William Barnett (ingeniero) - William Barnett (engineer)

William Hall Barnett (1802, en Bradford - agosto de 1865, en Brighton), es descrito como un 'fundador' en su patente de 1836 y un 'fundador de hierro' en su patente de 1838, y más tarde como ingeniero e ingeniero de gas, trabajando en Brighton. , REINO UNIDO. Trabajó durante muchos años para Brighton and Hove General Gas Company.

Patentes

  • Patente del Reino Unido 7129 de junio de 1836 "Generación y purificación de gas"
  • Patente británica 7615 de abril de 1838 "Obtención de fuerza motriz"
  • Patente del Reino Unido 7727 de julio de 1838 "Fabricación de hierro"

Su patente de 1836 está registrada en la Revista Mecánica como "Ciertas mejoras para generar y depurar gas con fines de iluminación". También contribuyó con el artículo principal de la revista Mechanics Magazine el 23 de septiembre de 1839, titulado "El método mejorado de Barnett para trabajar las retortas de gas", que nuevamente se relaciona con la producción de gas de carbón.

La patente "Obtención de la fuerza motriz" se refiere a algunos de los primeros trabajos en el motor de combustión interna de gas, que se describe con más detalle a continuación.

Contribución a los primeros motores de gas

William Barnett fue un ingeniero involucrado en el desarrollo temprano de motores de combustión interna , y su trabajo y patente se describen en varias páginas en el libro de Dugald Clerk sobre motores de gas y petróleo. En la patente del Reino Unido de Barnett (No 7615 de 1838), que se tituló "Producción de fuerza motriz", Clerk afirma que "las invenciones de Barnett, tal como se describen en su especificación, son tan importantes que requieren una descripción más completa que la concedida a los inventores anteriores". , y luego procede a discutir la patente de Barnett en varias páginas.

La patente describe tres tipos de motores de combustión interna que funcionan con gas como combustible. Estos utilizan dos inventos clave que fueron importantes para los primeros motores de gas comerciales (que no aparecen hasta más de 20 años después).

  • Uno de los motores descritos en la patente usa compresión de la mezcla de combustible / aire en el cilindro de potencia, el sistema que Clerk describe como "ahora tan ampliamente utilizado en motores de gas. El Frencheman, Lebon, es cierto, describió un motor que usa compresión , en el año 1801, pero su ciclo no se parece en nada al propuesto por Barnett, ni al utilizado en los motores de gas modernos ”.
  • La patente también describe un método para encender la mezcla de gas / aire dentro del cilindro usando una llama transferida al cilindro a través de un "grifo de encendido". Este fue un mecanismo ampliamente utilizado en muchos de los primeros motores de gas comerciales de la última parte del siglo XIX.

Los motores en sí son de considerable interés como precursores, no de los primeros motores comerciales de gas (por ejemplo, el motor Lenoir en 1860, que usaba el ciclo de dos tiempos sin compresión, o los motores atmosféricos Otto y Langen ), sino más bien de la generación posterior de motores incluidos los motores de Otto que funcionan en el ciclo de cuatro tiempos y el motor de Dugald Clerk que funciona en el ciclo de dos tiempos, ambos con compresión de la mezcla de gas / aire en el cilindro.

Características de los motores

El motor de dos tiempos de 1838 con compresión en el cilindro (imagen tomada del libro de Dugald Clerk de 1886)

Tenga en cuenta que los tres motores operan en el ciclo de dos tiempos, al igual que la mayoría de los primeros motores (la competencia eran los motores de vapor, que también operan en el ciclo de dos tiempos y generalmente son de doble acción, por lo que cada golpe es un golpe de potencia). Fue un salto notable descubrir que, para los motores de combustión interna, el ciclo de cuatro tiempos con tres tiempos sin motor podía ofrecer tanto economía como rendimiento, ver Alphonse Beau de Rochas, que patentó la idea en 1861, y Otto, que fabricó motores comerciales. utilizando el ciclo de cuatro tiempos después de su trabajo anterior con motores atmosféricos. Los tres motores de Barnett eran motores verticales con un diseño similar a los motores de mesa de vapor .

  • El primer motor es de acción simple con ciclo de dos tiempos, con bombas separadas para gas y aire, y un cilindro de potencia. Este cilindro está conectado directamente a un recipiente receptor en el que se inicia la combustión, la expansión fluye hacia el cilindro de potencia que impulsa el pistón. La sincronización de la entrada y el escape se realiza a través de una válvula de pistón, y se puede agregar una bomba de escape para eliminar los gases de escape del receptor antes de que las bombas formen la nueva carga. Esto se describe como opcional para motores más pequeños, ya que los gases de escape no son un problema para ellos.
  • El segundo motor es una versión de doble efecto del primero, es decir, la combustión es alternativamente en un lado y luego en el otro lado del pistón. Por lo demás, los principios operativos son los mismos.
  • El tercer motor también es de doble efecto utilizando el ciclo de dos tiempos, y aunque tiene las bombas de gas y aire de los demás, tiene un puerto de escape descubierto por el pistón hacia el final de la carrera de potencia, permitiendo la salida de los gases de escape. y la carga nueva para entrar en el cilindro de potencia y luego ser comprimida por el pistón antes de la ignición al final de la carrera de compresión.

La imagen mostrada del tercer motor revela un motor de doble efecto al estilo de un motor de mesa de vapor. El cilindro vertical no está refrigerado por agua. Hay un puerto de escape central en la pared del cilindro descubierto por el pistón. Las bombas de gas y aire separadas funcionan al doble de la velocidad del motor para entregar la carga fresca a cualquier extremo del cilindro y purgar el cilindro de gases de escape, pero el pistón comprime la carga una vez que se cubre el puerto de escape.

Dugald Clerk describe varias patentes sobre el motor de combustión interna entre 1839 y 1854, pero afirma que "De estas patentes, la más importante es la de Barnett". Un elogio de un eminente ingeniero que posteriormente recibiría un KBE y se convertiría en miembro de la Royal Society .

El concepto de un motor de gas de doble efecto de dos tiempos fue adoptado más tarde por Körting, que lanzó un motor de 350 CV basado en este principio en 1900. Estuvo en producción durante muchos años. La gestión del calor requería un cilindro y un pistón refrigerados por agua. El sistema de bomba de aire se dispuso de modo que el aire entrara antes de la mezcla de gas / aire, mejorando así la limpieza, y un pistón más largo significaba que había menos carrera disponible para que se llevara a cabo la limpieza. Se usó operación de válvula mecánica en la válvula de entrada y en las válvulas de control para las bombas de aire y gas. Se pueden encontrar más detalles en la literatura.

Ver también

Referencias