Liberty L-12 - Liberty L-12

Liberty L-12
Liberty L-12-1.jpg
Motor de aeronave Liberty L-12
Modelo Motor aero de pistão
origem nacional Estados Unidos da América
Fabricante Lincoln , Ford , Packard , Marmon , Buick
Projetado por Jesse G. Vincent e Elbert J. Hall
Primeira corrida cerca de 1917
Número construído 20.748
Variantes Liberty L-4 , Liberty L-6 , Liberty L-8

O Liberty L-12 é um motor de aeronave americano resfriado a água de 45 ° V-12, deslocando 1.649 polegadas cúbicas (27 L) e produzindo 400  hp (300  kW ) projetado para uma alta relação peso-potência e facilidade de produção em massa. Ele teve amplo uso em aplicações aeronáuticas e, uma vez marinizado , em uso marítimo tanto em corridas quanto em runabouts para cavalheiros .

Uma versão de 6 cilindros de banco único, o Liberty L-6 , e o V-8, o Liberty L-8 , foram derivados do Liberty L-12. Ele foi sucedido pelo Packard 1A-2500 .

Desenvolvimento

Em maio de 1917, um mês após os Estados Unidos terem declarado guerra à Alemanha , uma força-tarefa federal conhecida como Aircraft Production Board convocou dois grandes projetistas de motores, Jesse G. Vincent (da Packard Motor Car Company de Detroit) e Elbert J. Hall (da Hall-Scott Motor Co. em Berkeley, Califórnia ), para Washington, DC . Eles receberam a tarefa de projetar o mais rápido possível um motor de aeronave que rivalizaria, senão superaria os da Grã-Bretanha , França e Alemanha. O Conselho especificou que o motor teria uma alta relação peso-potência e seria adaptável à produção em massa.

O Conselho reuniu Vincent e Hall em 29 de maio de 1917 no Willard Hotel em Washington, onde os dois foram convidados a ficar até que produzissem um conjunto de desenhos básicos. Depois de apenas cinco dias, Vincent e Hall deixaram o Willard com um projeto completo para o novo motor, que havia adotado, quase inalterado, o projeto do eixo de comando de válvulas no cabeçote único e do braço oscilante dos motores Mercedes D.IIIa posteriores de 1917-1918.

Em julho de 1917, um protótipo de oito cilindros montado pela fábrica da Packard em Detroit chegou a Washington para testes e, em agosto, a versão de 12 cilindros foi testada e aprovada.

Produção

Major Henry H. "Hap" Arnold com o primeiro motor Liberty V12 concluído
Produção de motor Liberty
Placa de dados do Ford Liberty 12 com ordem de disparo

No outono de 1917, o Departamento de Guerra fez um pedido de 22.500 motores Liberty, dividindo o contrato entre os fabricantes de automóveis e motores Buick , Ford , Cadillac , Lincoln , Marmon e Packard . Hall-Scott na Califórnia foi considerada muito pequena para receber um pedido de produção. A fabricação por várias fábricas foi facilitada por seu design modular.

A Ford foi solicitada a fornecer cilindros para o novo motor e rapidamente desenvolveu uma técnica aprimorada para cortar e prensar aço, o que resultou no aumento da produção de cilindros de 151 por dia para mais de 2.000; a empresa acabou fabricando todos os 433.826 cilindros produzidos, bem como 3.950 motores completos. Lincoln construiu uma nova fábrica em tempo recorde, totalmente dedicada à produção de motores Liberty, e montou 2.000 motores em 12 meses. Na época do Armistício com a Alemanha , as várias empresas haviam produzido 13.574 motores Liberty, atingindo uma taxa de produção de 150 motores por dia. A produção continuou após a guerra, para um total de 20.478 motores construídos entre 4 de julho de 1917 e 1919.

Embora seja amplamente divulgado o contrário, alguns motores Liberty entraram em ação na França como potência para a versão americana do British Airco DH.4 .

Produção Lincoln

Quando os Estados Unidos entraram na Primeira Guerra Mundial , a divisão Cadillac da General Motors foi solicitada a produzir o novo motor de aeronave Liberty, mas William C. Durant era um pacifista que não queria que as instalações da General Motors ou Cadillac fossem usadas para a produção de material de guerra. Isso levou Henry Leland a deixar a Cadillac para formar a Lincoln Motor Company para fazer os motores Liberty. Ele rapidamente ganhou um contrato governamental de US $ 10.000.000 para construir 6.000 motores. Posteriormente, o pedido foi aumentado para 9.000 unidades, com uma opção para mais 8.000 se o governo precisasse delas. (Durant mais tarde mudou de ideia e Cadillac e Buick produziram os motores.)

Mais de 16.000 motores Liberty foram produzidos durante o ano civil de 1918. Até 11 de novembro de 1918, mais de 14.000 motores Liberty foram produzidos. A Lincoln entregou 6.500 dos 400 hp (300 kW) dos motores V-12 de árvore de cames suspensos quando a produção foi encerrada em janeiro de 1919.

Projeto

Detalhe dos detalhes do dreno de válvula do Liberty L-12, quase combinando com o design posterior da Mercedes D.IIIa

O motor Liberty era um projeto modular em que quatro ou seis cilindros podiam ser usados ​​em um ou dois bancos, permitindo quatros em linha, V-8s, seis em linha ou V-12.

O projeto foi sustentado por um cárter de alumínio fundido de duas partes . As duas peças formavam as metades superior e inferior da montagem concluída e eram mantidas juntas por uma série de parafusos correndo ao redor do perímetro externo. Como era comum na época, os cilindros eram formados separadamente de tubos de aço forjado com finas camisas de metal em torno deles para fornecer o fluxo de água de resfriamento.

Um único eixo de comando de válvulas para cada banco de cilindros operava duas válvulas por cilindro, de maneira quase idêntica aos motores alemães Mercedes D.III e BMW III de seis cilindros em linha . Cada eixo de comando era acionado por um eixo de transmissão vertical colocado na parte de trás de cada banco de cilindros, novamente idêntico aos motores de seis cilindros em linha da Mercedes e BMW. A Delco Electronics forneceu o sistema de ignição e o Zenith o carburador . O peso seco era de 844 lb (383 kg).

Cinquenta e dois exemplos de uma versão de seis cilindros, o Liberty L-6 , que se assemelhava muito aos motores Mercedes e BMW na aparência geral, foram produzidos, mas não adquiridos pelo Exército. Um par dos 52 motores produzidos foi destruído por William Christmas testando seu lutador " Bala de Natal ".

Variantes

V-1650

Um Liberty 12-A invertido conhecido como V-1650 foi produzido até 1926 pela Packard.

A mesma designação foi depois aplicado para o Packard V-1650 Merlin , um motor com quase idêntico deslocamento do motor . Esta foi uma versão produzida pela Packard da Segunda Guerra Mundial do Rolls-Royce Merlin e não deve ser confundida com a versão anterior baseada em Liberty.

Allison VG-1410

O Allison VG-1410 era um Liberty L-12 invertido refrigerado a ar, com um supercarregador engrenado, engrenagem de redução da hélice epicíclica Allison e diâmetro reduzido para 4+5 ⁄ 8  pol. (120 mm), proporcionando um deslocamento inferior de 1.411 pol. 3 (23,12 L).

Liberty L-6
Artigo principal: Liberty L-6

Uma versão de 6 cilindros do Liberty L-12, apelidado de "Liberty Six" , consistia em um único banco de cilindros, com o motor resultante tendo uma forte semelhança externa com o Mercedes D.III e o BMW III alemão de seis cilindros em linha. motores de aviação da Primeira Guerra Mundial 825 polegadas cúbicas (13,5 L)

Liberty L-8
Artigo principal: Liberty L-8

Um motor em V de 8 cilindros usando cilindros Liberty em bancos de quatro a 45 °. 1.099,6 polegadas cúbicas (18,0 L)

Mikulin M-5
Licença de produção (ou cópias) produzida na URSS.
Nuffield Liberty
Cruzado Mk III da Segunda Guerra Mundial , desenvolvido por Nuffield Liberty

O motor tanque Nuffield Liberty foi licenciado e produzido na Segunda Guerra Mundial pelo fabricante de automóveis do Reino Unido Nuffield . Foi usado nos primeiros tanques de cruzeiro , o Crusader , o Cavalier e, finalmente, os tanques Centaur . Era um motor de 27 L (1.649 em 3 ) com uma potência de 340  cv (250  kW ; 340  cv ), o que era inadequado para os pesos crescentes dos veículos à medida que a guerra avançava e também apresentava vários problemas de refrigeração e confiabilidade.

O Nuffield Liberty passou por várias versões:

  • Mark I , motores construídos nos EUA modificados na Grã-Bretanha. A modificação incorporou novos carburadores e um novo sistema de indução da Solex , revisão do respiro do cárter, nova engrenagem de sincronização e impulso final do virabrequim revisado. Isso produziu 340  cv (250  kW ; 340  cv ) quando regulado para 1.500 rpm com os novos carburadores.
  • Mark II , motores construídos na Inglaterra. O compressor de ar (para partida) não foi usado e foi removido em motores posteriores
  • Mark III, IIIA e IIIB , feito para o tanque Crusader. Isso exigiu uma altura reduzida para caber no compartimento do motor, conseguida redesenhando a bomba de óleo e realocando a bomba de água. O compressor de ar foi reinstalado para permitir a frenagem e a direção operadas pneumaticamente. Problemas significativos foram experimentados no uso do deserto (a Campanha do Norte da África ), e o Mk III passou por várias revisões. Isso incluiu três projetos de transmissão de corrente diferentes para os ventiladores de resfriamento auxiliares, um mecanismo de ajuste de válvula revisado, taxa de compressão aumentada, alimentação de óleo revisada e duas substituições de bomba d'água.
  • Mark IV , um projeto revisado que fornece um acionamento do eixo para ventiladores de resfriamento. Isso substituiu a problemática unidade de corrente. Esta versão também alterou o compressor de ar para funcionar em uma velocidade mais baixa.
  • Mark IVA , a potência foi aumentada para 410  cv (310  kW ; 420  cv ) aumentando o limite do regulador para 1.700 rpm e instalando um novo coletor de admissão e carburador para o tanque Cavalier.
  • Mark V , um motor redesenhado que produz a mesma potência do Mark IVA, mas para uso no tanque Centauro. Revisou a distribuição de óleo no motor, mas permaneceu regulada para a velocidade superior de 1.700 rpm. O motor era destinado ao tanque Cromwell , mas o design baseado em Liberty foi abandonado em favor do Rolls-Royce Meteor adquirido pelo Tank Board. Esses tanques equipados com Liberty foram renomeados como Centauro e a produção foi dividida.

Formulários

Aeronave

Airco DH.4 em vôo sobre a França durante a Primeira Guerra Mundial
Felixstowe F5L

O uso principal do Liberty era em aeronaves.

O motor também foi usado no dirigível RN-1 (Zodiac) .

Automóvel

The White Triplex

Com base no uso da aeronave, o motor forneceu uma boa relação potência-peso. Isso o tornou ideal para uso em veículos de tentativa de velocidade terrestre.

Ele foi selecionado para duas tentativas de recorde de velocidade terrestre.

  • Babs , um veículo monomotor
  • Triplex branco , montagem de três motores Liberty trabalhando em conjunto

Ambas as tentativas estabeleceram novos recordes. Ambos caíram durante novas tentativas, resultando na morte dos motoristas e de um cinegrafista do noticiário.

Tanque

Tanque "Liberty" da Primeira Guerra Mundial Mark VIII

Já em 1917, o Liberty mostrou bom potencial para uso em tanques, bem como aeronaves. O tanque anglo-americano, ou "Liberty", Mark VIII foi projetado em 1917-1918. A versão americana utilizou uma adaptação do motor Liberty V-12 de 300 cv (220 kW), projetado para usar cilindros de ferro fundido em vez de cilindros de aço trefilado . Cem tanques foram fabricados no Rock Island Arsenal em 1919–20, tarde demais para a Primeira Guerra Mundial . Eles foram vendidos para o Canadá para treinamento em 1940, exceto por dois que foram preservados.

No período entre guerras, a J. Walter Christie combinou motores de aeronaves com um novo projeto de suspensão, produzindo um tanque rápido e altamente móvel. Usando o conceito de Christie, as forças russas selecionaram e copiaram o Liberty no tanque soviético entre guerras BT-2 e BT-5 (pelo menos um Liberty recondicionado foi instalado em um BT-5). A demonstração deste tanque foi testemunhada pelos britânicos, e as características de design da Christie's foram licenciadas e incorporadas às especificações de design do A13 britânico .

Tanque Centauro da Segunda Guerra Mundial , o último tipo a se adequar ao Nuffield Liberty

À medida que a Segunda Guerra Mundial se aproximava, a Nuffield, produzindo tanques cruzadores britânicos , licenciou e reprojetou o Liberty para uso no A13 (produzido como o Cruiser Mk III ) e posteriormente tanques cruzadores, com uma potência de 340 hp (410 hp do Mark Versão IV). Em tanques britânicos posteriores, foi substituído pelo Rolls-Royce Meteor , um motor baseado no motor aero Rolls-Royce Merlin , que oferecia maior potência do motor (600 hp).

Os motores Nuffield Liberty foram usados ​​em tanques britânicos do pré-guerra imediato e da Segunda Guerra Mundial:

Embarcações

Hidrofólio HD-4 no Sítio Histórico Nacional Alexander Graham Bell

HD-4 ou Hydrodome número 4 foi uma primeira embarcação hidrofólio de pesquisa desenvolvida pelo cientista Alexander Graham Bell . Em 1919, ele estabeleceu um recorde mundial de velocidade marítima de 70,86 milhas por hora (114,04 km / h) movido por dois Liberty L-12s de 350 hp.

Quebrou o recorde mundial de velocidade e cinco vezes campeão da Gold Cup , Gar Wood, no comando da tripla Miss America 2 com motor Liberty L-12 , a segunda de nove Miss Américas conduzida por Packard V-12 e vencedora do Troféu Harmsworth em 1921

O inventor, empresário e piloto de barcos Gar Wood estabeleceu um novo recorde de velocidade na água de 74,870 milhas por hora (120,492 km / h) em 1920 em um novo barco gêmeo Liberty V-12, chamado Miss America . Nos doze anos seguintes, Wood construiu mais nove Miss Américas com Packard V-12 e quebrou o recorde cinco vezes, elevando-o para 124,860 milhas por hora (200,943 km / h). Ele também venceu cinco corridas seguidas de lancha a motor Gold Cup entre 1917 e 1921, e o prestigioso Harmsworth Trophy nove vezes entre 1920 e 1933, no comando de sua Miss Américas .

Muitos runabouts de cavalheiros , Gold Cup e outros vencedores de corridas foram construídos com motores Liberty L-12.

Sobreviventes

Vários motores Liberty sobrevivem em veículos de exibição estáticos e operacionais restaurados. As exibições do próprio motor incluem:

Austrália
Reino Unido
Estados Unidos
  • A 12A está em exibição no New England Air Museum no Aeroporto Internacional de Bradley em Windsor Locks , Connecticut.
  • Um Liberty V-12 operável em um trailer estático de teste é frequentemente usado para demonstrações em eventos aéreos de fim de semana do Old Rhinebeck Aerodrome .
  • Um motor de aeronave Packard Liberty V-1650 (corte) - motor de 12 cilindros "v" refrigerado a água; 400 hp a 1700 rpm 5 "furo, 7" curso, 8431 lbs., Cilindros de ângulo de 45 graus e pistões de alumínio estão em exibição em um estande de exibição no Carillon Historical Park em Dayton, Ohio.

Especificações

Motor Liberty de 12 cilindros. 3-4 vista frontal. - NARA - 518852.jpg

Dados do All the World Aircraft 1919 de Janes

Características gerais

  • Tipo: motor de aeronave a pistão Vee de 12 cilindros refrigerado a líquido
  • Furo : 5 pol. (127 mm)
  • Curso : 7 pol (178 mm)
  • Deslocamento : 1.649,3 em 3 (27,02 L)
  • Comprimento: 67,375 pol (1.711 mm)
  • Largura: 27 pol. (685,80 mm)
  • Altura: 41,5 pol. (1.054,10 mm)
  • Peso seco : 844 lb (382,8 kg)

Componentes

  • Valvetrain : Uma admissão e uma válvula de escape por cilindro operadas através de uma única árvore de cames à cabeça por banco de cilindros
  • Sistema de combustível: dois carburadores duplex Zenith
  • Tipo de combustível: gasolina
  • Sistema de óleo: alimentação forçada, pressão de engrenagem rotativa e bombas de limpeza, reservatório úmido.
  • Sistema de resfriamento: resfriado a água

atuação

Veja também

Motores comparáveis

Listas relacionadas

Referências

Notas

Bibliografia

  • Bradford, Francis H. Hall-Scott: A história não contada de um grande fabricante americano de motores
  • Angelucci, Enzo. The Rand McNally Encyclopedia of Military Aircraft, 1914–1980. San Diego, Califórnia: The Military Press, 1983. ISBN  0-517-41021-4 .
  • Barker, Ronald e Anthony Harding. Design automotivo: doze grandes designers e seu trabalho. SAE, 1992. ISBN  1-56091-210-3 .
  • Leland, Sra. Wilfred C. e Minnie Dubbs Millbrook. Mestre de precisão: Henry M. Leland. Detroit, Michigan: Wayne State University Press, 1996. ISBN  0-8143-2665-X .
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  • "Lincoln." Lincoln Anonymous . Recuperado: 22 de agosto de 2006.
  • Vincent, JG O Motor de Aeronaves Liberty. Washington, DC: Society of Automotive Engineers, 1919.
  • Weiss, H. Eugene. Chrysler, Ford, Durant e Sloan: gigantes fundadores da indústria automotiva americana. Jefferson, Carolina do Norte: McFarland & Company, 2003. ISBN  0-7864-1611-4 .

links externos