Motor rotatiu: diferència entre les revisions

11 octets eliminats ,  fa 7 anys
Correccions a nivell ortogràfic i gramatical.
(→‎Primera Guerra Mundial: Correcció ortograf i gramat enllestida)
(Correccions a nivell ortogràfic i gramatical.)
{{millorar ortografia|data=abril de 2013}}
{{vegeu3|el motor rotatiu |el motor rotatiu Wankel|motor Wankel}}
[[Fitxer: Le Rhone 9C.jpg|thumb| Li Rhône 9C, un típic motor rotatiu de la [[PGM]]. Les canelles de coure transporten la barreja aire-combustible del càrter als caps de cilindres.]]
A principis dels anys 1920, el motor rotatiu va començar a esdevenir obsolet, principalment a causa del seu baix [[parell motor]] de sortida, conseqüència de la manera en què treballa el motor. També estava limitat per la seva restricció inherent per raó de la forma d'aspirar la barreja d'aire/combustible mitjançant el cigonyal i [[càrter]] buit, que afectaven 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>
 
Un motor rotatiu és en essència un motor de [[cicle Otto]], però en lloc de tenir un [[Bloc del motor|bloc de cilindres]] amb un [[cigonyal]] rotatori com en el [[motor radial]], aquest roman fix i és el bloc de cilindres sencer el que gira al seu voltant. En la majoria dels casos, el cigonyal està sòlidament fixat a l'estructura de l'[[avió]], i l'[[hèlix]] es troba cargoladacaragolada al capdavant del [[càrter]].
 
La rotació de la major part de la massa del motor produeix una intensa [[inèrcia]] amb [[efecte giroscòpic]], que suavitza el lliurament de potència i redueix les vibracions. Les vibracions eren un seriós problema en els motors de pistó convencionals, que obligaven a afegir pesants hèlixs. Com que els cilindres funcionaven en si mateixos com un [[volant d'inèrcia]], els motors rotatoris tenentenien una relació de pes-potència més avantatjosa que els motors convencionals. Un altre avantatge és una refrigeració millorada, ja que el bloc de cilindres en girar produeix 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 monocilíndrics.
 
== Control del motor rotatiu ==
Sovint s'afirma que els motors rotatoris no tenien carburador i que, per tant, la potència només es podia reduir tallant de forma intermitent l'encesa amb un interruptor, el qual posava en massa el magneto quan era pressionat, de manera que llevabaduia lael 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.
 
Gràcies a la gran inèrcia dels motors rotatoris, és possible ajustar la barreja aire/combustible per assaig i error sense perdre velocitat. Després 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.
 
=== Balzer ===
[[Stephen Balzer]] de [[Nova York]], un exrellotgerex rellotger, va construir motors rotatoris en la dècada del 1890. Estava 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 aquella època, el pols resultant de cada explosió era molt gran. Per transmetre aquesta potència a l'aire, era necessari utilitzar [[hèlix]]s molt grans, cosa 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 a 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 limitava la circulació d'aire a través del motor, i els aliatges de l'època no eren tan avançats com els d'avui. Els primers dissenys de Balzer no posseïen aletes de refrigeració, fet que fou una característica comuna en els motors refrigerats per aire.
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, i va adquirir a la [[Motorenfabrik Oberursel]] la llicència per a produir el motor estacionari monocilíndric.
 
Louis va estar acompanyat pel seu germà Laurent, que 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, fet que erogava una potència de 25 kW (34 HP), i era radial en lloc de rotatiu. Després van canviar pel disseny rotatiu per aconseguir una millor refrigeració, i el primer motor de producció, 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 núm.1 encara existeix, va ser 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]] delde l'[[Institut Smithsonian|nstitut Smithsonian]]. Els Seguin van usar el millor aliatge disponible llavors, acer al níquel, recentment desenvolupat, i van fabricar els components de baix pes 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 de 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]] i avió, el qual va entrar en el concurs d'avions i bots de motor de [[Mònaco]]. No obstant això, el motor es va fer popular quan [[Henri Farman]] el va usar en el famós avió Rheims, i va guanyar el Grand Prix amb la major distància més gran coberta en un vol sense aturar-se (180 km), i va establir un rècord pel vol de major durada.
 
El primer hidroavió reeixit, [[Hidroavió Fabre|''Le Canard '']] d'[[Henri Fabre]], va ser realitzat amb un motor Gnome Omega el [[28 de març]] del [[1910]] prop de [[Marsella]].
Els rotatius tenien molts desavantatges, i el més notable era l'alt consum de combustible, en part pel fet que el motor es feia servir normalment totalment accelerat, i també perquè les vàlvules estaven obertes menys temps del que era ideal. La massa rotatòria del motor feia també un important efecte [[giroscopi|giroscòpic]]. En el vol recte l'efecte no era aparent, però en fer viratges era molt pronunciat. A causa de la direcció de les forces, els girs a l'esquerra requerien una mica més d'esforç i eren una mica més lents, combinats amb una tendència a aixecar el nas; mentre que els girs a la dreta eren gairebé instantanis, amb tendència a abaixar la nas.<ref name="AEHS">{{citar ref |url = http://www.enginehistory.org/Gnome% 20Monosoupape.pdf|títol = GNOME Monosoupape Type N Rotary|consulta= 2008.05.01|cognom = McCutcheon|nom = Kimble D.|Format = PDF|editorial = Aircraft Engine Historical Society}}</ref> En alguns avions això podia ser avantatjós en situacions com el combat aeri, mentre que el [[Sopwith Camel]] el patia fins al punt que requeria aplicar timó a l'esquerra per fer girs a esquerra i dreta, i podia ser extremament perillós si es feia a plena potència en el cim d'un ris a baixa velocitat. Els pilots de Camel eren entrenats per fer els seus primers girs bruscos a la dreta només a altures superiors a 300 m<ref>{{citar ref |cognoms = Abzug|nom = Malcolm J.|enllaçautor=|coautors = E. Eugene Larrabee|títol = Airplane Stability and Control|editorial = Cambridge University Press|any = 2002|ubicació =|pàgines = 9|url =|id =|isbn = 0521809924}}</ref>
 
Fins i tot abans de la Primera Guerra Mundial es va intentar superar el problema de la inèrcia dels motors rotatius. Ja alel 1906, [[Charles Benjamin Redrup]] va presentar al [[Royal Flying Corps]] a [[Hendon]] un motor 'Sense Reacció' en el qual el cigonyal girava en un sentit i el bloc de cilindres en l'oposat, cadascun movent una hèlix. Un posterior desenvolupament d'aquest model va ser el motor 'Hart', del 1914, dissenyat per Redrup, el qual tenia una sola hèlix connectada al cigonyal, però rotava en direcció oposada al bloc de cilindres, de manera que cancel·lava gran part del parell giroscòpic. Va resultar ser molt complicat per al Ministeri de l'Aire i Redrup va canviar el disseny per un [[motor radial]] fix que es va usar més tard en els avions [[Vickers]] FB12b i FB16.<ref>{{citar ref |títol = The Knife and Fork man - The Life and Works of Charles Benjamin Redrup|autor = William Fairney|editorial = Diesel Publishing|any = 2007|isbn = 978-0-9554455-0-7}}</ref>
 
A mesura que la guerra progressava, els dissenyadors d'avions demandaven cada vegada més potència. Els motors en línia eren capaços de satisfer aquesta demanda augmentant el límit màxim de rpm, fet que significava més potència. Millores en els temps d'obertura de les vàlvules, sistemes d'encesa i materials més lleugers van fer possible augmentar el nombre màxim de revolucions dels motors, i acabada la guerra, el motor mitjana havia pujat el límit de 1.200 rpm a 2.000. El rotatiu no podia fer això a causa de l'arrossegament dels cilindres per l'aire. Per exemple: en un model de principis de la guerra, de 1.200 rpm es va incrementar només a 1.400 rpm amb un increment de l'arrossegament dels cilindres del 36%, pel fet que l'arrossegament de l'aire puja amb el quadrat de la velocitat. A baixes rpm l'arrossegament pot ser simplement ignorat, però a mesura que pugen les rpm, el motor rotatori destina més i més potència a fer girar el mateix motor, i deixa cada vegada menys potència per aplicar a l'hèlix.
Malgrat que els motors rotatius es van utilitzar sobretot en avions, també es van construir alguns cotxes i motos amb aquest motor. La més famosa motocicleta (probablement perquè va guanyar moltes curses) és la [[Megola]], la qual tenia un motor rotatiu dins de la roda davantera. Una altra moto amb aquest motor va ser la [[Redrup Radial]] del 1912, de [[Charles Benjamin Redrup|Charles Redrup]], que tenia un motor rotatiu de 303cc que va equipar diverses de les motos de Redrup.
 
El 1904, el [[motor Barry]], també dissenyat per Redrup, va ser fabricat a Gal: un motor rotatiu boxerbòxer de 2 cilindres de 6,5 kg de pes<ref name="Barry">{{citar ref |url = http://www.fairdiesel.co.uk/Redrup.html|títol = Charles Benjamin Redrup|consulta= 2008.04.11}}</ref> va ser muntat dins del marc de la motocicleta.
 
Als '40, [[Cyril Pullin]] va desenvolupar el [[Powerwheel]], una roda amb un rotatiu monocilíndric, amb [[embragatge]] i [[fre|fre de tambor]] a la galleda, però mai va entrar en producció.
351

modificacions