Aerospace Engines A to Z
Aerospace Engines A to Z

Actualizado: 24-Mar-2021

Nombre dado a una serie de motores desarrollados urgentemente durante la Primera Guerra Mundial, hacia 1917 y que tenían que ser construidos por varias compañías de automoción capaces de llevarlo a cabo lo antes posible, gracias a sus medios disponibles, técnicos y materiales.

-El nombre acordado para bautizarlo por el Signal Service fue el de “Liberty engine”.

-El más significativo fue el modelo V-12, de doce cilindros en V. Fue comparable a sus congéneres europeos en peso, potencia, consumo, etc.

Presentación del Liberty
“Presentación del Liberty”

-Como veremos, la gama Liberty se planteó como una línea de motores de 4, 6, 8 y 12 cilindros.

V-12 en la Ford
“V-12 en la Ford”

-Se hicieron muchas modificaciones y adaptaciones de todo tipo a fin de desarrollar todas las posibilidades del diseño inicial. Ni que decir cabe que tuvo su aportación en la victoria aliada en los tiempos de la guerra.

-El proceso del diseño fue muy rápido y la entrada en producción también. Pero merece la pena contar como ocurrió.

Liberty V-12, versión A
“V-12, versión A”

-El nacimiento fue en abril de 1917 tras las pérdidas americanas por los submarinos alemanes en el Atlántico.

-No se escatimaron asignaciones del Congreso USA y bajo la dirección del coronel E. Deeds se puso manos a la obra.

Tres vistas del Liberty V-12A
“Tres vistas del anterior”

-En éstos momentos los productores de motores de aviación más potentes en V-12 eran la Curtiss (con su Kirkham K-12) y Hall-Scott, pero insuficientes para el proyecto de de 60° para la Navy que hasta entonces había utilizado los A-5, A-7, A-2 y A-3 por lo que ofrecía suficientes garantías.

Liberty V-12, otra vista
“Liberty V-12, otra vista”

-También la Packard tenía V-12 experimentales como los modelos 1, 2 y 3 (éste último de 905 pulg. cu. sería el “padre” del Liberty V-12).

-Oficialmente se ha dicho que Deeds “encerró” en la habitación de un hotel -el Willard- de Washington a J.G. Vincent de la Packard y Elbert J. Hall de Hall-Scott.

Elbert J. Hall
"Elbert J. Hall"

-En 5 días tenían las bases para los motores Liberty, cada uno aportó los detalles de sus productos.

-Por ejemplo, Packard estuvo influenciada por los cilindros individuales, tipo Mercedes, que llevaron sus motores.

Liberty marino
“Liberty marino”

-Como curiosidad añadida, los Liberty también se utilizaron en la Marina por la US Coast Guard para perseguir contrabandistas en la época de la prohibición de bebidas alcohólicas.

-El primer motor en salir fue el 4 cilindros (año 1918) en línea verticales de pié y 100 HP, conocido como el L-4.

Motor Liberty L-4
“Motor L-4”

Liberty L-4, por delante
“L-4, por delante”

-El L-4 fue construido en poca cantidad por la Hudson Motor Car Co.

L-6, esquema posterior
“L-6, esquema posterior”

-Se hace notar que todos los Liberty llevaban encendido por el sistema Delco, es decir, necesitaban de batería y generador exterior.

-El Delco iba instalado en el extremo posterior de los ejes de levas (SOHC) que están sobre las culatas en todos los modelos. Ver L-4, L-6, L-8 y el V-12 (L-12).

Liberty L-6, esquema lateral
“L-6, esquema lateral”

-El L-6 daba 200/215 HP y era una prolongación del L-4.

Liberty L-6 vista lateral derecha
“L-6”

-Sólo 52 motores L-6 fueron construidos por Thomas Morse, la Cia. Wright y Hall-Scott.

Liberty L-6, vista posterior
“L-6, vista posterior”

-Llegamos al V-8 de 400 HP, siguiendo con el mismo estilo de cilindros, eje de levas, Delcos y las mismas nervaduras en los bloques de base de los cilindros.

Liberty V-8
“Liberty V-8”

-En un principio el Liberty V-8 dio 250 HP y aunque fue prosperando, las vibraciones congénitas hicieron que su producción fuera mínima.

Liberty V-8, frontal
“V-8, frontal”

-El V-8 (L-8) fue fabricado por la Marmon-Brick. De hecho fue un diseño basado en un modelo Packard por lo que el mismo julio de 1917 (en el día de la Independencia) entregó el motor en Washington, o sea, a un mes de su nacimiento. La Buick hizo 15 motores.

Lyberty L-8 en camión
“L-8 en camión”

-En verano fue probado en los 14110 ft. de altura de la montaña Pikes Peak, sobre el mismo camión que lo transportó. Se aporta esta nueva fotografía del Liberty V8, para poder ver mejor la situación de las bujías en la cabeza de los cilindros, una a cada lado de los abultamientos para las válvulas.

-También se aprecia la llegada del agua desde la bomba a las bases de los cilindros y la salida única por la parte superior del motor, hacia el posible radiador.

-En la parte posterior hay la transmisión, algo inclinada, del movimiento al eje de levas izquierdo y el delco, para esa hilera de cilindros.

Liberty V-8
“Liberty V-8”

-La denominación V-8 es genérica por la disposición de los cilindros. El motor en sí era el modelo L-8.

-Este motor en concreto se fabricó en la Packard Motor Car Co. de Detroit, Michigan, en el año 1917.

Liberty L-8, foto posterior
“L-8, foto posterior”

-A los tres meses del comienzo del proyecto Liberty ya estaba sobre la mesa el V-12, que también se fabricó en tiempo récord.

Liberty L-12
“L-12”

-El L-12A, del año 1917, diseñado para 350 HP se estabilizó en 410 HP a 1700 rpm y 450 HP a 1940 rpm.

-De unas 1650 pulg. cu. de cilindrada total. Fue la principal versión de producción.

-Del V-12 hubo variantes sobre el modelo básico, con reductora, sobrealimentado. Invirtiendo la V y haciendo dos versiones, la enfriada por aire y la de por agua.

Dibujo del Liberty L-12, invertido-aire
“L-12, invertido-aire”

Liberty V-12 invertido-agua
“Liberty V-12 invertido-agua”

-Los problemas de puesta a punto de los motores invertidos retrasaron su salida hasta bastante después de la guerra, en 1923.

-Las versiones invertidas fueron llevadas a cabo por la Allison. Sólo unos 20 motores de éstos fueron construidos.

-También existió una versión en V vertical enfriado por aire, hecho por la Wright, en 1923.

-Los cilindros se adelgazaban de diámetro exterior, debido al empleo de las aletas y el cubicaje disminuía de 1650 a 1410 pulg. cu. Para una pérdida de peso de sólo 14 libras.

Packard V-12
“Packard V-12”

-Derivado del Packard V-12 al que apreciamos con reductora en comparación con el Liberty V-12, con reductora también.

Liberty V-12
 

-Los Liberty con reductora fueron los L-12C, de 1919, basados en el modelo -A, pero tras las pruebas en vuelo los proyectos fueron abandonados.

Liberty L-12C
“L-12C”

-Los engranajes utilizados en éstas reductoras son superpuestos. Una versión de reductora “epicíclica” (epicicloidal) es la mostrada a continuación.

-Con turbosobrealimentación de la marca Moss, la vemos a continuación, es un L-12B.

Liberty L-12B, con epicicliodal
“L-12B, con epicicliodal”

-Aprovechar para comentar que en los archivos USNA entraron en 1930-42 informaciones sobre el L-12 de 1650 cu. in, con la referencia 2862-452.8.

-Del V-12 invertido, con el número 3156-452.8.

-Y del que tiene reductora concéntrica “epiciclica”, de engranajes cónicos, con el número 3285-452.8. Año 1936.

-Con reductora según el modelo del L-12B se construyeron unos 250 motores por contrato con la US Navy. La reductora tiene una cierta semejanza con la del Eagle de Rolls-Royce.

L-12, con Moss
“L-12, con Moss”

-La sobrealimentación con sopladores centrífugos de GE y con turbosobrealimentadores Moss como el de la anterior ilustración, (sin reductora).

Liberty sobrealimentado
“Liberty sobrealimentado·”

-Semejante a los turbosobrealimentadores Moss y GE hubo otro tipo llamado Sherbondy.

-Instalado sobre el Liberty V-12 tenía un aspecto semejante a los mencionados.

-Resulta que el Sherbondy era un diseño de E.H. Sherbondy, un ingeniero consultor del Departamento de Guerra de los US y del Board del Naval Consulting.

-Autor de un libro importante sobre motores de aviación, de la misma época que el de Glenn Angle, el otro importante autor de otro libro “mítico”.

Un Liberty con Sherbondy
“Un Liberty con Sherbondy”

-Los Liberty V-12 fueron instalados en tándem en Inglaterra en el avión de transporte Bristol Braemar II.

-Puestos de espaldas el uno contra el otro, actuaban como tractor e impulsor.

-Una góndola común los envolvía asomando por el centro las tomas de aire -y filtros-, por la parte superior.

Dos Liberty en tándem
“Dos Liberty en tándem”

-Otra curiosa versión del V-12 fue la del motor cañón de doble cigüeñal, tal como podemos adivinar en la fotografía siguiente del motor visto por la parte posterior.

Motor Liberty con doble cigüeñal
“Con doble cigüeñal”

-Y para concluir el capítulo Liberty y con la serie de ensayos y variantes, apareció el 24 X, que eran dos motores V-12 colocados alrededor de un sólo cigüeñal.

-Este experimento se llevó a cabo en el McCook Field.

-Para 720 HP a 1792 rpm. Hubo roturas debido a los esfuerzos añadidos.

-Esto condujo al rediseño del embielaje, que si antes era de una biela normal en el bloque izquierdo y otra de horquilla en el derecho (los cilindros estaban enfrentados), en el X-24 toman la siguiente forma:

Embielaje del Liberty X-24
“Embielaje del X-24”

-La apariencia lateral del motor era como sigue.

-Apreciamos la costura del semicárter superior de un motor unida a la misma parte del motor inferior.

Motor Liberty X-24
“Motor Liberty X-24”

-Sólo fue un experimento en la búsqueda de mayores potencias. Volvemos a apreciar éste motor en el banco de ensayos.

Liberty X-24 en banco de pruebas
“En banco de pruebas”

El L-12 no tenía la típica colocación de las hileras de cilindros a 60° de los V-12, para un perfecto “ángulo geométrico de los cilindros” igual al “ángulo de encendido”, para una marcha más regular, sino que estaban a 45°.

Liberty por delante y detrás
“Liberty por delante y detrás”

-Entre 1917 y 1919, gracias a las empresas automovilísticas de Detroit, la producción del motor L-12 fue masiva, superando los 20.000 motores.

-El reparto fue de la siguiente forma, en orden de cantidad:

-6630 por Packard.

-6500 por Lincoln Motors.

-3950 por Ford.

-2528 por GM (Cadillac-Buick).

-1000 por Nordyke & Marmon.

-1 por Trego (más los terrestres, tanques, etc.).

-La Lincoln Motors se formó precisamente en agosto de 1917 con el sólo propósito de fabricar el Liberty.

-Se instaló en la abandonada fábrica de la Warren Motor Car. que hizo fallida aunque tuvo que construir nuevas instalaciones.

-La Lincoln ha llegado a nuestros días fabricando automóviles de lujo.

Del Apéndice 6: El motor Liberty de 12 cilindros en V de 45° que se expone en el Museo de San Diego es un modelo L-12A que no aparece en el texto principal.

Liberty L-12A
“Liberty L-12A”

-El utilizar un ángulo entre bloques de cilindros de sólo 45° en lugar de los lógicos 60° (ángulo de cilindros igual al ángulo de encendido, o sea 720° de las dos vueltas para el ciclo de 4 tiempos : 12 cilindros = 60°), era para ofrecer menor área frontal del motor.

-Con 1649 pulgadas cúbicas, según versiones.

-Para 400 HP a 1800 rpm alcanzaría 440/450 en otras evoluciones.

-Fue el primer motor americano en utilizar turbocompresor.

-También fue el único motor americano que entró en combate en la WWI.

-Diseñado en julio de 1917, en el año 1921 alcanzó los 40800 pies de altura logrando con ello el récord mundial.

-Se llegaron a construir 20000 motores entre varios fabricantes americanos.

-Dos válvulas y dos bujías por cilindro. Un eje de levas en cada bloque de cilindros.

-Dos carburadores Zenith y encendido por Delco del mismo tipo utilizado para los automóviles Packard.

-No olvidar que el diseño fue hecho por un equipo formado por ingenieros de la Packard y de Hall-Scott.

Liberty L-12B
“Liberty L-12B”

-También vemos que utilizaba una reductora epicíclica para obtener mejores performances con la hélice.

-Este motor sirvió de mucha experiencia en el Army Air Service, en sus bases de experimentación de McCook Field y Wright Field.

-Ahora tenemos dos nuevas imágenes del Liberty refrigerado por aire en V-12 vertical de pié. Existe en V invertido, ver texto principal.

Liberty V-12 de pié -aire-
“Liberty V-12 de pié -aire-”

Liberty V-12 de pié -aire- por otro ángulo
“El mismo motor por otro ángulo”

-Los famosos motores americanos Liberty, construidos a finales de la WWI con la producción repartida entre las principales marcas del momento (ver Liberty). Pero su vida efectiva perduró hasta bien entrados los años 1930’s.

-Precisamente por ésta larga vida, sufrió todo tipo de modernizaciones, las principales fueron hechas por la casa Allison, experta sobre todo en reductoras.

Modernización de Liberty en Allison
“Modernización de Liberty en Allison”

-Como diferentes ejemplos de modernizaciones, las de Allison se concentraron en la instalación de reductoras para las hélices de diferentes formas.

Liberty invertido con reductora integral
“Liberty invertido con reductora integral”

-Acreditada a Allison ésta modificación de reductora integrada en la proa del motor, de engranajes concéntricos o sea, epicicloidales.

-Otra solución más sencilla es el de una reductora “añadida”, de más fácil colocación.

Liberty con la reductora añadida
“La reductora añadida”

Liberty con engranajes cilindricos superpuestos y 2 vel
“Con engranajes cilíndricos superpuestos y 2 vel.”

Liberty con reductora, sobrealimentación, intercooler, etc
“Con reductora, sobrealimentación, intercooler, etc”

-Otras modificaciones o variaciones sobre el diseño original fueron los motores con cilindros invertidos, enfriados por aire y agua y por descontado, el vertical por aire.

-En el texto principal tenemos otras variantes como los de doble cigüeñal o el de cilindros en X.

-En total se hicieron unos 20000 Liberty de los cuales casi 3000 fueron modernizados por Allison como los vistos en la página anterior.

-Hacemos un pequeño repaso de tres motores más, de las variantes mencionadas.

Liberty invertido y enfriado por agua
“Liberty invertido y enfriado por agua”

Liberty invertido y enfriado por aire
“Liberty invertido y enfriado por aire”

Liberty vertical, enfriado por aire
“Liberty vertical, enfriado por aire”

-Localizadas nuevas variantes que aumentan la riqueza de fotografías de éste motor expuestas en el texto principal.

Liberty sobrealimentado
“Liberty sobrealimentado”

-Sin reductora pero sobrealimentación mecánica y con los escapes asomando en escala por la parte alta, directamente al aire. Curiosamente enfriado por aire.

Liberty L-12 con una importante reductora
“Liberty L-12 con una importante reductora” Foto AEHS

Liberty L-12 invertido
“Liberty L-12 invertido” (PeT)

-Este Liberty invertido de 12 cilindros en V, está enfriado por agua. La versión invertida enfriada por aire la hizo Allison como V-1410 (ver).

-El de la foto iba instalado en un Anfibio Loening de 1926.

Del Apéndice A7/6: Pasada la contienda de la WWI, se utilizaron los motores Liberty en vehículos terrestres y marinos para conseguir récords de velocidad.

-En los ejemplos que mostramos a continuación se acoplaban varios motores (dos o cuatro) para obtener máximas potencias en la época.

Dos Liberty en un coche
“Dos Liberty en un coche”

-Un caso más espectacular en esos días de postguerra quizá fue el bote de récords con cuatro motores de aviación Liberty, que vemos en la ilustración siguiente.

Bote de récords americano
“Bote de récords americano”

-Son asombrosos los caños de escape hacia el cielo. Sería muy emocionante oir los cuatro motores o sea, los 48 escapes libres a toda potencia.

-Y la misma embarcación mostrando el encaje de los cuatro motores, desalineados para las transmisiones.

Buen aspecto de la sala de máquinas
“Buen aspecto de la sala de máquinas”

-Para acoplamientos múltiples de motores Liberty en aviación, ver el caso de “Gallaudet”.

Del Apéndice 10: Del motor Liberty en version V12 invertida, tenemos estas ilustraciones adicionales.

El motor en vista frontal y lateral
“El motor en vista frontal y lateral”

Un avión que lo instalaba
“Un avión que lo instalaba”

Sección del Liberty V-12 invertido
“Sección del Liberty V-12 invertido”

Motores de LIBERTY

Modelo: L-12

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Modelo: L-12 inverted

Arquitectura:
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera: x
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Liberty L-12, invertido-aire

"Liberty L-12, invertido-aire"

Modelo: L-12A

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento: Liquido
Cilindrada Total: 1650 pulg. cu.
Diametro / Carrera:
Potencia: 410 HP @ 1700 rpm
Peso:

Otros datos:

410 HP a 1700 rpm
450 HP a 1940 rpm

Liberty L-12

"Liberty L-12"

Modelo: L-12B

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Liberty L-12B, con engranaje epicicliodal

"Liberty L-12B, con engranaje epicicliodal"

Modelo: L-12C

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Liberty L-12C

"Liberty L-12C"

Modelo: L-4

Arquitectura: En línea
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia: 100 HP
Peso:

Otros datos:
Liberty L-4, por delante

"Liberty L-4, por delante"

Modelo: L-6

Arquitectura: En línea de 6 cilindros
Enfriamiento: Liquido
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia: 215 HP
Peso:

Otros datos:
Liberty L-6

"Liberty L-6"

Modelo: L-8

Arquitectura: Motor en V de 8 cilindros
Enfriamiento: Liquido
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia: 400 HP
Peso:

Otros datos:
Liberty L-8, foto posterior

"Liberty L-8, foto posterior"

Modelo: V-12

Arquitectura: Motor en V
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Liberty V-12 en la Ford

"Liberty V-12 en la Ford"

Modelo: V-12 upright, air-cooled

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total: 1410 pulg. cu.
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Modelo: V-12, double crankshaft

Arquitectura: Motor en V de 12 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Motor Liberty con doble cigüeñal

"Motor Liberty con doble cigüeñal"

Modelo: V-12, inverted, water-cooled

Arquitectura: Motor en V invertido de 24 cilindros
Enfriamiento: Liquido
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia:
Peso:

Otros datos:
Liberty V-12 invertido-agua

"Liberty V-12 invertido-agua"

Modelo: V-8

Arquitectura: Motor en V de 8 cilindros
Enfriamiento: Liquido
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia: 250 HP
Peso:

Otros datos:
Liberty V-8

"Liberty V-8"

Modelo: X-24

Arquitectura: Motor en X de 24 cilindros
Enfriamiento:
Cilindrada Total:
Diametro / Carrera:
Potencia: 720 HP @ 1792 rpm
Peso:

Otros datos:
Motor Liberty X-24

"Motor Liberty X-24"