V rokoch 1903 až 1905 vyvinul americký vynálezca Charles Knight radikálnu alternatívu ku konvenčnému spaľovaciemu motoru — takú, ktorá mala pohánať niektoré z najprestížnejších automobilov na svete. Namiesto tradičných talerových ventilov využíval Knightov motor koncentrický pár posuvných rukávov vložených do pracovného valca, pričom piest sa pohyboval vo ich vnútri. Každý rukáv mal veľké vyrezané otvory, ktoré sa pri pohybe rukávov nahor a nadol periodicky zarovnali so sacími a výfukovými otvormi v stene valca. Rukávy boli poháňané klikovým mechanizmom a samostatnou excentrickou hriadeľou, ktoré úplne nahradili konvenčný vačkový hriadeľ.
The Silent Knight: Debut na autosalóne v Chicagu v roku 1906
Na autosalóne v Chicagu v roku 1906 predstavili Knight a jeho obchodný partner Lyman Kilbourne automobil Silent Knight — vozidlo poháňané štvorcylindrovým, 40-koňovým bezventilovým motorom. Verné svojmu názvu, vynikajúcou vlastnosťou vozidla bola jeho pozoruhodne nízka hlučnosť v porovnaní so spaľovacími motormi tej doby. Hoci kupujúci spočiatku príliš nereagovali, automobilový priemysel bol uchvátený. V nasledujúcich rokoch spustil Silent Knight vlnu vývoja motorov s rukávovými ventilmi na oboch stranách Atlantiku — vlnu, ktorá úplne neustúpila až do konca druhej svetovej vojny.
Globálne rozšírenie: Kto používal Knightove motory s rukávovými ventilmi?
Knightov dizajn s rukávovými ventilmi bol licencovaný a vyrábaný v Spojených štátoch, Spojenom kráľovstve a vo Francúzsku. Knight sám strávil niekoľko rokov priamou spoluprácou s európskymi výrobcami koncom prvého desaťročia 20. storočia, predtým než sa vrátil do Ameriky. Medzi významných výrobcov automobilov, ktorí vybavili svoje vozidlá motormi s rukávovými ventilmi, patrili:
- Daimler
- Mercedes
- Willys
- Peugeot
- Voisin
- Panhard-Levassor
S rozšírením technológie začali inžinieri iterovať na Knightovom pôvodnom koncepte. Pozoruhodným príkladom bol škótsky výrobca Argyll, ktorý vyvinul jednorukovú variantu, kde jeden pohyblivý rukáv sa súčasne posúval axiálne a čiastočne sa otáčal okolo pozdĺžnej osi valca — zvládajúc sám sací aj výfukový systém bez potreby druhého rukáva.
Výhody Knightovho motora s rukávovými ventilmi
V porovnaní s konvenčnými štvortaktovými motormi s ventilovým rozvodom tej doby ponúkali Knightove motory niekoľko významných výkonnostných a trvanlivostných výhod:
- Väčšie otvory pre výmenu plynov — veľkorysé sacie a výfukové okná zlepšili prúdenie vzduchu a dýchanie motora.
- Lepší výkon pri vysokých otáčkach — tradičné talerové ventily vyžadovali pri vysokých rýchlostiach čoraz tuhšie pružiny, čo zvyšovalo straty trením; rukávy nemali takéto obmedzenie.
- Vyšší výkon — kombinácia zlepšenej výmeny plynov a zníženého trenia umožnila Knightovým motorom produkovať väčší výkon ako porovnateľné ventilové motory tej doby.
- Vynikajúca životnosť — hlboko do 20. a dokonca 30. rokov 20. storočia Knightove mechanizmy s rukávovými ventilmi prekonávali konvenčné ventilové systémy o výrazný rozdiel.
Prečo Knightove motory stratili popularitu?
Napriek počiatočnému sľubu mali motory s rukávovými ventilmi súbor pretrvávajúcich nedostatkov, ktoré konvenčná motorová technológia postupne prekonala. Keďže dizajny talerových ventilov sa rýchlo zlepšovali v priebehu polovice 20. storočia, Knightov prístup mal problémy udržať tempo. Jeho hlavné slabiny zahŕňali:
- Problémy s tesnením valcov — udržanie vzduchotesného tesnenia s pohyblivými rukávmi sa konzistentne ukazovalo ako obtiažne.
- Problémy so zábehovým obdobím — vnútorný rukáv a piestne krúžky vyžadovali rozsiahle zábehy a boli náchylné na skoré opotrebovanie.
- Problémy s mazaním — dodávanie dostatočného množstva oleja ku všetkým pohyblivým povrchom vo vnútri valca bola pretrvávajúca technická prekážka.
- Nadmerná spotreba oleja — priamy dôsledok požiadaviek na mazanie, čo tieto motory robilo nákladnými a nepraktickými pri prevádzke.
Tieto nedostatky nakoniec vytlačili motory s rukávovými ventilmi z bežnej automobilovej výroby. Hoci nezávislí vynálezcovia pokračovali v zdokonaľovaní konceptu počas celého 20. storočia, dizajn sa nikdy komerčne nevrátil — jeho neskoršie aplikácie boli obmedzené na nišové využitia, ako sú miniatúrne motory pre modelové lietadlá.
Toto je preklad. Originál si môžete prečítať tu: https://www.drive.ru/technic/50a0d58ab721423821000055.html
Publikované október 14, 2021 • 4m na čítanie
