Los primeros motores de combustión
interna con el ciclo Otto, el de cuatro tiempos, no eran para nada silenciosos.
Una de las causas del ruido era el accionamiento de las válvulas. Tanto en
motores con válvulas laterales como a la cabeza. Máxime cuando el accionamiento
de las válvulas estaba por fuera del block. Hoy conoceremos, un poco, los
motores sin válvulas que diseñó Charles Yale Knight, los motores Knight.
Dibujo con el corte
de un motor sin válvulas inventado porCharles Yale Knight en el año 1904. El dibujo es del ilustrador Poyet y salió publicado en la Enciclopedia Autorama. |
Charles Yale Knight nació en Salem,
estado de Indiana, en Estados Unidos, en el año 1868. Era periodista y trabajó
en la imprenta del diario Minneapolis Tribune. Cuando se muda a Chicago, en el
año 1894, crea la revista Dairy Produce. Para el año 1901 se compra un
automóvil de la marca Waterless Knox. Pero lo encuentra muy ruidoso a su motor
refrigerado por aire.
Más tarde, en el año 1903, se compra un
automóvil barato de la marca Searchmont, porque su empresa había entrado en
crisis económica. Pero el problema del motor de este automóvil era que rompía
frecuentemente los resortes de válvulas. Esto lo motivó a diseñar su propio
motor sin válvulas. Para eso se inspiró en los motores a vapor que usaban en el
aserradero de su padre.
Estos motores usaban válvulas con
corredera y pensó que este sistema se podría aplicar a los motores con el ciclo
Otto. Su primer diseño lo realizó en Chicago en el año 1903, pero la puesta a
punto recién sucedió en el año 1905. Contó con un socio para llevar adelante el
proyecto, Lyman Bernard Kilbourne, más conocido como L.B. Kilbourne. Este
comerciante de la ciudad de Chicago le financió el proyecto de su motor sin
válvulas.
Para octubre de 1904, Knight, tenía listo
un motor de cuatro cilindros sin válvulas de 2.523 centímetros cúbicos. Y lo
montó en su Searchmont para realizarles las pruebas necesarias. Para eso
crearon una empresa con Kilbourne que se llamó Knight y Kilbourne en el año
1905. Los motores los bautizaron con el nombre Silent Knight (Caballero
Silencioso).
Comenzaron a ofrecerles la patente a las
empresas de Estados Unidos, a partir del año 1906, pero sin éxito. El tema fue
por derechos básicamente porque querían que las marcas de los automóviles
llevaran el apellido Knight. También los motores Knight eran más pesados y
caros de fabricar.
Otro esquema dibujado
por Poyet de un motor sin válvulas llamadoSilent Knight. El dibujo fue tomado de la Enciclopedia Autorama. . |
Charles Yale Knight, si bien era
estadounidense, su origen era británico. Y hacia Gran Bretaña es donde se
dirige para ofrecer sus nuevos motores sin válvulas. Quien acepta su propuesta
de la licencia del motor sin válvulas fue la Daimler y de ahí nacieron los
Daimler-Knight. Que los automóviles ingleses llevaran el apellido de Knight era
parte del acuerdo de la licencia.
Antes de seguir con la historia de los
motores Knight, por Europa y Estados Unidos, veamos cómo funcionaban. Para
reemplazar a las válvulas usó dos camisas concéntricas ubicadas entre la pared
del cilindro y el pistón. Estas camisas, como las paredes del cilindro, tenían
orificios, llamados lumbreras, que dejaban entrar la mezcla de aire y nafta,
durante la admisión. Lo mismo pasaba con los gases quemados durante el escape.
De esta forma los cuatro tiempos del
motor de combustión interna basado en el ciclo de Otto se cumplían
perfectamente. Lo que se lograba era tener un funcionamiento silencioso. Al no
tener el clásico golpeteo de las válvulas en sus asientos. Les recuerdo en los
viejos motores ni siquiera estaba lubricado el sistema de accionamiento de las
válvulas o era ineficiente.
Un ejemplo: en los Chevrolet Champion de
mediados de la década del veinte, la lubricación de las válvulas se hacía por
medio de un paño humedecido en aceite. Tarea que debía hacer el conductor cada
unos 500 kilómetros recorridos. Eso además implicaba bañar de aceite el motor
con el uso diario.
Las ventajas del motor Knight sobre los
motores convencionales de válvulas era más eficientes por no tener asientos y
resortes que se rompieran. También presentaban más potencia y mejor compresión.
Pero estamos hablando de los primeros motores de combustión interna con
válvulas.
Charles Yale Knight
inventor del motor sin válvulas llamado Silent Knight. La fotografía la tome de este sitio: http://www.wokr.org/gallery/ch_kn.htm. |
Las desventajas eran que para la
fabricación, de los motores Knight, se necesitaba de una gran precisión por el
tipo de mecanismo de las camisas deslizantes. Que técnicamente se llamó de
distribución por correderas. El alto consumo de aceite era el otro problema
como la deformación de las camisas a largo plazo. Pero inicialmente eran más
durables que los motores convencionales.
Las camisas concéntricas eran accionadas
por bielas que estaban unidas al árbol de levas. Al moverse este producía el
mismo efecto que los botadores y varillas con las válvulas. Dependiendo del
movimiento del árbol de levas se producían los cuatro tiempos del motor de
combustión interna. Hay tres dibujos que nos ilustran cómo eran los motores
Knight.
Volvamos a la historia de cómo vendió las
licencias de sus motores Silent Knight, primero en Europa y más tarde en
Estados Unidos. En el año 1908 la empresa británica Daimler se interesa en los
motores sin válvulas para competir con la empresa Napier. Que le estaba robando
mercado. Hay que aclarar que las empresas europeas que se interesaron por los
motores Knight eran las que fabricaban automóviles caros y de lujo.
Como les dije antes la fabricación de
estos motores sin válvulas era más cara y además los motores eran más pesados
por el tipo de construcción que demandaban. Lo cierto que Charles Yale Knight
se hizo más conocido en Europa, en un principio, por sus motores Silent Knight.
En Gran Bretaña primero fue la Daimler la
que comenzó a montar estos motores en sus automóviles que pasaron a llamarse
Daimler-Knight. Veamos en el resto de Europa Continental que empresas también
pagaron la licencia por los motores Knight. En Alemania, Mercedes; en Bélgica,
Minerva; en Gran Bretaña, Lanchester y en Francia, Panhard et Levassor. Todas
las automotrices tuvieron que agregar el apellido Knight a sus marcas. Era
parte del acuerdo empresarial.
Dibujo original del motor sin válvulas de
Charles Yale Knightpresentado el 6 de abril de 1906 a la oficina de patentes deEstados Unidos. El dibujo lo tomé de este sitio: http://www.freepatentsonline.com/1090991.html. |
También algunas empresas automotrices en
Europa fabricaron motores sin válvulas pero sin usar la licencia Knight. Esto
generó problemas judiciales por la tenencia oficial de la licencia de Charles
Yale Knight. Esto se puso de manifiesto en Gran Bretaña con la empresa Daimler,
que fue la primera en Europa en tener la licencia de los motores Silent Knight.
En Estados Unidos la primera empresa que
se interesó en los motores sin válvulas fue la Stearns Co. en el año 1911. Otras
empresas de Estados Unidos fueron la Falcon, Stoddard-Dayton, Ohio y Edwards.
Pero la que más automóviles fabricará será la empresa Willys.
En el año 1913 Charles Yale Knight conoce
a John North Willys y sellan el acuerdo comercial para fabricar los automóviles
Willys-Knight. Willys se interesó mucho en los motores sin válvulas cuando
visitó Gran Bretaña y alquiló un Daimler-Knight con chófer con el cual recorrió
7.242,048 kilómetros (4.500 millas) durante sus vacaciones.
Al regreso a Estados Unidos compró la
empresa Edwards Motor Co. de Nueva York para fabricar los motores Knight. A
partir del año 1914 los Willys-Knight se comenzaron a fabricar por la
Willys-Overland de Toledo en el estado de Ohio en Estados Unidos. Este fabricante
fue el que más motores sin válvulas fabricó entre los años 1914 y 1932. Durante
ese período se construyeron casi 500.000 automóviles con motores sin válvulas.
La Willys-Overland, además de la Edwards,
compró la Falcon y la Stearns. Por lo tanto estas dos marcas también tuvieron sus
nombres asociados al apellido Knight. Tal vez la cantidad de automóviles sin
válvulas producidos entre 1914 y 1932 las incluya.
En Francia la marca Panhard produjo
motores Knight hasta casi la Segunda Guerra Mundial. Pero hubo otra marca de
automóviles francesa, la Avions Voisin, que fue la que más perfeccionó estos
motores Knight llevándolos al extremo. Como por ejemplo fabricar motores de 12
cilindros en V sin válvulas que se montaron también en automóviles de la marca
Bucciali, que recientemente vimos en la sección “Auto antiguo”.
Gabriel Voisin fue el que mejor
desarrolló los motores Knight perfeccionando su mecanismo. El tema da para una
nota aparte por cómo era este innovador de la industria automotriz francesa.
Será un capítulo aparte a tratar en otra nota histórica.
Lo cierto que a medida que la tecnología
mejoraba los motores de válvulas los motores Knight no se lograron superar así
mismo. El gran consumo de aceite fue lo que más les jugó en contra. Pese a eso
hasta finales de los años treinta se los siguió fabricando. Pero los motores a
válvulas se habían perfeccionado lo suficiente para resolver los inconvenientes
de los primeros motores del siglo XX.
Buscado datos para esta nota histórica me
topé con el dibujo original del motor presentado por Charles Yale Knight a la
oficina de patentes de Estados Unidos. Así descubrí que el motor sin válvulas fue
presentado un 6 de abril de 1906 y recién publicado el 24 de marzo de 1914. Les
reproduzco ese dibujo.
También encontré en otro sitio, que figura
en el epígrafe, la fotografía de Charles Yale Knight, para que todos conozcan
al inventor del motor sin válvulas llamado Silent Knight y de cómo un
periodista logró hacer un motor que montaron varias automotrices europeas y
estadounidenses. Los demás dibujos de cortes del motor Knight fueron tomados de
la Enciclopedia Autorama.
Mauricio
Uldane
Editor
de Archivo de autos
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