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Gnome Monosoupape

Enero 17, 2023

El Monosoupape (monoválvula en francés), fue un diseño de motor usado en los últimos motores rotativos de Gnome et Rhône, e introducidos por primera vez en 1913. Se utilizó un ingenioso mecanismo de lumbreras de transferencias interiores y una sola válvula para sustituir a un gran número de partes móviles que se encuentran en los motores rotativos más convencionales, haciendo al motor Monosoupape el más fiable de su época. El diseñador de aviones Thomas Sopwith describió al Monosoupape como "uno de los más grandes avances en aviación".[1]​

Un Gnome 9N Monosoupape de 1917.

Antecedentes

Los primeros diseños de Gnome (a diferencia de los Le Rhône) usaban un sistema único de válvulas para evitar el uso de botadores, varillas y otros dispositivos complejos que se utilizan durante la fase de admisión en los motores convencionales. En su lugar, se utilizaba una sola válvula en la cabeza del cilindro, que era operada por un sistema de levas y botadores que abría la válvula cuando la presión bajaba al final del ciclo. La válvula de admisión, la cual era operada por un contrapeso, estaba ubicada en el centro del pistón, abriéndose para permitir el paso de la mezcla aire/combustible desde el cárter.

Aunque ingenioso, el sistema tenía varias desventajas: el cilindro debía ser removido para realizar el mantenimiento a la válvula, que podía trabarse fácilmente, y para regular los tiempos de apertura; además, los Gnome eran menos económicos en el consumo de combustible que otros motores rotatorios, ya que la válvula de admisión se abría en los momentos en que era menos eficiente.

Descripción

 
Corte del cilindro.

En 1913, Louis Seguin y su hermano Laurent (ingenieros y fundadores de la Société Des Moteurs Gnome (Compañía de Motores Gnome) en 1905) introdujeron la nueva serie Monosoupape, que eliminaba la válvula de admisión, reemplazándola por lumbreras de transferencia similares a las de los motores de dos tiempos. Comenzando con la explosión, el ciclo de cuatro tiempos trabaja normalmente hasta que el pistón estaba por alcanzar el fin de su carrera (punto muerto inferior, o PMI), momento en que la válvula de escape se abría en forma "prematura". Esto permitía a los gases todavía calientes "emerger" del cilindro antes que el pistón se detenga, disminuyendo la presión y evitando que los gases ingresen al interior del cárter. En el último tramo del recorrido, el pistón descubría 36 pequeñas aberturas alrededor de la base del cilindro, comunicando con el cárter, el cual mantenía la mezcla aire/combustible (la "carga"). En este punto no se hacía la transferencia, ya que no había diferencial de presión; el cilindro se mantenía abierto y por lo tanto a presión atmosférica. La válvula de escape comunicaba directamente con el exterior, debido a que no había múltiple de escape para ahorrar peso.

Durante el ciclo de escape, se vaciaba totalmente el cilindro, continuando el movimiento del pistón hasta el punto muerto superior (PMS), pero la válvula de escape no se cerraba. El pistón comenzaba su movimiento descendente con la válvula abierta, llenando el cilindro con aire fresco (presumiblemente sin filtrar). La válvula permanecía abierta hasta que el cilindro completaba dos tercios de su recorrido, momento en el cual la válvula se cerraba, creando un vacío parcial con el recorrido restante. Cuando el pistón descubría las lumbreras de transferencia, el vacío parcial aspiraba la mezcla del cárter.

La mezcla, muy rica, era de aire, que se aspiraba a través del cigüeñal hueco, y combustible, que se inyectaba a través de una boquilla que lo inyectaba en forma continua. Esta boquilla se encontraba al final del conducto de combustible, que ingresaba al cárter a través del hueco del cigüeñal. La boquilla se encontraba apuntando a la base de los cilindros, y apuntando a estos, donde se encontraban las lumbreras de transferencia. La boquilla se encontraba fija al cigüeñal, y los cilindros rotaban colocándose en posición sobre la boquilla sucesivamente. El ciclo de compresión era convencional.

La bujía estaba instalada horizontalmente detrás del cilindro y en la cabeza de este, pero no estaba conectada a un cable de alto voltaje. Un engranaje con púas, en forma de aro, estaba en el interior del motor, manejando un magneto fijo montado en el cortafuegos, el cual mandaba una corriente de alto voltaje a la terminal de la bujía cuando esta pasaba sobre dicho magneto. Esta disposición eliminaba la necesidad de rotores, ruptores, condensador y cables de alto voltaje encontrados en los sistemas con distribuidor convencional. Este engranaje manejaba también la bomba de aceite, la que alimentaba todos los cojinetes, y, a través de los botadores huecos, los balancines y válvulas. También accionaba una bomba de aire que presurizaba el tanque de combustible.

Debido a que el motor entero rotaba, debía tener un equilibrio perfecto, requiriendo maquinado de precisión en todas sus partes. Como resultado, el Monosoupape era extremadamente caro de construir; el modelo de 75 kW (100 hp) costaba 4000 dólares en 1916 (unos 65 000 dólares al valor del año 2000). Sin embargo, eran más ligeros que los modelos de dos válvulas, y consumían menos aceite lubricante.[2]​

Control

El Monosoupape no tenía carburador ni acelerador, y debido a que la mayor parte del aire ingresaba a través de la válvula de escape, no podía ser controlado ajustando el aire que ingresaba al cárter, como otros motores rotatorios. Sin embargo, el Monosoupape tenía un control para regular el combustible, lo que permitía regular la velocidad en un estrecho margen. En los primeros ejemplares, la velocidad se controlaba regulando el momento y permanencia de apertura de las válvulas de escape, usando palancas que actuaban con lo botadores, pero este sistema se abandonó debido a que quemaba las válvulas.[2]​ En su lugar, se usaba un interruptor que cortaba la ignición cuando era presionado. Esto se usaba con moderación para evitar dañar el motor, y era seguro de emplear solo cuando se cortaba también el combustible. Algunos Monosoupape posteriores tenían un interruptor que permitía al piloto cortar seis cilindros de tal forma que cada cilindro realizaba el encendido una vez cada tres vueltas del motor, pero manteniendo el motor en perfecto equilibrio.[3]​

Lubricación

El sistema de lubricación era del tipo de pérdida total, en el que se inyectaba aceite de ricino en la mezcla aire/combustible mediante una bomba. El aceite de ricino era usado debido a que no se disolvía fácilmente en el combustible, y tenía cualidades lubricantes superiores a la de los aceites minerales de esa época. Más de siete litros de aceite eran inyectados en el aire cada hora de uso del motor. Esto explica por qué muchos rotativos estaban equipados con un anillo de tres/cuartos, abierto en la parte superior. Este anillo inyectaba el aceite cerca de la bujía y hacia el escape, lejos de la estructura inflamable del avión.[4]​

Variantes

Gnome Monosoupape 7 Type A
(1916) motor rotatorio de siete cilindros, 80 hp (60 kW). Diámetro y carrera: 110 mm × 150 mm.
Gnome Monosoupape 9 Type B-2
(1916) motor rotatorio de nueve cilindros, 100 hp (75 kW). Diámetro y carrera: 110 x 150 mm.
Gnome Monosoupape 11 Type C
Versión de 11 cilindros.
Gnome Monosoupape 9 Type N
(1917) motor rotatorio de nueve cilindros, cárter de mayor diámetro que el B-2, 150 o 160 hp (112 o 119 kW), capacidad aumentada a 15,8 l. Diámetro y carrera: 115 x 170 mm.
Gnome Monosoupape 9 Type R
Motor rotatorio de nueve cilindros de 180 hp, desarrollado del 9N con la misma carrera de 170 mm.

Usos

Motocicletas

La motocicleta alemana Megola, producida desde 1921 hasta 1924, estaba equipada con un pequeño motor rotativo Monosoupape de 5 cilindros de 640 cc, montado en la rueda delantera.

Aviones

Lista de Lumsden.

Monosoupape 7 Type A

Monosoupape 9 Type B

Monosoupape 9 Type N

Véase también

Referencias

  1. Nahum, Andrew (1999). The Rotary Aero Engine. NMSI Trading Ltd. ISBN 190074712X. 
  2. ↑ Vivian, E. Charles (2004). A History of Aeronautics. Kessinger Publishing. p. 255. ISBN 1419101560. 
  3. Donovan, Frank; Frank Robert Donovan (1962). The Early Eagles. Dodd, Mead. p. 154. 
  4. Gnome Monosoupape Type N Rotary Consultado el 18 de febrero de 2009.

Bibliografía

  • McCutcheon, Kimble D. (PDF). Aircraft Engine Historical Society. Archivado desde el original el 6 de julio de 2008. Consultado el 1 de mayo de 2008. 

Enlaces externos

  •   Datos: Q369693
  •   Multimedia: Gnome Monosoupape / Q369693

Enero 17, 2023
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El Monosoupape monovalvula en frances fue un diseno de motor usado en los ultimos motores rotativos de Gnome et Rhone e introducidos por primera vez en 1913 Se utilizo un ingenioso mecanismo de lumbreras de transferencias interiores y una sola valvula para sustituir a un gran numero de partes moviles que se encuentran en los motores rotativos mas convencionales haciendo al motor Monosoupape el mas fiable de su epoca El disenador de aviones Thomas Sopwith describio al Monosoupape como uno de los mas grandes avances en aviacion 1 Un Gnome 9N Monosoupape de 1917 Indice 1 Antecedentes 2 Descripcion 2 1 Control 2 2 Lubricacion 3 Variantes 4 Usos 4 1 Motocicletas 4 2 Aviones 4 2 1 Monosoupape 7 Type A 4 2 2 Monosoupape 9 Type B 4 2 3 Monosoupape 9 Type N 5 Vease tambien 6 Referencias 7 Bibliografia 8 Enlaces externosAntecedentes EditarLos primeros disenos de Gnome a diferencia de los Le Rhone usaban un sistema unico de valvulas para evitar el uso de botadores varillas y otros dispositivos complejos que se utilizan durante la fase de admision en los motores convencionales En su lugar se utilizaba una sola valvula en la cabeza del cilindro que era operada por un sistema de levas y botadores que abria la valvula cuando la presion bajaba al final del ciclo La valvula de admision la cual era operada por un contrapeso estaba ubicada en el centro del piston abriendose para permitir el paso de la mezcla aire combustible desde el carter Aunque ingenioso el sistema tenia varias desventajas el cilindro debia ser removido para realizar el mantenimiento a la valvula que podia trabarse facilmente y para regular los tiempos de apertura ademas los Gnome eran menos economicos en el consumo de combustible que otros motores rotatorios ya que la valvula de admision se abria en los momentos en que era menos eficiente Descripcion Editar Corte del cilindro En 1913 Louis Seguin y su hermano Laurent ingenieros y fundadores de la Societe Des Moteurs Gnome Compania de Motores Gnome en 1905 introdujeron la nueva serie Monosoupape que eliminaba la valvula de admision reemplazandola por lumbreras de transferencia similares a las de los motores de dos tiempos Comenzando con la explosion el ciclo de cuatro tiempos trabaja normalmente hasta que el piston estaba por alcanzar el fin de su carrera punto muerto inferior o PMI momento en que la valvula de escape se abria en forma prematura Esto permitia a los gases todavia calientes emerger del cilindro antes que el piston se detenga disminuyendo la presion y evitando que los gases ingresen al interior del carter En el ultimo tramo del recorrido el piston descubria 36 pequenas aberturas alrededor de la base del cilindro comunicando con el carter el cual mantenia la mezcla aire combustible la carga En este punto no se hacia la transferencia ya que no habia diferencial de presion el cilindro se mantenia abierto y por lo tanto a presion atmosferica La valvula de escape comunicaba directamente con el exterior debido a que no habia multiple de escape para ahorrar peso Durante el ciclo de escape se vaciaba totalmente el cilindro continuando el movimiento del piston hasta el punto muerto superior PMS pero la valvula de escape no se cerraba El piston comenzaba su movimiento descendente con la valvula abierta llenando el cilindro con aire fresco presumiblemente sin filtrar La valvula permanecia abierta hasta que el cilindro completaba dos tercios de su recorrido momento en el cual la valvula se cerraba creando un vacio parcial con el recorrido restante Cuando el piston descubria las lumbreras de transferencia el vacio parcial aspiraba la mezcla del carter La mezcla muy rica era de aire que se aspiraba a traves del ciguenal hueco y combustible que se inyectaba a traves de una boquilla que lo inyectaba en forma continua Esta boquilla se encontraba al final del conducto de combustible que ingresaba al carter a traves del hueco del ciguenal La boquilla se encontraba apuntando a la base de los cilindros y apuntando a estos donde se encontraban las lumbreras de transferencia La boquilla se encontraba fija al ciguenal y los cilindros rotaban colocandose en posicion sobre la boquilla sucesivamente El ciclo de compresion era convencional La bujia estaba instalada horizontalmente detras del cilindro y en la cabeza de este pero no estaba conectada a un cable de alto voltaje Un engranaje con puas en forma de aro estaba en el interior del motor manejando un magneto fijo montado en el cortafuegos el cual mandaba una corriente de alto voltaje a la terminal de la bujia cuando esta pasaba sobre dicho magneto Esta disposicion eliminaba la necesidad de rotores ruptores condensador y cables de alto voltaje encontrados en los sistemas con distribuidor convencional Este engranaje manejaba tambien la bomba de aceite la que alimentaba todos los cojinetes y a traves de los botadores huecos los balancines y valvulas Tambien accionaba una bomba de aire que presurizaba el tanque de combustible Debido a que el motor entero rotaba debia tener un equilibrio perfecto requiriendo maquinado de precision en todas sus partes Como resultado el Monosoupape era extremadamente caro de construir el modelo de 75 kW 100 hp costaba 4000 dolares en 1916 unos 65 000 dolares al valor del ano 2000 Sin embargo eran mas ligeros que los modelos de dos valvulas y consumian menos aceite lubricante 2 Control Editar El Monosoupape no tenia carburador ni acelerador y debido a que la mayor parte del aire ingresaba a traves de la valvula de escape no podia ser controlado ajustando el aire que ingresaba al carter como otros motores rotatorios Sin embargo el Monosoupape tenia un control para regular el combustible lo que permitia regular la velocidad en un estrecho margen En los primeros ejemplares la velocidad se controlaba regulando el momento y permanencia de apertura de las valvulas de escape usando palancas que actuaban con lo botadores pero este sistema se abandono debido a que quemaba las valvulas 2 En su lugar se usaba un interruptor que cortaba la ignicion cuando era presionado Esto se usaba con moderacion para evitar danar el motor y era seguro de emplear solo cuando se cortaba tambien el combustible Algunos Monosoupape posteriores tenian un interruptor que permitia al piloto cortar seis cilindros de tal forma que cada cilindro realizaba el encendido una vez cada tres vueltas del motor pero manteniendo el motor en perfecto equilibrio 3 Lubricacion Editar El sistema de lubricacion era del tipo de perdida total en el que se inyectaba aceite de ricino en la mezcla aire combustible mediante una bomba El aceite de ricino era usado debido a que no se disolvia facilmente en el combustible y tenia cualidades lubricantes superiores a la de los aceites minerales de esa epoca Mas de siete litros de aceite eran inyectados en el aire cada hora de uso del motor Esto explica por que muchos rotativos estaban equipados con un anillo de tres cuartos abierto en la parte superior Este anillo inyectaba el aceite cerca de la bujia y hacia el escape lejos de la estructura inflamable del avion 4 Variantes EditarGnome Monosoupape 7 Type A 1916 motor rotatorio de siete cilindros 80 hp 60 kW Diametro y carrera 110 mm 150 mm Gnome Monosoupape 9 Type B 2 1916 motor rotatorio de nueve cilindros 100 hp 75 kW Diametro y carrera 110 x 150 mm Gnome Monosoupape 11 Type C Version de 11 cilindros Gnome Monosoupape 9 Type N 1917 motor rotatorio de nueve cilindros carter de mayor diametro que el B 2 150 o 160 hp 112 o 119 kW capacidad aumentada a 15 8 l Diametro y carrera 115 x 170 mm Gnome Monosoupape 9 Type R Motor rotatorio de nueve cilindros de 180 hp desarrollado del 9N con la misma carrera de 170 mm Usos EditarMotocicletas Editar La motocicleta alemana Megola producida desde 1921 hasta 1924 estaba equipada con un pequeno motor rotativo Monosoupape de 5 cilindros de 640 cc montado en la rueda delantera Aviones Editar Lista de Lumsden Monosoupape 7 Type A Editar Avro 504 Avro 511 Bristol Coanda G B 75 Sopwith PupMonosoupape 9 Type B Editar Avro 504 Airco DH 2 Airco DH 5 Blackburn Scout Blackburn Twin Blackburn Blackburn Triplane Bristol Coanda T B 8 Bristol Scout FBA Type B hidrocanoa Nieuport IV Royal Aircraft Factory B E 8 Royal Aircraft Factory F E 8 Short S 80 Short Type C Sopwith Sociable Sopwith Type 807 Folder Seaplane Sopwith Two Seat Scout Sopwith Schneider Sopwith Pup Sopwith F 1 Camel Vickers Gunbus FB 2 3 5 6 y 7 Vickers F B 12 Vickers F B 19 Bullet Yuriev Cheremukhin TsAGI 1 EA 1931 32 Monosoupape 9 Type N Editar Nieuport 28 Sopwith Camel Morane Saulnier AI Orenco BVease tambien EditarMotor rotativoReferencias Editar Nahum Andrew 1999 The Rotary Aero Engine NMSI Trading Ltd ISBN 190074712X a b Vivian E Charles 2004 A History of Aeronautics Kessinger Publishing p 255 ISBN 1419101560 Donovan Frank Frank Robert Donovan 1962 The Early Eagles Dodd Mead p 154 Gnome Monosoupape Type N Rotary Consultado el 18 de febrero de 2009 Bibliografia EditarMcCutcheon Kimble D Gnome Monosoupape Type N Rotary PDF Aircraft Engine Historical Society Archivado desde el original el 6 de julio de 2008 Consultado el 1 de mayo de 2008 Enlaces externos EditarEsta obra contiene una traduccion derivada de Gnome Monosoupape de Wikipedia en ingles publicada por sus editores bajo la Licencia de documentacion libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribucion CompartirIgual 3 0 Unported El motor Gnome Datos Q369693 Multimedia Gnome Monosoupape Q369693 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Gnome Monosoupape amp oldid 145507366, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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