potència, pes i fiabilitat.<ref Name=nahum>{{citar ref |cognoms = Nahum|nom = Andrew| títol = The Rotary Aero Engine|editorial = NMSI Trading Ltd|any = 1999| isbn = 190074712X}}</ref>

La rotació de la major part de la massa del motor produeix una intensa [[inèrcia]] amb [[efecte giroscòpic]], que suavitzensuavitza el lliurament de potència i redueix les vibracions. Les vibracions eren un seriós problema en els motors de pistó convencionals, que obligaven a afegir pesadespesants hèlixs. Com que els cilindres funcionaven en si mateixos com un [[volant d'inèrcia]], els motors rotatoris tenen una relació pes-potència més avantatjosa que els motors convencionals. Un altre avantatge és una refrigeració millorada, ja que el bloc de cilindres en girar produeixenprodueix el seu propi flux d'aire, fins i tot quan l'avió es troba estacionari en superfície.

La majoria dels motors rotatoris tenen els [[Cilindre (motor)|cilindres]] disposats al voltant de l'eix central, cap a fora, com en el [[motor radial]], però hi ha també motors bòxer<ref name = "Barry"/> rotatoris, i fins i tot mono-cilíndricsmonocilíndrics.

Igual que els motors radials, els rotatoris es construeixen amb un nombre de cilindres senar -habitualment 7 o 9-, per obtenir un ordre d'encesa coherent, proporcionanti proporcionar un funcionament suau. Motors rotatoris amb cilindres en nombre parell, són comunament del tipus en "''doble estrella''".

Sovint s'afirma que els motors rotatoris no tenien carburador, i per tant, la potència només es podia reduir tallant de forma intermitent l'encesa usantamb un interruptor, el qual posava en massa el magneto quan era pressionat, llevant la corrent a les bugies. No obstant això, els motors rotatoris tenien un carburador simple que combinava un raig de combustible amb una vàlvula del tipus solapa per regular l'entrada d'aire. Al contrari que en els carburadors moderns, no podien mantenir la barreja d'aire/combustible constant al llarg del rang d'obertura de la vàlvula, i per a això, el pilot posava l'accelerador en la posició desitjada -usualment, tot obert- i llavors s'ajustava la barreja utilitzant un control d'ajust fi que manejava la vàlvula de combustible.

DegutGràcies a la gran inèrcia dels motors rotatoris, és possible ajustar la barreja aire/combustible per provaassaig i error sense perdre velocitat. MésDesprés de carregar el motor amb una configuració coneguda, que li permeti funcionar en buit, la vàlvula de pas d'aire s'obre fins a obtenir la màxima velocitat del motor. Com que el procés invers és més difícil, de vegades es fa tallant temporalment la ignició.

A mitjans de lamitjan Primera Guerra Mundial, es va fer necessària alguna forma de controlar l'acceleració per permetre als pilots volar en formació, introduint carburadors millorats els quals permetien reduir la potència fins a un 25%. El pilot podia posar la vàlvula d'aire en la posició desitjada, i llavors es reajustava la barreja aire/combustible. Pilots experimentats desacceleraven periòdicament de forma suau per assegurar-se que la barreja no era molt rica: una barreja pobrepobra era preferible, ja que la recuperació de la potència era immediata quan el subministrament de combustible s'incrementava, mentre que una barreja massa rica podia trigar fins a 7 segons per recuperar-se, i també podia causar carbonització de les bugies i els cilindres, i ofegar el motor.

El [[Gnome et Rhône|Gnome]] [[Gnome Monosoupape|Monosoupape]] va ser una excepció a aquesta regla, ja que l'entrada d'aire es feia a través de la vàlvula d'escapament, i no podia controlar-se per l'entrada del càrter. Per tant, el Monosoupapes tenia un sol control que permetia regular la velocitat en un rang limitat. Els primers models tenien una sincronització de vàlvules variable per tenir un millor control, però això ocasionavafeia que les vàlvules es cremessin, i va ser abandonat.<ref Name=ref_duplicada_1>{{citar ref |cognoms = Nahum|nom = Andrew|enllaçautor=|coautors =|títol = The Rotary Aero Engine|editorial = NMSI Trading Ltd|any = 1999|ubicació =|pàgines = 44-45|url =|id =|isbn = 190074712X}}</ref>

Els models posteriors van continuar usant el tall de la ignició per a l'aterratge. Més tard van ser equipats amb interruptors d'ignició per a l'aterratge que tallaven alguns dels cilindres, no tots, per assegurar que el motor continués funcionant. Uns pocs rotatoris tallaven els 9 cilindres i, en general, es mantenien funcionant 1, 3 o 6 cilindres.<ref Name="oldrhinebeck">{{citar ref |url = http://www.oldrhinebeck.org/technical_corner_001.htm|títol = Rotary Engines and why they spin|consulta= 2008.05.01|cognom = Willie|nom = Txad|format = HTML|editorial = Old Rhinebeck Aerodrome}}</ref> Alguns Monosoupapes de 9 cilindres tenien un selector que tallava sis cilindres, tallant un cilindre cada tres revolucions del motor, mantenint aixíde manera que el motor es mantenia en pefecteequilibri balançpefecte.<ref>{{citar ref |cognoms = Donovan|nom = Frank|enllaçautor=|coautors = Frank Robert Donovan|títol = The Early Eagles|editorial = Dodd, Mead|any = 1962|ubicació =|pàgines = 154|url =|id =|isbn =}}</ref> Alguna documentació relacionada amb el [[Fokker Eindecker]] mostra un interruptor selector rotatori per tallar un nombre seleccionat de cilindres, fet que suggereix que els motors rotatius alemanys també ho feien.

El 1918, un manual de [[Clerget]] advertia que tot el control necessari del motor s'havia de fer amb l'accelerador, i que l'apagat i encesa del motor s'havia de fer obrint i tancant el pas del combustible. Els pilots havien d'evitar utilitzar el tall de la ignició per evitar danys en el motor.<ref Name=nahum/>

L'interruptor d'encesa, però, encara es recomanorecomana avui dia per a l'aterratge d'avions amb motor rotatori, ja que ofereix, en els aeròdroms actuals, un control de la potència del motor més ràpida i fiable.<ref name = "oldrhinebeck"/> El procediment d'aterratge usant el tall d'ignició s'utilitza juntament amb el tall de combustible, deixant l'interruptor encès. El vent sobre l'hèlix permet al motor continuar girant sense lliurar potència, mentre l'avió descendeix. És important mantenir la ignició encesa perquè les bugies continuïn emetent espurnes, evitanti evitin que el motor s'ofegui, ialhora que permetentpermete arrencar el motor fàcilment obrint el pas del combustible. Si el pilot apaga el motor tallant l'encesa sense tancar el pas del combustible, aquest continuarà passant a través del motor i s'acumularà gran quantitat de barreja a la coberta. Això podia ocasionar un incendi, o danyar les bugies evitant que el motor arrenqués novament en cas de necessitat.

[[Félix Millet]] va exposar un motor rotatori de 5 cilindres muntat en la roda d'una bicicleta a l'[[Exposició Universal]] de París l'any 1889. Millet va patentar el motor el 1888, motiu pel quequal ha de considerar-se com el pioner dels motors rotatoris de combustió interna. Un vehicle equipat amb aquest motor va prendre part de la carrera Paris-Bordeaux-París del 1895 i el sistema va entrar en producció per [[Darracq]] el 1900.<ref Name=nahum/>

[[Lawrence Hargrave]] va desenvolupar el seu primer motor rotatori el 1889 usant aire comprimit, amb la intenció d'usar-lo en vol propulsat. El pes dels materials i la pobra qualitat de la mecanització de les peces van impedir usar-holo en forma efectiva.<ref> [http://www.adb.online.anu.edu.au/biogs/A090194b.htm Hargrave, Lawrence (1850 - 1915)]. Australian Dictionary of Biography Online. </ref>

[[Stephen Balzer]] de [[Nova York]], un ex rellotgerexrellotger, va construir motors rotatoris en la dècada del 1890. L'estavaEstava interessat en aquest sistema principalment per dues raons:

* Per generar 75 [[kW]] (100 [[cavall de vapor|cavalls de vapor]]) a baixes [[Revolucions per minut|rpm]], la qual cosa era usual en aquesta època, el pols resultant de cada explosió era molt gran. Per transmetre aquesta potència a l'aire, era necessari utilitzar [[hèlix]]s molt grans, elcosa que agregava pes. En els rotatoris el motor mateix funciona com a [[volant d'inèrcia]], de manera que les hèlixs poden ser més lleugeres amb la mateixa mida.

* Els cilindres tenen un bon flux d'aire per refrigeració, fins i tot quan el motor està muntat en la part posterior de l'avió, la qual cosa era important en una època en què la limitada velocitat assolible en els avions limitavenlimitava la circulació d'aire a través del motor, i els aliatges de l'època no eren tan avançadesavançats com lesels d'avui. Els primers dissenys de Balzer no posseïen aletes de refrigeració, la qual cosa es faria una característica comuna en els motors refrigerats per aire.

Balzer va produir un motor rotatori de 3 cilindres per a [[automòbil]]s el 1894, i després es va involucrar en el projecte del ''Aerodrome'' de [[Samuel Pierpont Langley|Langley]], el que el dugué a la fallida en intentar fer versions molt més grans dels seus motors. Posteriorment, els motors rotatoris de Balzer van ser convertits aen motors radials convencionals per la seva assistent, [[Charles Manly]].

L'[[Adams-Farwell]] va ser un altre dels primers motors rotatoris [[Estats Units|nord-americà]] que va començar senta fabricatfabricar-se per a automòbils el 1901. [[Emil Berliner]] va patrocinar el seu desenvolupament com un motor lleuger pelsper als seus [[helicòpter]]s experimentals que mai van tenir èxit. Els motors Adams-Farwell posteriorment varen equipar avions d'ala fixa als Estats Units després de 1910. També s'ha afirmat que el disseny del GNOME es va obtenir a partir del d'Adams-Farwell, pel fet que un automòbil Adams-Farwell va ser mostrat a l'Exèrcit francès el 1904. Al contrari que els motors Gnome posteriors, l'Adams-Farwell rotatori tenia vàlvules d'admissió i escapament convencionals muntades en el cap del cilindre.<ref Name=nahum/>

El [[Gnome (motor)|motor Gnome]] va ser un treball dels tres germans Seguin, Louis, Laurent, i Augustin. Eren bons enginyers i néts del famós enginyer francès [[Marc Seguin]]. El 1906 el germà gran, Louis, va formar la [[Gnome et Rhône|Société des Moteurs Gnome]] per construir [[motor estacionari|motors estacionaris]] d'ús industrial, adquirinti va adquirir a la [[Motorenfabrik Oberursel]] la llicència per a produir el motor estacionari monocilíndric.

Louis va estar acompanyat pel seu germà Laurent, qui va dissenyar un motor rotatori específicament per a ús en avions, utilitzant els cilindres del motor Gnome. El primer motor experimental dels germans tenia 5 cilindres, elfet qualque erogava una potència de 25 kW (34 HP), senti era radial en lloc de rotatiu. Després van canviar pel disseny rotatiu per aconseguir una millor refrigeració, i el primer motor de producció, el l'"Omega" de 7 cilindres i 37 kW (50 HP), va ser mostrat en l'exhibició d'automòbils de París de 1908.<ref>{{Ref-llibre |cognom=Kennett |nom=Lee |títol=The First Air War: 1914-1918 |url=http://books.google.cat/books?id=tjS0ez6xMAwC&pg=PA104&dq=rotative+motor+gnome+omega&hl=ca&sa=X&ei=4-UkT6WaBYmLhQfO6LjWBA&ved=0CDYQ6AEwAA#v=onepage&q=rotative%20motor%20gnome%20omega&f=false |llengua=anglès |editorial=Simon and Schuster |data=1999 |pàgines=p.104 |isbn=0684871203 }}</ref> El Gnome Omega N º núm.1 encara existeix, iva ésser adquirit i preservat pel difunt Almirall retirat [[Lauren S. McCready]], el seu últim propietari privat, i ara es troba en la col·lecció del [[Museu Nacional de l'Aire i l'Espai]] del [[Institut Smithsonian]]. Els Seguin van usar lael millor aliatge disponible llavors, acer al níquel, recentment desenvolupadadesenvolupat, i van mantenirfabricar elels pascomponents sotade [[Màquinabaix eina|maquinant]] els componentspes des de peces de metall sòlides, les parets dels cilindres del GNOME de 50 HP eren de només d'1,5 mm de gruix i les bieles tenien profunds canals centrals per reduir pes. Mentre que la relació cilindrada-potència era baixa, la relació pes-potència era extraordinària, amb 1 HP per kg.

L'any següent, el 1909, l'inventor [[Roger Ravaud]] en va col·locar un en el seu '' Aéroscaphe '', una combinació d'[[hidroala]] / avió, el qual va entrar en el concurs d'avions i potsbots de motor de [[Mònaco]]. No obstant això, el motor es va fer popular quan [[Henri Farman]] el va usar en el famós avió Rheims, guanyanti va guanyar el Grand Prix amb la major distància coberta en un vol sense aturar-se (180 km), i creantva tambéestablir un rècord pel vol de major durada.

El primer hidroavió reeixit, el [[Hidroavió Fabre|'' Le Canard '']] de d'[[Henri Fabre]], va ser realitzat amb un motor Gnome Omega el [[28 de març]] del [[1910]] prop de [[Marsella]].

La producció dels motors rotatius Gnome va créixer ràpidament, amb prop de 4.000 unitats construïdes abans de la Primera Guerra Mundial, incrementanti es va incrementar la potència delde l'Omega fins a 60 kW (80 HP), i fins i tot fins a 82 kW (110 HP). Per als estàndards d'altres motors de l'època, el Gnome era considerat fiable, acreditant-sei es va acreditar com ela primer motor capaç de funcionar durant deu hores entre revisions.

El 1913 els germans Seguin introduir la nova sèrie [[Gnome Monosoupape]] ("monoválvula"), la qual no tenia vàlvules d'admissió, comptanti ambtenia una sola vàlvula d'escapament en cada cap de cilindre, amb una entrada d'aire duplicada. Cada cilindre tenia llumeneres en l'extrem inferior, del tipus de les usades en els [[Motor de dos temps|motors de dos temps]], comunicades amb el càrter. La velocitat del motor es controlava variant el temps d'obertura de les vàlvules d'escapament usant palanques que actuaven sobre els botadors, un sistema que després va ser abandonat a causa del fet que es cremaven les vàlvules. El pes del Monosoupape va serera lleugerament menor al del model anterior de dues vàlvules i usava menys oli. El Monosoupape de 100 HP comptava amb 9 cilindres, i desenvolupava la seva potència nominal a les 1.200 [[revolució per minut|rpm]].<ref>{{citar ref |cognoms = Vivian|nom = E. Charles|enllaçautor=|coautors =|títol = A History of Aeronautics|editorial = Kessinger Publishing|any = 2004|ubicació =|pàgines = 255|url =|id =|isbn = 1419101560}}</ref>