El motor anular: teoría sobre un nuevo motor de combustión interna

Abstract

El mecanismo de pistones alternativos para convertir la energía térmica de un combustible en energía mecánica mediante la combustión interna tiene aproximadamente dos siglos de existencia, y en los albores de esta técnica la casi totalidad de los motores funcionaban en base al principio de producir la inflamación de la carga a la presión atmosférica. Por el año de 1838 se reconoció las ventajas que derivan de aumentar la compresión de la mezcla antes de quemarla, pero no fue sino hasta 1862 en que sean de rochas, propuso el primer ciclo de funcionamiento para la marcha eficiente de un motor de combustión interna, y que fueron las bases de subsiguientes desarrollos, como el que logró en 1876 N.A. 0tto, al construir su primer motor de cuatro tiempos que tuvo éxito. En el año de 1881 Dugald Clerk ideó el ciclo de dos tiempos, que paralelamente al anterior a tenido un gran desarrollo, pero sin llegar a superarlo, prueba de ello es que han fracasado las tentativas de adoptarlo a la aviación, siendo su principal desventaja. Su eficiencia cuando se emplea con el ciclo otto, pero ha dejado en evidencia la ventaja de carecer de válvulas, evitando de esta manera una serie de complicaciones en el mecanismo de transmisión, refrigeración, y otros. La turbina a gas jamás podrá desplazar al motor clásico de cuatro tiempos de sus múltiples aplicaciones, no obstante, su posible menor costo y su reducido mantenimiento, la razón principal está en que el consumo de' combustible de aquella es mucho mayor como consecuencia de su menor eficiencia. El consumo de combustible en sí, será el factor más decisivo en los futuros motores, porque no está lejano el oía en que el petróleo dejará sentir la angustia de su agotamiento y la ley de la demanda entrará en todo su rigor, colocando al petróleo en el lugar que realmente le corresponde como fuente de energía de cualidades invalorables, para aquellos aros posiblemente se sintetice combustible con ayuda de la energía nuclear, pero este en todo caso jamás igualará en costo a lo que la naturaleza nos brinda ya casi preparado. Como hablar de consumo equivale a tratar de la eficiencia, se destaca que en el futuro la eficiencia será un factor más importante que el costo de la unidad motriz. El motor totalmente rotativo, es ya una realidad en el motor Wankel, el que ha demostrado la posibilidad de reducir en una buena proporción la relación conocida con el nombre de peso específico de un motor, (relación entre el peso y la potencia efectiva) esto es un factor muy importante en aviación donde el peso reducido de la unidad motriz está sobre la eficiencia del mismo, con todos sus alcances no son para desplazar al motor clásico de pistones alternativa, no porque el principio mecánico sea defectuoso, sino que al igual que en cualquier otro artefacto el criterio económico es el que prima, y en este aspecto dicho motor lleva la peor parte como consecuencia de su complicada geometría. Con estos preámbulos y teniendo en cuenta que en el perfeccionamiento de los motores se tiende hacia un motor ideal, tal que para una determinada potencia tanto el peso del motor como su consumo en combustible sean lo más bajo, es ya posible delinear algunos requerimientos que se espera de un nuevo motor, capaz de reemplazar a las existentes en algunos de sus más importantes aplicaciones. Así entre las consecuentes características se tiene el empleo del ciclo de 4 tiempos; ausencia de válvulas y reducción al mínimo los accesorios, a fin de no solo disminuir el peso, sino de bajar. Los costos de mantenimiento; empleo de la geometría circular y de otras formas ídem sencillas con el fin de facilitar la construcción del motor, y como consecuencia bajar el precio de producción; disposición adecuada a fin de lograr el mayor número posible de partes rotativas. Los motores de combustión interna han llegado, sin duda, a un grado tal de perfeccionamiento no sonados siquiera por sus más inspirados pioneros, pero esta evidencia no me ha impedido pensar que exista aún una solución mejor. He pasado muchísimas horas tratando de encajar las características antes establecidas a diversas- figuras geométricas, capaces de representar mecanismo y no han sido pocas las contrariedades, toda nueva idea que tenía era analizada detenidamente, por fin creo haber logrado un mecanismo que reúne todas las características que previamente establecí, como condiciones imprescindibles para lograr un motor superior a los existentes. Este trabajo trata pues del prototipo de una serie de proyectos de aparatos y lo pongo a consideración de la ciencia y la técnica, que son los- únicos factores que pueden decidir sobre el éxito o fracaso de una idea. Para el mejor estudio de este mecanismo lo desenvolveremos de la siguiente manera primeramente trataremos de la geometría de este; en segundo lugar, trataremos del diseño de la parte motriz sin incluir accesorios, este diseño lo haremos de una manera general, tratando de mostrar más que todo las proporciones adecuadas y la forma de ensamble, sin recurrir a minuciosos cálculos de resistencias finalmente comentaremos las ventajas más resaltantes del nuevo mecanismo.