V letech 1903 až 1905 vyvinul americký vynálezce Charles Knight radikální alternativu ke konvenčnímu spalovacímu motoru — motor, který měl pohánět některá z nejprestižnějších vozidel světa. Místo tradičních talířových ventilů používal Knightův motor soustřednou dvojici posuvných rukávů umístěných uvnitř pracovního válce, přičemž píst se pohyboval v jejich nitru. Každý rukáv měl velké výřezy, které se při pohybu rukávů nahoru a dolů periodicky srovnávaly s přívodními a výfukovými otvory ve stěně válce. Rukávy byly poháněny klikovým mechanismem a vyhrazenou excentrickou hřídelí, která zcela nahradila konvenční vačkový hřídel.
Silent Knight: Debut na autosalonu v Chicagu v roce 1906
Na autosalonu v Chicagu v roce 1906 představili Knight a jeho obchodní partner Lyman Kilbourne vůz Silent Knight — automobil poháněný čtyřválcovým, 40koňským bezventilovým motorem. Jak napovídal název, hlavní předností vozidla byla jeho pozoruhodně nízká hlučnost v porovnání se spalovacími motory té doby. Přestože zákazníci zpočátku příliš zájem neprojevili, automobilový průmysl byl fascinován. V následujících letech odstartoval Silent Knight vlnu vývoje motorů s rukávovými ventily na obou stranách Atlantiku — vlnu, která zcela neodezněla až po druhé světové válce.
Globální rozšíření: Kdo používal Knightovy motory s rukávovými ventily?
Knightův design rukávových ventilů byl licencován a vyráběn ve Spojených státech, Spojeném království a Francii. Knight sám strávil několik let přímou spoluprací s evropskými výrobci koncem prvního desetiletí 20. století, než se vrátil do Ameriky. Mezi významné výrobce automobilů, kteří osazovali svá vozidla motory s rukávovými ventily, patřili:
- Daimler
- Mercedes
- Willys
- Peugeot
- Voisin
- Panhard-Levassor
S šířením technologie začali inženýři zdokonalovat Knightův původní koncept. Pozoruhodným příkladem byl skotský výrobce Argyll, který vyvinul variantu s jediným rukávem, kde se jeden pohyblivý rukáv současně posouval axiálně a částečně se otáčel kolem podélné osy válce — zvládaje sám o sobě jak sání, tak výfuk, bez potřeby druhého rukávu.
Výhody Knightova motoru s rukávovými ventily
Ve srovnání s konvenčními čtyřtaktními motory s ventilovým rozvodem té doby nabízely Knightovy motory několik významných výkonnostních a provozních výhod:
- Větší otvory pro výměnu plynů — velkorysá přívodní a výfuková okénka zlepšovala proudění vzduchu a plnění motoru.
- Lepší výkon při vysokých otáčkách — tradiční talířové ventily vyžadovaly při vysokých otáčkách stále tužší pružiny, čímž rostly třecí ztráty; rukávy takovým omezením nepodléhaly.
- Vyšší výkon — kombinace lepší výměny plynů a sníženého tření umožňovala Knightovým motorům dosahovat vyššího výkonu než srovnatelným ventilovým motorům té doby.
- Vynikající životnost — hluboko do 20. let a ještě ve 30. letech 20. století překonávaly Knightovy mechanismy rukávových ventilů konvenční ventilové rozvody o výrazný časový úsek.
Proč Knightovy motory vyšly z užívání?
Navzdory svým počátečním slibům trpěly motory s rukávovými ventily řadou přetrvávajících nedostatků, které konvenční motorová technologie postupně překonala. Zatímco konstrukce talířových ventilů se v průběhu poloviny 20. století rychle zdokonalovala, Knightův přístup s ní nedokázal držet krok. Mezi jeho hlavní slabiny patřily:
- Problémy s těsněním válce — zajistit vzduchotěsné těsnění s pohyblivými rukávy bylo trvale obtížné.
- Problémy se záběhem — vnitřní rukáv a pístní kroužky vyžadovaly zdlouhavý záběh a byly náchylné k předčasnému opotřebení.
- Problémy s mazáním — zajistit dostatečný přísun oleje ke všem pohyblivým plochám uvnitř válce bylo přetrvávajícím technickým problémem.
- Nadměrná spotřeba oleje — přímý důsledek nároků na mazání, který činil tyto motory provozně nákladnými a nepraktickými.
Tyto nedostatky nakonec vytlačily motory s rukávovými ventily z hlavního proudu automobilové výroby. Přestože nezávislí vynálezci koncept v průběhu 20. století dále zdokonalovali, design se komerčně již nikdy neprosadil — jeho pozdější využití zůstalo omezeno na nišové aplikace, jako jsou miniaturní motory pro modely letadel.
Toto je překlad. Originál si můžete přečíst zde: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html
Publikováno Říjen 14, 2021 • 4m ke čtení
