WikiDer > Запуск нафты

Naphtha launch
Запуск Escher Wyss 1888 года
Альфред Нобельс алюминиевым корпусом шлюп Миньон

А запуск нафты, иногда называемый «паровой запуск», представлял собой небольшой мотор запуск, работающий от нафта двигатель. Это был сугубо американский дизайн, появившийся в результате местного законодательства, которое сделало непрактичным использование паровой запуск для личного пользования.

Нафта запускает

К 1880-м годам небольшой паровой двигатель хорошо зарекомендовал себя в качестве силового агрегата для небольших паровые запуски, а также для больших лодок. Однако законы США, вызванные некоторым прошлым взрывы котлов, требовал, чтобы все на пароходах всегда есть лицензированный инженер. Хотя это было несложно для коммерческого судна, это не позволяло использовать небольшие паровые катера в личных и развлекательных целях. Чтобы стать таким инженером, необходимо было пройти двухлетнее ученичество. Одним из немногих любителей добиться этого и стать собственным инженером была Розамунд Берджесс, жена конструктора лодок. Старлинг Берджесс.[1]

Более популярной альтернативой паровому запуску был запуск нафты, в котором использовался альтернативный источник энергии.[2] В рекламе того времени использовалась преднамеренная фраза: «У каждого свой инженер!»[3] чтобы выделить это юридическое ограничение.

Происхождение

Первый запуск нафты, судя по всему, был британским, сообщается во французском журнале. La Nature в 1888 г.[4] Этот запуск, Зефир, было изобретением Альфред Ярроу, несколько лет назад известный строитель паровых катеров. Подобные запуски были произведены в том же году швейцарской компанией. Escher Wyss AG.[5] Один из них был Альфред Нобельизящный алюминийлущеный шлюп Миньон1892 года. Другой, тоже из алюминия, был Алюминий 1894 г.

Алюминий

Первые зарегистрированные запуски американской нафты были осуществлены компанией Ofeldt из Нью-Йорка, которая впоследствии стала известна как производители двигателей на нафте.[5] Они описали это как систему «Essh» и, возможно, были лицензиатами патентов Escher Wyss. Помимо Ofeldt, полные запуски предлагали также Gas Engine and Power Co. Нью-Йорка. К 1890 году они заявили, что продали более 500 штук.[6]

Типовые запуски

Типичный запуск нафты представлял собой открытый запуск длиной около 24 футов (7,3 м). Это были прогулочные суда, предназначенные для прогулок в хорошую погоду.[7][8] В конце концов, коммерческое судно с профессиональным экипажем не пострадает от нормативной проблемы, которая привела к их изобретению. Запуск нафты появлялся в лучших кругах, в лучших яхт-клубы[9] и принадлежат некоторым знаменитым именам.[10]

Сохранившиеся примеры

Немногочисленные примеры сохранились сегодня. Некоторые источники утверждают, что один,[11] другие четыре.[12]

  • "Naphtha Launch" Фрида'". Морской музей Миннесотских озер. Архивировано из оригинал на 2008-07-23. Этот изящный 22-футовый корабль считается одним из четырех существующих.
  • «Музей старинных лодок». Музей старинных лодок, Нью-Йорк. Архивировано из оригинал на 03.01.2009. Коллекция музея с последним сохранившимся запуском нафты.

Нафта двигатель

Двигатели на нафе различных размеров
Двигатель нафта, построенный компанией Gas Engine & Power в Нью-Йорке; в Музей моряков

Нафтовый двигатель - это двигатель внешнего сгорания, в целом аналогично типу малых паровой двигатель уже используется для паровые запуски. В рабочая жидкость является нафта, которое необычно также используется в качестве жидкого топлива для питания котла. Внешний вид похож на паровой катер, имеющий небольшой вертикальный котел и вертикальные цилиндры.

Горелка для двигателя нафты использует саму нафту и аналогична горелке, используемой для паровые машины. Хотя такие удобные и саморегулирующиеся горелки на жидком топливе также использовались при паровых запусках, большинство запусков во время расцвета нафты все еще использовало твердое топливо.

Общее расположение

Чтобы избежать проблем с преждевременной конденсацией, агрегаты двигателя и котла были смонтированы вместе. Двигатели были трехцилиндровые одностороннего действия вертикальные. простое расширение двигатели с шагом коленчатого вала 120 °, чтобы обеспечить самозапуск без проблем с мертвой точкой.[я]

Котел

Котлы были спиральные. однотрубный форма. Это были однопроходные "водяная трубка" парогенераторы, где жидкость на одном конце трубки закипала к тому времени, когда она достигла конца, без какой-либо петлевой циркуляции. Подобные котлы, хотя и с обычной водой и паром, также использовались для паровых машин, таких как белый. Котел был установлен непосредственно на двигателе и заключен в кожух из полированной латуни или меди с короткой воронкой наверху. Цель воронки заключалась в том, чтобы просто выпускать дым над головами пассажиров, а не действовать как сквозняк, чтобы разжечь огонь.

Горелка

В отличие от угля или дров, применяемые струйные горелки не требовали дополнительной тяги.[ii] Котел топили с помощью струйной горелки, при этом небольшое количество нафты под давлением отводилось из котла.[5] Выступающая трубка и воронка на передней части кожуха котла (иногда их принимают за свисток) - это воздухозаборник. Топливная струя смешивается с нисходящим потоком воздуха в этой вертикальной трубе, затем смешанный воздух и топливо подается в кольцевую горелку внутри корпуса котла. Для запуска использовался ручной воздушный насос для повышения давления в топливном баке и стимулирования потока топлива вместе с предварительным нагревом змеевика горелки путем поджигания небольшого количества топлива в поддоне под ним.[5]

Не было дроссельной заслонки или регулятора оборотов двигателя. Как это обычно было в однопроходных спиральных однотрубных котлах, мощность горелки регулировалась с помощью топливного клапана, и котел реагировал достаточно быстро, чтобы этого было достаточно.[13]

Двигатель

Смазка двигателя производилась самим топливом, собранным в герметичной мокрый картер расположение под картером. Нафта топливо[iii] был приемлемым смазочным материалом, и это позволило избежать проблемы отделения смазочного масла от конденсированных паров топлива, протекающих через уплотнения поршневых колец. Однако это потребовало тщательной герметизации картера.[5]

Клапан двигателя был прост, по сравнению с современные паровые машины. Один вращающийся верхний распредвал пробегал над цилиндрами, параллельно коленвалу. Эксцентрики на этом валу задействован поперечный слайд клапан для каждого цилиндра. Распределительный вал клапанов приводился в движение с частотой вращения двигателя.[iv] шестернями от коленчатого вала. Выступающий маховик на распределительном валу позволял реверсировать двигатель аналогично редуктор с эксцентриковым клапаном за счет сдвига фазы распредвала относительно коленчатого вала.[5]

Конденсаторы

Применялись внешние водоохлаждаемые конденсаторы, простые трубы проложены под корпусом по длине киля.[5] Несмотря на очевидные риски повреждения от заземление, они, кажется, доставили мало проблем в обслуживании. Топливный бак находился в fo'csle лодки, вдали от двигателя и во избежание возгорания. Этот топливный бак находился под давлением возвращающейся нафты, что позволило избежать необходимости в топливном насосе.

Низкая точка кипения

Одной из привлекательных особенностей, которая впервые побудила изобретателей рассматривать нафту в качестве рабочего тела, была ее низкая точка кипенияпо сравнению с водой. Это позволяет сконструировать относительно простой двигатель, хотя на самом деле это ограничение эффективности такого двигателя. В то время, термодинамика уже была передовой наукой, и ограничения термодинамические циклы были хорошо поняты физиками, если не всеми инженерами. Ограничивая диапазон температур, между которыми работает двигатель, это фактически снижает потенциальную эффективность двигателя, а не увеличивает ее.[14]

Ранее Дю Трембле использовал жидкости с низкой температурой кипения. эфир двигатель 1850-х гг.[14] Это использовалось для нижний цикл как дополнение к паровой машине. Отработанное тепло отклоняется через конденсатор паровой машины использовался для кипячения эфира и привода второго цилиндра.

Другие варианты

Франк В. Офельдт

Шведско-американский изобретатель Франк Вальдемар Офельдт (1836–1904) также разработал двигатель Alco Vapor, продаваемый Alco Vapor Launch Co.[15][6] Это сгорело керосин и использовал алкоголь (возможно, древесный спирт или метанол) в качестве рабочего тела. Возможно, это было мерой, чтобы избежать патентов Escher Wyss.

Позже Офельдт разработал и более традиционный парогенераторный водотрубный паровой котел. Это было похоже на "Lune Valley"узор", центральный барабан, окруженный спиральными водяными трубками, но с неправильными клиновидными змеевиками, а не простым кругом.[16]

Двигатель Simplex

«Двигатель Simplex Naptha», построенный Часом. Уиллард из Чикаго был больше похож на внутреннее сгорание Газовый двигатель с рассчитанным Искра зажигания.[17] Это выходит за рамки данной статьи.

Опасности и взрывы

Несмотря на очевидные опасности и периодические сообщения о пожарах,[18][v] запуск нафты, судя по всему, сработал достаточно хорошо и безопасно.

Модели

Двигатель нафты не очень известен среди моделистов, но по крайней мере одна его детальная копия была создана.[20]

В популярной культуре

В романе популярного 1921 г. "Том Свифт" серии, "Том Свифт среди пожарных",[21] герой спасает пассажиров с помощью нафты, назвав его «старомодным». Автор также передает в свет комментарий, что они «несколько коварные».[21]

Нафталин локомотив

Железнодорожный локомотив с использованием твердый нафталин был построен Шнайдер-Крезо во Франции в 1913 году. Это не имело отношения к двигателю нафты. Это был двигатель внутреннего сгорания мощностью 70 л.с., похожий на бензин-парафиновый двигатель, который работал как бензиновый двигатель и после запуска и прогрева мог быть переведен на нафталин просто как более дешевое топливо. Нафталин плавился и испарялся в водяной рубашке, нагреваемой двигателем.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Возможны и другие конфигурации, но в настоящее время неизвестны.
  2. ^ Этот короткий дымоход, по сравнению с дымоходом от пара, является отличительной чертой запусков нафты на старых фотографиях.
  3. ^ Топливо того периода было ближе к современному парафину или керосину, чем к тому, что мы знаем сегодня как бензин или бензин.
  4. ^ Распределительный вал работал на частоте вращения коленчатого вала двигателя, как паровой двигатель или двухтактный двигатель, но в отличие от распредвала четырехтактный двигатель что работает в половина частота вращения коленчатого вала.
  5. ^ 12-тонный Берта Э. Хедтлер сгорел в Остров Рам в Река Мерримак в Массачусетс в Август 1903 г..[19]
  1. ^ Барри, Джеймс П. (2003). Американские моторные лодки: Золотые годы Великих озер. Классические мотоциклы. С. 10–13. ISBN 0-7603-1466-7.
  2. ^ Дюрант, Кеннет (1976). Запуск Naptha.
  3. ^ "Морской музей Миннесотских озер" (PDF). Морской музей Миннесотских озер. Архивировано из оригинал (PDF) 27 июля 2011 г.
  4. ^ Гастон Тиссандье (21 июля 1888 г.). "Le Bateau A Petrole de M. Lenoir". La Nature (на французском языке): 73., сообщается в DSelf, Naptha
  5. ^ а б c d е ж грамм Дуглас Селф. "Работает на кипящем бензине". Музей ретро-технологий.
  6. ^ а б «Морские двигатели нафта». www.oldmarineengine.com - Старый судовой двигатель.
  7. ^ H.C. Ячмень (Май 1899 г.). «Первый запуск Naptha на озере Беннетт» (фотография). www.tc.gov.yk.ca - База данных архивов Юкона.
  8. ^ "Fantail Excursion. Рекламный плакат 1996 года воссоздает сцену рубежа веков". Общество старинных и классических лодок Новой Англии. 1996. Архивировано с оригинал 27 июля 2011 г. Правильно одетая пара, сидящая в своих плетеных шезлонгах, направляется в залив на фэнтейл-катере 1890-х годов с питанием от бензина.
  9. ^ "Naptha Launch Getty, построенный Джулиусом Петерсоном в 1902 году. Двигатель Киппа построен в Оссининге". Примечания к яхт-клубу - Джей Моррис Вейл купил новый катер на основе нафты «Гетти» у Джулиуса Петерсона из Тэрритауна. Его общая длина составляет 28 футов, ширина 6 футов 2 дюйма, а двигатель - двухтактный двигатель Kipp мощностью семь лошадиных сил. Катер имеет кормовой и стоячий верхний торпедный катер. Новинка выглядит умной и будет прекрасным дополнением к флоту.
  10. ^ "Судебный отчет Форреста против Уильяма К. Вандербильта младшего, спора о праве собственности на катер нафта, который предположительно был тендером на яхту" Кармита "'". Апрель 1900 г.
  11. ^ Музей старинных лодок
  12. ^ Морской музей Миннесотских озер
  13. ^ Дж. А. Крэбтри (1970). «Автоматика управления котлами». Сделки Общества Ньюкоменов. 43: 93–112. Дои:10.1179 / тнс.1970.007.
  14. ^ а б Дуглас Селф. «Эфирные двигатели». Музей ретро-технологий.
  15. ^ "Фрэнк Вальдемар Офельдт". findagrave.com. Получено 8 апреля 2016.
  16. ^ Альберт, Земля Шлезвиг-Гольштейн (30 апреля 2006 г.). «Паровой котел Офельдт».
  17. ^ Хокинс, Н. (1897). Двигатель Simplex Naptha. Новый катецизм парового двигателя. Нью-Йорк: Тео Одель. С. 308–309.
  18. ^ "НАФТА ЗАПУСК ABLAZE. Яхты Угрозы на рандеву Нью-Йоркского яхт-клуба". Нью-Йорк Таймс. 26 июля 1904 г.
  19. ^ Департамент торговли и труда Бюро навигации Тридцать восьмой ежегодный список торговых судов Соединенных Штатов за год, закончившийся 30 июня 1906 г., Вашингтон, округ Колумбия: Правительственная типография, 1906, стр. 385.
  20. ^ "Модель пускового двигателя нафты, по патентным чертежам Фрэнка У. Офельдта 1887 года".
  21. ^ а б Виктор Эпплтон (так. сериал был написан разными писателями) (1921). Том Свифт среди пожарных. ... он включил нафту и бросил горящую спичку, чтобы зажечь ее, и это спасло его руку. Двигатели нафта мелочь коварны.
  22. ^ «Французский локомотив использует нафталин в качестве топлива». Популярная механика. Май 1914. с. 413.