Axiale verbrandingsmotoren U.G. Macomber (VS)

4
Het project van een axiale verbrandingsmotor ontworpen door G.I. Smallbone was in niemand geïnteresseerd en bleef in de vorm van een set tekeningen. Het idee ging echter niet verloren. Al snel verschenen soortgelijke projecten, die succesvoller bleken te zijn. Aan het einde van het eerste decennium van de vorige eeuw maakte de Amerikaanse ingenieur W.G. Macomber. Dankzij het succesvolle ontwerp en de ijver van zijn maker bereikte de nieuwe axiaalmotor zelfs massaproductie en praktisch gebruik.

Walter Glenn Macomber was al van kinds af aan geïnteresseerd in techniek. Op 14-jarige leeftijd assembleerde hij bijvoorbeeld de eenvoudigste stoommachine uit geïmproviseerde materialen, die echter een kracht ontwikkelde die hoog genoeg was voor zelfgemaakt werk. Vervolgens stelde Macomber verschillende andere uitvindingen voor die geschikt zijn voor gebruik op verschillende gebieden. Aan het einde van het eerste decennium van de XNUMXe eeuw begon de uitvinder met het maken van een axiale verbrandingsmotor. Macomber zag de situatie op het gebied van motorbouw en wilde blijkbaar meewerken aan de ontwikkeling van motorontwerpen.

Axiale verbrandingsmotoren U.G. Macomber (VS)
Algemeen schema van de Macomber-motor


In 1909 W.G. Macomber maakte een reeks tekeningen en ging zijn uitvinding patenteren. Daarnaast richtte hij zijn eigen bedrijf op, dat zich in de toekomst zou gaan bezighouden met de productie van nieuwe motoren. De werkplaatsen van de Macomber Rotary Engine Company bevinden zich in Los Angeles. Het was de bedoeling om de assemblage van nieuwe motoren onder de knie te krijgen en in de toekomst contracten te sluiten voor de levering van dergelijke producten aan fabrikanten van auto- of luchtvaart technologie.

Volgens sommige rapporten werd de eerste octrooiaanvraag ingediend door Macomber in 1909. De meeste materialen over dit onderwerp bevatten echter latere documenten. Een van de aanvragen werd bijvoorbeeld in april 1911 ingediend en leidde in oktober 1912 tot een octrooi. Daarnaast werd in 1916 een verbeterde versie van de axiale motor gepatenteerd. Zo heeft W.G. Macomber zorgde voor zijn uitvindingen en vroeg voortdurend patenten aan op verbeterde versies van de nieuwe motor.

Ondanks de toevoeging of wijziging van verschillende details, hadden de axiale motoren van Macomber over het algemeen een vergelijkbare architectuur. Er werden verschillende onderdelen afgewerkt, maar de lay-out, het aantal cilinders, de wijze van vermogensregeling, etc. blijft hetzelfde. De uitvinder stelde voor om een ​​blok van zeven luchtgekoelde cilinders te gebruiken. De motor werd gebouwd volgens het axiale schema met een roterend cilinderblok. Macomber was van mening dat een dergelijk systeem de koeling van de cilinders zou verbeteren door een constante luchtstroom zonder het gebruik van extra ventilatoren.



Tekeningen van het patent uit 1912 Afbeeldingen Theoldmotor.com


Het ontwerp van de Macomber-axiale motor was voorwaardelijk verdeeld in twee hoofdonderdelen: een carter met een sluitringmechanisme en een cilinderblok. Bovendien bevatte de motor enkele andere eenheden die aan de hoofdcomponenten waren bevestigd. Dankzij een aantal originele voorstellen is de auteur van het project erin geslaagd de motor aanzienlijk te verkleinen in vergelijking met andere motoren uit die tijd.

De axiale motor van Macomber was uitgerust met zeven cilinders in één blok, evenwijdig aan de as. Voor een betere koeling werden vinnen aangebracht op het buitenoppervlak van de cilinders. Van dergelijke "radiatoren" en de constante rotatie van het cilinderblok werd verwacht dat ze acceptabele koeling zouden bieden. Zuigers met scharnierende drijfstangen werden in de cilinders geplaatst. Het gebruik van scharnieren werd geassocieerd met het oorspronkelijke motorvermogensregelsysteem door het totale en werkvolume van de cilinder te veranderen, evenals de compressieverhouding.

Het inlaat- en uitlaatsysteem bevond zich op de kop van de cilinder. Om hun ontwerp te vereenvoudigen, stelde Macomber voor om een ​​holle motoras te gebruiken om het lucht-brandstofmengsel te leveren. De cilinders waren verbonden met de as door middel van buizen waardoor het mengsel werd verdeeld. De uitlaat werd geproduceerd via pijpen in de omringende ruimte. De vroege versie van de motor had geen gemeenschappelijk uitlaatspruitstuk.


Model A motor advertentie


Het afwisselend openen van de inlaat- en uitlaatkleppen moest worden uitgevoerd door een speciaal mechanisme. In het bovenste deel van de cilinder waren veerbelaste kleppen gemonteerd, daarboven was een schommelende rocker. Op de as was een nok met een complexe vorm aangebracht, die tijdens de rotatie het dichtstbijzijnde uiteinde van de kleptuimelaar omhoog of omlaag moest brengen. Wanneer de tuimelaar werd ingedrukt, werd de inlaatklep verzonken, en wanneer opgetild, werd de uitlaatklep verzonken.

Met behulp van drijfstangen werden de zuigers van de cilinders verbonden met het sluitringmechanisme. Het belangrijkste onderdeel van de laatste was een frontplaat met een complexe vorm. Op het scharnier, gelegen op de lengteas van de motor, was een steunring bevestigd met een lager voor het vliegwiel met bevestigingsmiddelen voor de drijfstangen. Terwijl de motor draaide, moesten de drijfstangen draaien en het vliegwiel zwaaien. Door de starre bevestiging van sommige onderdelen draaide niet alleen het vliegwiel mee, maar ook het cilinderblok.

De heen en weer gaande beweging van de zuigers werd omgezet in rotatie van de hoofdas in overeenstemming met het werkingsprincipe van het "faceplate-rods" -mechanisme. In dit geval was echter geen zwaaiend vliegwiel, maar een cilinderblok star met de as verbonden. Zo werd de rol van de frontplaat in de Macomber-motor eigenlijk gespeeld door de cilinders. Zoals de praktijk echter heeft aangetoond, had een dergelijke motorarchitectuur geen serieuze invloed op de prestaties.

Van groot belang is het systeem voor het aanpassen van het vermogen en andere motorparameters. Er werd aangenomen dat de nieuwe motor in een bepaald bereik van snelheid, vermogen en koppel zal kunnen werken. Om dit te doen, werd een mechanisme voor het veranderen van het volume van de cilinder in het ontwerp geïntroduceerd. Het is opmerkelijk dat dergelijke details niet voorkomen in de tekeningen in het 1916-octrooi. Waarschijnlijk is besloten om de speciale mechanismen los te laten vanwege de opkomst van meer geavanceerde versnellingsbakken.

Op het hoofdframe van de motor of het motorframe van een auto / vliegtuig werd voorgesteld om alleen het carter van het sluitringmechanisme en het systeem voor het wijzigen van het cilindervolume stevig te monteren. In dit geval werd het cilinderblok met de laatste geassocieerd. Indien nodig moest de bestuurder of piloot een speciale hendel verplaatsen. Tegelijkertijd moesten twee versnellingen (in sommige versies van het project - één) het cilinderblok en het vliegwiel van het sluitringmechanisme naar elkaar toe brengen of uit elkaar spreiden. Hierdoor was het mogelijk om het werkvolume van de cilinder, de compressieverhouding van het mengsel en andere parameters te wijzigen. Bij het opzij kweken van de cilinders en het vliegwiel viel het motorvermogen, toen het bij elkaar werd gebracht groeide het.


C. Walsh's vliegtuig tijdens de vlucht, mei 1911. Foto door Cynthiashidesertblog.blogspot.ru


Volgens de bij de octrooiaanvraag ingediende tekeningen is de axiaalmotor Macomber Model A gemaakt, die werd aangeboden voor gebruik in auto's en vliegtuigen. Opgemerkt moet worden dat de voorgestelde motor in de eerste plaats van belang was als krachtcentrale voor vliegtuigen. Het had een relatief laag gewicht en kleine afmetingen met een voldoende hoog vermogen. Onder bepaalde omstandigheden had de Macomber-motor wel eens een levensvatbaar alternatief kunnen worden voor de radiale rotatiemotoren van die tijd.

De brochure voor de Model A-motor meldde dat deze tot 50-60 pk zou kunnen leveren. bij 800-1400 tpm. De zeven cilinders van de motor hadden een inwendige diameter van 4,25 inch. De maximale slag van de zuigers was 4,25 inch. Indien nodig kan dit laatste worden gewijzigd. De extreme eenvoud van het klepmechanisme van de cilinders, de afwezigheid van bewegende delen in het smeersysteem en andere ontwerpkenmerken werden opgemerkt. Ook werden kleine afmetingen en gewicht als een voordeel gepresenteerd. De maximale motordiameter was 19 inch (48,25 cm), lengte - 34 inch (86,36 cm), en het gewicht met extra uitrusting was niet groter dan 250 pond (113,4 kg). Om de propeller te installeren was er een as van 6 cm lang.

De Macomber Rotary Engine Company was van plan om op bestelling nieuwe motoren te assembleren. De prijs van één set was 2 dollar. Bij het bestellen van motoren moest de koper een kwart van de contractwaarde betalen. De rest van het bedrag werd na levering van de bestelling aan de fabrikant overgemaakt.

De productievolumes van de model A-motor zijn onbekend. Volgens verschillende bronnen zijn er niet meer dan enkele tientallen van dergelijke producten ingezameld. Van ten minste één dergelijke motor is bekend dat deze in de luchtvaart is gebruikt. In mei 1911 vloog de Amerikaanse luchtvaartpionier Charles Walsh met een ander door Macomber aangedreven vliegtuig. Andere gevallen waarin dergelijke motoren in de praktijk worden toegepast, zijn niet bekend.

In 1914 W.G. Macomber begon de motor van zijn ontwerp in de automobielsector te promoten. Al in 1915 verscheen de eerste auto met een axiale motor. Het prototype had een voor die tijd klassieke indeling met een relatief lange motorruimte en boven de achteras geplaatste stoelen. Tegelijkertijd maakte het speciale ontwerp van de motor het mogelijk om de motorkap aanzienlijk te verkleinen en een karakteristieke vorm te geven.


De eerste auto aangedreven door Macomber, 1915. Foto door Cynthiashidesertblog.blogspot.ru


In de toekomst ontwikkelde en bood de Macomber Rotary Engine Company verschillende opties voor een auto met axiale motor aan potentiële kopers. Verdere verbetering van het motorontwerp maakte het mogelijk om de prestaties te verbeteren zonder een merkbare toename van de afmetingen. Bovendien was het zelfs mogelijk om de grootte van de motor te verkleinen. Dus in 1916 werd een auto voorgesteld met een ongewoon kleine motorruimte. Met behoud van de voor die tijd traditionele contouren, bevatte de motorkap de motor met het benodigde vermogen.


Eagle-Macomber auto, 1916. Foto door Theoldmotors.com


De auto met een verkleinde motorkap gebruikte een nieuwe vijfcilindermotorvariant. Een patent voor deze versie van de motor werd verkregen in november 1916. De automobielversie van de motor had vijf cilinders rond een centrale hoofdas. De algemene structuur en het werkingsprincipe bleven hetzelfde, maar enkele afzonderlijke elementen werden afgerond. Zo werd het vliegwiel bevestigd op de steunring, nu vast verbonden met het carter van het mechanisme. Enkele andere knooppunten zijn ook gewijzigd.


Macomber vijfcilindermotor


De vijfcilinder axiale motor kreeg een nieuwe behuizing. Alle units zijn geplaatst in een behuizing die bestaat uit meerdere cilindrische oppervlakken van verschillende diameters. Daarnaast zat er een luchtinlaatklok aan de zijkant van het cilinderblok op de carrosserie. Tijdens bedrijf moest er lucht doorheen stromen die werd gebruikt om de cilinders te koelen. Pijpen werden toegevoegd aan de uitlaatpijpen van de cilinders, evenwijdig aan de lengteas van de motor. Door deze buizen moesten de gassen in een speciale collector stromen die zich rond het wasmechanisme bevond. De door de cilinders verwarmde lucht en de uitlaatgassen vielen uiteindelijk in een gebogen kanaal en werden via een speciale pijp naar buiten geblazen.



Tekeningen van het patent uit 1916 Afbeeldingen Theoldmotor.com


Voertuigen met axiale motoren werden geproduceerd onder het merk Eagle-Macomber. Om verschillende redenen waren ze niet erg populair en werden ze exclusief op bestelling gemaakt. Volgens berichten zijn er in totaal niet meer dan vijftig Eagle-Macomber-machines gebouwd, die al snel aan klanten werden overgedragen. Het aantal geproduceerde motoren verschilt nauwelijks van het aantal auto's.

De Macomber Rotary Engine Company werkte tot 1918. Vanwege de lage vraag naar zijn producten, zowel voor auto's als motoren, was het genoodzaakt de productie in te perken. Tegen die tijd waren massale pogingen om een ​​nieuw type motor te ontwikkelen bijna volledig gestopt. In de automobielsector hebben lijnmotoren hun plaats ingenomen en stervormige motoren hebben voet aan de grond gekregen in de luchtvaart. In de toekomst werden verschillende trends waargenomen in de motorbouw, maar axiale motoren konden niet op grote schaal worden gebruikt. Omdat hij geen vooruitzichten zag, besloot W.G. Macomber verliet deze richting en nam meer kansrijke projecten op.


Gebaseerd op materiaal van sites:
http://douglas-self.com/
http://theoldmotor.com/
http://cynthiashidesertblog.blogspot.ru/
http://american-automobiles.com/
http://freepages.genealogy.rootsweb.ancestry.com/
Onze nieuwskanalen

Schrijf je in en blijf op de hoogte van het laatste nieuws en de belangrijkste evenementen van de dag.

4 opmerkingen
informatie
Beste lezer, om commentaar op een publicatie achter te laten, moet u: inloggen.
  1. 0
    Juni 23 2015
    Zeer origineel, ik denk dat je deze motor kunt proberen te combineren
    met Stirlingmotor
  2. +1
    Juni 23 2015
    In het Westen blijven ze zich in deze richting ontwikkelen, maar om de een of andere reden zijn we het vergeten triest
    https://youtu.be/-bny77SEefQ
  3. +1
    Juni 23 2015
    Er moet een ongelooflijke hoeveelheid energie vrijkomen op de "frontplaat van complexe vorm". Blijkbaar raakte ze erg snel oververhit en aarzelde ze naar nul, dus de eigenaren hebben hun auto's omgebouwd. Interessant is dat het onmogelijk is om dit nu allemaal te herhalen met moderne materialen, en hoe "levend" dit allemaal zal blijken te zijn.
  4. +1
    Juni 23 2015
    Dit schema is meer geschikt voor pompen en compressoren, die behoorlijk gefabriceerd en zeer in massa geproduceerd zijn. De omzetting van de translatiebeweging van de zuiger in rotatie, met behulp van een schuine voorplaat, vooral onder schokbelastingsomstandigheden (het mengsel explodeert immers in de verbrandingskamer), heeft ernstige beperkingen in verband met de contactsterkte van het drijfstangpaar - voorplaat. Het kan nog steeds zijn als een hydro- of pneumatische motor, zoals een verbrandingsmotor - een dode structuur.

"Rechtse Sector" (verboden in Rusland), "Oekraïense Opstandige Leger" (UPA) (verboden in Rusland), ISIS (verboden in Rusland), "Jabhat Fatah al-Sham" voorheen "Jabhat al-Nusra" (verboden in Rusland) , Taliban (verboden in Rusland), Al-Qaeda (verboden in Rusland), Anti-Corruption Foundation (verboden in Rusland), Navalny Headquarters (verboden in Rusland), Facebook (verboden in Rusland), Instagram (verboden in Rusland), Meta (verboden in Rusland), Misanthropic Division (verboden in Rusland), Azov (verboden in Rusland), Moslimbroederschap (verboden in Rusland), Aum Shinrikyo (verboden in Rusland), AUE (verboden in Rusland), UNA-UNSO (verboden in Rusland), Mejlis van het Krim-Tataarse volk (verboden in Rusland), Legioen “Vrijheid van Rusland” (gewapende formatie, erkend als terrorist in de Russische Federatie en verboden)

“Non-profitorganisaties, niet-geregistreerde publieke verenigingen of individuen die de functies van een buitenlandse agent vervullen”, evenals mediakanalen die de functies van een buitenlandse agent vervullen: “Medusa”; "Stem van Amerika"; "Realiteiten"; "Tegenwoordige tijd"; "Radiovrijheid"; Ponomarev; Savitskaja; Markelov; Kamalyagin; Apakhonchich; Makarevitsj; Dud; Gordon; Zjdanov; Medvedev; Fedorov; "Uil"; "Alliantie van Artsen"; "RKK" "Levada Centrum"; "Gedenkteken"; "Stem"; "Persoon en recht"; "Regen"; "Mediazone"; "Deutsche Welle"; QMS "Kaukasische knoop"; "Insider"; "Nieuwe krant"