Aerospace Engines A to Z
Aerospace Engines A to Z

Actualizado: 08-Sep-2020

MOTORES ESPECIALES Y RAROS (SPECIAL AND STRANGE ENGINES)

(Internacional)


Continuamos descubriendo motores nada ortodoxos, algunos de ellos variantes de los de pistón rotativo, después de haber admitido como “normales” los alternativos de pistón y las turbinas. Empecemos con una nueva tanda localizada en Popsci.

-El Mercer se debe a su inventor Austin Mercer de USA. En sus primeras versiones simplifi cadas poseía solo dos pistones opuestos dentro de un cuerpo cilíndrico. Cada pistón posee unos rodillos que resiguen un hueco en forma de ocho.

Esquema y dibujo del Mercer de dos pistones
“Esquema y dibujo del Mercer de dos pistones”

-Posteriormente presentó la versión de cuatro cilindros, funcionando con el ciclo de dos tiempos.

Esquema y fotografía del cuatro pistones
“Esquema y fotografía del cuatro pistones”

-En éste esquema se aprecia mejor el cuerpo con forma interior en ocho por donde deslizan los rodillos que en éste caso están en el extremos opuestos a la cabeza del pistón.

-Las cámaras de combustión están hacia el centro del motor y un eje con orificios abren y cierran los pasos para producir los ciclos.

-Mejor que en la fotografía tenemos el magnifico trabajo de un dibujante de dicha revista en que se aprecian muchos más detalles.

Dibujo excepcional del motor Mercer
"Dibujo excepcional del motor Mercer”

-Otro motor bizarro es el del francés André Brulfert, de Marseille.

-El modelo experimental era de dos cilindros, refrigerado por aire con 175 cc, también se llamaba “Turbomotor”.

André Brulfert frente a su máquina
“André frente a su máquina”

-El motor tiene pistones de doble cara activa con una articulación en su mitad. Están conjungados mecánicamente.

Esquema del motor de Brulfert
“Esquema del Brulfert”

-Dispone de una bomba de aceite lo que envía a través de una turbinas y válvulas anti-retorno hacia las bases de los pistones para hacer el ciclo de compresión.

El dibujo muestra el mecanismo interno
“El dibujo muestra el mecanismo interno”

-Otro extraño motor es el Try-Dyne. Es un motor con pistón rotativo más o menos triangular cuyos vértices encajan en unas válvulas que giran situadas a 180° dentro del espacio del pistón.

Foto de un Try-Dyne
“Foto de un Try-Dyne”

-Esquemáticamente puede representarse como sigue:

Esquema modificado a efectos didácticos
“Modificado a efectos didácticos”

Aspecto más real del pistón
“Aspecto más real del pistón”

-El motor Anidyne de cuatro cilindros opuestos tiene dos pistones dobles en una sola pieza con unas excéntricas en su orificio central.

-El “cigüeñal” es un eje con una leva central para uno de estos pistones dobles y dos semi-levas a cada lado de la leva anterior para el otro pistón doble. Lo vemos así.

Detalle de los pistones y eje central con levas
“Detalle de los pistones y eje central con levas”

-Y un buen dibujo de Popsci con el motor completo.

El motor Anidyne
“El Anidyne”

-El motor Rajakaruna, del que como vemos existe un modelo práctico de difícil concepto y comprensión, pero ahí está.

El motor Rajakaruna
“El motor Rajakaruna”

-Lo original es el sistema de pistón que bate como un corazón, gracias a sus paredes articuladas.

En el Rajakaruna gira el cuerpo exterior
“En el Rajakaruna gira el cuerpo exterior”

-En un resumen de Popsci (ver) aparecen varios tipos de motores rotativos, estudiados pero no llegados a la práctica.

-Uno de ellos es el Sima, basado en el diseño de la antigua bomba Ranelli.

-Junto a el esquema del motor anterior se muestra el de Isuzu, probado con su rotor troncoidal dentro de un cilindro trilobado.

El Sima y el Isuzu
“El Sima y el Isuzu”

-Otro raro concepto es el de Geiger girando en un cilindro ovalado siendo los pistones unas zapatillas sujetas a un triángulo.

-El otro motor de la misma figura es el de Franke. Ambos motores son proyectos de principios de los 1960’s.

El Geiger y el Franke
“El Geiger y el Franke”

-El motor Virmel tiene dos pistones dobles y opuestos.

Detalle del motor Virmel
“Detalle del Virmel”

-Con muchas semejanzas con el Kauertz siguiente y también otros que aparecen en ésta publicación.

-En el Kauertz el movimiento de los pistones de paletas se ayuda de bielas articuladas. Vemos dos versiones.

Los motores Kauertz
“Los Kauertz”

Esquema del motor Kauertz
“Y esquema del mecanismo” (PeT)

-Los mismos mecanismos -o muy parecidos- se usan en el Tschudi pero con cilindros toroidales y pistones curvados.

Dibujo del motor Tschudi
“Dibujo del motor Tschudi” (PeT)

Esquema de funcionamiento del motor Tschudi
“Y el esquema de su funcionamiento” (PeT)

-Motor de Wallace Linn del que sólo tenemos su forma exterior, no poseyendo mas información. Se seguirá buscando.

Wallace junto a su motor
“Wallace junto a su motor” (PeT)

-De otras publicaciones (que Popsci) aportamos más motores raros, como curiosidad.

Tres motores rotatorios según sus patentes
“Tres motores rotatorios según sus patentes”

Motores especiales, fig 1
Motores especiales, fig 2
Motores especiales, fig 3
Motores especiales, fig 4

-Buceando en las patentes se ven ideas geniales. Tenemos un último diseño de tres cilindros y su realización práctica.

Motores especiales, fig 5
Motores especiales, fig 6
Motores especiales, fig 7
Motores especiales, fig 8

-El último motor de ésta página es el “Rotoruiz” completamente giratorio y con un complejo sistema de embielaje.

-Precisamente éste motor se menciona en otro capítulo de ésta publicación.

-En las oficinas de patentes de los países industriales suelen haber inventos de sistemas de propulsión aérea.

-Mostramos unos cuantos a continuación.

Pulsorreactor
“Pulsorreactor”

Varios ejemplos del US Pat. Off.
“Varios ejemplos del US Pat. Off.”

Motor de Gough
“Motor de Gough”

-Por ejemplo, el Gough era la patente 1,737,082. No se conoce que se realizara debido quizá a su complejidad y poco prometedor resultado.

Patente de Vignet y Vendeuail
“Patente de Vignet y Vendeuail”

-En cierto modo es una variante de otros motores sin las clásicas bielas oscilantes, por ejemplo el Bourke.

Motor de Brogdon
“Motor de Brogdon”

-Aunque parece de construcción habitual, lo componen dos semicarteres con cilindros incluidos. Parece ser que es Diesel. (de Presión-Combustión como se decía a veces).

-Y ahora, una sorpresa para el autor de ésta publicación “Aerospace Engines, de la A a la Z”.

-Repasando la bibliografía de “Mechanix Illustrated” americana, el 31 de enero del año 2010 se encuentra un artículo sobre -Model Jet Engines- o pequeños motores de reacción.

-Se trataba de un concurso abierto entre sus lectores en el año 1945.

-El premio era de 350 $ de la época. Y solamente se debía enviar el proyecto o fotografías.

-Para evaluarlo no estaba prescrito enviar los modelos y esa valoración la hacían los mismo editores especializados de la revista.

-Se reproducen las condiciones del concurso y cinco de los modelos presentados.

Publicado en Mechanix Illustrated fig. 1
Publicado en Mechanix Illustrated, fig.2
“Publicado en Mechanix Illustrated”

Modelos presentados
“Modelos presentados”

-El sistema de la figura 3 es la del “Motorreactor”. Al igual que el motor de los Caproni-Campini un motor de pistón mueve el compresor, el resto es igual a un turborreactor.

-Años más tarde y sin ninguna conexión con éste premio, el autor de ésta publicación, Ricardo Miguel Vidal hizo un ensayo increíblemente parecido con su motor Byra de 2’5 cc. (Ver Micromotores). Año 1959 y explicado en la revista número 65 de Flaps, de Valladolid.

Foto 1 del motor RMV
Foto 2 del motor RMV
“Fotos 1 y 2 del motor RMV”

Esquema del motor RMV
“Esquema del motor RMV”

-Por si hay dificultad en la lectura de las referencias descritas, se repiten a continuación:

-A. Micro Motor de autoencendido.
-B. Volante de Puesta en Marcha.
-C. Conducto de refrigeración.
-D. Depósitos keroseno.
-E. Presurización.
-F. Mando de compresión.
-G. Mando de combustible.
-H. Depósito de éter-petróleo-aceite de ricino.
-I. Regulador de combustible.
-J. Alimentación de combustible.
-K Entrada al compresor.
-L. Broches.
-M. Tobera de salida.
-N. Cono interior.
-O. Acoplamiento.
-P. Carburador.
-Q. Alimentación cruzada.
-R. Caja de masas centrífugas.
-S. Cámara de combustión.
-T. Bocas de carga.
-U. Aspersor.
-V. Colector de escape del Diesel.

-En el esquema en sección se aprecia que la cámara de combustión es muy semejante a las de Turbomeca. Incluso el combustible entra por aspersión, pulverizándose a través del tambor perforado (U).

-Para facilitar la construcción, la tobera del motorreactor es de sección cuadrada. (M).

-El combustible está en tres depósitos interconectados y presurizados.

-Otro motor extravagante es el que aprovecha el impulso de la combustión de un motor con válvulas (principio utilizado por el motor de Lorin) y crear una reacción que lleve la máquina hacia adelante.

-Aportamos el extracto de una página de éste tipo de motor.

Articulo en una revista técnica
“Articulo en una revista técnica”

Posible nave propulsada por estos motores
“Posible nave propulsada por estos motores” (PeT)

-Una idea experimental es el motor de “Materia-antimateria”.

-Cuando la materia entra en contacto con antimateria se elminan mutuamente, dando una mayor energía de gran densidad que cualquier otro medio de reacción conocido.

Esquema de un motor de éste tipo
“Esquema de un motor de éste tipo” (PeT)

-Si en el motor se introduce hidrógeno y anti-hidrógeno entrarían en contacto en una cámara se generaría esta formidable fuerza que sería dirigida hacia la tobera magnética para producir empuje.

-De la web Citroënet, un surtido de motores con principios de funcionamiento bien originales. Y bien antiguos al principio pues ya en 1799 un tal Murdock presenta un motor a vapor con el principio de una bomba rotativa funcionando al revés.

El Murdock y el Galloway
“El Murdock y el Galloway”

En 1846 Elijah Galloway presenta su motor rotativo con una epicicloide interior. En 1901 Cooley presenta su motor con epicicloide excentrico. Y en 1908 Umpleby hizo una variante del Cooley.

Los Cooley y Umpleby
“Los Cooley y Umpleby”

El Wallinder-S y el Sensaud et Lavaud
“El Wallinder-S y el Sensaud et Lavaud”

-Del año 1923 es el de los suecos Wallinder/Skoog y del año 1938 el de los franceses Sensaud et Lavaud. Ambos con el principio de alguna de las bombas de engrase de motores de embolo.

El motor Maillard
“El Maillard”

-Basado en una patente inglesa el fabricante sueco Maillard hizo un compresor primero con idea de funcionar como motor.

-Claramente un antecedente del Wankel ya que se trata del año 1943.

-Un triángulo girando dentro de una cámara hipocicloide.

Un raro y complicado Rotoruiz
“Un raro y complicado Rotoruiz”

-La unidad tiene dos cilindros con dos balancines que tienen un orifÍcio coliso en el extremo que va en el codo del cigüeñal. Ver anteriormente.

-De los motores raros actuales que se están investigando podemos considerar otros más, como el Wolfhart, inventado en Alemania en los años 1970’s por Wolfhart Willimezik.

-El pistón es esférico y tiene un movimiento oscilatorio, con ciclo de dos tiempos. Ver algo parecido en el Nutating Engine, más adelante.

Motor Wolfhart
“Motor Wolfhart”

Esfera partida que efectúa un movimiento oscilante
“Esfera partida que efectúa un movimiento oscilante”

-El Nutating Engine, previsto para UAV es básicamente un disco inclinado oscilante sobre una esfera.

-En su giro crea cámaras de compresión y explosión, llegando a relaciones de compresión de 10:1.

-Destaca una gran cantidad de sellos radiales dispuestos en las paredes laterales. Aunque el cigüeñal es rectilíneo, los cuellos de las muñequillas están inclinados.

Esquema del Nutating y el complejo sellado
“Esquema del Nutating y el complejo sellado”

Sección de un motor Nutating real
“Sección de un motor Nutating real”

-Existen diseños de uno y dos cuerpos. A continuación una serie de diseños concebidos para su uso en UAV. (Unmanned Aerial Vehicle).

Varios Nutating para UAV
“Varios Nutating para UAV”

-El invento de Callegaro, Roberto (It), puede tener una inspiración en el Wankel pero el pistón es claramente diferente.

Motor RC-2000 diseño de R. Callegaro
“Motor RC-2000 diseño de R. Callegaro”

-Otro motor es el de Eliodoro Pomar, presentado hacia el 2005. Se dice de un sólo tiempo y con cuatro “expulsiones” cada giro dando el cuadruplo de efectividad que el motor de dos tiempos y ocho veces más que el de cuatro tiempos. Todavía no tenemos ninguna ilustración de éste motor.

-Motor radial con cuatro cilindros periféricos colocados tangencialmente.

Detalle del bloque y cilindros
“Detalle del bloque y cilindros”

-También vemos los pistones y bielas articuladas pivotantes. En la cabeza de las bielas hay unos rodillos que se deslizaran sobre el eje de potencia con doble leva. Cada dos articulaciones están unidas por un tortuoso lincaje para hacer que los rodillos estén en contacto continuamente.

Aspecto de los pistones montados
“Aspecto de los pistones montados”

-Más fácil de entender en ésta ilustración del interior del motor conjuntado.

El motor de Eliodoro Pomar completamente conjuntado
“Y el motor completamente conjuntado”

-El motor entero tiene un interesante aspecto. Vemos el carburador en primera línea. En cuanto a su utilización en aviación, no se menciona. Pero parece estar en la línea de los Fairchild Caminez.

-La Darracq utilizó un tipo de válvula rotatoria, interesante aunque para ciclo de 2T. Se ensayó en automoción y no se hizo en aviación que se sepa. Años 1920’s, inicios.

Darracq de válvula rotativa
“Darracq de válvula rotativa”

-La válvula parece de forma cilíndrica, pero como no hay nada nuevo bajo el sol, hace poco tiempo aparecen motores modernos con válvulas rotativas pero esféricas. Ver texto principal.

-A continuación un surtido de 3 mecanismos especiales:

Cigüeñales conectados, válvulas rotativa y de pistón
“Cigüeñales conectados, válvulas rotativa y de pistón”

Un antiguo motor magnético (?)
“Un antiguo motor magnético (?)”

Turbina de vapor químico
“Turbina de vapor químico”

Impulsión por láser (teórico)
“Impulsión por láser (teórico)”

Un motor mixto para velocidades subsónicas (arriba) y supersónicas: Turborreactor y Ram-Jet
“Y un motor mixto para velocidades subsónicas (arriba)
y supersónicas: Turborreactor y Ram-Jet”

Micromotores de aire comprimido-Co2
“Micromotores de aire comprimido-Co2”

Micromotor de gasolina de 6x4x2 pulg.
“Micromotor de gasolina de 6x4x2 pulg.”

Modelo de motor a escala reducida
“Modelo de motor a escala reducida”

-La evolución de los micromotores ha corrido paralela a la de los motores mayores. Por ejemplo, los radiales en miniatura no son cosa de los últimos tiempos, ya en los años 1920’s/30’s se hacían éstas maravillas de la mecánica.

Micromotor con aspecto rudimentario
“Con aspecto rudimentario”

Micromotor con aspecto de un Júpiter de la Bristol
“Con aspecto de un Júpiter de la Bristol”

Un conjunto de micromotor con hélice realmente bello
“Un conjunto realmente bello”

-Pequeñísimo motor de Co2 hecho con un torno casero. Quizá el motor alternativo más pequeño que ha visto el autor.

Micromotor de Co2 en una mano para comparativa
“Micromotor de Co2 en una mano para comparativa”

-A continuación un raro motor de aeromodelismo de un pistón axial y el eje superior con ranura en hélice.

El original motor en manos de su inventor
“El original motor en manos de su inventor”