Herbert Akroyd Stuart - Herbert Akroyd Stuart

Herbert Akroyd Stuart (1864–1927) - Inventor do motor a óleo pesado de bulbo quente

Herbert Akroyd-Stuart (28 de janeiro de 1864 - 19 de fevereiro de 1927) foi um inventor inglês que é conhecido por sua invenção do motor de bulbo quente , ou motor a óleo pesado .

Vida

Akroyd-Stuart nasceu em Halifax , Yorkshire , mas viveu na Austrália por um período em seus primeiros anos. Ele foi educado na Newbury Grammar School (agora St. Bartholomew's School ) e no Finsbury Technical College em Londres . Ele era filho de Charles Stuart, fundador da Bletchley Iron and Tinplate Works, juntando-se ao pai no negócio em 1887.

Motores a óleo

Em 1885, Akroyd Stuart acidentalmente derramou óleo de parafina (querosene) em uma panela de estanho derretido . O óleo de parafina vaporizou e pegou fogo ao entrar em contato com uma lâmpada de parafina . Isso lhe deu a ideia de buscar a possibilidade de usar óleo de parafina (muito semelhante ao diesel moderno ) para um motor, que ao contrário da gasolina se mostrou difícil de vaporizar em um carburador porque sua volatilidade é insuficiente.

Seus primeiros motores de protótipo foram construídos em 1886. Em 1890, em colaboração com Charles Richard Binney, ele entrou com o pedido de patente 7146 para Richard Hornsby and Sons of Grantham , Lincolnshire , Inglaterra. A patente era intitulada: "Melhorias em motores operados pela explosão de misturas de vapor combustível ou gás e ar" . Um desses motores foi vendido para a Autoridade Sanitária de Newport, mas a taxa de compressão era muito baixa para fazê-lo funcionar a frio e era necessário um cataplasma térmico para fazê-lo funcionar.

Motor Hornsby-Akroyd

Um motor Hornsby-Akroyd trabalhando na Great Dorset Steam Fair

Os motores de Akroyd-Stuart foram construídos a partir de 26 de junho de 1891 por Richard Hornsby and Sons como Hornsby Akroyd Patent Oil Engine sob licença e foram vendidos pela primeira vez comercialmente em 8 de julho de 1892. Foi o primeiro motor de combustão interna a usar um sistema de injeção de combustível pressurizado .

O motor Hornsby-Akroyd usava uma taxa de compressão comparativamente baixa, de modo que a temperatura do ar comprimido na câmara de combustão no final do curso de compressão não era alta o suficiente para iniciar a combustão. A combustão, em vez disso, ocorreu em uma câmara de combustão separada, o "vaporizador" (também chamado de "bulbo quente") montado na cabeça do cilindro, no qual o combustível era pulverizado. Ele era conectado ao cilindro por uma passagem estreita e era aquecido pelo refrigerante do cilindro ou pelos gases de exaustão durante o funcionamento; uma chama externa, como um maçarico, foi usada para iniciar. A autoignição ocorreu a partir do contato entre a mistura ar-combustível e as paredes quentes do vaporizador. Ao contrair o bulbo em um pescoço muito estreito onde se prendia ao cilindro, um alto grau de turbulência foi criado quando os gases inflamados passaram pelo gargalo para o cilindro, onde a combustão foi concluída. À medida que a carga do motor aumentava, também aumentava a temperatura do bulbo, fazendo com que o período de ignição aumentasse; para neutralizar a pré-ignição, pingou água na entrada de ar.

Os motores de bulbo quente foram produzidos até o final da década de 1920, muitas vezes sendo chamados de "semi-diesel", embora não fossem tão eficientes quanto os motores de ignição por compressão. Eles tinham a vantagem da simplicidade comparativa, uma vez que não exigiam o compressor de ar usado pelos primeiros motores Diesel; o combustível foi injetado mecanicamente (injeção sólida) próximo ao início do curso de compressão, a uma pressão muito mais baixa do que a dos motores Diesel.

Locomotiva com motor a óleo

Richard Hornsby and Sons construiu a primeira locomotiva ferroviária com motor a óleo LACHESIS para o Royal Arsenal , Woolwich , Inglaterra, em 1896. Eles também construíram o primeiro automóvel movido a ignição por compressão.

Motores a óleo fora do Reino Unido

Suécia

Motores semelhantes foram construídos por Bolinder na Suécia e alguns deles ainda sobrevivem em barcos de canal .

Estados Unidos

Os motores de bulbo quente foram construídos nos EUA pela De La Vergne Company da cidade de Nova York , mais tarde New York Refrigerating Company - inventando o refrigerador moderno em 1930, que comprou uma licença em 1893.

Motor Akroyd e motor Diesel

Placa na Denmark Street, Fenny Stratford , Reino Unido, em homenagem ao trabalho de Herbert Akroyd Stuart

Tanto o motor Diesel quanto o motor Akroyd funcionam com o mesmo tipo de combustível, óleo de petróleo , o que levou a uma disputa sobre se o motor Diesel é ou não baseado no motor Akroyd. O fato de que o princípio de operação do motor Diesel difere do princípio de operação que Rudolf Diesel descreve em seu ensaio Teoria e construção de um motor térmico racional contribuiu ainda mais para isso. O motor Akroyd foi o primeiro motor de combustão interna funcional que poderia usar óleo de petróleo como combustível. Estava operacional em 1891, seis anos antes de o motor Diesel funcionar pela primeira vez. No entanto, depois que o motor a diesel teve sucesso, "motor a diesel" se tornou o sinônimo de um motor que funcionava com qualquer tipo de óleo de petróleo. Os "motores a óleo" que usavam o princípio de operação Akroyd foram chamados de "Semi-Diesel", e o nome "Akroyd", que tinha sido associado aos motores a óleo, caiu em desuso. Portanto, Herbert Akroyd Stuart procurou substituir o termo motor Diesel por motor Akroyd no início do século XX.

Herbert Akroyd Stuart tinha duas patentes, No. 7146 Melhorias em motores operados pela explosão de misturas de vapor combustível ou gás e ar , e No. 15994. Na primeira, o princípio de operação do motor Akroyd é descrito como segue: "... na parte desejada deste curso de compressão, o fornecimento de hidrocarboneto líquido é forçado, em forma de spray, para o vaporizador aquecido, que quase instantaneamente o transforma em gás ... ”. Os primeiros motores Akroyd realmente operavam com base neste princípio. Rudolf Diesel tinha uma patente sobre o processo de combustão descrito em seu ensaio (DRP 67207). O motor Diesel não opera no processo descrito na patente Akroyd, nem no processo descrito na patente DRP 67207. Em vez disso, opera em um princípio de operação diferente, também inventado por Rudolf Diesel (patenteado em 1893, DRP 82168), razão pela qual Diesel é de fato o inventor do motor Diesel. No entanto, Diesel nunca admitiu que seu motor operava em um princípio operacional "secreto" e alegou que o motor Diesel opera no (impossível) processo operacional descrito na patente DRP 67207.

A principal diferença entre os motores Akroyd e Diesel é a ignição: Em um motor Akroyd, um dispositivo de ignição - o chamado "bulbo quente" ou "vaporizador" - acende o combustível, porque a compressão é muito baixa para a ignição por compressão (< 300 kPa). Por outro lado, um motor Diesel não possui dispositivos de ignição discretos. Em vez disso, o combustível inflama devido ao alto calor causado exclusivamente pela compressão do pistão dentro do cilindro (> 3000 kPa). Uma vez que uma compressão mais alta leva a uma melhor eficiência, o motor Akroyd de baixa pressão consome cerca de 80% a mais de combustível do que um motor Diesel fazendo o mesmo trabalho.

Morte

Em 1900, mudou-se para a Austrália e abriu uma empresa Sanders & Stuart com seu irmão Charles, voltando para Yorkshire , na Inglaterra . Ele morreu em 19 de fevereiro de 1927 em Halifax, de câncer na garganta , e foi enterrado na igreja All Souls em Boothtown , Halifax .

A University of Nottingham acolheu a Akroyd-Stuart Memorial Lecture em anos ocasionais em sua memória desde 1928. Uma foi apresentada por Sir Frank Whittle em 1946. Akroyd Stuart havia trabalhado com o professor William Robinson no final do século 19, que era professor de engenharia de 1890 a 1924 na University College Nottingham.

Akroyd-Stuart também deixou dinheiro para a Institution of Mechanical Engineers , Royal Aeronautical Society e Institute of Marine Engineering , que providenciou seus respectivos prêmios bianuais Akroyd-Stuart.

Veja também

Notas

links externos

Patentes

  • Patente US 845140 Combustion Engine, datada de 26 de fevereiro de 1907.
  • Patente dos EUA 502837 Motor operado pela explosão de misturas de gás ou vapor de hidrocarboneto e ar, datada de 8 de agosto de 1893.
  • Patente US 439702 Petroleum Engine or Motor, datada de 4 de novembro de 1890.