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Herbert Akroyd Stuart

Herbert Akroyd Stuart (1864–1927): inventor del motor de fueloil pesado con bulbo caliente Herbert Akroyd-Stuart (28 de enero de 1864 - 19 de febrero de 1927) fue un inventor in...

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Herbert Akroyd Stuart (1864–1927): inventor del motor de fueloil pesado con bulbo caliente

Herbert Akroyd-Stuart (28 de enero de 1864 - 19 de febrero de 1927) fue un inventor inglés conocido por su invención del motor de bulbo caliente o motor de aceite pesado .

Vida

Akroyd-Stuart nació en Halifax , Yorkshire , pero vivió en Australia durante un tiempo durante sus primeros años. Estudió en la Newbury Grammar School (ahora St. Bartholomew's School ) y en el Finsbury Technical College de Londres . Era hijo de Charles Stuart, fundador de Bletchley Iron and Tinplate Works, y se unió a su padre en el negocio en 1887. [1]

Motores de aceite

En 1885, Akroyd Stuart derramó accidentalmente aceite de parafina (queroseno) en una olla de estaño fundido . El aceite de parafina se vaporizó y se incendió al entrar en contacto con una lámpara de parafina . Esto le dio la idea de investigar la posibilidad de utilizar aceite de parafina (muy similar al diésel actual ) para un motor, que a diferencia de la gasolina resultó difícil de vaporizar en un carburador porque su volatilidad es insuficiente.

Sus primeros prototipos de motores se construyeron en 1886. En 1890, en colaboración con Charles Richard Binney, presentó la patente 7146 para Richard Hornsby and Sons de Grantham , Lincolnshire , Inglaterra. La patente se titulaba: "Mejoras en motores operados por la explosión de mezclas de vapor o gas combustible y aire" . [2] Uno de esos motores se vendió a la Autoridad Sanitaria de Newport, pero la relación de compresión era demasiado baja para ponerlo en marcha en frío y necesitaba una cataplasma de calor para ponerlo en marcha. [3]

Motor Hornsby-Akroyd

Una locomotora Hornsby-Akroyd en funcionamiento en la Gran Feria de Vapor de Dorset

Los motores Akroyd-Stuart fueron construidos a partir del 26 de junio de 1891 por Richard Hornsby and Sons como Hornsby Akroyd Patent Oil Engine bajo licencia y se vendieron comercialmente por primera vez el 8 de julio de 1892. Fue el primer motor de combustión interna en utilizar un sistema de inyección de combustible presurizado. [4]

El motor Hornsby-Akroyd utilizaba una relación de compresión relativamente baja, de modo que la temperatura del aire comprimido en la cámara de combustión al final de la carrera de compresión no era lo suficientemente alta como para iniciar la combustión. La combustión se producía en una cámara de combustión separada, el "vaporizador" (también llamado "bulbo caliente") montado en la culata, en el que se rociaba el combustible. Estaba conectado al cilindro por un estrecho paso y se calentaba con el refrigerante del cilindro o con los gases de escape mientras estaba en funcionamiento; para el arranque se utilizaba una llama externa, como un soplete. La autoignición se producía por el contacto entre la mezcla de combustible y aire y las paredes calientes del vaporizador. [5] Al contraer el bulbo hasta un cuello muy estrecho donde se unía al cilindro, se creaba un alto grado de turbulencia a medida que los gases encendidos pasaban por el cuello hacia el cilindro, donde se completaba la combustión. A medida que aumentaba la carga del motor, también lo hacía la temperatura del bulbo, lo que hacía que el período de ignición avanzara; para contrarrestar la preignición, se goteaba agua en la entrada de aire. [6]

Los motores de bulbo caliente se fabricaron hasta finales de la década de 1920, y a menudo se los denominaba "semidiésel", aunque no eran tan eficientes como los motores de encendido por compresión. Tenían la ventaja de ser relativamente sencillos, ya que no requerían el compresor de aire que utilizaban los primeros motores diésel; el combustible se inyectaba mecánicamente (inyección sólida) cerca del inicio de la carrera de compresión, a una presión mucho menor que la de los motores diésel. [5]

Locomotora con motor de petróleo

Richard Hornsby and Sons construyó la primera locomotora ferroviaria con motor de petróleo del mundo , LACHESIS, para el Royal Arsenal , Woolwich , Inglaterra, en 1896. También construyeron el primer automóvil propulsado por encendido por compresión.

Motores de petróleo fuera del Reino Unido

Suecia

Bolinder construyó motores similares en Suecia y algunos de ellos aún sobreviven en barcos de canal .

Estados Unidos

Los motores de bulbo caliente fueron construidos en los EE. UU. por la Compañía De La Vergne de la ciudad de Nueva York , más tarde la Compañía Refrigerante de Nueva York (que inventó el refrigerador moderno en 1930) y adquirió una licencia en 1893.

Motor Akroyd y motor Diesel

Placa en Denmark Street, Fenny Stratford , Reino Unido, que conmemora la obra de Herbert Akroyd Stuart

Tanto el motor diésel como el motor Akroyd utilizan el mismo tipo de combustible, el petróleo , lo que ha dado lugar a una disputa sobre si el motor diésel se basa o no en el motor Akroyd. [7] El hecho de que el principio de funcionamiento del motor diésel difiera del principio de funcionamiento que Rudolf Diesel describe en su ensayo Teoría y construcción de un motor térmico racional contribuyó aún más a ello. El motor Akroyd fue el primer motor de combustión interna funcional que podía utilizar petróleo como combustible. [8] Estuvo operativo en 1891, seis años antes de que funcionara por primera vez el motor diésel. Sin embargo, después de que el motor diésel demostrara su éxito, "motor diésel" se convirtió en sinónimo de un motor que funcionara con cualquier tipo de petróleo. Los "motores de petróleo" que utilizaban el principio de funcionamiento Akroyd se denominaban "semidiésel", y el nombre "Akroyd", que se había asociado a los motores de petróleo, dejó de utilizarse. Por lo tanto, Herbert Akroyd Stuart intentó sustituir el término motor diésel por motor Akroyd a principios del siglo XX. [9]

Herbert Akroyd Stuart tenía dos patentes, la nº 7146 Mejoras en motores operados por la explosión de mezclas de vapor o gas combustible y aire , y la nº 15994. En la primera, el principio de funcionamiento del motor Akroyd se describe de la siguiente manera: "... en la parte deseada de esta carrera de compresión, el suministro de hidrocarburo líquido se fuerza, en forma de pulverización, al vaporizador calentado, que casi instantáneamente lo convierte en gas...". Los primeros motores Akroyd funcionaban de hecho según este principio. [8] Rudolf Diesel tenía una patente sobre el proceso de combustión descrito en su ensayo (DRP 67207). El motor Diesel no funciona según el proceso descrito en la patente Akroyd, ni según el proceso descrito en la patente DRP 67207. En cambio, funciona según un principio de funcionamiento diferente, también inventado por Rudolf Diesel (patentado en 1893, DRP 82168), por lo que Diesel es de hecho el inventor del motor Diesel. Sin embargo, Diesel nunca admitió que su motor funcionaba según un principio operativo "secreto", y afirmó que el motor Diesel funciona según el proceso operativo (imposible) descrito en la patente DRP 67207. [10]

La diferencia clave entre los motores Akroyd y Diesel es el encendido: en un motor Akroyd, un dispositivo de encendido –el llamado “bulbo caliente” o “vaporizador”– enciende el combustible, porque la compresión es demasiado baja para el encendido por compresión (<300 kPa). Un motor Diesel, por otro lado, no tiene dispositivos de encendido discretos. El combustible, en cambio, se enciende debido al alto calor causado únicamente por la compresión del pistón dentro del cilindro (>3000 kPa). [11] Dado que una mayor compresión conduce a una mejor eficiencia, el motor Akroyd de menor presión consume aproximadamente un 80% más de combustible que un motor Diesel que realiza el mismo trabajo. [12]

Muerte

En 1900 se trasladó a Australia y fundó la empresa Sanders & Stuart con su hermano Charles. Murió el 19 de febrero de 1927 en Perth (Australia) de cáncer de garganta . Su cuerpo fue trasladado de vuelta a Inglaterra y enterrado en el cementerio All Souls de Boothtown ( Halifax , Yorkshire). La iglesia All Souls se construyó con los gastos exclusivos de su tío materno, Edward Akroyd.

La Universidad de Nottingham ha acogido la Conferencia en Memoria de Akroyd-Stuart en años ocasionales desde 1928. Una de ellas fue presentada por Sir Frank Whittle en 1946. Akroyd Stuart había trabajado con el profesor William Robinson a finales del siglo XIX, quien fue profesor de ingeniería entre 1890 y 1924 en el University College de Nottingham.

Akroyd-Stuart también dejó dinero a la Institución de Ingenieros Mecánicos , la Real Sociedad Aeronáutica y el Instituto de Ingeniería Marina , que financiaron sus respectivos Premios Akroyd-Stuart bianuales.

Véase también

Notas

  1. ^ "Victoria Road". Sociedad Arqueológica e Histórica de Bletchley . Consultado el 29 de julio de 2007 .
  2. ^ "El motor de aceite Akroyd". Páginas sobre motores de Ray Hooley – Ruston-Hornsby. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2011. Consultado el 29 de julio de 2007 .
  3. ^ "El diésel ha avanzado mucho, pero aún no obtiene las exenciones fiscales que merece". The Scotsman , Scotland on Sunday . 16 de enero de 2003. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2012. Consultado el 29 de julio de 2007 .
  4. ^ Ransome-Wallis, Patrick (2001). Enciclopedia ilustrada de locomotoras ferroviarias del mundo . Courier Dover Publications. pág. 27. ISBN 0-486-41247-4.
  5. ^ ab McNeil, Ian (1990). Una enciclopedia de la historia de la tecnología. Taylor & Francis. págs. 310–311. ISBN 0-415-01306-2.
  6. ^ Wrangham, D. A. (1956). La teoría y la práctica de los motores térmicos . Cambridge University Press. pág. 664.
  7. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 420 
  8. ^ ab Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 417 
  9. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 418 
  10. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 517, 518 
  11. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 419 
  12. ^ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918 , Springer, Berlín/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6 . pag. 416 
  • Biografía
  • Relación con la historia de Ruston y Hornsby.
  • Historia de su motor de petróleo Archivado el 15 de diciembre de 2009 en Wayback Machine en el Museo del motor Anson
  • Motor de aceite De La Vergne utilizado para la primera transmisión de Marconi
  • Premio IMechE Herbert Akroyd (sic)
  • Inmortalizado al nombrar una gama de bolardos en su honor
  • Iglesia de All Souls, Halifax

Patentes

  • Patente estadounidense 845140, Motor de combustión, fechada el 26 de febrero de 1907.
  • Patente de EE.UU. 502837 Motor accionado por la explosión de mezclas de gas o vapor de hidrocarburo y aire, fechada el 8 de agosto de 1893.
  • Patente de EE. UU. 439702 Motor o motor de petróleo, con fecha del 4 de noviembre de 1890.
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