Motorul Delta (Napier Deltic) este un motor diesel britanic cu piston opus , fără supape, supraalimentat în doi timpi . A fost dezvoltat inițial la mijlocul anilor 1940 pentru a fi utilizat pe nave maritime și a fost instalat și pe locomotivele feroviare . Proiectat și fabricat de Napier & Son .
Cilindrii au fost împărțiți în trei blocuri dispuse în formă de triunghi. Blocurile formau laturi cu cartere situate la fiecare dintre vârfurile triunghiului.
Termenul „delta” provine de la denumirea literei grecești delta , deoarece în profil motorul corespunde unui triunghi.
Istoria motorului delta datează din 1943, când Amiraalitatea Britanică a înființat o comisie pentru a dezvolta un motor diesel de mare putere și greutate redusă pentru torpiloare . [1] Până atunci, în Marina Britanică , astfel de bărci erau conduse de motoare pe benzină . Dar benzina este foarte inflamabilă, ceea ce face navele de război alimentate cu benzină mai vulnerabile la focul inamic. Acest lucru a oferit un avantaj bărcilor electrice germane propulsate de motoare diesel.
Până atunci, motoarele diesel aveau un raport putere/greutate scăzut și o viteză scăzută a arborelui cotit și nu puteau fi folosite pentru a propulsa navele maritime de mare viteză. Înainte de cel de -al Doilea Război Mondial , Napier a dezvoltat motorul de avion Culverin , sub licență de la motorul diesel Junkers Jumo 204 , dezvoltat de Germania . Motorul Culverin era un motor în doi timpi cu pistoane opuse . În loc de cilindri având câte un piston și închis pe o parte de o chiulasă cu supape de admisie și de evacuare și un arbore cu came , motoarele bazate pe Jumo au folosit cilindri alungiți care conțineau două pistoane care se mișcau în direcții opuse față de centru. Acest aranjament nu folosește chiulase grele cu mecanism de supapă, rolul lor este îndeplinit de al doilea pistoane. Dezavantajul acestui design este necesitatea de a folosi un al doilea arbore cotit pentru a antrena al doilea pistoane, separând arborii cotit și așezându-i pe fiecare parte a motorului. De asemenea, este necesar să folosiți roți dințate mecanice între cei doi arbori cotit pentru a transfera puterea de la arborii cotit separați la un singur arbore. Principalul avantaj al acestui design este că face motorul suficient de „plat”, ceea ce face posibilă „încastrarea” acestora în aripile aeronavelor mari.
Amiralitatea britanică avea nevoie de motoare mult mai puternice și era conștientă de evoluțiile Junkers în ceea ce privește motoarele cu arbore cotit multiplu triunghiular și în formă de diamant. Amiraltatea a considerat oportun să ia ca punct de plecare dezvoltarea Junker-urilor pentru a crea motoare mai puternice. Rezultatul a fost un aspect „triunghi” în care cilindrii formează laturi care se termină în trei arbori cotiți, câte unul la fiecare vârf. Arborii cotiți erau conectați prin roți dințate, a căror rotație era defazată prin unghiuri adecvate, iar aceste roți dințate transmiteau puterea unui singur arbore de ieșire. În această versiune, au existat șase biele , care antrenează trei arbori cotiți. Variantele de motoare delta pot fi produse cu un număr diferit de cilindri, deși motoarele cu nouă și optsprezece cilindri erau cele mai comune. În 1946, Amiraalitatea a atribuit un contract companiei electrice engleze , compania-mamă a Naper, pentru dezvoltarea motorului.
Una dintre soluțiile de proiectare din motor a permis poziționarea arborilor cotiți defazați în așa fel încât orificiul de evacuare să se deschidă/închis mai întâi, iar apoi orificiul de admisie (cu un decalaj de 15-20 de grade). Acest lucru permite o ușoară creștere . Astfel de motoare sunt numite „uniflow” - cilindrul este purjat fără a schimba direcția gazelor (spre deosebire de purjarea buclei), ceea ce îmbunătățește îndepărtarea produselor de ardere / raportul de umplere a cilindrului. Porturile sunt aranjate în ordinea intrare/ieșire/admisie/ieșire/admisare/ieșire, dacă ocoliți triunghiul într-un cerc (porturile de intrare și de evacuare au simetrie de rotație ).
Încercările anterioare de a dezvolta astfel de motoare au eșuat din cauza dificultății de a încerca să poziționeze pistoanele într-o poziție care să le permită să se miște corect.
Această problemă a fost rezolvată de N. Pervarden de la Laboratorul de Inginerie al Amiralității. El a sugerat ca unul dintre arborii cotit să aibă o direcție de rotație în sens invers acelor de ceasornic pentru a asigura o schimbare corectă de fază între arbori. Designerii Naper au dezvoltat echipamentul necesar pentru această idee.
Deși designul motorului nu a necesitat prezența supapelor cu clapetă , acesta avea arbori cu came - câte unul pentru fiecare parte. Au fost folosite exclusiv pentru a conduce pompele de combustibil . Fiecare cilindru avea propria sa pompa actionata de propriul mecanism cu came .
Dezvoltarea a început în 1947, cu primul exemplu de motor delta construit în 1950. Până în ianuarie 1952, șase motoare erau disponibile, suficiente pentru o dezvoltare completă și teste îndelungate.
S212, un E-Boat german capturat , propulsat de motoare diesel Mercedes-Benz, a fost selectat pentru testare deoarece motorul era aproximativ egal ca putere cu noul motor delta cu 18 cilindri. Două motoare Mercedes-Benz au fost înlocuite cu motoare delta. Compactitatea motoarelor în formă de delta poate fi demonstrată clar: aveau jumătate din dimensiunea motoarelor „native” Mercedes-Benz. Greutatea motoarelor delta era de aproximativ o cincime din cea a altor motoare moderne de putere similară. [unu]
După teste cu succes, motoarele delta au devenit un sistem de propulsie universal pentru navele maritime mici și rapide. Marina Marii Britanii le-a folosit pentru prima dată ca unități de propulsie pentru ambarcațiunile de patrulare rapide din clasa Dark . [2] Ulterior, au fost instalate pe multe alte tipuri de bărci cu motor și nave cu deplasare mică .
Motoarele Delta au fost folosite în două tipuri de producție de locomotive diesel britanice, Clasa 55 și Clasa 23 , construite în anii 1960, și prototipul English Electric Deltic .
În timp ce motoarele delta au fost de succes și foarte puternice pentru dimensiunea și greutatea lor, erau dispozitive foarte „proștale” care necesitau o manipulare atentă. Reparația lor nu a putut fi efectuată „la fața locului”. A trebuit să demontez complet motorul și să-l înlocuiesc cu unul care poate fi reparat. Motoarele Delta erau recuperate cu ușurință atunci când se defectau și, de obicei, erau trimise înapoi la producător pentru reparații, deși după expirarea contractelor inițiale, Marina Britanică și Căile Ferate Britanice și-au înființat propriile ateliere pentru a repara și a întreține aceste motoare. [3]