Hispano-Suiza V8

Hispano-Suiza V8
Vista del motore
Hispano-Suiza 8A
Costruttore Hispano-Suiza
Primo volo 1914
uso SPAD S. XIII
Caratteristiche
genere Motore a pistoni
Massa 202 kg

Gli Hispano-Suiza V8 erano una famiglia di motori aerodinamici a 8 cilindri a V raffreddati a liquido progettati dal produttore di motori Hispano-Suiza all'inizio della Grande Guerra . Rivoluzionario in più di un modo, furono prodotte quasi 50.000 copie e assicurarono la supremazia dell'aviazione alleata.

Progettazione iniziale

All'inizio degli anni '10, l'azienda spagnola Hispano-Suiza aveva stabilito uno stabilimento a Bois-Colombes nella regione parigina, per garantire la produzione e la vendita di parte della sua gamma di auto di lusso. NelAgosto 1914, dall'inizio del conflitto, questa fabbrica fu requisita dallo Stato francese e data in locazione al costruttore di motori aeronautici Gnome-Rhône . Da parte sua, l' Aeronautica militare spagnola , consapevole che la guerra l'avrebbe privata delle sue risorse materiali, ha chiesto alla Hispano-Suiza di progettare un motore aereo "nazionale".

L'ingegnere Marc Birkigt iniziò a lavorareOttobre 1914e ha progettato un nuovissimo motore che ha rapidamente eclissato le produzioni concorrenti. Questo progetto portava il numero di studio interno HS 31.

La sua scelta è caduta su un 8 cilindri a V con raffreddamento a liquido . Questa disposizione era già praticata in aeronautica , ma con cilindri separati che non contribuivano alla rigidità complessiva, provvisti di camicie d'acqua in lamiera fissata e saldata, che ponevano numerosi problemi di fabbricazione e di tenuta. Birkigt, ispirato dalla sua ultima creazione automobilistica, il progetto del motore HS 30 per la T-16 Sedan ha avuto l'idea di progettare le sue bancate sotto forma di un unico blocco di alluminio , integrando le testate e i passaggi dell'acqua, e in quale i cilindri sarebbero riparati. Questi sarebbero cilindri ciechi, chiusi alla loro estremità superiore che verrebbero lavorati a macchina per costituire le sedi delle valvole . Le camicie in alluminio non sono discese sul fondo dei cilindri, che sono stati semplicemente raffreddati dall'aria ambiente nella loro parte inferiore.

A causa della grande rigidità ottenuta da questa architettura, la cassa principale su cui erano imbullonati i cilindri era realizzata in lega leggera, il che ha consentito un sostanziale risparmio di peso. Allo stesso modo, la distribuzione è stata notevolmente semplificata, le valvole in testa parallele essendo direttamente impegnate da un unico albero a camme posto sopra e azionate da ingranaggi conici .

L'albero motore era classico, ma portava bene il marchio Birkigt con le sue bielle tubolari e cuscinetti a doppia faccia.

I primi test hanno dimostrato che l'idea iniziale di assemblare i cilindri nei blocchi con una pressa non consentiva una buona trasmissione del calore, che è stata aggirata da un assemblaggio avvitato ( filettatura dei cilindri e del blocco). Allo stesso modo, la fusione per gravità di parti in lega leggera ne ha mantenuto una certa porosità , compromettendo la tenuta necessaria per il circuito di raffreddamento . La soluzione è stata quella di smaltare i blocchi internamente ed esternamente. Il motore ha guadagnato al passaggio una finitura superba .

Prima apparizione

Dopo i test parziali, il motore completo ha funzionato al banco prova, nello stabilimento Hispano-Suiza di Barcellona, ​​il 23 marzo 1915, erogando 150  CV a 1.500  giri / min . Il suo concepimento aveva richiesto 5 mesi. Prove prolungate, guidate dall'ingegnere capo collaudatore Charles Catherine, hanno permesso la messa a punto finale in cambio di alcune modifiche (posizione dello sfiato, pistoni e fasce, cuscinetti albero motore, riscaldamento carburatore, ecc.).

Nel frattempo, la notizia del successo dello sviluppo di questo promettente motore era arrivata in Francia, dove Hispano-Suiza e Marc Birkigt hanno mantenuto contatti ai massimi livelli. Una commissione ministeriale, presieduta dal capitano Martinot-Lagarde, è venuta a ispezionare ufficiosamente il motore a Barcellona il18 giugno 1915. Impressionato, ha chiesto che il motore fosse inviato in Francia per un test ufficiale di 10  ore , un test che alcuni motori francesi non erano riusciti a superare. Il V-8 Hispano ha superato questa prova a Bois-Colombes21 luglio 1915, e si è comportato così bene che il regista Louis Massuger lo ha esteso alle 5 del  mattino , sempre senza il minimo fastidio. Nuovi test ufficiali si sono svolti all'inizio di agosto a Chalais-Meudon, e si sono conclusi con l'ordine di 50 motori ... Questo ordine ha sollevato le proteste dei produttori di motori francesi, che sono riusciti a convincere alcuni parlamentari che un motore che conteneva così tanto la lega leggera non poteva avere interesse militare. Ma il sottosegretario di Stato alla guerra René Besnard ha tenuto duro e ha semplicemente proposto di fare affidamento sui risultati di un nuovo test molto più duro, della durata di 50  ore .

E in Dicembre 1915, l'Hispano V-8 è stato un successo clamoroso superando a pieni voti questo nuovo test ufficiale di 50  ore , che ha fallito tutti i suoi concorrenti (Gnome, Delaunay, Renault,  ecc .). I due motori presentati erano stati prodotti per uno a Barcellona, ​​per l'altro a Bois-Colombes, dove Hispano-Suiza aveva recuperato l'uso delle sue fabbriche e riportato dalla Spagna gli strumenti, gli stampi e le maschere necessarie alla produzione. il motore. A seguito di varie modifiche, era stato parzialmente ridisegnato e portava il numero interno HS-34.

Descrizione

Con i suoi 8 cilindri alesaggio / corsa di 120 × 130  mm , l'Hispano-Suiza V-8 aveva una cilindrata di 11,77  litri, da paragonare ai 12,8  litri del suo contemporaneo Gnome Monosoupape  (en) B2, che non superava i 115  CV ma pesava solo 137  kg .

Le due sponde di cilindri incuneate a 90 °, erano formate da blocchi di alluminio integranti testate e passaggi acqua, nei quali erano avvitati i cilindri in acciaio, ciechi (chiusi superiormente). Le prese aggiunte consentivano l'avvitamento delle candele attraverso il blocco e i suoi cilindri. La parte inferiore dei cilindri è rimasta visibile ed è stata raffreddata dall'aria ambiente.

Le valvole in testa erano tutte parallele tra loro e sormontate da un unico albero a camme per ogni bancata, che le aggrediva direttamente tramite una corona dentata e avvitata per la regolazione del gioco. Gli alberi a camme erano azionati da due alberi, tramite ingranaggi conici. Le camme avevano un profilo speciale, destinato a prevenire il panico delle valvole. L'intera distribuzione era sotto alloggiamenti ermeticamente sigillati.

Il motore è stato alimentato dall'interno della V, con due tubi per bancata di cilindri, ciascuno con l'ammissione di 2 cilindri adiacenti. Lo scarico era dall'esterno, la particolare disposizione dell'aspirazione risultava in una caratteristica disposizione dei tubi (1 2 1), che per lungo tempo rimasero la firma del motore e dei suoi discendenti, anche con i cofani chiusi.

I componenti essenziali per la sicurezza - accensione, molle valvole - sono stati raddoppiati.

Le bancate dei cilindri erano fissate a un alloggiamento centrale in metallo leggero in due parti, con una linea di divisione orizzontale sull'albero motore  ; Quest'ultimo, forgiato in acciaio semiduro al cromo, aveva 4 perni di manovella sui quali si articolavano a coppie le bielle dei banchi opposti, tramite un sistema cosiddetto a "forcella" che assicurava che le 2 bielle tubolari lavorassero sullo stesso piano . L'albero motore, molto leggero, non prevedeva alcuna massa di equilibratura. Ruotava su cinque cuscinetti, quattro dei quali erano lisci e una sfera sul retro.

I pistoni forgiati in lega leggera erano a fondo piatto, con una parte inferiore scanalata per resistenza e raffreddamento. Indossavano 4 o 5 segmenti a seconda della versione.

La lubrificazione è stata effettuata sotto pressione da 3,5 a 5 kg / cm 2 , per mezzo di una pompa a palette e di una rotaia che fornisce l'olio ai cuscinetti dell'albero motore e ai perni di manovella. Su ogni bancata di cilindri, un tubo di rame portava l'olio in pressione alla distribuzione, con ritorno al carter attraverso i manicotti che coprono l'albero motore. In accordo con la tecnologia automobilistica, la coppa formava un serbatoio dell'olio nei primi modelli; successivamente è stato installato un sistema a carter secco .

Possiamo vedere da tutte queste caratteristiche quanto il design del motore fosse in anticipo sui tempi e quali progressi abbia portato rispetto alle produzioni concorrenti.

Sviluppo

Il motore omologato alla fine del 1915 e ordinato in serie fu battezzato Hispano-Suiza 8Aa  ; con un rapporto di compressione di 4,7: 1 e un carburatore Zenith 48DC, dava 150  CV a 1.450  giri / min . I servizi ufficiali hanno subito chiesto ai costruttori di aeromobili di progettare attorno a questo motore nuove celle sfruttandone appieno le prestazioni; è così che è nato lo SPAD VII , che ha chiaramente surclassato gli aerei tedeschi quando è stato rilasciato.

Un anno dopo, Birkigt presentò un primo sviluppo, l' 8Ab equipaggiato con un carburatore Zenith 56DC e con un rapporto di compressione aumentato a 5.3: 1 . Potenza aumentata a 180  CV a 1.540  giri / min . L'8Ab sostituì l'8Aa dello SPAD VII del 1917. Tuttavia, questo modello soffriva di problemi di affidabilità legati al suo rapporto di compressione, quindi Birkigt preferì continuare il suo sviluppo progettando un nuovo motore (HS 35) funzionante a regimi più alti ma tornando al precedente rapporto di compressione di 4.7: 1 . Questa nuova gamma denominata Hispano-Suiza 8Ba dava 200  CV a 2000  giri / min , ma non ebbe successo a causa del riduttore che la montava e che si rivelò estremamente fragile, determinando talvolta la perdita totale dell'elica. Il sistema aveva il vantaggio, tuttavia, di consentire lo sparo attraverso l'albero di trasmissione, rendendo l'8Ba un "motore a cannone". Una versione rinforzata dell'8Ba, con le stesse prestazioni, è stata costruita sotto il nome di Hispano-Suiza 8C (HS 44).

Una versione finale dell'8B , l' Hispano-Suiza 8Bc (HS 35bis), riprendeva la compressione a 5.3: 1 e montava l'ultimo SPAD VII, lo SPAD XIII e il SEA 5. Forniva 220  CV a 2000  giri / min . Min .

Infine, Hispano-Suiza produsse nel 1917 un motore seriamente ingrandito, l' 8F (HS 42). Con le sue dimensioni innalzate a 140 × 150  mm di alesaggio / corsa, la cilindrata è aumentata a 18  litri, vale a dire quasi il 50% in più rispetto alle precedenti. La potenza seguì l'esempio, salendo a 320  CV a 1.800  giri / min .

Produzione

Il nuovo motore Hispano-Suiza ha portato un tale progresso in termini di potenza e affidabilità che la richiesta è diventata immediatamente molto alta. Per soddisfarlo, il produttore di motori in Francia si è affidato a una serie di subappaltatori, fino a quando nel 1917 lo Stato ha acquistato la licenza direttamente da lui per distribuirla a molti produttori (alcuni dei quali provenivano dall'industria automobilistica)., Come Brasier, Peugeot , SCAP, Ariès, Chenard e Walcker, Mayen, Five, Laflaive, Delaunay-Belleville e infine Salmson. Gnome-Rhône aveva acquistato la licenza per il V8 ma non l'ha prodotta!

All'estero, il motore è stato costruito in Italia, Inghilterra (Wolseley), Stati Uniti (Wright) e Spagna, oltre che in Giappone (non belligerante nel 1914-1918).

All'armistizio, la produzione totale di motori Hispano-Suiza V-8 per gli Alleati raggiunse un totale sbalorditivo di 49.893 unità, di cui 35.189 in Francia, 8.976 negli Stati Uniti, 3.050 in Gran Bretagna, 2.566 in Italia e 112 in Spagna.

I posteri

Prova della loro qualità, l'8Aa rimase in produzione a Hispano-Suiza fino al 1928, l'8Ab fino al 1930 e l'8Ad e 8Fe non furono interrotti fino al 1933. Tuttavia, all'indomani della guerra, Birkigt iniziò a far evolvere questi motori, e estrapolate 12 cilindri in W, poi 12 cilindri in V che hanno battuto molti record e la cui potenza ha raggiunto, o addirittura superato, i 1000  CV per le ultime versioni del 12Y .

All'estero, il concetto di monoblocchi in lega leggera, assemblati in un unico pezzo e la cui idea era dovuta a Birkigt, è stato universalmente adottato 20 anni dopo i primi tratti di matita del geniale ingegnere svizzero.

Applicazioni

Caratteristiche

Caratteristiche principali

8A e 8B

Componenti

Prestazione

Riferimenti

  1. Manuale del motore V8 Hispano-Suiza, 1925
  2. Emmanuel Lage, Hispano-Suiza in aeronautics, uomini, aziende, motori e aerei , SAE International
  3. Brevetto Marc Birkigt FR477883 del 5 marzo 1915
  4. Brevetto Marc Birkigt FR477882 del 5 marzo 1915
  5. R. Laugier e A. Bodemer, francese motori aeronautici Docavia n o  22 e 23
  6. Jacques Lecarme, "  Ho pilotato il Loire 45  ", Le Fana de l'Aviation , n .  592,marzo 2019, p.  62-65.
  7. Brevetto Marc Birkigt FR480048 del 20 ottobre 1915
  8. Brevetto Marc Birkigt FR477884 del 5 marzo 1915
  9. Brevetto Marc Birkigt FR478052 del 16 marzo 1915
  10. Brevetto Marc Birkigt FR478097 del 20 marzo 1915

Bibliografia