C. Motores ligeros

61.    CLASIFICACIÓN.—

Los motores ligeros para la aviación pueden clasificarse en dos grupos: los de cilindros fijos y los rotativos. Pueden también ser de enfriamiento por agua o por aire, pues, si bien los primeros no son de aplicación en el automovilismo, se enfrían suficientemente instalados en los aeroplanos, gracias a las condiciones favorables de su funcionamiento.

Fig. 317. — Motor Wright, de 28 caballos.

Fig. 318. — Motor Renault, de aviación, de 35 caballos, con 8 cilindros en V.



Fig. 319. -  Motor Renault, de aviación, de 90 caballos con 12 cilindros en V.



Fig. 320. — Moter REP de 50 a 60 caballos, en abanico.

En los motores de cilindros fijos, éstos pueden estar en linea, como en los motores de automóvil (figura 317), en V (figuras 318 y 319) o en abanico y estrella (figuras 320 y 321); los motores rotativos son de cilindros en estrella o verdaderos cilindros circulares, si bien estos últimos no han pasado al dominio de la industria.

Fig. 321.  - Motor Anzani, de 6 cilindros en estrella.

Como nos hemos ocupado con suficiente extensión de los motores ligeros de cilindros fijos en el capítulo titulado «El automóvil», sólo trataremos aquí de los motores rotativos.


Motor Gnôme. —

Es un motor rotativo de varios cilindros  dispuestos en estrella, con enfriamiento por aire (figs. 322   a   325); pero, para mejor comprender su funcionamiento, supondremos primeramente que el cárter y los cilindros sean fijos.

Los cilindros son de acero y están provistos de aletas, que forman planos perpendiculares a los respectivos ejes de aquéllos; el berbiquí tiene un solo cigüeñal, a cuyo alrededor gira, por medio de dos rodamientos de bolas o, la biela principal t, en que se articulan las bielas secundarias o bielas de cilindro, que de este modo accionan colectivamente el manubrio para hacerlo girar.

c. Carburador.
p. Bomba de aceite.
m. Magneto.
ff. Hilos de incendiado.
d. Distribución de corriente.
b. Caja de cojinetes.
r. Cojinetes de bolas del árbol.
v. Caja de distribución.
q. Embolo.
s. Válvula automática de aspiración.
h. Válvula de escape con maniobra automática.
t. Biela principal.
g. Bielas articuladas sobre la biela principal.
oo. Rodamientos de bolas de la biela principal.
u. Comprobador de engrase.

Supongamos ahora que el berbiquí está fijo y debido al movimiento relativo que deben tener estará en movimiento el conjunto formado por los cilindros, émbolos, bielas y cárter, que girará alrededor del berbiquí, pero en sentido inverso del que animaría al eje si fuese móvil.

Por este modo especial de funcionamiento reciben estos motores el nombre de rotativos, fijándose en ellos la hélice sobre el cárter, mientras que el eje o berbiquí se fija a la armazón del aeroplano.

Los gases del carburador penetran dentro del cárter por el eje del berbiquí, perforado al efecto; las válvulas de aspiración automáticas s están en los émbolos, y las de escape h, que son exteriores a los cilindros, se accionan por topes maniobrados cada uno por una varilla, un tope y una leva, y están equilibradas para contrarrestar el efecto de la fuerza centrífuga a la velocidad de régimen del motor.    

La magneto gira a siete cuartos de la velocidad del motor y la corriente producida se conduce a las bujías por medio de los hilos f.

Este motor gira de 800 a 1.300 revoluciones y lleva directamente la hélice sin reducción alguna de velocidad.

Las ventajas de estos motores consisten, en primer lugar, en el enfriamiento perfecto de los cilindros que giran en el aire y, después, en la supresión del volante, cuyas veces hace la masa en movimiento. Los motores Gnome (figs. 323 a 325) se construyen con 7 o 9 cilindros en un mismo plano, o, para mayores potencias (de 100 a 200 caballos), con 14 o 18 cilindros dispuestos en dos planos diferentes, y, entonces, el  berbiquí lleva dos manubrios, si bien el principio del funcionamiento es el mismo.


Motor Beck. —

Fig. 326. — Sección del motor Beck por el plano medio del cilindro circular.



Fig. 327. — Motor Beck visto de perfil.



Fig. 328. — Motor Beck visto de frente.

Consiste en un toro circular, en el interior del cual hay cuatro pares de émbolos fijos en los extremos de dos palancas articuladas por su centro en el eje del motor. Dichas palancas (fig. 326) tienen un movimiento de tijera, gracias a las explosiones que se producen entre los émbolos, el cual se transforma en circular por medio de las palancas b' y b'', articuladas en el punto d, y la biela H.

La aparente robustez de este motor (figs. 327 y 328) y la poca resistencia que ofrece al aire hicieron prever, cuando apareció en 1909, que su empleo se multiplicaría, pero su enfriamiento más difícil y otros pequeños inconvenientes, que seguramente llegarán a solventarse, han reducido su  aplicación.

Los distribuidores D son cilindricos y llevan una serie de orificios por donde entran los gases que llegan del carburador y salen los producidos por la combustión, efectuándose la coincidencia de los mismos con las tuberías de alimentación y de escape por un movimiento que les comunican unas varillas accionadas por el excéntrico de distribución montado en el eje.


Turbinas de gas y de explosión.—

Por ahora estos tipos de turbinas no han dado verdaderos resultados prácticos en la categoría de turbinas ligeras, pero por la suavidad de sus movimientos y la fijeza de su potencia parece que hayan de ser los verdaderos motores de aviación.


62. POTENCIA DE LOS MOTORES DE AVIACIÓN. —

Para la determinación de la potencia de estos motores se han propuesto muchas fórmulas empíricas, fundadas en algunas de sus características, tales como el diámetro, la carrera y el número de vueltas. De entre ellas citaremos, por ser una de las primeramente establecidas, la de Witz,

P = 2,78 x n x N x d² x c,

en la cual P es la potencia buscada; n, el número de cilindros; N, el número de vueltas por minuto; d, el diámetro de los cilindros, y c, la carrera del émbolo.

Mas, como esta fórmula estaba fundada en que el valor de la presión media era 4'25 Kg. por centímetro cuadrado y el rendimiento del motor 75 %, resultó defectuosa al elevar aquella presión a 6 Kg. y este rendimiento a 85 %, siendo sustituida por

P = 0'0004817ScN,

en la cual S es la sección del émbolo en centímetros cuadrados; c, la carrera en metros, y N, el número de vueltas por minuto.

Resultados más exactos que la anterior, si bien algo superiores a la realidad, da la siguiente, debida a Faroux:

P = 0'00002956 x d^2'4 x c^0'6 ,

en que P, D y c representan idénticos valores; tiene la ventaja de fundarse únicamente en el diámetro y la carrera, pero refiriéndose a los motores de cuatro cilindros, o bien debe emplearse para cada grupo de cuatro cilindros con sus tiempos retrasados sucesivamente un tiempo en los motores de gran número de cilindros.

También se emplean fórmulas que sólo tienen en cuenta el diámetro de los cilindros, pero suelen referirse a los motores de determinado número de cilindros, y su forma general es

P = Kd^k,

en que K y k son coeficientes dependientes del tipo de los motores, del número de cilindros y del tamaño en cuanto a la mayor o menor potencia; así, en la fórmula de Lumet para los motores de cuatro cilindros, menores de 50 caballos,

P = 0'0028d²;

Arnoux, en cambio, la expresa por

P = 0'00025d³,

y Camus por

P = 36d^2'7 ,

en la cual d se expresa en decímetros.

Todas estas fórmulas, si bien no son exactas; pueden emplearse para determinar aproximadamente la potencia, siendo preferibles las de exponentes enteros, en que no se requieren los logaritmos para efectuar las operaciones.