Coche de vapor doble

La caldera Doble Detroit incorporaba encendido por llave, eliminando la necesidad de encendido manual. John Doble también construyó una caldera de vapor instantáneo con carcasa rectangular, en la que el queroseno atomizado se encendía con una bujía en un venturi tipo carburador y utilizaba tiro forzado proporcionado por un ventilador eléctrico. Esto calentaba rápidamente el agua de alimentación contenida en rejillas verticales de tubos soldados a colectores horizontales. La parte de la caldera que generaba vapor estaba separada por una pared de material resistente al calor, revestida con acero pulido , de un compartimento más pequeño que contenía rejillas de tubos similares para calentar el agua de alimentación. Parece que existieron al menos dos versiones de esta caldera: la primera con el quemador y la cámara de combustión en la parte inferior, y la segunda con ellos en la parte superior de la carcasa; esto dio lugar a la posterior configuración de caldera monotubo de contracorriente. El funcionamiento de la caldera era totalmente electromecánico y automatizado: la parte inferior albergaba una bandeja metálica con una hilera de varillas de cuarzo. A medida que aumentaba la temperatura, la bandeja se expandía, empujando las varillas hacia adelante y apagando el quemador. A medida que el sistema se enfriaba, las varillas de cuarzo retrocedían, entrando en contacto con el quemador. ^{[ 3 ]}

Un motor bicilíndrico de doble efecto y flujo unidireccional estaba montado bajo el piso, impulsando el eje trasero; las válvulas de doble corredera eran accionadas por un mecanismo de distribución Joy . El vagón contaba con solo cuatro controles: un volante, un pedal de freno, un pedal de parada variable y marcha atrás, y un acelerador accionado con el pie. La disposición del chasis ubicaba la caldera en la parte delantera del vagón, bajo el capó, y el motor y el eje trasero formaban una unidad integrada. La distribución uniforme del peso y el bajo centro de gravedad contribuían en gran medida a la comodidad y el manejo de todos los vagones Doble.

El único defecto que a veces se observaba durante la época de los coches Doble era un frenado imperfecto, algo común en los automóviles de todo tipo antes de 1930. Normalmente, un coche de la década de 1920 solo tenía dos frenos de tambor mecánicos traseros, aunque los instalados en los Doble eran de mayor tamaño de lo habitual. Los Doble lograron fiabilidad eliminando la mayoría de los componentes mecánicos que solían fallar en los automóviles convencionales: no tenían embrague , ni transmisión , ni distribuidor , ni platinos . Los coches de vapor Doble posteriores a menudo alcanzaban varios cientos de miles de millas de uso antes de que fuera necesario un servicio mecánico importante ^{[ 4 ].}

Durante la Primera Guerra Mundial, los motores de vapor Detroit de Doble se utilizaron en dos prototipos de tanques. Uno de ellos fue el tanque a vapor de la Holt Manufacturing Company . Este tanque se sometió a pruebas en febrero de 1918, pero no se fabricaron más modelos. El otro fue un proyecto de tanque a vapor del Cuerpo de Ingenieros. El Cuerpo había creado un lanzallamas exitoso en noviembre de 1917 y decidió montarlo en un tanque. La financiación del proyecto corrió a cargo de la Endicott and Johnson Shoe Company. El tanque tenía un diseño similar al de los tanques pesados ​​británicos de la época. Pesaba 50 toneladas y estaba propulsado por dos motores de vapor Doble. ^{[ 5 ]}

El resultado fue un rediseño completo, el Modelo D de 1922. El motor de flujo unidireccional, considerado la raíz de los problemas del Doble Detroit, fue reemplazado por un motor de dos cilindros de tipo compuesto, que conservaba el mecanismo de distribución de Joy, pero con válvulas de pistón. Otro desarrollo crucial fue una caldera cilíndrica vertical de paso único y monotubo en espiral, siguiendo la filosofía de la versión posterior de la caldera Detroit, cuya característica más distintiva era la ubicación del quemador en la parte superior. Esto, junto con un abundante aislamiento, tenía como objetivo que los gases calientes permanecieran dentro de la carcasa de la caldera durante un tiempo óptimo, transfiriendo así la máxima cantidad de calor al agua de alimentación. Había un quemador de tiro forzado en la parte superior de la caldera y un conducto de escape en la parte inferior. El venturi se colocó horizontalmente en la parte superior del cuerpo vertical de la caldera y se orientó de tal manera que evitara el contacto directo con el monotubo, a la vez que inducía un movimiento de remolino en los gases. Se trataba, pues, de un diseño de contracorriente en el que el agua entraba por el extremo inferior del monotubo en espiral y ascendía hacia el quemador, lo que significaba que los gases más calientes sobrecalentaban el vapor en la parte superior de la espiral, mientras que los gases más fríos precalentaban el agua de alimentación que entraba por la parte inferior. En la locomotora D2, que aún existe (en el Reino Unido), se puede observar el característico volante en miniatura accionado manualmente, que hacía girar una varilla de control del acelerador que recorría el centro de la columna de dirección. Las fotografías muestran que la D1 conservaba el pedal del acelerador, por lo que no está claro cuándo se introdujo por primera vez el control del acelerador mediante volante. Este último probablemente proporcionaba un ajuste más preciso.

Al parecer, no se fabricaron más de cinco unidades del modelo D, si acaso. Se dice que el motor bicilíndrico de doble expansión a veces presentaba dificultades para arrancar.

El modelo E se desarrolló en 1922; podría decirse que este es el Doble "clásico", del cual se conservan la mayoría de los ejemplares. El diseño inicial de la caldera monotubo se perfeccionó en el tipo "americano". Este producía vapor a una presión de 750 psi (52 bar ) y una temperatura de 750 °F (400 °C) . La tubería estaba formada de acero estirado en frío sin costura de 575 pies 9 pulgadas (175 m) de longitud total, que medía 22 pulgadas (560 mm) de diámetro por 33 pulgadas (840 mm) de altura cuando estaba enrollada y ensamblada. La caldera se probó con agua fría a una presión de 7000 psi (480 bar) . ^{[ 6 ]} Dos bloques de cilindros compuestos de 2 cilindros se colocaron espalda con espalda como base para una unidad compuesta Woolf de 4 cilindros ^{[ 7 ]} con cilindros de alta presión colocados en el exterior. Se instaló una válvula de pistón con puertos de transferencia entre cada cilindro de alta y baja presión en una disposición similar al sistema compuesto equilibrado de Vauclain utilizado en varias locomotoras ferroviarias alrededor de 1900. El mecanismo de válvulas de Stephenson reemplazó el movimiento Joy anterior. Como todos los vehículos de vapor, podía quemar una variedad de combustibles líquidos con una modificación mínima y era un vehículo notablemente limpio, ya que su combustible se quemaba a altas temperaturas y bajas presiones, lo que producía muy poca contaminación. El precio oscilaba entre $8,800 ($134,000 en 2020) y $11,200 ($170,000 en 2020) en 1923. ^{[ 7 ]} El Modelo E corría sobre una distancia entre ejes de 142 pulgadas (3,600 mm) . ^{[ 7 ]} Se fabricaron veinticuatro E entre 1922 y 1925 con una variedad de tipos de carrocería, desde roadsters hasta limusinas. Entre los propietarios figuraban Howard Hughes y el Maharajá de Bharatpur . Uno de los coches de Hughes, un roadster con el número de motor 20, es propiedad actualmente de Jay Leno . ^{[ 8 ]} Abner Doble poseyó el último, el número 24, ^{[ 9 ]} que McCulloch adquirió posteriormente durante el desarrollo del coche de vapor Paxton. ^{[ 10 ]}               

Los coches E que se sabe que aún existen son 9 (en el museo Ford ), 10 (en el Reino Unido), 11 (en Australia), 13 (en Nueva Zelanda), 14, 17, 18 (Jay Leno's Garage), ^{[ 11 ]} 19, 20 (Jay Leno's Garage), ^{[ 11 ]} 22 (en el Reino Unido), 23 y 24 (en Nueva Zelanda durante una visita en 1931). ^{[ 12 ]} Los que se sabe que fueron desguazados son 4, 5, 7, 15 y 16. ^{[ 13 ]}

La principal novedad fue la caldera, que sentó las bases de desarrollos posteriores a partir de 1930, tras la quiebra de la compañía Doble. Se aplicaron diversas mejoras a los coches individuales, como una bomba de alimentación de agua accionada por vapor. Se fabricaron siete Modelos F, uno de los cuales perteneció a la esposa de Abner Doble. Eran los coches con números del 30 al 35 y el 39. Uno de ellos, el número 35, era solo un chasis y se vendió a Oscar Henschel en Alemania. El coche de Henschel fue utilizado por Hermann Göring y se cree que fue destruido durante la guerra. ^{[ 14 ]} Las carrocerías eran, en su mayoría, sedanes o faetones . El último coche F, el número 39, perteneció a Warren Doble. El motor número 32 se instaló en un Buick.

Los F30 y F34 aún existen. Se cree que el F30 tiene un motor y chasis del modelo E. Se dice que el F34 existente está basado en un Buick Serie 60. ^{[ 15 ]}

Doble numeró todos sus motores secuencialmente:

• Los números del 1 al 24 eran el Modelo E.
• Los números 25, 28, 29, 36 a 38 eran motores Modelo H para autobuses. Los tres últimos se utilizaron para una locomotora, una central eléctrica y un camión.
• Los números 26 y 27 eran motores del modelo G para la Detroit Motorbus Company.
• Los números 30-35 y 39 eran modelos F.
• Es posible que el número 33 se haya utilizado dos veces, una para el modelo F y otra para el motor de autobús modelo H de A&G Price .

El modelo Doble Serie E de 1924 podía recorrer 2400 km antes de que fuera necesario rellenar su depósito de agua de 90 litros; incluso en temperaturas bajo cero, podía arrancar en frío y ponerse en marcha en 30 segundos, y una vez caliente podía alcanzar velocidades superiores a los 140 km/h . En los últimos años, los coches Doble han alcanzado velocidades cercanas a los 190 km /h , sin los beneficios de la aerodinámica, y una versión simplificada de la Serie E aceleraba de 0 a 121 km /h en 10 segundos. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Su consumo de combustible, que utilizaba diversos combustibles (a menudo queroseno), era competitivo con el de los automóviles de la época, y su capacidad para funcionar en un silencio casi absoluto, salvo el ruido del viento, le otorgaba una clara ventaja. A 110 km/h (70 mph ) , la vibración era apenas perceptible, con el motor girando a unas 900 rpm.        

Los anuncios contemporáneos de Doble mencionaban la ligereza del motor, lo que llevaba a los clientes a compararlo favorablemente con los motores de gasolina más pesados. Sin embargo, en un automóvil de vapor, el término "motor" generalmente se refiere únicamente a la unidad de expansión, sin tener en cuenta la planta motriz completa, incluyendo la caldera y el equipo auxiliar; por otro lado, no se necesitaban embrague ni caja de cambios. Aun así, el peso total de un Serie E superaba los 5000 libras.

George y William Besler de Davenport, Iowa , hijos de William George Besler , adquirieron gran parte de la planta y las patentes de Doble Steam Motors. William también adquirió un Phaeton de la serie Doble E, con número de motor 14, del Dr. Mudd. ^{[ 21 ]} Este automóvil aún existía en 2010.

Emprendieron trabajos de desarrollo adicionales con Abner Doble y crearon un vagón interurbano , un vagón de ferrocarril y un avión de vapor . ^{[ 22 ]} Los hermanos modificaron un biplano Travel Air 2000 reemplazando su motor de gasolina por un motor de vapor. El avión fue probado con éxito el 12 de abril de 1933 en el Aeropuerto Municipal de Oakland, California. ^{[ 23 ] [ 24 ]} En 1936, el Ferrocarril de New Haven probó el Besler streamliner, un vagón de ferrocarril de vapor de dos vagones.

A mediados de la década de 1950, Henry J. Kaiser le pidió a William Besler que convirtiera su Kaiser Manhattan de 1953 a vapor. Besler completó la conversión en 1957 o 1958. El motor se describió como un V4 de simple efecto y flujo unidireccional con pistones de tipo tronco. Era un motor de expansión cruzada con válvulas de pistón en las culatas de alta presión. ^{[ 25 ]} Aparentemente, Kaiser no tomó posesión del vehículo, sino que lo dejó en manos de Besler.

En 1969, GM presentó dos automóviles experimentales propulsados ​​por vapor. Uno era el SE 124, basado en un Chevrolet Chevelle modificado , y el otro, denominado SE 101, basado en el Pontiac Grand Prix . El SE 124 tenía su motor de gasolina estándar reemplazado por un motor de vapor Besler de 50 CV (37 kW) , que utilizaba las patentes Doble de 1920. El SE 101 contaba con un motor de vapor diseñado por GM y desarrollado en colaboración con Besler.  

Tras el colapso de su empresa, Abner y Warren Doble viajaron como consultores de energía de vapor. Abner fue primero a Nueva Zelanda en marzo de 1930, ^{[ 26 ]} donde trabajó para A&G Price en el desarrollo de autobuses de vapor , mientras que de 1932 a 1933 Warren estuvo en Alemania gestionando un contrato para Henschel & Son de Kassel , que posteriormente construyó una variedad de aplicaciones de vapor, incluyendo una lancha rápida, automóviles, vagones de ferrocarril, autobuses y camiones. Es difícil determinar el número exacto de vehículos construidos. Henschel construyó 10 camiones articulados de vapor para los ferrocarriles Deutsche Bahn como camiones de reparto. Abner participó en el desarrollo de un autobús de vapor para la Junta de Transporte de Auckland mientras estaba en Nueva Zelanda. ^{[ 27 ]}

De 1931 a 1935, Abner trabajó con Sentinel Waggon Works de Shrewsbury , Inglaterra. Varias locomotoras de maniobras y un número indeterminado de automotores fueron equipados con maquinaria Doble/Sentinel para su venta a clientes en Gran Bretaña, Francia, Perú y Paraguay. ^{[ 28 ]} En 1937, Abner, escribiendo en Autocar , afirmó que cualquier automóvil de vapor nuevo tendría que ser excepcionalmente bueno para competir con los automóviles de gasolina de la época. Aun así, consideraba que era posible con una buena gestión y mucho dinero. ^{[ 29 ]}

La última consultoría de Abner Doble fue en el desarrollo del automóvil Paxton Phoenix , para la División de Ingeniería Paxton de McCulloch Motors Corporation , Los Ángeles. El proyecto consistía en un automóvil ligero construido alrededor de un chasis único de "caja de torsión" basado en una sección de ala aeronáutica. La unidad de vapor Doble Ultimax se desarrolló como una de las dos posibles plantas motrices, siendo la otra un diseño original de motor de combustión interna de dos tiempos . El Ultimax fue diseñado para operar a una presión de 2000 psi (137,9 bar) y 1200 °F (649 °C) y en realidad funcionó a aproximadamente 1560 psi (107,6 bar) y 900 °F (482 °C) con una presión nominal de caldera de 2000 psi y un caudal de 900 lb/h. El motor era un ingenioso motor compuesto de tres cigüeñales en tándem (o de tipo campanario) con tres pares de cilindros verticales de simple efecto dispuestos de tal manera que producían un efecto de doble efecto. Su potencia máxima sostenida era de 120 CV (89 kW) ; la potencia pico era de 155 CV (116 kW) , pero no se podía mantener debido a un flujo de vapor insuficiente. El caudal medio de agua previsto era de 9 lb/CV/h. El proyecto finalmente se abandonó en 1954. ^{[ 30 ]}