Motor Knight

El diseño de Knight tiene dos camisas de hierro fundido por cilindro, de bronce en algunos modelos, una deslizándose dentro de la otra, con el pistón dentro de la camisa interior. Las camisas son accionadas por pequeñas bielas mediante un eje excéntrico y tienen orificios recortados en sus extremos superiores. La culata (conocida como " culata de desecho ") es como un pistón fijo e invertido con su propio juego de anillos que se proyectan hacia abajo dentro de la camisa interior. Las culatas son desmontables individualmente para cada cilindro. El diseño es notablemente silencioso y las válvulas de camisa requieren poco mantenimiento. Sin embargo, su fabricación era más costosa debido al rectificado de precisión requerido en las superficies de las camisas. Continental declaró que los motores de válvula de camisa simple eran más baratos y fáciles de fabricar que los motores de válvula de asiento, aunque consumían más aceite a altas velocidades y eran más difíciles de arrancar en clima frío. ^{[ 2 ]}

El diseño del motor permite una ubicación más central para las bujías para proporcionar una mejor trayectoria de la llama, grandes puertos para un mejor flujo de gas y cámaras de combustión hemisféricas que a su vez permiten una mayor potencia. Además, las válvulas de camisa requerían mucho menos mantenimiento que las válvulas de asiento de la época, que necesitaban ajuste, rectificado e incluso reemplazo después de solo unos pocos miles de millas. Sin embargo, las características adiabáticas e isotérmicas que acompañan al aumento de potencia proporcionado por las grandes áreas de puerto (en relación con los diseños de válvulas de asiento contemporáneos) en las camisas demostraron ser el talón de Aquiles del concepto de válvula de doble camisa. Gran parte de la ventaja que se obtendría de una mayor eficiencia volumétrica no se pudo realizar debido a la incapacidad de transferir el calor resultante en un gradiente suficientemente pronunciado para evitar temperaturas internas excesivas; sin embargo, Harry Ricardo señaló, con respecto a la válvula de camisa simple , tipo Burt-McCollum, que siempre que la película de aceite entre la camisa y la pared del cilindro se mantenga lo suficientemente delgada, las camisas son transparentes al calor. Como consecuencia de estas condiciones térmicas, y en contra de la práctica convencional, el área del puerto de admisión se redujo considerablemente en comparación con la del puerto de escape. Los motores posteriores, con camisas más delgadas, recubiertas de acero y metal blanco, presentan mejores niveles de disipación de calor, pero los problemas de transferencia térmica siguen siendo característicos del diseño, lo que limita el desarrollo del potencial inherente al motor de válvulas de doble camisa.

Las mejoras en el diseño y los materiales del motor de válvula de asiento, más común, eliminaron la mayoría de las ventajas que inicialmente tenía la variante de válvula de camisa, de modo que a principios de la década de 1930 la fabricación del Silent Knight había cesado, y solo un par de fabricantes de automóviles franceses continuaron hasta finales de la década de 1930.

Knight y Kilbourne esperaban interesar a los fabricantes de automóviles estadounidenses en el motor para que les concedieran licencias para su fabricación, pero inicialmente no hubo interesados. Pierce-Arrow de Buffalo, Nueva York, probó el motor comparándolo con uno propio y descubrió que era más potente a velocidades superiores a 30 millas por hora (50 km/h) y que también podía alcanzar mayor velocidad. Sin embargo, lo descartaron por considerarlo inadecuado para su gama de automóviles, ya que creían que cualquier velocidad superior a 55 millas por hora (90 km/h) era peligrosa. También consideraron excesivo el consumo de aceite (aproximadamente 2 cuartos de galón/litros por cada 70 millas (110 km) ). Knight también recibió mala publicidad en ese mismo momento cuando un prototipo de automóvil se inscribió en el Glidden Tour de 1906 , pero tuvo que abandonar el primer día debido a una falla mecánica.    

Después de haber ignorado prácticamente dos propuestas escritas del ingeniero Edward Manville , director de Daimler , Knight cambió de opinión y decidió intentar interesar a los fabricantes ingleses en su motor. En 1907, Knight viajó con uno de sus coches a Londres, donde logró reunirse con su compatriota estadounidense Percy Martin , también director de Daimler. Los ingenieros de Daimler probaron el motor y los resultados fueron lo suficientemente alentadores como para que Daimler creara un equipo secreto para desarrollar completamente el concepto de Knight. ^{[ 4 ]} Sin embargo, al finalizar el proyecto, ya no se llamaba "Wholly Knight". Knight obtuvo una patente británica para su motor modificado el 6 de junio de 1908. En septiembre, Daimler anunció que los motores "Silent Knight" ^{[ 5 ]} se instalarían en algunos de sus modelos de 1909.

Para contrarrestar las críticas de sus competidores, Daimler encargó al RAC (Royal Automobile Club) la realización de sus propias pruebas independientes sobre el Daimler-Knight. Los ingenieros del RAC tomaron dos motores Knight y los pusieron a prueba a plena carga durante 132 horas sin interrupción. Posteriormente, los mismos motores se instalaron en un automóvil de turismo y se condujeron durante 2000 millas (3200 km) en el circuito de Brooklands , tras lo cual se desmontaron y se volvieron a probar en banco durante 5 horas. Los ingenieros del RAC informaron que, al desmontar los motores, no se apreciaba desgaste alguno, los cilindros y pistones estaban limpios y las válvulas tampoco presentaban signos de desgaste. El RAC quedó tan impresionado que otorgó a Daimler el Trofeo Dewar de 1909. ^{[ 6 ]} 

Los informes de la RAC provocaron un aumento en el precio de las acciones de Daimler, de 0,85 £ a 18,75 £, ^{[ 1 ]} y que los competidores de la compañía temieran que el motor de válvulas de asiento pronto quedara obsoleto. WO Bentley , fundador de Bentley Motors , opinaba que el motor Daimler-Knight tenía un rendimiento tan bueno como el motor Rolls-Royce comparable.

El motor Knight (mejorado significativamente por los ingenieros de Daimler) atrajo la atención de los fabricantes de automóviles europeos. Daimler compró los derechos a Knight "para Inglaterra y las colonias" y compartió la propiedad de los derechos europeos, en los que obtuvo el 60%, con Minerva de Bélgica. ^{[ 4 ]} Los derechos europeos fueron adquiridos a estas empresas y utilizados por Panhard et Levassor y Mercedes .

Atraído por las posibilidades del motor "Silent Knight", el presidente de Daimler contactó a Knight en Chicago, y Knight se estableció en Inglaterra, cerca de Coventry, en 1907. Daimler contrató al Dr. Frederick Lanchester como consultor para este proyecto, y se llevó a cabo un importante rediseño y perfeccionamiento del diseño de Knight en el más absoluto secreto. El diseño de Knight se convirtió en una propuesta práctica. ^{[ 4 ]} Cuando se presentó en septiembre de 1908, el nuevo motor causó sensación. "Basta con decir que las válvulas de hongo, los resortes y las levas, y muchas piezas pequeñas, se eliminan por completo, que tenemos una cámara de explosión casi perfectamente esférica y una camisa o tubo de hierro fundido como la parte de la cámara de combustión en la que se desplaza el pistón". ^{[ 7 ]} Daimler abandonó por completo los motores de válvulas de asiento y mantuvo sus motores silenciosos de válvulas de camisa hasta mediados de la década de 1930. ^{[ 4 ]}

Muchos vehículos presentaban fallos debido a la lubricación de las superficies de contacto del cilindro y la camisa. A menudo, no se podía garantizar una lubricación adecuada con los lubricantes disponibles en ese momento, especialmente con un mantenimiento deficiente. Este problema se agravaba con velocidades del motor superiores a 1600 rpm, momento en el que el motor de válvulas de camisa dejaba de ofrecer un rendimiento superior. Con una velocidad máxima alcanzable del motor de aproximadamente 1750 rpm, el potencial de desarrollo a largo plazo del motor era limitado. ^{[ 8 ]}

Thomas Russell, de Canada Cycle & Motor Co. Ltd., seguía con interés la trayectoria de Knight y, al leer sobre las pruebas del RAC, viajó a Inglaterra en 1909 para obtener una licencia de Knight. Russell también llegó a un acuerdo con Daimler, por el cual la compañía suministraría motores Daimler-Knight durante dos años. Posteriormente, Russell fabricó varios modelos de automóviles de lujo Russell-Knight en Canadá.

En agosto de 1911, los fabricantes de automóviles estadounidenses Columbia , Stearns y Stoddard-Dayton obtuvieron la licencia para fabricar el motor . La empresa Atlas Engineering Company de Indianápolis también adquirió una licencia para fabricar motores, que aparecieron en 1914 con el nombre de Lyons-Knight .

Columbia, Stoddard-Dayton y Atlas quebraron poco después y sus licencias fueron transferidas a otras compañías. Edwards-Knight obtuvo una, que cedió a Willys , mientras que Moline adquirió otra, que conservó hasta la década de 1920.

En 1913, un Mercedes-Knight conducido por Théodore Pilette participó en las 500 Millas de Indianápolis , donde, a pesar de tener el motor más pequeño, obtuvo el quinto lugar con una velocidad media de 68,148 mph (109,674 km/h) en las 500 millas (800 km) .   

Willys introdujo mejoras en el motor Knight, las cuales fueron patentadas, y en 1916 anunció su Willys-Knight 88-4. Posteriormente, abrieron una planta de fabricación canadiense en Toronto para producir modelos de exportación.

En 1925, cinco fábricas en Estados Unidos producían chasis con motores Knight, lo que permitía a Willys fabricar 250 coches al día. Ese mismo año, Willys anunció que había más de 180 000 motores Willys-Knight en uso en todo el mundo. Willys también adquirió Stearns ese año, creando un consorcio independiente para tal fin (las empresas no se fusionaron).

Las ventas de automóviles Willys-Knight disminuyeron hacia finales de la década de 1920. Gracias al trabajo de Harry Ricardo y Charles F. Kettering , los motores de válvulas de asiento, más sencillos, se habían vuelto muy eficientes (su primera aparición fue en el Chrysler de 1924), y el alto costo de fabricación del motor Knight comenzó a ser un inconveniente. Si bien Willys fabricó modelos Knight hasta la década de 1930, el desarrollo se detuvo. Las patentes del Knight expiraron en 1932. Aunque en junio de ese año se anunció un Willys-Knight Streamline Six de 1933, es dudoso que su producción continuara hasta 1933. Estos fueron los últimos automóviles con válvulas de camisa fabricados en Estados Unidos.

El motor Knight, aunque se originó en EE. UU., se desarrolló hasta su finalización en Inglaterra ^{[ 9 ]} obteniendo un inicio más temprano en Europa, donde también duró más tiempo. Mercedes construyó su Knight 16/50 de 4 litros hasta 1924, mientras que el Simson Supra Knight de 1925-26 fue probablemente el último automóvil alemán con motor Knight. En Francia, además de Peugeot y Mors , dos marcas de automóviles de lujo utilizaron el motor Knight como equipamiento estándar entre 1923 y 1940: Avions Voisin y Panhard et Levassor . Voisin también construyó un motor radial refrigerado por aire utilizando el principio Knight en 1935, que fue su último uso de la tecnología Knight. El Panhard et Levassor Dynamic , producido hasta el verano de 1940, ^{[ 10 ]} fue el último automóvil de pasajeros con motor Knight que se construyó en serie.

• Stearns-Knight (1911-1929)
• Willys-Knight (1915-1933)

marcas europeas

• Daimler (1909-1932)
• Mercedes (1911-1924) ^{[ 8 ]}
• Minerva
• Mors
• Panhard y Levassor
• Peugeot
• Voisin (1919-1938)

• Cervecero
• Columbia (1912-1913)
• Falcon-Knight (1927-1929)
• Lyons-Knight (1913-1915)
• Moline-Knight (1914-1919)
• R&V Knight (1920-1924)
• Caballero silencioso (1905-1907)
• Stoddard-Dayton
• Compañía de taxis y camiones Yellow Cab (1923-1927)