Mellem 1903 og 1905 udviklede den amerikanske opfinder Charles Knight et radikalt alternativ til den konventionelle forbrændingsmotor — én der siden skulle komme til at drive nogle af verdens mest prestigefyldte biler. I stedet for traditionelle poppetventiler brugte Knights motor et koncentrisk par glidende hylser monteret inde i arbejdscylinderen, med stemplet bevægende sig inden i dem. Hvert hylse havde store udskårne vinduer, der periodisk flugtede med indløbs- og udløbsåbninger i cylindervæggen, efterhånden som hylserne bevægede sig op og ned. Hylserne blev drevet af en krankstyret mekanisme og en dedikeret ekscentrisk aksel, som fuldstændigt erstattede den konventionelle knastaksel.
The Silent Knight: Debut på Chicago Auto Show i 1906
På Chicago Auto Show i 1906 præsenterede Knight og hans forretningspartner Lyman Kilbourne Silent Knight — en bil drevet af en firecylindret, 40 hestekræfters ventilløs motor. Tro mod sit navn var køretøjets mest fremtrædende egenskab dets bemærkelsesværdigt lave støjniveau sammenlignet med tidens forbrændingsmotorer. Mens køberne i starten var langsomme til at bemærke den, var bilindustrien betaget. I de følgende år udløste Silent Knight en bølge af glidehylsemotorudvikling på begge sider af Atlanten — en bølge der ikke ville ebbe fuldt ud, før efter Anden Verdenskrig.
Global udbredelse: Hvem brugte Knight glidehylsemotorer?
Knights glidehylse-design blev licenseret og produceret i USA, Storbritannien og Frankrig. Knight tilbragte selv adskillige år med at arbejde direkte med europæiske producenter i slutningen af 1900-erne, før han vendte tilbage til Amerika. Blandt de bemærkelsesværdige bilproducenter, der udstyrede deres køretøjer med glidehylsemotorer, var:
- Daimler
- Mercedes
- Willys
- Peugeot
- Voisin
- Panhard-Levassor
Efterhånden som teknologien spredte sig, begyndte ingeniører at videreudvikle Knights originale koncept. Et bemærkelsesværdigt eksempel kom fra den skotske producent Argyll, som udviklede en enkelt-hylse-variant, hvor ét bevægeligt hylse samtidigt forskød sig aksielt og roterede delvist rundt om cylinderens langsgående akse — og håndterede både indtagelse og udstødning alene, uden et andet hylse.
Fordele ved Knight glidehylsemotoren
Sammenlignet med konventionelle ventilbaserede firetaktsmotorer fra dengang tilbød Knight-motorer adskillige betydelige ydelses- og holdbarhedsfordele:
- Større gasudvekslingsåbninger — de generøse indløbs- og udløbsvinduer forbedrede luftstrømmen og motorens vejrtrækning.
- Bedre ydeevne ved høje omdrejningstal — traditionelle poppetventiler krævede stadig stivere fjedre ved høje hastigheder, hvilket øgede friktionsstab; hylser havde ingen sådan begrænsning.
- Højere effektoutput — kombinationen af forbedret gasudveksling og reduceret friktion gjorde det muligt for Knight-motorer at producere mere kraft end sammenlignelige ventilmotorer fra samme periode.
- Overlegen levetid — langt ind i 1920’erne og endda 1930’erne overlevede Knights glidehylsemekanismer konventionelle ventilsystemer med en betydelig margen.
Hvorfor mistede Knight-motorer deres popularitet?
På trods af deres tidlige lovende egenskaber havde glidehylsemotorer en række vedvarende svagheder, som konventionel motorteknologi gradvist overvandt. Efterhånden som poppetventil-designs forbedredes hurtigt gennem midten af det 20. århundrede, kæmpede Knights tilgang for at følge med. Dens centrale svagheder omfattede:
- Problemer med cylindertætning — at opretholde en lufttæt tætning med bevægelige hylser viste sig konsekvent vanskeligt.
- Indkøringsproblemer — det indre hylse og stempelringene krævede lange indkøringsperioder og var tilbøjelige til tidlig slitage.
- Smøringsudfordringer — at levere tilstrækkelig olie til alle bevægelige overflader inde i cylinderen var en vedvarende ingeniørmæssig hindring.
- Overdrevet olieforbrug — en direkte konsekvens af smøringskravene, hvilket gjorde disse motorer dyre og upraktiske at drive.
Disse svagheder skubbede til sidst glidehylsemotorer ud af den brede bilproduktion. Selvom uafhængige opfindere fortsatte med at forfine konceptet gennem det 20. århundrede, fik designet aldrig et kommercielt comeback — dets senere anvendelser begrænsede sig til nicheformål som f.eks. miniatyrmotorer til modelfly.
Dette er en oversættelse. Du kan læse originalen her: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html
Udgivet oktober 14, 2021 • 4m at læse
