در سال 1911، طراح آمریکایی هنری L.F. به کار در مورد موتورهای محوری پیوست. تربرت او که در کارگاه خود در روچستر، نیویورک کار می کرد، نسخه خود را از یک موتور امیدوارکننده ساخت که در درجه اول برای هواپیما در نظر گرفته شده بود. دامنه کاربرد مورد نظر بر الزامات اساسی طراحی تأثیر گذاشت. موتور جدید باید کوچکترین ابعاد و وزن ممکن را داشته باشد. تجزیه و تحلیل چشم انداز ایده ها و راه حل های مختلف منجر به نتایج شناخته شده شد: یکی از بهترین نسبت های ابعاد، وزن و قدرت توسط طرح محوری ارائه می شود.
نمای کلی موتور
پروژه تربرت در پاییز 1911 آماده شد. در ماه اکتبر، مهندس درخواستی را به اداره ثبت اختراع ارسال کرد، اما باید چندین سال برای تایید صبر می کرد. این پتنت تنها در نوامبر 1917 - شش سال پس از ثبت اسناد - صادر شد. با این حال، طراح تمام اسناد لازم را دریافت کرد که به ویژه به او اجازه ماندن در آن را می داد داستان به عنوان خالق یک پروژه جالب.
G.L.F. تربرت تصمیم گرفت که یک ساختمان جدید بسازد هواپیمایی موتور محوری با سیلندرهای هوا خنک. به منظور بهبود خنک سازی، مانند سایر پیشرفت های آن زمان، قرار بود موتور جدید با بلوک های سیلندر چرخشی چرخان شود. علاوه بر این، نویسنده پروژه استفاده از مکانیزم جدیدی را برای تبدیل حرکت سیلندرها به چرخش شفت پیشنهاد کرد. موتورهای محوری قبلی از مکانیزم واشر برای این کار استفاده می کردند. در پروژه تربرت، استفاده از چرخ دنده اریب برای این اهداف پیشنهاد شد.
قسمت اصلی موتور تربرت یک میل لنگ استوانه ای بود که از یک "قطو" بزرگ و یک پوشش پیچ و مهره تشکیل شده بود. در داخل میل لنگ مکانیسم اصلی قرار داشت. از آنجایی که موتور دوار بود، پایه های سفت و سختی در پایین میل لنگ برای محوری که قرار بود ملخ روی آن نصب شود، در نظر گرفته شد. علاوه بر این، یاتاقان‌هایی برای محور اصلی در داخل میل لنگ تعبیه شده بود که پیشنهاد شده بود به طور محکم به پایه موتور هواپیما ثابت شود.
پوشش سوراخ هایی را برای نصب سیلندرهای ریخته گری فراهم می کرد. دو نوع از موتور تربرت وجود دارد. اولی از چهار سیلندر استفاده کرد، دومی - شش. یک پتنت در سال 1917 برای یک موتور شش سیلندر صادر شد. لازم به ذکر است که تعداد سیلندرها بر روی چیدمان کلی موتور تأثیری نداشته و فقط بر روی قرارگیری واحدهای خاص تأثیر گذاشته است. ساختار کلی موتور و اصل عملکرد آن به تعداد سیلندرها بستگی ندارد.
برگرفته از پتنت
پیستون هایی با میله های اتصال در داخل سیلندرها قرار داده شد. به دلیل استفاده از یک مکانیسم انتقال نسبتا ساده، تربرت از یک پایه میله اتصال نوسانی استفاده کرد که فقط می توانست در یک صفحه حرکت کند. در قسمت بالایی سیلندر یک لوله انشعاب برای تامین مخلوط هوا و سوخت از کاربراتور در نظر گرفته شده بود. لوله انشعاب L شکل بود و انتهای بالایی آن با یک درام توخالی مخصوص روی شفت اصلی موتور در تماس بود. یک پنجره برای تامین مخلوط در دیواره درام ارائه شده است. در حین چرخش بلوک متحرک موتور، لوله های ورودی به صورت سری به پنجره درام متصل شده و مخلوط را به داخل سیلندر می رساند. علاوه بر این، دریچه های اگزوز وجود داشت. منیفولد اگزوز جداگانه ارائه نشده است، گازها از طریق لوله سیلندر خارج می شوند. احتراق توسط شمع های متصل به آهنربا انجام شد. دومی، طبق ثبت اختراع، در کنار محور پروانه قرار گرفت.
پیشرانه های محوری Smallbone و Macomber قبلی دارای یک مکانیسم "faceplate-rod" بودند. چنین سیستمی عملکرد مورد نیاز را ارائه می کرد، اما از نظر طراحی، بهره برداری و نگهداری پیچیده بود. هنری L.F. تربرت استفاده از چرخ دنده اریب را برای همین منظور پیشنهاد کرد. یک چرخ دنده بر روی یک محور اصلی ثابت قرار داده شد که وظیفه چرخاندن کل ساختار موتور را بر عهده داشت. 4 یا 6 دنده (با توجه به تعداد سیلندرها) با قطر کمتر با آن در تماس بود. این چرخ دنده ها به میل لنگ و پیستون متصل می شدند.
طرح کلی مکانیسم ها (بدون سیلندر و میل لنگ)
در حین کار موتور، پیستون ها که نسبت به سیلندر به سمت بالا و پایین حرکت می کردند، از طریق میله های اتصال و میل لنگ می بایست چرخ دنده های کوچک را بچرخانند. دومی، که با یک چرخ دنده اصلی ثابت شده بود، بلوک سیلندر و میل لنگ را مجبور به چرخش در اطراف شفت اصلی کرد. همراه با آنها، ملخ که به طور محکم روی میل لنگ ثابت شده بود، باید بچرخد. به دلیل چرخش، قرار بود دمیدن سر سیلندرها به منظور خنک شدن کارآمدتر بهبود یابد.
نوع ثبت شده موتور تربرت دارای سیلندرهایی با سوراخ 3,75 اینچ (9,52 سانتی متر) و کورس 4,25 اینچ (10,79 سانتی متر) بود. حجم کل موتور 282 سی سی بود. اینچ (4,62 لیتر). به عنوان بخشی از موتور، قرار بود از کاربراتور Panhard و Mea magneto استفاده شود. موتور پیشنهادی، طبق محاسبات، می تواند تا 60 اسب بخار قدرت تولید کند.
نمودار موتور مونتاژ
یکی از ویژگی های موتورهای احتراق داخلی محوری، اندازه و وزن نسبتاً کوچک سازه است. موتور تربرت نیز از این قاعده مستثنی نبود. حداکثر قطر آن 15,5 اینچ (کمتر از 40 سانتی متر) و طول کلی آن 22 اینچ (55,9 سانتی متر) بود. وزن کل موتور با تمام واحدها 230 پوند (کمتر از 105 کیلوگرم) بود. بنابراین، قدرت ویژه 1,75 اسب بخار بود. به ازای هر کیلوگرم وزن برای موتورهای هواپیما در آن زمان، این یک دستاورد خوب بود.
موتور هواپیمای محوری طراحی شده توسط G.L.F. تربرتا موضوع اختراعی بود که در نوامبر 1917 صادر شد. سرنوشت بعدی پروژه به طور قطعی مشخص نیست. برخی منابع ذکر می کنند که تربرت توانسته است تولید انبوه محصولاتی را با طراحی خود آغاز کند، اما جزئیات این موضوع در دسترس نیست. کمیاب بودن اطلاعات نشان می دهد که موتورهای تربرت مورد توجه خریداران بالقوه نبوده است. در غیر این صورت، تاریخ اطلاعاتی را در مورد استفاده از چنین موتورهایی به عنوان نیروگاه هر هواپیما حفظ می کرد. احتمالاً به دلیل دریافت دیرهنگام حق اختراع، طراح وقت نداشت تا پیشرفت خود را در زمانی که مرتبط و مورد علاقه بود ارائه دهد. در نتیجه موتورها در صورت تولید انبوه چندان موفق نبودند.
به نقل از وب سایت ها:
http://douglas-self.com/
http://mechanicalgalaxy.blogspot.ru/
http://gillcad3d.blogspot.ru/