Причем мотивом к поиску новых решений стали даже не концептуальные недостатки, а повышенный шум работы тогдашних ГРМ. Автолюбителям и так было не слишком комфортно передвигаться на шумной «самобеглой коляске» со «взрывным» двигателем, а тут еще и грохот клапанов! Многих конструкторов, включая Чарльза Найта, издающего в Чикаго газету и хорошо знакомого с печатным оборудованием, означенная ситуация совершенно не устраивала. В результате на свет появляется четырехтактный ДВС, лишенный, ставших уже привычными, тарельчатых клапанов! Разумеется, Чарльз не изобретал ничего принципиально нового, а взял за концепцию ранние двигатели немецкого инженера Николауса Отто.
Принцип действия
Knight на самом деле вовсе не бесклапанный, и никоим образом не похож на двухтактник. В конструкции Найта использовался механизм, состоящий из двух, скользящих вверх и вниз как друг против друга, так и относительно поршня и стенок блока цилиндров, гильз. Через определенный промежуток времени окна в них совпадали, и происходил впуск топливовоздушной смеси. Продолжая взаимное движение, они «запирались», обеспечивая необходимую для сгорания ТВС компрессию. После рабочего хода окна снова совмещались, и происходил выпуск отработавших газов.
Воспламенение ТВС: оба окна перекрыты гильзами. Фото: Youtube.comСами гильзы приводились в действие небольшими шатунами от дополнительного эксцентрикового вала, вращающегося со скоростью, равной половине оборотов коленвала. Неоспоримыми достоинствами такой схемы считалась бесшумность работы. Кроме того, в диапазоне от 500 до 1500 об/мин двигатели Knight, по сравнению с обычными силовыми установками того же рабочего объема, развивали больше мощности. Но «принцип Найта» имел не только преимущества.
Ложка дегтя в бочонке меда
В производстве двигатели с золотниковым газораспределением требовали повышенных затрат на проектирование, а также чрезвычайной точности при изготовлении. В эксплуатации моторы оказались достаточно капризными, да к тому же очень любили «подъедать» масло!
Двигатель Stearns-Knight с гильзовым газораспределением в разрезе. Фото: Youtube.comС технической точки зрения критическим моментом являлись проблемы с герметичностью цилиндров, и смазкой контактных поверхностей гильз. Уплотнения не обеспечивали требуемой компрессии, а доступные в то время ГСМ не могли работать в таких условиях. Более того, при достижении частоты вращения коленчатого вала 1600 об/мин – скорости, при которой «золотниковый двигатель» переставал превосходить обычный по удельной мощности, проблемы нарастали как снежный ком!
Silent Knight
Поскольку в Америке мотор не вызвал особого интереса, Найт принимает решение отправиться в Великобританию. Там он предложил провести испытания своего двигателя фирме Daimler. Впечатленные результатами тестов, англичане немедленно купили лицензию на производство Knight! После этого моторами американского изобретателя заинтересовались во Франции (Avions Voisin), Бельгии (Minerva) и Германии (Mercedes). Были в их числе и другие марки, например, Peugeot. К середине 20-х «безмолвный рыцарь» получил признание на родине, в США. Джон Норт Виллис, из Willys-Overland, стал ярым сторонником «золотниковых моторов», и именно эта компания произвела наибольшее количество автомобилей с двигателями Найта.
Виллис это не только «джипы»! Перед вами Willys-Knight 66B. Фото: Youtube.comНо вскоре, как и многие другие ранние технологии, Knight уступил дорогу усовершенствованным конструкциям с боковым (SV) и верхним (OHV) расположением клапанов. Эти моторы обеспечивали приемлемую шумность, к тому же оказались дешевле. Уже к началу 30-х ни одна компания не захотела продлевать лицензию на выпуск Knight. Willys-Overland продержались дольше всех, но и они прекратили производство такого агрегата в 1932 году.
Во время Второй мировой англичане использовали моторы с гильзовым газораспределением в авиации, но и там безжалостный технический прогресс, в лице реактивных двигателей, не оставил им шанса. Silent Knight стали еще одним тупиковым ответвлением на древе эволюции ДВС, не сумевшим преодолеть «естественный отбор».
