Un motor triunghiular diesel în doi timpi Napier Deltic, cu inginerie genială şi randament de peste 85%, a fost scos la vânzare în Australia

În zilele noastre, motoarele pe benzină ale maşinilor se laudă abia cu un randament ce trece 40%, cu recorduri ce ajung la 48%, în timp ce motoarele diesel navale mai mari în patru timpi ating peste 50-51%, iar motoarele navale în doi timpi ajung şi la 52-54%. Randamentul mecanic al celor mai eficiente motoare moderne ajunge la 85-90%, unele depăşind chiar 90%. Dar motorul triunghiular diesel în doi timpi Napier Deltic a fost proiectat acum peste 80 de ani şi avea o inginerie absolut genială, care-l făcea să aibă atunci cifre de randament comparabile cu cele mai eficiente elaborări de azi. Şi acum un asemenea motor, unul din puţinele care au mai supravieţuit, a fost scos la vânzare în Australia.

Preţul cerut pe acest motor de 200.000 dolari australieni, echivalentul a circa 142.000 dolari americani. Însă motorul nu e doar o grămadă de metal în stare neclară, ci e descris ca unul complet reconstruit şi nefolosit după reconstrucţie, fiind şi deplin funcţional. Iar ingineria sa unică, şi conotaţia istorică îi justifică preţul.

Atunci când a fost proiectat Napier Deltic, era nevoie de un motor diesel foarte puternic, care să fie relativ compact în dimensiuni şi greutate, pentru a putea propulsa în primul rând nave şi submarine. Motoarele diesel existente atunci era foarte mari şi grele dacă se dorea să se ajungă la valori mari de putere. Aşa că inginerii britanici au regândit întreaga construcţie într-un mod absolut strălucit.

În primul rând, s-a luat la bază principiul construcţiei de cilindru cu pistoane reciprocitate, când un cilindru are două pistoane, unul sus şi altul jos, ambele pistoane fiind conectate la câte un arbore cotit diferite — unul de jos şi altul de sus. Asemenea construcţii ale motoarelor diesel în doi timpi cu cilindrii amplasaţi în linie existau la motoarele de locomotive, fiind şi ele relativ eficiente. Fiind forma de un motor în doi timpi, nu existau valve clasice, ci aşa numitele cămăşi, au fante de admisie şi evacuare, care erau descoperite şi acoperite de mişcarea pistoanelor. Injecţia avea loc în centrul cilindrului, şi tot din centru pornea şi combustia, care împingea simetric cele două pistoane, iar acestea puneau în mişcare arborii cotiţi de sus şi de jos, sincronizaţi apoi cu un arbore cardanic comun.

Foto: Construcţia unui cilindru cu piston reciprocitar

Doar că această construcţie nu era foarte compactă, aşa că inginerii Napier Deltic au conceput trei blocuri cilindrice, amplasate ca laturi ale unui triunghi echilateral. Fiecare din aceste blocuri cilindrice aveau cilindri cu pistoane reciprocitare, dar arborii cotiţi erau împărţiţi cu cilindrii din blocul alăturat. Dacă am privi doar două blocuri, construcţia ar semăna cu un motor V12 la 60 grade. Însă aici există trei asemenea blocuri, iar această construcţie triunghiulară, de unde vinde şi numele de „Deltic” al motorului, e extrem de eficienţă în folosirea spaţiului.

Inginerii britanici au proiectat astfel un motor de 18 cilindri, câte 6 pe fiecare bloc. Motorul avea astfel lungimea unui motor de 6 cilindri şi lăţimea unui motor V6 sau V12, dar avea 18 cilindri. Inginerii au calculat că unul din cei trei arbori cotiţi trebuie să se învârtă în direcţia inversă acelor ceasornicului, în timp ce celelalte două să urmeze acele ceasornicului, pentru a putea asigura echilibrarea şi fazele corecte ale cilindrilor.

S-au făcut calcule minuţioase pentru eficienţa volumetrică, pentru poziţionarea corectă a fantelor de admisie şi evacuare în cilindru, pentru a asigura fluxul corect al gazelor şi amestecului în interior. Configuraţia cu câte 6 cilindri pe bloc şi 18 cilindri în total s-a dovedit a fi cea mai eficientă, datorită echilibrării naturale în interiorul fiecărui bloc, dată de cei 6 cilindri.

Partea la fel de genială e că acest motor în doi timpi nu mai are chiulasă astfel şi prin amplasarea cilindrilor săi şi arborilor cotiţi, avea un randament mecanic excepţional pentru acele vremuri, de 85,5%. O parte din eficienţa pierdută se ducea în tije care acţionau pompele de carburanţi. Probabil dacă cineva ar face acest motor astăzi, cu materiale moderne de fricţiune redusă, lubrifianţi moderni şi poate câteva alte adiţii, eficienţa mecanică ar putea trece şi de 95%. Eficienţa termică estimată a cestui motor era de circa 43%, ceea ce constituia o altă valoarea demnă de un record al acelor timpuri, când motoarele cu combustie abia de atingeau 28-35% şi doar unele motoare lente navale se apropiau de 38-40%.

Cilindreea acestui motor e de 88,2 litri, cu 4,9 litri per cilindru. Iar puterea primei versiuni lansate era de 1.875 CP în valoare nominală şi 2.500 CP în valoare maximă de durată limitată. Foarte curând, însă, s-au făcut perfecţionări şi lansări de noi ipostaze de 2.730 CP putere maximă, apoi şi de 3.100 CP în verisune turbo. Motorul a fost folosit la nave de multiple tipuri, submarine, şi chiar locomotive feroviare. A rămas în istorie ca una din cele mai geniale construcţii create vreodată de inginerii de motoare.

Aparent, motorul scos la vânzare acum e menţionat ca unul de 3 mii CP, dar e posibil să existe şi inexactităţi în formulare. Se menţionează că motorul vine din depozitele marinei australiene.

E curios că motorul e echipat cu un demaror Coffman. E un demaror demult uitat de omenire, care folosea cartuşe explozive pentru pornirea motorului, pentru a-l face autonom de orice instalaţie electrică. Practic, când se dorea, acele cartuşe porneau rapid motorul prin mica explozie a lor, fără nevoie de o baterie şi un demaror electric. Asemenea configuraţii existau într-adevăr, doar pe navele militare.