موتور نایت چیست؟ تاریخچه انقلاب سوپاپ آستینی

بین سال‌های ۱۹۰۳ تا ۱۹۰۵، مخترع آمریکایی چارلز نایت جایگزینی رادیکال برای موتور احتراق داخلی متداول طراحی کرد — موتوری که بعدها به برخی از معتبرترین خودروهای جهان نیرو می‌داد. نایت به جای سوپاپ‌های قارچی سنتی، از یک جفت آستین لغزنده متحدالمرکز استفاده کرد که درون سیلندر کاری قرار می‌گرفتند و پیستون درون آن‌ها حرکت می‌کرد. هر آستین دارای پنجره‌های بزرگ بریده‌شده بود که با حرکت بالا و پایین آستین‌ها، به صورت دوره‌ای با دریچه‌های ورودی و خروجی در جداره سیلندر هم‌راستا می‌شدند. آستین‌ها توسط یک مکانیزم میل‌لنگ و یک محور خارج از مرکز اختصاصی به حرکت در می‌آمدند که به طور کامل جایگزین میل‌بادامک متداول می‌شد.

سایلنت نایت: رونمایی در نمایشگاه خودروی شیکاگو ۱۹۰۶

در نمایشگاه خودروی شیکاگو در سال ۱۹۰۶، نایت و شریک تجاری‌اش لایمن کیلبورن، سایلنت نایت را رونمایی کردند — خودرویی که با یک موتور چهارسیلندر ۴۰ اسب بخاری بدون سوپاپ به کار می‌افتاد. همان‌طور که از نامش پیدا بود، ویژگی برجسته این خودرو سطح صدای بسیار پایین آن در مقایسه با موتورهای احتراقی آن دوره بود. با اینکه در ابتدا خریداران توجه چندانی نشان ندادند، صنعت خودرو مجذوب شد. در سال‌های بعد، سایلنت نایت موجی از توسعه موتورهای با سوپاپ آستینی را در دو سوی اقیانوس اطلس به راه انداخت — موجی که تا پس از جنگ جهانی دوم فروکش نکرد.

پذیرش جهانی: چه کسانی از موتورهای سوپاپ آستینی نایت استفاده کردند؟

طرح سوپاپ آستینی نایت در ایالات متحده آمریکا، بریتانیا و فرانسه مجوز گرفت و تولید شد. نایت شخصاً چند سال را در اواخر دهه ۱۹۰۰ مستقیماً با تولیدکنندگان اروپایی کار کرد، پیش از آنکه به آمریکا بازگردد. از جمله خودروسازان برجسته‌ای که وسایل نقلیه‌شان را به موتورهای سوپاپ آستینی مجهز کردند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دایملر
• مرسدس
• ویلیس
• پژو
• وازن
• پانهارد-لواسور

با گسترش این فناوری، مهندسان شروع به تکرار و بهبود مفهوم اصلی نایت کردند. نمونه قابل توجهی از سوی سازنده اسکاتلندی آرجیل ارائه شد که یک نوع تک‌آستینی طراحی کرد؛ در این طرح یک آستین متحرک به طور همزمان به صورت محوری جابجا می‌شد و به صورت جزئی حول محور طولی سیلندر می‌چرخید — بدون نیاز به آستین دوم، هم ورودی و هم خروجی را به تنهایی مدیریت می‌کرد.

مزایای موتور سوپاپ آستینی نایت

در مقایسه با موتورهای چهارزمانه مبتنی بر سوپاپ متداول آن دوره، موتورهای نایت مزایای عملکردی و دوام قابل توجهی ارائه می‌دادند:

• دریچه‌های تبادل گاز بزرگ‌تر — پنجره‌های ورودی و خروجی فراخ، جریان هوا و تنفس موتور را بهبود می‌بخشیدند.
• عملکرد بهتر در دور بالا — سوپاپ‌های قارچی سنتی به فنرهای سفت‌تر در سرعت‌های بالا نیاز داشتند که تلفات اصطکاک را افزایش می‌داد؛ آستین‌ها چنین محدودیتی نداشتند.
• توان خروجی بیشتر — ترکیب بهبود تبادل گاز و کاهش اصطکاک به موتورهای نایت اجازه می‌داد توان بیشتری نسبت به موتورهای سوپاپی مشابه آن دوره تولید کنند.
• طول عمر برتر — تا اوایل دهه ۱۹۲۰ و حتی دهه ۱۹۳۰، مکانیزم‌های سوپاپ آستینی نایت به مراتب بیشتر از سیستم‌های سوپاپ‌گذاری متداول دوام می‌آوردند.

چرا موتورهای نایت از رده خارج شدند؟

علی‌رغم وعده‌های اولیه، موتورهای سوپاپ آستینی دارای مجموعه‌ای از نقص‌های مستمر بودند که فناوری موتور متداول به تدریج بر آن‌ها غلبه کرد. با بهبود سریع طرح‌های سوپاپ قارچی در اواسط قرن بیستم، رویکرد نایت در همگام شدن با این پیشرفت‌ها دچار مشکل شد. ضعف‌های اصلی آن عبارت بودند از:

• مشکلات آب‌بندی سیلندر — حفظ آب‌بندی هوانشان با آستین‌های متحرک به طور مداوم دشوار بود.
• مشکلات روکاری — آستین داخلی و رینگ‌های پیستون به دوره‌های روکاری طولانی نیاز داشتند و مستعد سایش زودهنگام بودند.
• چالش‌های روانکاری — رساندن روغن کافی به تمام سطوح متحرک داخل سیلندر یک مانع مهندسی مستمر بود.
• مصرف بیش از حد روغن — پیامد مستقیم نیازهای روانکاری، که این موتورها را پرهزینه و غیرعملی می‌ساخت.

این معایب در نهایت موتورهای سوپاپ آستینی را از تولید انبوه خودروسازی خارج کرد. اگرچه مخترعان مستقل در طول قرن بیستم به اصلاح این مفهوم ادامه دادند، این طرح هرگز بازگشت تجاری نداشت — کاربردهای بعدی آن محدود به موارد خاص نظیر موتورهای کوچک برای هواپیماهای مدل شد.

این یک ترجمه است. می‌توانید نسخه اصلی را اینجا بخوانید: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html