miércoles, 29 de enero de 2014

CCXLV - Nueva información sobre las levas compensadas

-Mi amigo Fco. Val me ha pasado más información sobre las levas compensadas en las magnetos, obtenidas en internet. Copio literalmente:

Compensated Cam (magneto Component)

The type of cam used to open the breaker points in a magneto installed on a high-performance radial engine. The master and link rod arrangement used in a radial engine causes the pistons in the different cylinders to be a different linear distance from the top of their stroke for the same angular displacement of the crankshaft relative to top dead center. A compensated cam has one lobe for each cylinder, and these lobes are not all the same. The difference in the lobes causes the breaker points to open when the piston in each cylinder is the same linear distance from the top of its stroke.


"Tambor de levas compensadas PW R-2000"

Y otra definición:    What is a compensated magneto cam, and on what kind of engine is one used?

A compensated cam is a special cam used in magnetos mounted on high-performance radial engines. The cam has one lobe for each cylinder, and the lobes are ground in such a way that the breaker points open when the pistons in the different cylinders are the same line.


"De una magneto Bendix-Scintilla del R-2000"

-En el año 1964 tuve durante mucho tiempo un tambor de levas compensadas de un R-2000 en mis manos, lo estudié y medí la altura y separación de cada leva. Como autor de mi libro "Motores de Aviación" (Alternativos), del año 1966, allí expuse el concepto de que una vez trasladados los lóbulos anchos (atrasados) y estrechos (adelantados) del tambor a cada cilindro (un punto nos indica el del cilindro nº 1) resultó que coincidian con que "alimentaban" unos a los cilindros de un lado y otros a los del otro lado. Entendiendo que tenía que ver con el efecto de la gravedad sobre el cigüeñal, embielaje y pistones.

"Los 14 cilindros del doble estrella R-2000"
-El Pratt & Whitney R-2000 (tomado como ejemplo) es un doble motor radial unido con un  cigüeñal con las dos muñequillas a 180º. Por lo tanto no coinciden los números de la estrella anterior con la posterior por estar giradas media vuelta y con los cilindros intercalados. Tampoco las bielas madres están ni en el cilindro 1 de la primera estrella ni en el mismo de la segunda.

-En el motor P&W R-2000 la estrella delantera tiene la biela madre en el cilindro número 9 y la trasera en el cilindro número 6. Sin embargo en el R-3350 están en el 1 y 2.

"Desalineación de la bieleta respecto de la madre"
-En cuanto a la información recién recibida se puede entender que cuando los pistones de las bieletas están en el PMS, éstas bieletas no están completamente alineadas con el eje del cilindro. Debido a los gestos que la biela madre les implica, hay una desalineación que ocurre hacia un lado en la primera mitad del giro, pasando a ser del otro lado en la siguiente media vuelta. Podemos verlo a continuación en el caso de un cilindro del lado derecho de la biela madre y otro del izquierdo.

"Pistones 3 y 6 en los PMS"
-La nueva literatura nos refiere a la no alineación con el eje del cilindro cuando las bieletas y el pistón están en el PMS. Ciertamente no coinciden con el eje porque estan viciadas por el gesto de la biela madre.  Tenemos que si la madre está en el cilindro numero 1, las bieletas de la derecha han pasado el PMS mientras que las del lado izquierdo no han llegado a alinearse con el centro del cilindro. Esto haría que los pistones de éste lado dieran un "taconazo" hacia atrás. Por ello se acepta el escrito donde se dice que a éstos se les retrasa el encendido -para coincidir con el PMS-.

-Pero el autor sigue diciendo que precisamente las bielas madres del R-2000 no están ambas en los cilindros superiores del motor, para que coincida ésta teoría. Al estar en los cilindros 6 y 9, ambas en la parte inferior del motor hace coincidir en su mayor parte que las levas estrechas y anchas estén en los mismos lados del estudio efectuado por RMV hace unos 50 años y sin ningún guia o documento.

-Es por ello que se invita a quienes posean más información a discutirlo con nosotros. Más temas sobre éste asunto en  los capitulos CXLII, CIX, DLXVIII y CCLI de éste blog.

ReF.:    (CCXLV)   RMV / Fco Val / Ed. Ceac


RECOMENDADO: Se puede leer todo el libro "Los Motores Aeroespaciales, A-Z" en FREE, "clickando" la llamada que hay en cada página de este Blog, en la columna de la izquierda y en el apartado "Páginas":

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miércoles, 8 de enero de 2014

CCXLIV - Angulo de cilindros y ángulo de explosión



-En ángulo entre cilindros  (ángulo geométrico) y el ángulo de explosión siempre ha sido conveniente que coincidan. Así se hace en los motores de diseño arquitectónico clásico.



-Sabemos que en los motores de 4 tiempos, hay cuatro carreras que requieren media vuelta de cigüeñal cada uno, de manera que cada ciclo completo son dos vueltas ó 720º (2x360º).


-Así, un motor de seis cilindros en V conviene que los dos bloques de 3 cilindros estén a 120º (720º:6=120º), es el caso del Pegaso Z -214.

"Foto: Amigos de Pegaso"
-Si el motor es un V8 la misma fórmula nos dá que los bloques de 4 cilindros están a 90º, (720º:8=90º). Caso del Hispano-Suiza V8 de la primera guerra mundial.

"Foto:Amigos de Pegaso"
-Del mismo modo un V12 tiene los bloques a 60º. De 720º:12=60º. Caso del Mítico Rolls-Royce Merlin.

"Foto: Evzen Vsetecka"
-Hasta ahí los más normales. Los 2V y los 4V han estado usados principalmente en motocicletas Harley-Davidson, Guzzi, etc. los primeros y en motores industriales como Honda, los segundos. Estos motores no siguen la regla de los ángulos que aquí se tratan.

"Foto: AEHS"
-El motor Duesenberg modelo H, de 16 cilindros en V, tiene los dos grupos de cilindros calados a 45º (720º:16=45º).

-Una anomalia en esta normalidad es el caso del motor americano "Liberty" que siendo de 12 cilindros en V -y también la versión del V8- que tienen los bloques a 45º el lugar de 60º.  Un par de capítulos más atrás de este blog, recrea este punto.

"Foto del autor"
-Otro caso interesante es el MAN, modelo Mana V de 10 cilindros en V, que están en dos bloques de 5 cilindros decalados a 72º (720º:10=72º).

ReF.:  (CCXLIV)  RMV / Amigos de Pegaso / Museo Safran / Evzen Vsetecka / AEHS.


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CCXLIII - El "Giravió" de Pere Sastre

-Este fin de año 2013 se ha pasado por la TV  IB3 un documental realizado el 2011 sobre una historia poco conocida de un inventor mallorquín autodidacta que en 1926 diseñó y construyó un aparato que los eruditos dijeron que era una mezcla entre el autogiro y el helicóptero.

"Plano original del Giravió"
-El nombre completo era "Cometa Giravió", su inventor fué Pere Sastre un campesino interesado y apasionado por la aviación, que se informó mediante libros, etc. Adquirió un motor de motocicleta Harley-Davidson que resultó ser insuficiente de potencia. Intentó presentar el proyecto a las autoridades que no se interesaron en ello, por entonces el general V. Weiler.

"Motor original de Pere"
-Los restos del aparato original se guardaron en el ayuntamiento de Lluchmajor. Otro paisano suyo, últimamente ha hecho una réplica que resultó destrozado en el primer intento de probarlo. El motor ya era un tres cilindros radial.

"Réplica"
"Antes de la prueba"
-De disponer de algún elemento sustentador fijo como alguna pequeña ala, si que hubiera sido el concepto de aerodino conocido como "Giravión". Ver en éste blog el capitulo referido al Fairey Gyravión.

-No olvidemos que incluso De la Cierva tuvo que irse al extranjero a desarrollar su autogiro. Muy dificil lo iba a tener pues Pere Sostres aquí.

ReF.:  (CCXLIII)    RMV / IB3  / TV3


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sábado, 4 de enero de 2014

CCXLII - La gama de motores "Liberty"


(Extracto del libro del autor de este Blog, RMV, "Los Motores Aeroespaciales, A-Z")

LIBERTY.- USA. Nombre dado a una serie de motores desarrollados urgentemente durante la Primera Guerra Mundial, hacia 1917 y que tenían que ser construídos por varias compañias de automoción capaces de llevarlo a cabo lo antes posible, gracias a sus medios disponibles, técnicos y materiales.

-El  nombre  acordado  para  bautizarlo  por  el  Signal  Service fué el de “Liberty engine”.

-El más significativo fué el modelo V-12, de doce cilindros en V. Fué comparable a sus congéneres europeos en peso, potencia, consumo, etc.


"Liberty 12V, modelo L-12"
-Como vemos, la gama Liberty se planteó como una linea de motores modulares de 4, 6, 8 y 12 cilindros.                                            

-Se hicieron muchas modificaciones y adaptaciones de todo tipo a fin de desarrollar todas las posibilidades del diseño inicial. Ni que decir cabe que tuvo su aportación en la victoria aliada en los tiempos de la guerra. (N del A: quizá hubiera sido mayor de llegar a tiempo).

-El proceso del diseño fué muy rápido y la entrada en producción también. Pero merece la pena contar como ocurrió.                                      

-El nacimiento fué en abril de 1917 tras las pérdidas americanas por los submarinos alemanes en el Atlántico. No se escatimaron asignaciones del Congreso USA y bajo la dirección del coronel E. Deeds se puso manos a la obra.




                                                    "Modelos L-4, L-6 y L-8."                                

-En ésos momentos los productores de motores de aviación más potentes en V-12 eran la Curtiss (con su Kirkham K-12) y Hall-Scott, pero insuficientes para el proyecto. de 60º para la Navy que hasta entonces había utilizado los A-5, A-7, A-2 y A-3 por lo que ofrecía suficientes garantias.

-También la Packard tenía V-12 experimentales como los modelos 1, 2 y 3 (éste último de 905 pulg. cu. sería el “padre” del Liberty V-12).

-Oficialmente se ha dicho que Deeds “encerró” en la habitación de un hotel -el Willard- de Washington a J.G. Vincent de la Packard y Elbert J. Hall de Hall-Scott.


"Liberty L-12"
                                                   
-En 5 dias tenían las bases para los motores Liberty, cada uno aportó los detalles de sus productos. Por ejemplo, Packard estuvo influenciada por los cilindros individuales, tipo Mercedes, que llevaron sus motores.                                          

-Como curiosidad añadida, los Liberty también se utilizaron en la Marina por la US Coast Guard para perseguir contrabandistas en la época de la prohibición de bebidas alcohólicas.

-El primer motor en salir fué el 4 cilindros (año 1918) en linea verticales de pié y 100 HP, conocido como el L-4.  Fué construído en poca cantidad por la Hudson Motor Car Co.  
                       
        
-Se hace notar que todos los Liberty llevaban encendido por el sistema Delco, es decir, necesitaban de bateria y generador exterior. El Delco iba instalado en el extremo posterior de los ejes de levas (SOHC) que están sobre las culatas en todos los modelos. Ver L-4, L-6, L-8 y el V-12 (L-12).

             
-Sólo 52 motores L-6 fueron construídos por Thomas Morse, la Cia. Wright y Hall-Scott.

                                            
-Llegamos al V-8 de 400 HP, siguiendo con el mismo estilo de cilindros, eje de levas,  Delcos y las mismas nervaduras en los bloques de base de los cilindros. En un principio el Liberty V-8 dió 250 HP y aunque fué prosperando, las vibraciones congénitas hicieron que su producción fuera mínima.          
                               
-Ya hemos tratado y colocado dos imagenes del V-12 standard. Pero de estos motores se hicieron varias versiones y ensayos para apurar todas sus posibilidades. Se hicieron modelos invertidos enfriados por agua y aire, con reductoras y turbosobrealimentados. Y un raro motor en "X".


"La versión X, en banco"

"V-12 invertido, por aire"

"Enfriado por aire, de pie"
                                     
"Con reductora"

"Con reductora de dos velocidades"
"Con turbo GE"

"Con turbo Moss"

"El L-12B" una ultima expresión"
-El L-12B incorporaba los aditamentos últimos: reductora epicicloidal, turbosobrealimentador e intercooler y nodriza de agua.

ReF:  (CCXLII)      RMV / A-Z / AEHS


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CCXLI - Decepción por el Liberty V12

-Una de las cosas importantes que nos ha traído la creación de la "Sociedad Histórica del Motor de Aviación" (AEHS) ha sido la acumulación de información sobre motores aéreos. Y eso en los poco más de diez años que tiene esta organización desde que inició sus actividades. Ver <enginehistory.org>.

-Uno de los motores que tenía como importante en la primera guerra mundial era el "Liberty V-12", conocido como L-12 también, su referencia.


-Pues bien, debido a su arquitectura nada común de disponer los dos bloques de cilindros a 45º en lugar de los 60º que facilitarían la marcha regular del motor, fué un nido de problemas endémicos sobre el cigüeñal principalmente debido a la irregular sucesión de explosiones en los cilindros:  a la primera le sucedía otra a 45º, pero la siguiente a 75º, volviendo a 45º la siguiente y 75º otra vez la siguiente, etc. y así sucesivamente.

-Esta marcha irregular producia esfuerzos y picos torsionales en el cigüeñal, roturas a las primeras 50-100 horas. Tambien vibraciones: el motor las producia fuertemente a las 1333 rpm, a las 1714 rpm y a las 2000 rpm. Se dañaban prematuramente accesorios como la bomba de agua y el generador del sistema Delco que utilizaba, desgaste anormal de engranajes, etc.


-Todos los inconvenientes estuvieron supeditados al diseño, quizá para aviones con menos area frontal y mayor velocidad. El resultado cierto fueron retrasos y la producción estimada no fué alcanzada cuando terminó la guerra en noviembre de 1918.

-Este problema tambien lo tuvo la versión V8 del que solo se construyeron unos 40 por la Marmon.

ReF.:  (CCXLI)       RMV  /  AEHS


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CCXL - Motores radiales, una ilusión óptica

-Hace un tiempo ví una fotografía que me pareció la de un Almacén de Despacho de Material de una fábrica de motores radiales de aviación.


-Ya habia visto antes otras de éste estilo y pasé ligeramente por ella. Es normal que antes de la entrega a los diferentes destinos se acumulen en una nave.

"En la fábrica Elizalde de Barcelona"
-Estos almacenes dan un goce verlos porque es el extracto final de un gran esfuerzo colectivo, empezando por la ingeniería, fundición, mecanizado, ajustes, montaje, pruebas, etc.

"Fábrica FMA"
-Pues bien, ampliando la primera fotografía me encontré con unos felicísimos comensales alrededor de unas mesas redondas que hicieron me confundiese con unos motores radiales a primera vista y sin profundizar en aquella ocasión de si realmente lo eran.


-Desde luego la foto estaba en un entorno aeronáutico y por ello caí en la confusión. Además creo que las mesas están demasiado juntas.

ReF.:  (CCXL)    RMV / Elizalde / FMA/


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jueves, 2 de enero de 2014

CCXXXIX - Extraño diseño de Bertin: Los Aladin

-Bertin utilizó los motores turboreactores para experimentar aviones VTOL/STOL, derivando flujos de escape hacia las alas y empenajes. El proyecto "Aladin I" tuvo dos versiones: la militar y la civil.

"Aladin I, militar"
"Aladin I, civil"

-Pero en el último Salon Auto-Retro de Barcelona (Dic.-2013) un vendedor tenía en su Stand una maqueta del "Aladin II"



"Aladin II"
-Se me antojó un BAe-146, pero enseguida advertí que el sistema de propulsión no era corriente: El flujo del escape era dividido, dentro de unos "cajones", y hasta aquí llegué....


"Detalle de los cajones, por delante y por detrás"
-No poseo detalles del funcionamiento pero adivino aletas tipo flaps orientables a la salida de los cajones y el flujo muy dividido de los reactores. El avión desde luego era de despegue corto (STOL).  Un diseño más de Bertin combinando motor y dispositivos originales para lograr otras performances.

ReF.:    (CCXXXIX)      RMV   / Bertin et Cie. /  Auto-Retro BCN


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