Delta-motorn (Napier Deltic) är en brittisk motkolv , ventillös, tvåtakts överladdad dieselmotor . Den utvecklades ursprungligen i mitten av 1940-talet för användning på marina fartyg och installerades också på järnvägslok . Designad och tillverkad av Napier & Son .
Cylindrarna var uppdelade i tre block arrangerade i form av en triangel. Blocken bildade sidor med vevhus placerade vid var och en av triangelns hörn.
Termen "delta" kommer från namnet på den grekiska bokstaven delta , eftersom motorn i profil motsvarar en triangel.
Deltamotorns historia går tillbaka till 1943, när det brittiska amiralitetet tillsatte en kommission för att utveckla en dieselmotor med hög effekt och låg vikt för torpedbåtar . [1] Fram till den tiden, i den brittiska flottan , drevs sådana båtar av bensinmotorer . Men bensin är mycket brandfarligt, vilket gör bensindrivna krigsfartyg mer sårbara för fiendens eld. Detta gav en fördel för tyska e-båtar som drivs av dieselmotorer.
Fram till dess hade dieselmotorer ett lågt effekt-till-vikt-förhållande och låg vevaxelhastighet och kunde inte användas för att driva höghastighetsfartyg. Före andra världskriget utvecklade Napier Culverin- flygmotorn , under licens från den tyskutvecklade Junkers Jumo 204 motgående dieselmotorn . Culverinmotorn var en tvåtaktsmotor med motsatta kolvar . Istället för cylindrar med en kolv vardera och stängda på ena sidan av ett cylinderhuvud med inlopps- och avgasventiler och en kamaxel , använde Jumo-baserade motorer långsträckta cylindrar som innehöll två kolvar som rörde sig i motsatta riktningar från mitten. Detta arrangemang använder inte tunga cylinderhuvuden med en ventilmekanism, deras roll utförs av de andra kolvarna. Nackdelen med denna design är behovet av att använda en andra vevaxel för att driva de andra kolvarna, separera vevaxlarna och placera dem på varje sida av motorn. Det är också nödvändigt att använda mekaniska växlar mellan de två vevaxlarna för att överföra kraft från de separerade vevaxlarna till en enda axel. Den största fördelen med denna design är att den gör motorn tillräckligt "platt", vilket gör det möjligt att "försänka" dem i vingarna på stora flygplan.
Det brittiska amiralitetet behövde mycket kraftfullare motorer och var medvetna om Junkers utveckling inom triangulära och diamantformade flervevaxelmotorer. Amiralitetet ansåg att det var ändamålsenligt att ta utgångspunkt i utvecklingen av Junkers för att skapa kraftfullare motorer. Resultatet blev en "triangel"-layout där cylindrarna bildar sidor som slutar i tre vevaxlar, en vid varje vertex. Vevaxlarna var förbundna med växlar, vars rotation var ur fas med lämpliga vinklar, och dessa växlar överförde kraft till en enda utgående axel. I denna version fanns det sex vevstakar som drev tre vevaxlar. Varianter av deltamotorer kan tillverkas med olika antal cylindrar, även om nio- och artoncylindriga motorer var vanligast. 1946 tilldelade amiralitetet ett kontrakt till English Electric Company , Napers moderbolag, för att utveckla motorn.
En av designlösningarna i motorn gjorde det möjligt för de utfasade vevaxlarna att placeras på ett sådant sätt att avgasporten öppnades / stängdes först och sedan inloppsporten (med en fördröjning på 15-20 grader). Detta möjliggör en liten förstärkning . Sådana motorer kallas "uniflow" - cylindern rensas utan att ändra riktningen på gaserna (till skillnad från loop purge), vilket förbättrar avlägsnandet av förbränningsprodukter / cylinderfyllningsförhållandet. Portarna är ordnade i ordningen inlopp/utlopp/inlopp/utlopp/inlopp/utlopp, om man går runt triangeln i en cirkel (inlopps- och utloppsportar har rotationssymmetri ).
Tidigare försök att utveckla sådana motorer misslyckades på grund av svårigheten att försöka placera kolvarna i ett läge som skulle tillåta dem att röra sig korrekt.
Detta problem löstes av N. Pervarden från Admiralty Engineering Laboratory. Han föreslog att en av vevaxlarna skulle ges en moturs rotationsriktning för att säkerställa korrekt fasförskjutning mellan axlarna. Naper-designerna utvecklade den nödvändiga utrustningen för denna idé.
Även om designen av motorn inte krävde närvaron av tallriksventiler , hade den kamaxlar - en för varje sida. De användes uteslutande för att driva bränslepumpar . Varje cylinder hade sin egen pump som drivs av sin egen kammekanism .
Utvecklingen började 1947, med det första exemplet på en deltamotor byggd 1950. I januari 1952 fanns sex motorer tillgängliga, tillräckligt för full utveckling och långa tester.
S212, en erövrad tysk E-båt , som drivs av Mercedes-Benz dieselmotorer, valdes ut för testning eftersom kraftverket var ungefär lika kraftfullt som den nya 18-cylindriga deltamotorn. Två Mercedes-Benz-motorer ersattes med deltamotorer. Kompaktheten hos de deltaformade motorerna kan tydligt demonstreras: de var hälften så stora som de "inhemska" Mercedes-Benz-motorerna. Vikten på deltamotorer var ungefär en femtedel av vikten för andra moderna motorer med liknande effekt. [ett]
Efter framgångsrika tester har deltamotorer blivit ett universellt framdrivningssystem för små och snabba marinfartyg. Den brittiska flottan använde dem först som framdrivningsenheter för de snabba patrullbåtarna i mörkklass . [2] Därefter installerades de på många andra typer av speedboats och små förskjutningsfartyg .
Deltamotorer användes i två produktionstyper av brittiska diesellokomotiv, klass 55 och klass 23 , byggda på 1960-talet, och prototypen English Electric Deltic .
Medan deltamotorer var framgångsrika och mycket kraftfulla för sin storlek och vikt, var de väldigt "moody" enheter som krävde noggrann hantering. Deras reparation kunde inte utföras "på plats". Jag var tvungen att helt demontera motorn och byta ut den mot en tjänlig. Deltamotorer återfanns lätt när de gick sönder och skickades vanligtvis tillbaka till tillverkaren för reparation, även om efter att de ursprungliga kontrakten löpt ut, startade den brittiska flottan och British Railways sina egna verkstäder för att reparera och serva dessa motorer. [3]
| Motorer | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| se även evighetsmaskin Kuggväxelmotor gummimotor | |||||||||||||||||