Samuel Brown (ingeniero)

Samuel Brown (1799 – 16 de septiembre de 1849) fue un ingeniero e inventor inglés a quien se le atribuye el desarrollo de uno de los primeros ejemplos de un motor de combustión interna , a principios del siglo XIX.

Brown, tonelero de profesión (también patentó mejoras en la maquinaria para la fabricación de barriles y otros recipientes), ^[1] ha sido descrito como el «padre del motor de gas». Mientras vivía en Eagle Lodge, en la zona de Brompton , al oeste de Londres , entre 1825 y 1835, desarrolló «el primer motor de gas que, sin duda, hacía un trabajo real y fue un éxito mecánico». Instaló dos motores con fines de demostración en los terrenos de la Logia. ^[2]

Su obituario le atribuye el mérito de ser el inventor del motor de vacío de gas y de la hélice de tornillo. ^[3]

En las patentes del 4 de diciembre de 1823 y del 22 de abril de 1826, ^[4] Brown propuso llenar una cámara cerrada con una llama de gas y expulsar así el aire; luego condensó la llama inyectando agua y operó un motor de aire mediante el escape en el vacío parcial así obtenido. La idea fue evidentemente sugerida por la máquina de vapor de condensación de James Watt , en la que se empleó una llama en lugar de vapor para obtener un vacío. ^[5]

Brown diseñó más tarde un motor que utilizaba hidrógeno como combustible , un ejemplo temprano de un motor de combustión interna . Se basaba en un antiguo motor Newcomen , tenía un cilindro de combustión y uno de trabajo separados , y se enfriaba con agua contenida dentro de una carcasa o revestimiento de cilindros, que circulaba alrededor de los cilindros (el agua se mantenía en constante movimiento mediante la acción de una bomba y se enfriaba nuevamente por contacto con el aire exterior). ^[6] Tenía una capacidad de 8.800 cc, pero su potencia nominal era de solo 4 hp. ^[7] Probó el motor usándolo para propulsar un vehículo por Shooter's Hill el 27 de mayo de 1826. ^{[8] [9]}

"En 1826, el señor Samuel Brown aplicó su motor de gas y vacío... a un carruaje y subió la colina de Shooter para satisfacción de numerosos espectadores. Sin embargo, el gran gasto que implicaba el funcionamiento de un motor de gas y vacío impidió su adopción". ^[10]

En 1828 se volvió a exhibir el carruaje propulsado por motor de vacío, esta vez circulando por Hammersmith Road con varios caballeros dentro o sobre él y a una velocidad de 7 millas por hora. ^[11]

El 1 de febrero de 1827, Brown demostró la capacidad de una versión de su motor de vacío de gas para propulsar un barco fluvial en el Támesis (esto siguió a una prueba fallida en enero de 1827). Se instaló en un cúter de 36 pies de un tipo común en el Támesis y movía dos ruedas de paletas. ^[12] Se afirmó que su velocidad era de 7-8 mph (6 nudos). El gas utilizado era gas de agua , es decir, la mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono obtenida al pasar agua sobre coque al rojo vivo. Se dijo que el beneficio de usar gas de agua generado a partir del vapor en lugar del vapor en sí era un factor de 30, además de que se decía que el peso del motor era de 600 libras en comparación con las 2 a 3 toneladas de un motor de vapor equivalente. Este experimento había sido financiado por la Canal Gas Engine Company, que se reunió el mismo día y después de discutir los experimentos a pesar de reconocer el éxito de la prueba decidió liquidar la empresa en lugar de recaudar más fondos. ^[13]

En 1832, Brown hizo una demostración de tres de sus motores de diferentes tipos y construcciones en sus instalaciones de Eagle Lodge, Old Brompton. ^[14] Los tres motores estaban en funcionamiento y uno era del mismo tipo que el que había estado funcionando con éxito en el Canal de Croydon elevando el nivel del agua desde un nivel inferior a uno superior desde junio de 1830. La economía del motor del Canal de Croydon era interesante, ya que el gas que consumía se fabricaba convirtiendo el carbón en coque . El valor del coque y el alquitrán de hulla resultantes de la fabricación del gas excedía sustancialmente el coste del carbón, la renta del suelo, las reparaciones, etc., por lo que el motor de vacío a gas obtenía una ganancia de más de 100 libras al año antes de considerar el trabajo útil que estaba realizando. Desafortunadamente, la economía del Canal de Croydon no era tan sólida y cerró en 1836. El motor de vacío de gas completo con gasómetro in situ en Croydon Common se subastó como negocio en funcionamiento en 1837. ^[15] Se describió como capaz de elevar agua a una altura de 11 pies a una velocidad de 2000 galones por minuto.

Los informes de un caso judicial de 1834 revelan que Brown and Company había sido contratada para construir un gran motor de vacío de gas para bombear los pantanos de Soham . ^[16] Este motor había sido diseñado para bombear 7805 galones de agua por minuto, elevando agua 14 pies a 14 golpes por minuto. No cumplía con las especificaciones y solo entregaba dos tercios de su potencia nominal, con una elevación de 10 pies y 6 pulgadas.

El motor de vacío de gas se convertiría finalmente en un éxito comercial. En 1853-1854 Eugenio Barsanti y Felice Matteucci inventaron y patentaron el motor Barsanti-Matteucci , que era una forma diferente de motor de vacío de gas. ^{[17] [18]} Desarrollado posteriormente por Otto & Langen en Alemania, fue puesto en producción mundial (fuera de Alemania) por Crossley de Manchester entre 1867 y 1877. Se pueden ver ejemplos de esta forma de motor en funcionamiento en el Museo del Motor Anson . Este éxito surgió de una demostración del motor en la Feria Mundial de París en 1867, donde se demostró que era mucho más eficiente que el motor de gas de producción actual de Lenoir , que era impulsado por la presión resultante de la quema del gas, en lugar de un vacío. Sin embargo, el éxito del motor de vacío duró poco después de la creación de motores que comprimían la mezcla de gas y aire antes de encenderla.

• Cronología de las tecnologías del hidrógeno
• Historia del motor de combustión interna

• Horst O. Hardenberg, La Edad Media de la máquina ICE, Warrendale, 1999, páginas 97–114.

• El motor de hidrógeno del reverendo W. Cecil, 1820