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Libertad L-12

El Liberty L-12 es un motor V-12 estadounidense refrigerado por agua de 45° , con una cilindrada de 1649 pulgadas cúbicas (27 L) y una potencia de 400 hp (300 kW ) , diseñado pa...

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El Liberty L-12 es un motor V-12 estadounidense refrigerado por agua de 45° , con una cilindrada de 1649 pulgadas cúbicas (27 L) y una potencia de 400 hp (300 kW ) , diseñado para una alta relación potencia-peso y facilidad de producción en masa . Fue diseñado principalmente como motor de aviación y tuvo un amplio uso en aplicaciones aeronáuticas . También se utilizó en aplicaciones marinas (tanto en carreras como en lanchas rápidas ) una vez que se adaptó para uso marino ; se empleó en varios tanques militares ; y en algunos coches de carreras .   

Una versión de seis cilindros con un solo banco de cilindros, el Liberty L-6 , y una versión V-8, el Liberty L-8 , derivaron del Liberty L-12. Fue sucedido por el Packard 1A-2500 .

Desarrollo

En mayo de 1917, un mes después de que Estados Unidos declarara la guerra a Alemania, un grupo de trabajo federal conocido como la Junta de Producción de Aeronaves convocó a Washington a dos destacados diseñadores de motores: Jesse G. Vincent (de la Packard Motor Car Company) y Elbert J. Hall (de la Hall-Scott Motor Company) . Se les encomendó la tarea de diseñar, con la mayor rapidez posible, un motor de avión que rivalizara, si no superara, a los de Gran Bretaña, Francia y Alemania. La Junta especificó que el motor debía tener una alta relación potencia-peso y ser adaptable a la producción en masa.

La Junta reunió a Vincent y Hall el 29 de mayo de 1917 en el Hotel Willard de Washington, donde se les pidió que se alojaran hasta que elaboraran un conjunto de dibujos básicos. Tras solo cinco días, Vincent y Hall abandonaron el Willard con un diseño completo para el nuevo motor, [ 1 ] que había adoptado, casi sin cambios, el diseño de distribución de válvulas con un solo árbol de levas en cabeza y balancines de los motores Mercedes D.IIIa posteriores de 1917-18.

En julio de 1917, un prototipo de ocho cilindros ensamblado por la planta de Packard en Detroit llegó a Washington para ser probado, y en agosto, la versión de 12 cilindros fue probada y aprobada.

Producción

El comandante Henry H. "Hap" Arnold con el primer motor Liberty V12 terminado.
Producción de motores Liberty
Placa de datos del Ford Liberty 12 con orden de encendido

En el otoño de 1917, el Departamento de Guerra realizó un pedido de 22.500 motores Liberty, dividiendo el contrato entre los fabricantes de automóviles y motores Buick , Ford , Cadillac , Lincoln , Marmon y Packard . Hall-Scott, en California, se consideró demasiado pequeña para recibir un pedido de producción. Su diseño modular facilitó la fabricación en múltiples fábricas. [ 2 ]

Se le pidió a Ford que suministrara cilindros para el nuevo motor y rápidamente desarrolló una técnica mejorada para cortar y prensar acero, lo que resultó en un aumento de la producción de cilindros de 151 por día a más de 2000; la compañía finalmente fabricó los 433 826 cilindros producidos, así como 3950 motores completos. [ 3 ] Lincoln construyó una nueva planta en tiempo récord, dedicada por completo a la producción de motores Liberty, y ensambló 2000 motores en 12 meses. Para el momento del Armisticio con Alemania , las diversas compañías habían producido 13 574 motores Liberty, alcanzando una tasa de producción de 150 motores por día. La producción continuó después de la guerra, para un total de 20 478 motores construidos entre el 4 de julio de 1917 y 1919. [ 4 ]

Aunque se informa ampliamente lo contrario, algunos motores Liberty sí entraron en acción en Francia como potencia para la versión estadounidense del Airco DH.4 británico . [ 5 ]

Producción Lincoln

Cuando Estados Unidos entró en la Primera Guerra Mundial , se le pidió a la división Cadillac de General Motors que produjera el nuevo motor de avión Liberty, pero William C. Durant era un pacifista que no quería que las instalaciones de General Motors ni de Cadillac se utilizaran para producir material bélico. Esto llevó a Henry Leland a dejar Cadillac para fundar la Lincoln Motor Company y fabricar los motores Liberty. Rápidamente obtuvo un contrato gubernamental de 10 000 000 de dólares (equivalente a 251 298 701 dólares actuales) para construir 6000 motores. [ 6 ] Posteriormente, el pedido se incrementó a 9000 unidades, con una opción para 8000 más si el gobierno las necesitaba. [ 7 ] (Durant cambió de opinión más tarde y tanto Cadillac como Buick produjeron los motores. [ 8 ] )

Se produjeron más de 16 000 motores Liberty durante el año calendario 1918. Hasta el 11 de noviembre de 1918, se habían producido más de 14 000 motores Liberty. [ 9 ] Lincoln había entregado 6500 de los motores V-12 de árbol de levas en cabeza de 400 hp (300 kW) cuando cesó la producción en enero de 1919. [ 10 ]  

Diseño

Detalle en primer plano del tren de válvulas de un Liberty L-12, que casi coincide con el diseño posterior del Mercedes D.IIIa.

El motor Liberty tenía un diseño modular en el que se podían utilizar cuatro o seis cilindros en uno o dos bancos, lo que permitía la configuración de cuatro cilindros en línea, V-8, seis cilindros en línea o V-12.

El diseño se sustentaba en un cárter de aluminio fundido de dos piezas . Estas dos piezas formaban las mitades superior e inferior del conjunto y se unían mediante una serie de pernos que recorrían el perímetro exterior. Como era habitual en la época, los cilindros se fabricaban por separado a partir de tubos de acero forjado con finas camisas metálicas que los rodeaban para permitir el flujo de agua de refrigeración.

Un único árbol de levas en cabeza para cada bancada de cilindros accionaba dos válvulas por cilindro, de forma casi idéntica a los motores de seis cilindros en línea Mercedes D.III y BMW III alemanes . Cada árbol de levas era accionado por un eje de transmisión vertical situado en la parte trasera de cada bancada de cilindros, también idéntico al de los motores de seis cilindros en línea de Mercedes y BMW. Delco Electronics proporcionó el sistema de encendido y Zenith el carburador . El peso en seco era de 383  kg (844 lb  ).

Se fabricaron cincuenta y dos ejemplares de la versión de seis cilindros, el Liberty L-6 , que se parecía mucho a los motores de Mercedes y BMW en su aspecto general, pero el Ejército no los adquirió. Dos de los 52 motores producidos fueron destruidos por William Christmas durante las pruebas de su caza conocido como " Christmas Bullet ".

Variantes

V-1650

Packard fabricó hasta 1926 una versión invertida del Liberty 12-A, conocida como V-1650.

La misma denominación se aplicó posteriormente al Packard V-1650 Merlin , un motor con una cilindrada casi idéntica . Esta era una versión del Rolls-Royce Merlin producida por Packard durante la Segunda Guerra Mundial [ 11 ] y no debe confundirse con la versión anterior basada en el Liberty.

Allison VG-1410

El Allison VG-1410 era un Liberty L-12 invertido refrigerado por aire, con un sobrealimentador de engranajes, engranaje reductor de hélice epicicloidal Allison y diámetro reducido a 4 + 5 ⁄ 8 in (120 mm) , lo que proporcionaba un desplazamiento menor de 1411 in 3 (23,12 L) . [ 12 ] [ 13 ]    

Libertad L-6

Una versión de 6 cilindros del Liberty L-12, apodada "Liberty Six" , constaba de una sola bancada de cilindros, y el motor resultante presentaba un gran parecido externo con los motores de aviación alemanes de seis cilindros en línea Mercedes D.III y BMW III de la Primera Guerra Mundial. 825 pulgadas cúbicas (13,5 L) 

Libertad L-8

Motor V de 8 cilindros con cilindros Liberty en bancadas de cuatro a 45°. 1099,6 pulgadas cúbicas (18,0 L) 

Mikulin M-5
Producción bajo licencia (o copias) fabricadas en la URSS. Utilizadas en el Grigorovich I-2 y en las primeras variantes del tanque BT .
Nuffield Liberty
El Crusader Mk III de la Segunda Guerra Mundial , propulsado por un motor Nuffield Liberty.

El motor de tanque Nuffield Liberty fue fabricado bajo licencia durante la Segunda Guerra Mundial por el fabricante de automóviles británico Nuffield . Se utilizó en los primeros tanques crucero , el Crusader , el Cavalier y, finalmente, en los tanques Centaur . Era un motor de 27  L (1649  pulg³ ) con una potencia de 340 hp (250 kW ; 340 PS ) , que resultaba insuficiente para el creciente peso de los vehículos a medida que avanzaba la guerra y, además, sufrió numerosos problemas de refrigeración y fiabilidad. [ 14 ]   

El Nuffield Liberty pasó por múltiples versiones: [ 15 ]

  • El Mark I , con motores fabricados en EE. UU. y modificados en Gran Bretaña, incorporaba nuevos carburadores y un nuevo sistema de admisión de Solex , además de una revisión del respiradero del cárter, un nuevo engranaje de distribución y una modificación en el empuje del extremo del cigüeñal. Esto producía 340 hp (250 kW ; 340 PS ) al limitar las revoluciones a 1500 rpm con los nuevos carburadores.   
  • Mark II , motores de fabricación británica. El compresor de aire (para el arranque) no se utilizaba y se eliminó en los motores posteriores.
  • Las versiones Mark III, IIIA y IIIB se fabricaron para el tanque Crusader. Esto requirió una altura reducida para que cupiera en el compartimento del motor, lo cual se logró rediseñando la bomba de aceite y reubicando la bomba de agua. Se reinstaló el compresor de aire para permitir el frenado y la dirección neumáticos. Se experimentaron problemas importantes durante su uso en el desierto (la Campaña del Norte de África ), y la versión Mk III pasó por múltiples revisiones. Estas incluyeron tres diseños diferentes de transmisión por cadena para los ventiladores de refrigeración auxiliares, un mecanismo de ajuste de válvulas revisado, una mayor relación de compresión, revisiones en la alimentación de aceite y dos reemplazos de la bomba de agua.
  • Mark IV , un diseño revisado que incorpora un sistema de transmisión por eje para los ventiladores de refrigeración. Este sistema sustituyó a la problemática transmisión por cadena. Esta versión también modificó el compresor de aire para que funcionara a menor velocidad.
  • En la versión Mark IVA , la potencia se incrementó a 410 hp (310 kW ; 420 PS ) aumentando el límite del regulador a 1700 rpm y montando un nuevo colector de admisión y carburador para el depósito del Cavalier.   
  • El Mark V fue un motor rediseñado que producía la misma potencia que el Mark IVA, pero para su uso en el tanque Centaur. Se revisó la distribución del aceite en el motor, pero se mantuvo la velocidad máxima de 1700 rpm. El motor estaba destinado al tanque Cromwell , pero el diseño basado en el Liberty fue descartado en favor del Rolls-Royce Meteor , adquirido por la Junta de Tanques. Los tanques equipados con el Liberty fueron renombrados como Centaur y la producción se dividió.

Aplicaciones

Aeronave

Airco DH.4 en vuelo sobre Francia durante la Primera Guerra Mundial.
Felixstowe F5L

El uso principal del Liberty era en la aviación.

Este motor también se utilizó en el dirigible RN-1 (Zodiac) .

Automóvil

El tríplex blanco

Basándose en su uso aeronáutico, el motor ofrecía una buena relación potencia-peso. Esto lo hacía ideal para su uso en vehículos que intentaban alcanzar altas velocidades en tierra.

Fue seleccionado para dos intentos de récord de velocidad en tierra.

  • Babs , un vehículo monomotor
  • Triplex blanco , con tres motores Liberty trabajando en tándem.

Ambos intentos establecieron nuevos récords. En intentos posteriores, ambos sufrieron accidentes que resultaron en la muerte de los conductores y de un camarógrafo de noticiarios.

Tanque

Tanque Mark VIII "Liberty" de la Primera Guerra Mundial

Ya en 1917, el motor Liberty demostró un gran potencial para su uso tanto en tanques como en aeronaves. El tanque angloamericano, o «Liberty», Mark VIII fue diseñado entre 1917 y 1918. La versión estadounidense utilizaba una adaptación del motor Liberty V-12 de 300  hp (220  kW), diseñado para usar cilindros de hierro fundido en lugar de los de acero estirado . Se fabricaron cien tanques en el Arsenal de Rock Island entre 1919 y 1920, demasiado tarde para la Primera Guerra Mundial . Finalmente, fueron vendidos a Canadá para entrenamiento en 1940, a excepción de dos que se conservan.

En el período de entreguerras, J. Walter Christie combinó motores de avión con un nuevo diseño de suspensión, creando un tanque rápido y de gran movilidad. Inspirándose en el concepto de Christie, las fuerzas rusas seleccionaron y copiaron el Liberty en los tanques soviéticos BT-2 y BT-5 (al menos un Liberty reacondicionado se instaló en un BT-5) . Los británicos presenciaron una demostración de este tanque, y las características de diseño de Christie fueron licenciadas e incorporadas a las especificaciones de diseño británicas A13 .

Tanque Centaur de la Segunda Guerra Mundial , el último tipo en equiparse con el Nuffield Liberty.

Ante la inminencia de la Segunda Guerra Mundial , Nuffield, fabricante de tanques crucero británicos , obtuvo la licencia del motor Liberty y lo rediseñó para su uso en el A13 (producido como Cruiser Mk III ) y tanques crucero posteriores, con una potencia de 340  hp (410  hp en la versión Mark IV). En los tanques británicos posteriores, fue reemplazado por el Rolls-Royce Meteor , un motor basado en el motor aeronáutico Rolls-Royce Merlin , que ofrecía mayor potencia (600  hp).

Los motores Nuffield Liberty se utilizaron en los tanques británicos de la preguerra inmediata y de la Segunda Guerra Mundial:

Embarcaciones

Hidroala HD-4 en el Sitio Histórico Nacional Alexander Graham Bell

El HD-4 o Hydrodome número 4 fue una de las primeras embarcaciones hidroala de investigación desarrollada por el científico Alexander Graham Bell . En 1919, estableció un récord mundial de velocidad marítima de 70,86 millas por hora (114,04 km/h) impulsado por dos motores Liberty L-12 de 350 hp.  

Gar Wood, poseedor del récord mundial de velocidad y cinco veces campeón de la Copa de Oro, al mando del Miss America 2 , propulsado por tres motores Liberty L-12, el segundo de los nueve Miss America con motor Packard V-12 y ganador del Trofeo Harmsworth de 1921.

El inventor, empresario y corredor de lanchas Gar Wood estableció un nuevo récord de velocidad en el agua de 74,870 millas por hora (120,492 km/h) en 1920 con una nueva lancha con dos motores Liberty V-12 llamada Miss America . En los siguientes doce años, Wood construyó nueve Miss America más con motores Packard V-12 y batió el récord cinco veces, elevándolo a 124,860 millas por hora (200,943 km/h) . También ganó cinco carreras consecutivas de la Copa de Oro de lanchas motoras entre 1917 y 1921, y el prestigioso Trofeo Harmsworth nueve veces entre 1920 y 1933, al mando de sus Miss America .  

Muchos coches de recreo para caballeros , como los ganadores de la Copa de Oro y otras carreras, fueron construidos con motores Liberty L-12.

Motores supervivientes

Se conservan varios motores Liberty en vehículos restaurados, tanto operativos como en exhibición estática. Entre las exhibiciones del propio motor se incluyen:

Australia
Reino Unido
Estados Unidos

Presupuesto

Datos de Janes's All the World's Aircraft 1919 [ 20 ]

Características generales

  • Tipo: Motor de aviación de pistón de 12 cilindros, refrigerado por líquido y con geometría en V de 45°.
  • Diámetro interior : 5 pulgadas (127,0 mm)
  • Carrera : 7 pulgadas (177,8 mm)
  • Cilindrada : 1649,3 pulgadas cúbicas (27,02 litros)
  • Longitud: 67,375  pulgadas (1711,3  mm)
  • Ancho: 27  pulgadas (690  mm)
  • Altura: 41,5  pulgadas (1050  mm)
  • Peso en seco : 844 lb (383 kg)

Componentes

  • Tren de válvulas : Una válvula de admisión y una de escape por cilindro, accionadas mediante un único árbol de levas en cabeza por bancada de cilindros.
  • Sistema de combustible: Dos carburadores Zenith dúplex
  • Tipo de combustible: Gasolina
  • Sistema de lubricación: alimentación forzada, bombas rotativas de presión y de recuperación de aceite, cárter húmedo.
  • Sistema de refrigeración: Refrigerado por agua

Actuación

Véase también

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

Notas

  1. ↑ Trout, Steven (2006). Estudios sobre Cather Vol. 6: Historia, memoria y guerra . University of Nebraska Press. pp. 275–276 . ISBN  978-0-8032-9464-6.
  2. ↑ Yenne, Bill (2006). La fábrica de aviones estadounidense en la Segunda Guerra Mundial . Zenith Imprint. págs. 15–17 . ISBN  978-0-7603-2300-7.
  3. ↑ O'Callaghan, Timothy J. (2002). El legado aeronáutico de Henry y Edsel Ford . Wayne State University Press. págs. 163–164 . ISBN  978-1-928623-01-4.
  4. ↑ Anderson, John David (2002). El avión: una historia de su tecnología . AIAA . pág. 157. ISBN  978-1-56347-525-2.
  5. ↑ Vincent 1919 , pág. 400.
  6. ↑ Weiss 2003 , pág. 45.
  7. ↑ Leland y Millbrook 1996 , pág. 189.
  8. ↑ Weiss, H. Eugene (2003). Chrysler, Ford, Durant y Sloan . McFarland. pág. 45. ISBN  978-0-7864-1611-0.
  9. ↑ Squier, George O. (10 de enero de 1919). "Aeronáutica en los Estados Unidos, 1918" . Transacciones del Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos . XXXVIII : 13. doi : 10.1109/T-AIEE.1919.4765601 . S2CID 51649497. Consultado el 17 de septiembre de 2015 . 
  10. ↑ Leland y Millbrook 1996 , pág. 194.
  11. ↑ Gunston, Bill (1986). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos . Patrick Stephens. pág. 106. ISBN  978-0-85059-717-2.
  12. ↑ Grey, CG, ed. (1928). Jane's all the World's Aircraft 1928. Londres: Sampson Low, Marston & company, ltd. pág. 58d. 
  13. ↑ "Anales del vuelo" . Archivado del original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 9 de noviembre de 2009 .
  14. ↑ Foreman-Peck, James; Sue Bowden; Alan McKinley (1995). La industria automovilística británica . Manchester University Press. pág. 87. ISBN  978-0-7190-2612-6.
  15. ↑ Neal, Robert J. (2009). Historia técnica y operativa del motor Liberty : tanques, barcos y aeronaves 1917-1960 . North Branch, MN: Specialty Press. ISBN  978-1580071499.
  16. ↑ "Motor Liberty V12" . darwinsairwar.com.au . Museo de Aviación de Darwin. Archivado del original el 23 de febrero de 2017. Consultado el 29 de enero de 2017 .
  17. ↑ "Liberty 12A V-12" . Museo del Aire de Nueva Inglaterra . Consultado el 30 de marzo de 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  18. ↑ "Aeródromo antiguo de Rhinebeck de Cole Palen - Motores de aeronaves - Página 4 - Liberty" . oldrhinebeck.org . Museo del aeródromo de Rhinebeck. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Recuperado el 22 de febrero de 2016. Producido en grandes cantidades y utilizado extensamente en aviones de correo después de la guerra, el Liberty fue una contribución significativa de EE . UU. a la aviación. Jesse Vincent de Packard y EJ Hall de Hall-Scott diseñaron el motor en cinco días. Un mes después, el primer prototipo estaba construido y en funcionamiento.
  19. ↑ "Parque Histórico Carillon" . daytonhistory.org . Historia de Dayton . Consultado el 7 de abril de 2020 .
  20. ↑ Grey, CG (1969). Jane's All the World's Aircraft 1919 ( Edición facsímil). David & Charles (Publishing) Limited. págs. 1b a 145b. ISBN   978-0-7153-4647-1.

Bibliografía

  • Bradford, Francis H. Hall-Scott: La historia jamás contada de un gran fabricante de motores estadounidense.
  • Angelucci, Enzo. La enciclopedia Rand McNally de aeronaves militares, 1914-1980. San Diego, California: The Military Press, 1983. ISBN 0-517-41021-4.
  • Barker, Ronald y Anthony Harding. Diseño automotriz: Doce grandes diseñadores y su obra. SAE, 1992. ISBN 1-56091-210-3.
  • Leland, Sra. Wilfred C. y Minnie Dubbs Millbrook. Maestro de la precisión: Henry M. Leland. Detroit, Michigan: Wayne State University Press, 1996. ISBN 0-8143-2665-X.
  • Lewis, David L. 100 años de Ford. Lincolnwood, Illinois: Publications International. 2005. ISBN 0-7853-7988-6.
  • "Lincolns". Lincoln Anónimo . Consultado el 22 de agosto de 2006.
  • Vincent, JG El motor de avión Liberty. Washington, DC: Sociedad de Ingenieros Automotrices, 1919.
  • Weiss, H. Eugene. Chrysler, Ford, Durant y Sloan: Gigantes fundadores de la industria automotriz estadounidense. Jefferson, Carolina del Norte: McFarland & Company, 2003. ISBN 0-7864-1611-4.
  • Recuperación de un tanque propulsado por Liberty.
  • Anales del vuelo
  • "Motor V-12, Liberty 12 Modelo A (Ford)" . Museo Nacional del Aire y el Espacio Smithsonian. Archivado del original el 2 de abril de 2011. Consultado el 1 de enero de 2011 .
  • Vídeo del funcionamiento del motor Liberty V-12 del antiguo aeródromo de Rhinebeck.