מהו מנוע נייט? היסטוריה של מהפכת שסתומי השרוול

בין השנים 1903 ל-1905, פיתח הממציא האמריקאי צ’ארלס נייט חלופה רדיקלית למנוע הבערה הפנימית הקונבנציונלי — חלופה שעתידה הייתה להניע כמה מהאוטומובילים היוקרתיים ביותר בעולם. במקום שסתומי פופט מסורתיים, השתמש מנועו של נייט בזוג שרוולים חלקים קונצנטריים המותקנים בתוך הצילינדר העובד, כשהבוכנה נעה בתוכם. כל שרוול כלל חלונות חיתוך גדולים שבעת תנועת השרוולים מעלה ומטה, נכנסו ליישור תקופתי עם פתחי הכניסה והיציאה שבדופן הצילינדר. השרוולים הונעו על ידי מנגנון ארכובה וציר אקסצנטרי ייעודי, שהחליפו לחלוטין את עמוד הזיזים הקונבנציונלי.

הנייט השקט: הדבות בתערוכת שיקגו לרכב של 1906

בתערוכת שיקגו לרכב של 1906, חשפו נייט ושותפו לעסקים ליימן קילבורן את ה-Silent Knight — מכונית המונעת על ידי מנוע ארבעה-צילינדרים חסר שסתומים בהספק 40 כוחות סוס. כשמו כן הוא, האיכות הבולטת של הרכב הייתה רמת הרעש הנמוכה במיוחד שלו בהשוואה למנועי הבערה של אותה תקופה. בעוד שהקונים לא מיהרו בתחילה לשים לב, תעשיית הרכב נרתמה לגלי. בשנים שלאחר מכן, עורר ה-Silent Knight גל של פיתוח מנועי שסתום-שרוול משני צידי האוקיינוס האטלנטי — גל שלא שכך לחלוטין עד לאחר מלחמת העולם השנייה.

אימוץ עולמי: מי השתמש במנועי שסתום-שרוול של נייט?

עיצוב שסתום-השרוול של נייט הורשה ויוצר ברחבי ארצות הברית, הממלכה המאוחדת וצרפת. נייט עצמו עבד מספר שנים ישירות עם יצרנים אירופאים בסוף שנות ה-1900 לפני שחזר לאמריקה. בין יצרניות הרכב הבולטות שציידו את כלי רכבן במנועי שסתום-שרוול:

• Daimler
• Mercedes
• Willys
• Peugeot
• Voisin
• Panhard-Levassor

ככל שהטכנולוגיה התפשטה, החלו מהנדסים לשפר את הקונספט המקורי של נייט. דוגמה בולטת הגיעה מהיצרן הסקוטי Argyll, שפיתח גרסה עם שרוול יחיד שבה שרוול נייד אחד זז בו-זמנית בצורה אקסיאלית וסובב חלקית סביב הציר האורכי של הצילינדר — מטפל בכניסה וביציאה בעצמו, ללא צורך בשרוול שני.

יתרונות מנוע שסתום-השרוול של נייט

בהשוואה למנועי ארבעת-הפעימות המבוססי-שסתומים הקונבנציונליים של אותה תקופה, הציעו מנועי נייט מספר יתרונות ביצועים ועמידות משמעותיים:

• פתחי חילופי גז גדולים יותר — חלונות הכניסה והיציאה הנדיבים שיפרו את זרימת האוויר ואת נשימת המנוע.
• ביצועים טובים יותר במהירות סיבובים גבוהה — שסתומי הפופט המסורתיים דרשו קפיצים נוקשים יותר ויותר במהירויות גבוהות, מה שהגביר את אבדות החיכוך; לשרוולים לא הייתה מגבלה כזו.
• הספק גבוה יותר — השילוב של חילופי גז משופרים וחיכוך מופחת איפשר למנועי נייט לייצר הספק גבוה יותר ממנועי שסתומים דומים של אותה תקופה.
• אורך חיים עדיף — עד לשנות ה-1920 ואף לשנות ה-1930, עמדו מנגנוני שסתום-השרוול של נייט זמן רב יותר ממערכות שסתום-שרשרת קונבנציונליות, בהפרש משמעותי.

מדוע יצאו מנועי נייט מהאופנה?

על אף ההבטחה הראשונית שלהם, סבלו מנועי שסתום-השרוול מסדרת חסרונות מתמשכים שטכנולוגיית המנועים הקונבנציונלית התגברה עליהם בהדרגה. ככל שעיצובי שסתום-הפופט השתפרו במהירות לאורך אמצע המאה ה-20, התקשתה גישתו של נייט לעמוד בקצב. חולשותיה המרכזיות כללו:

• בעיות איטום צילינדר — שמירה על איטום אטום לאוויר עם שרוולים נעים הוכחה כבעייתית באופן עקבי.
• בעיות הרצה — טבעות השרוול הפנימי והבוכנה דרשו תקופות הרצה ממושכות והיו נוטות לבלאי מוקדם.
• אתגרי סיכה — אספקת שמן מספקת לכל המשטחים הנעים בתוך הצילינדר הייתה מכשול הנדסי מתמשך.
• צריכת שמן מוגזמת — תוצאה ישירה של דרישות הסיכה, שהפכה מנועים אלה ליקרים ולבלתי מעשיים להפעלה.

חסרונות אלה דחפו בסופו של דבר את מנועי שסתום-השרוול מייצור רכב בזרם המרכזי. אמנם ממציאים עצמאיים המשיכו לחדד את הקונספט לאורך המאה ה-20, אך העיצוב לא חזר אף פעם לשוק המסחרי — יישומיו המאוחרים יותר הוגבלו לשימושים נישתיים בלבד, כגון מנועים זעירים למטוסי דגם.

זהו תרגום. ניתן לקרוא את המקור כאן: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html