套筒气门发动机——“沉默的骑士”

沉默之旅：查尔斯耶鲁奈特和沉默骑士引擎的诞生

20世纪初，在传统提升阀的喧嚣声中，聪明的美国工程师查尔斯·耶鲁·奈特（Charles Yale Knight）试图重新定义汽车的安静。他的汽车工程事业始于一辆三轮诺克斯汽车，提升阀的无情噪音激发了他对卓越替代品的追求。

受到早期奥托发动机和他父亲的锯木厂机械的启发，奈特走上了一条革命性的道路。在 LB Kilbourne 的资金支持下，他于 1903 年开发了一款实验性发动机，并演变为双滑动套筒原理——“沉默骑士”发动机的基石。

查尔斯·耶鲁·奈特：早年

查尔斯·耶鲁·奈特 (Charles Yale Knight) 进入汽车行业的历程的标志是他 16 岁时就提前辍学，开始从事汽车制造事业。尽管美国制造商在试图出售他的发动机设计时持怀疑态度，但奈特的决心促使他从芝加哥搬到了英国。在那里，他与戴姆勒和兰彻斯特合作，开发了戴姆勒 TB22，并因证明该概念的可行性而获得杜瓦工程奖。

沉默的交响曲：套筒阀发动机如何运行

Silent Knight 发动机的核心在于创新的双滑动套筒设计，与传统的提升阀机构不同。与依靠阀门打开和关闭来控制空气和废气流量的传统发动机不同，套筒阀门发动机的工作原理不同。

在奈特的设计中，每个气缸都包含两个圆柱形套筒——一个外套筒和一个内套筒。活塞位于内套筒内，两套筒可独立滑动。由偏心轴驱动的小连杆控制套筒的运动。这些套筒上端的端口有助于排气口和进气口的打开和关闭，从而调节气体流量。

这种配置有几个优点：

静音操作： 套筒的滑动动作降低了与传统提升阀相关的机械噪音，从而使发动机显着安静 - 因此获得“静音骑士”的绰号。
提高效率： 该设计允许更大的进气口和排气口，增强发动机在高转速下的呼吸。这有助于提高性能和效率。
减少维护： 没有弹簧和复杂的阀门机构，消除了功率损失和频繁调整的需要，提供免维护的体验。
清洁燃烧室： 套筒阀设计可以使用单个中央火花塞实现清洁燃烧室，因为无需容纳多个阀门。

成功的交响曲：戴姆勒的认可和采用

奈特创新的成功引起了全球的共鸣。戴姆勒被该发动机的优点所吸引，于 1908 年 4 月签署了一项协议，在“英格兰和殖民地”的许可下生产 Knight 发动机。由弗雷德里克·兰彻斯特博士领导的精致“沉默骑士”发动机赢得了《汽车画报》的赞誉，导致戴姆勒完全转向套筒阀发动机。

到 1908 年 10 月，戴姆勒已生产了 600 台发动机，推动“沉默骑士”汽车进入市场。值得注意的是，蒙塔古勋爵称赞了该车的安静性、平稳性和燃油效率。甚至威尔士亲王也成为了赞助人，巩固了沉默骑士的皇室联系。

进步与挑战：套筒气门发动机面世

套筒气门发动机具有多项优点，包括改善高转速下的呼吸、高效的燃烧室以及减少维护。然而，这些创新也带来了密封问题、高油耗和复杂加工等挑战。

尽管面临挑战，套筒阀设计仍将其应用范围扩展到航空领域，为二战期间的英国战斗机提供动力。 Napier Sabre 发动机在霍克台风等标志性飞机中占有一席之地，证明了其成功。

从黄昏到复兴：穿越时空的旅程

Knight 汽车发动机制造的衰落始于 30 年代初，因为 OHV、OHC 和多气门发动机在制造和许可复杂性和成本不高的情况下超越了 Knight 发动机的性能。 1939 年 Panhard Dynamic 是最后一辆配备 Knight 发动机的量产车。

在一场壮观的绝唱中，Bristol Centaurus 和 Napier Sabre 展示了 20 世纪 30 年代末套筒阀的威力。快进到 21 世纪，加利福尼亚州圣卡洛斯的 Pinnacle Technologies 复兴了这一概念。他们对套筒气门发动机的现代诠释旨在提高效率和减少排放，这暗示着潜在的复苏。