증기 기관. 증기 기관의 현대판. 증기 기관의 기술 데이터

19세기 초에 확장을 시작했습니다. 그리고 이미 그 당시에는 산업용 대형 유닛뿐만 아니라 장식용 유닛도 건설되었습니다. 그들의 고객 대부분은 자신과 아이들을 즐겁게 하고 싶어하는 부유한 귀족이었습니다. 증기 기관이 사회 생활에 확고하게 자리 잡은 후 장식용 기관은 대학과 학교에서 교육 모델로 사용되기 시작했습니다.

오늘날의 증기 기관

20세기 초에 증기 기관의 관련성은 쇠퇴하기 시작했습니다. 장식용 미니 엔진을 계속 생산한 몇 안되는 회사 중 하나는 영국 회사 Mamod로 오늘날에도 그러한 장비의 샘플을 구입할 수 있습니다. 그러나 그러한 증기 기관의 비용은 쉽게 200파운드를 초과하는데, 이는 이틀 저녁 동안 장신구로 적지 않은 금액입니다. 또한 모든 종류의 메커니즘을 스스로 조립하려는 사람들에게는 자신의 손으로 간단한 증기 기관을 만드는 것이 훨씬 더 흥미 롭습니다.

매우 간단합니다. 불은 물 가마솥을 데웁니다. 온도의 작용에 따라 물은 피스톤을 밀어 증기로 변합니다. 탱크에 물이 있는 한 피스톤에 연결된 플라이휠이 회전합니다. 이것은 증기 기관의 표준 레이아웃입니다. 그러나 모델과 완전히 다른 구성을 조립할 수 있습니다.

글쎄, 이론적인 부분에서 더 흥미로운 것들로 넘어갑시다. 자신의 손으로 무언가를하는 데 관심이 있고 이국적인 자동차에 놀란다면이 기사는 당신을위한 것입니다. 여기서 우리는 기꺼이 이야기 할 것입니다. 다양한 방법자신의 손으로 증기 기관을 조립하는 방법. 동시에 메커니즘을 만드는 과정 자체가 출시보다 기쁨을 줍니다.

방법 1: DIY 미니 증기 기관

시작하겠습니다. 우리 손으로 가장 간단한 증기 기관을 조립합시다. 도면, 복잡한 도구 및 특별한 지식이 필요하지 않습니다.

우선, 우리는 모든 음료에서 섭취합니다. 아래쪽 1/3을 자릅니다. 결과적으로 날카로운 모서리가 생기므로 펜치로 안쪽으로 구부려야합니다. 우리는 자신을 자르지 않도록 조심스럽게이 작업을 수행합니다. 대부분의 알루미늄 캔은 바닥이 오목하기 때문에 수평을 맞춰야 합니다. 딱딱한 표면에 손가락으로 세게 누르면 충분합니다.

결과 "유리"의 상단 가장자리에서 1.5cm 떨어진 곳에 서로 마주 보는 두 개의 구멍을 만들어야합니다. 직경이 3mm 이상이어야하므로 구멍 펀치를 사용하는 것이 좋습니다. 항아리 바닥에 장식용 양초를 놓습니다. 이제 우리는 일반적인 테이블 호일을 가져 와서 주름을 잡은 다음 미니 버너를 모든면에 감쌉니다.

미니 노즐

다음으로 15-20cm 길이의 구리 튜브 조각을 가져와야합니다.이것이 구조를 움직이는 주요 메커니즘이 될 것이기 때문에 내부가 비어 있어야합니다. 튜브의 중앙 부분을 연필에 2~3회 감아 작은 나선을 얻습니다.

이제 곡선 위치가 양초 심지 바로 위에 놓이도록 이 요소를 배치해야 합니다. 이를 위해 튜브에 문자 "M"의 모양을 지정합니다. 동시에 은행에 뚫린 구멍을 통해 내려가는 단면을 표시합니다. 따라서 동관은 심지 위에 단단히 고정되어 있으며 그 가장자리는 일종의 노즐입니다. 구조가 회전하려면 "M 요소"의 반대쪽 끝을 다른 방향으로 90도 구부릴 필요가 있습니다. 증기 기관의 설계가 준비되었습니다.

엔진 시동

항아리는 물이 담긴 용기에 넣습니다. 이 경우 튜브의 가장자리가 표면 아래에 있어야합니다. 노즐이 충분히 길지 않으면 캔 바닥에 약간의 무게를 추가할 수 있습니다. 그러나 전체 엔진을 가라앉히지 않도록 주의하십시오.

이제 튜브에 물을 채워야 합니다. 이렇게하려면 한쪽 가장자리를 물 속으로 낮추고 두 번째 가장자리를 튜브를 통해 마치 공기를 끌어들일 수 있습니다. 우리는 항아리를 물 속으로 내립니다. 우리는 촛불의 심지에 불을 붙입니다. 얼마 후 나선형의 물은 증기로 바뀌고 압력을 받으면 노즐의 반대쪽 끝에서 날아갑니다. 항아리는 용기에서 충분히 빨리 회전하기 시작할 것입니다. 이것이 우리가 DIY 증기 기관을 얻은 방법입니다. 보시다시피 모든 것이 간단합니다.

성인용 증기 기관 모델

이제 작업을 복잡하게 합시다. 우리 손으로 더 심각한 증기 기관을 조립합시다. 먼저 페인트 통을 가져와야합니다. 완전히 깨끗한지 확인해야 합니다. 바닥에서 2-3cm 떨어진 벽에 15 x 5cm 크기의 직사각형을 자르고 긴면이 항아리 바닥과 평행하게 배치됩니다. 금속 메쉬에서 12 x 24cm 면적의 조각을 자르고 긴 변의 양쪽 끝에서 6cm를 측정하고 이 부분을 90도 각도로 구부립니다. 우리는 6cm의 다리가있는 12 x 12cm 면적의 작은 "플랫폼 테이블"을 얻고 결과 구조를 캔 바닥에 설치합니다.

뚜껑 둘레에 여러 개의 구멍을 만들고 뚜껑의 절반을 따라 반원에 배치해야 합니다. 구멍의 직경은 약 1cm가 바람직하며 이는 내부의 적절한 환기를 보장하기 위해 필요합니다. 증기 기관은 화재의 근원에 도달하지 않으면 제대로 작동할 수 없습니다. 충분한공기.

주요 요소

우리는 구리 튜브에서 나선형을 만듭니다. 약 6미터의 1/4인치(0.64cm) 부드러운 구리 튜브가 필요합니다. 우리는 한쪽 끝에서 30cm를 측정합니다.이 지점에서 시작하여 각각 직경 12cm의 나선을 5회 회전해야 합니다. 나머지 파이프는 직경 8cm의 링 15개로 구부러져 있으므로 다른 쪽 끝에는 20cm의 자유관이 남아 있어야 합니다.

두 리드 모두 항아리 뚜껑에 있는 통풍구를 통과합니다. 직선 부분의 길이가 이것에 충분하지 않은 것으로 판명되면 나선형의 한 바퀴를 구부릴 수 있습니다. 석탄은 사전 설치된 플랫폼에 배치됩니다. 이 경우 나선은 이 사이트 바로 위에 배치해야 합니다. 석탄은 차례 사이에 조심스럽게 배치됩니다. 이제 은행을 닫을 수 있습니다. 결과적으로 우리는 엔진에 동력을 공급할 화실을 얻었습니다. 증기 기관은 거의 자신의 손으로 완료됩니다. 조금 남았습니다.

물 탱크

이제 다른 페인트 캔을 가져와야하지만 크기는 더 작습니다. 뚜껑 중앙에 직경 1cm의 구멍이 뚫려 있으며 항아리 측면에 두 개의 구멍이 더 뚫려 있습니다.

그들은 두 개의 껍질을 가지고 있으며 그 중심에는 구리관의 직경으로 구멍이 있습니다. 한쪽 크러스트에 25cm의 플라스틱 파이프를 삽입하고 다른 쪽 크러스트에 10cm를 삽입하여 가장자리가 코르크에서 거의 나오지 않도록 합니다. 작은 항아리의 아래쪽 구멍에 긴 튜브가 있는 크러스트를 삽입하고 위쪽 구멍에 짧은 튜브를 삽입합니다. 큰 깡통 위에 작은 깡통을 놓아 바닥의 구멍이 큰 깡통의 환기 통로 반대쪽에 오도록 합니다.

결과

결과는 다음 디자인이어야 합니다. 물을 작은 항아리에 붓고 바닥의 구멍을 통해 구리관으로 흐릅니다. 구리 용기를 가열하는 나선형 아래에 불이 붙습니다. 뜨거운 증기가 튜브 위로 올라갑니다.

메커니즘이 완성되기 위해서는 피스톤과 플라이휠을 구리관 상단에 부착해야 합니다. 결국 열에너지연소는 바퀴의 기계적 회전력으로 변환됩니다. 존재 큰 금액 다양한 계획그런 엔진을 만들기 위해 외부 연소그러나 그들 모두에는 항상 두 가지 요소, 즉 불과 물이 관련되어 있습니다.

이 디자인 외에도 스팀을 조립할 수 있지만 이것은 완전히 별도의 기사를 위한 자료입니다.

스마트폰 시대의 대부분의 사람들이 보기에 자동차는 증기 견인- 이것은 미소를 유발하는 고풍스러운 것입니다. 자동차 산업 역사의 증기 페이지는 매우 밝았으며 그것 없이는 일반적으로 현대 운송을 상상하기 어렵습니다. 석유 로비스트뿐만 아니라 입법부의 회의론자들이 아무리 강경하다 할지라도, 다른 나라부부를 위해 자동차 개발을 제한했지만 잠시 동안 만 성공했습니다. 결국 증기 자동차는 스핑크스와 같습니다. 부부를위한 자동차 (즉, 외연 기관)에 대한 아이디어는 오늘날과 관련이 있습니다.

스마트폰 시대의 대부분의 사람들의 마음에 증기 동력 자동차는 미소를 가져다주는 고풍스러운 것입니다.

그래서 1865년 영국에서는 증기를 이용한 고속 자주식 객차의 움직임을 금지했습니다. 그들은 도시 주변을 3km / h보다 빠르게 움직이는 것이 금지되었고 일반 마차에 탄 말을 놀라게하지 않기 위해 증기를 내뿜지 않았습니다. 이미 1933년에 증기 트럭에 대한 가장 심각하고 실질적인 타격은 대형 차량에 대한 세금에 관한 법률이었습니다. 그리고 석유 제품 수입에 대한 관세가 인하된 1934년에만 휘발유의 승리와 디젤 엔진증기 이상.

영국에서만 그들이 그렇게 우아하고 냉혈한 방식으로 진보를 비웃을 여유가 있었습니다. 미국, 프랑스, 이탈리아에서 발명가 매니아의 환경은 말 그대로 아이디어로 뜨거워졌고 증기 자동차는 새로운 모양과 특성을 얻었습니다. 영국 발명가는 증기 차량 개발에 상당한 기여를했지만 당국의 법률과 편견으로 인해 내연 기관과의 전투에 완전히 참여할 수 없었습니다. 그러나 모든 것에 대해 순서대로 이야기합시다.

선사 시대 참조

증기차 개발의 역사는 증기기관의 출현과 개량의 역사와 떼려야 뗄 수 없는 관계입니다. 1세기에 A.D. 이자형. 알렉산드리아의 헤론은 증기로 금속 공을 회전시키는 아이디어를 제안했지만 그의 아이디어는 재미에 불과했습니다. 발명가들에게는 다른 아이디어가 더 흥미로웠지만 증기 보일러를 처음으로 바퀴에 달았던 사람은 수도승 Ferdinand Verbst였습니다. 1672년. 그의 "장난감"도 재미로 취급되었습니다. 그러나 다음 40년은 증기 기관의 역사에 헛되지 않았습니다.

아이작 뉴턴의 자주식 마차 프로젝트(1680), 기계공 토마스 세이버리의 화재 장치(1698), 토마스 뉴커먼의 대기 장치(1712)는 증기를 사용하여 기계 작업을 할 수 있는 엄청난 잠재력을 보여주었습니다. 처음에는 증기 기관이 광산에서 물을 퍼내고 짐을 들어 올렸지만 18세기 중반까지 영국 기업에는 이미 수백 대의 증기 기관이 있었습니다.

증기 기관이란 무엇입니까? 증기는 어떻게 바퀴를 움직일 수 있습니까? 증기 기관의 원리는 간단합니다. 물은 닫힌 탱크에서 증기 상태로 가열됩니다. 증기는 튜브를 통해 닫힌 실린더로 배출되고 피스톤을 짜냅니다. 중간 커넥팅 로드를 통해 이 병진 운동이 플라이휠 샤프트로 전달됩니다.

실제로 증기 보일러 작동에 대한 이 개략도에는 심각한 단점이 있습니다.

증기의 첫 번째 부분은 클럽에서 터졌고 냉각된 피스톤은 자체 무게로 인해 다음 사이클을 위해 내려갔습니다. 실제로 증기 보일러 작동에 대한 이 개략도에는 심각한 단점이 있습니다. 증기 압력 제어 시스템의 부재는 종종 보일러 폭발로 이어졌습니다. 보일러를 작동 상태로 만드는 데는 많은 시간과 연료가 필요했습니다. 지속적인 연료 보급과 증기 플랜트의 거대한 크기는 단점의 목록을 증가시켰습니다.

새로운 기계는 1765년 James Watt에 의해 제안되었습니다. 그는 피스톤에 의해 짜낸 증기를 추가 응축실로 보내 보일러에 물을 지속적으로 추가할 필요가 없도록 했습니다. 마침내 1784년에 그는 증기의 운동을 재분배하여 피스톤을 양방향으로 밀어내는 방법의 문제를 해결했습니다. 그가 만든 스풀 덕분에 증기 기관은 사이클 사이에 중단 없이 작동할 수 있었습니다. 이러한 복동 열기관의 원리는 대부분의 증기 기술의 기초가 되었습니다.

증기 기관의 생성에 많은 작업이 수행되었습니다. 똑똑한 사람. 결국 이것은 거의 무에서 에너지를 얻는 간단하고 저렴한 방법입니다.

증기 동력 자동차의 역사에 대한 작은 일탈

그러나 이 지역에서 영국인의 성공이 아무리 거창하더라도 증기 기관을 최초로 바퀴에 장착한 사람은 프랑스인 Nicolas Joseph Cugno였습니다.

Cugno의 첫 번째 증기 자동차

그의 차는 1765년에 도로에 나타났습니다. 유모차의 속도는 9.5km / h의 기록이었습니다. 그 안에 발명가는 바람에 날릴 수 있는 승객을 위해 4개의 좌석을 제공했습니다. 평균 속도 3.5km/h 이 성공은 발명가에게 충분하지 않은 것처럼 보였습니다.

1km마다 물을 채우고 새로운 불을 지피기 위해 멈춰야 하는 것은 큰 단점이 아니라 당시의 기술 수준이었습니다.

그는 총을 위한 트랙터를 발명하기로 결정했습니다. 그래서 앞에 거대한 가마솥이 달린 삼륜 마차가 탄생했습니다. 1km마다 물을 채우고 새로운 불을 지피기 위해 멈춰야 하는 것은 큰 단점이 아니라 당시의 기술 수준이었습니다.

1770년 모델의 다음 Cugno 모델의 무게는 약 1.5톤이었습니다. 새로운 카트는 7km/h의 속도로 약 2톤의 화물을 운송할 수 있습니다.

Maestro Cugno는 증기 기관을 만드는 아이디어에 더 관심이 있었습니다. 고압. 그는 보일러가 폭발할 수 있다는 사실에 당황하지도 않았습니다. 보일러 아래에 화실을 놓고 그와 함께 "모닥불"을 운반하는 아이디어를 생각해 낸 것은 Cugno였습니다. 또한 그의 "카트"는 당연히 첫 번째 트럭이라고 부를 수 있습니다. 후원자의 사임과 일련의 혁명으로 인해 주인은 모델을 본격적인 트럭으로 개발할 수 없었습니다.

독학으로 올리버 에반스와 그의 양서류

증기 기관을 만드는 아이디어는 보편적이었습니다. 북미 주에서 발명가 Oliver Evans는 Watt의 기계를 기반으로 약 50개의 증기 플랜트를 만들었습니다. James Watt는 설치 공간을 줄이기 위해 제분소용 증기 기관을 설계했습니다. 그러나 Oliver Evans는 그의 수륙 양용 증기 자동차로 세계적인 명성을 얻었습니다. 1789년 미국에서 그의 첫 번째 자동차는 육상 및 수중 테스트를 성공적으로 통과했습니다.

전지형 차량의 프로토타입이라고 할 수 있는 양서류에 Evans는 증기압이 10기압인 기계를 설치했습니다!

9미터 길이의 자동차 보트의 무게는 약 15톤이었습니다. 증기 기관은 뒷바퀴와 프로펠러를 구동했습니다. 그건 그렇고, Oliver Evans는 고압 증기 기관 제작의 지지자이기도 했습니다. 전지형 차량의 프로토타입이라고 할 수 있는 양서류에 Evans는 증기압이 10기압인 기계를 설치했습니다!

18세기와 19세기의 발명가들이 21세기의 기술을 손끝에 가졌다면 얼마나 많은 기술이 나왔을지 상상이 가시나요!? 그리고 어떤 기술!

증기 자동차 Stanley의 XX 세기와 204km / h

예! 18세기는 증기 운송의 발전에 강력한 자극을 주었습니다. 자체 추진 증기 카트의 수많은 다양한 디자인은 유럽과 미국의 도로에서 말이 끄는 차량을 점점 희석시키기 시작했습니다. 20세기 초까지 증기 동력 자동차는 크게 보급되었고 그 시대의 친숙한 상징이 되었습니다. 사진 그대로입니다.

18세기는 증기 운송의 발전에 강력한 원동력이 되었습니다.

Stanley 형제가 1897년에 미국에서 증기 자동차 생산에 진지하게 참여하기로 결정했을 때 매각한 것은 사진 회사였습니다. 그들은 잘 팔리는 증기 자동차를 만들었습니다. 그러나 이것은 그들의 야심찬 계획을 만족시키기에 충분하지 않았습니다. 결국, 그들은 그러한 많은 자동차 제조업체 중 하나에 불과했습니다. 그래서 그들은 "로켓"을 설계하기 전까지였습니다.

Stanley 형제가 1897년에 미국에서 증기 자동차 생산에 진지하게 참여하기로 결정했을 때 매각한 것은 사진 회사였습니다.

확실히 Stanley 자동차는 영광을 누렸지 믿을 수 있는 차. 증기 장치는 뒤쪽에 있었고 보일러는 휘발유 또는 등유 토치를 사용하여 가열되었습니다. 증기 2 기통 복동 모터 회전의 플라이휠 리어 액슬체인 전송을 통해. Stanley Steamer에서는 보일러 폭발 사례가 없었습니다. 그러나 그들에게는 물보라가 필요했습니다.

물론 스탠리 자동차는 신뢰할 수 있는 자동차라는 평판을 얻었습니다.

그들의 "로켓"으로 그들은 전 세계에 스플래시를 만들었습니다. 1906년 시속 205.4km! 아무도 그렇게 빨리 가지 않았다! 내연기관 자동차가 이 기록을 5년 만에 깨뜨렸습니다. 합판 증기 "로켓"스탠리는 모양을 정의 경주용 자동차앞으로 몇 년 동안. 그러나 1917년 이후 Stanley Steamer는 값싼 Ford T와의 경쟁을 점점 더 많이 경험하고 은퇴했습니다.

도블 형제의 독특한 증기 자동차

이 유명한 가족은 합당한 저항을 할 수 있었습니다. 가솔린 엔진 1930년대 초반까지. 그들은 기록을 위해 차를 만든 것이 아닙니다. 형제들은 증기 자동차를 진정으로 사랑했습니다. 그렇지 않으면, 그들이 발명한 벌집형 라디에이터와 점화 버튼을 어떻게 설명할 수 있겠습니까? 그들의 모형은 작은 기관차와 같지 않았습니다.

아브넬 형제와 요한이 혁명을 일으켰다 증기 수송.

Abner와 John 형제는 증기 운송에 혁명을 일으켰습니다. 움직이기 위해 그의 차는 10-20분 동안 워밍업할 필요가 없었습니다. 점화 버튼은 기화기에서 연소실로 등유를 펌핑했습니다. 그는 예열 플러그로 불을 붙인 후 거기에 도착했습니다. 물은 몇 초 만에 데워졌고, 1분 30초 후에 증기가 필요한 압력을 만들어 내고 갈 수 있었다.

배기 증기는 응축 및 후속 사이클 준비를 위해 라디에이터로 보내졌습니다. 따라서 2000km의 원활한 주행을 위해 Doble 자동차는 시스템에 90리터의 물과 몇 리터의 등유만 필요했습니다. 아무도 그런 수익성을 제공할 수 없습니다! 아마도 1917년 디트로이트 모터쇼에서 Stanley가 Doble 형제의 모델을 만나 생산을 중단하기 시작했을 것입니다.

Model E는 20년대 후반 가장 호화로운 자동차이자 도블 증기차의 최신 버전이 되었습니다. 가죽 인테리어, 나무와 코끼리 뼈의 광택 요소는 차 안의 부유한 소유자를 기쁘게 했습니다. 이러한 캐빈에서는 최대 160km / h의 속도로 마일리지를 즐길 수 있습니다. 발사 순간과 점화 순간이 25초 밖에 걸리지 않았습니다. 1.2톤 무게의 자동차가 120km/h까지 가속하는 데 10초가 더 걸렸다!

이러한 모든 고속 특성은 4기통 엔진에 통합되었습니다. 2개의 피스톤은 140기압의 고압에서 증기로 밀어냈고, 나머지 2개는 냉각된 저압 증기를 허니컴 콘덴서-라디에이터로 보냈다. 그러나 30 년대 전반부에 Doble 형제의 이러한 미녀는 생산을 중단했습니다.

증기 트럭

그러나 화물 운송에서 증기 견인이 빠르게 발전했다는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 증기 자동차가 속물을 알레르기가되게 한 것은 도시에서였습니다. 그러나 상품은 도시뿐만 아니라 어떤 날씨에도 배달되어야 합니다. 시외 버스와 군용 장비는 어떻습니까? 거기에 작은 차는 내릴 수 없습니다.

화물 운송은 승용차보다 한 가지 중요한 이점이 있습니다. 이것이 치수입니다.

화물 운송은 승용차보다 한 가지 중요한 이점이 있습니다. 이것이 치수입니다. 그들은 당신이 차의 어느 곳에서나 강력한 발전소를 배치 할 수 있습니다. 또한 운반 용량과 처리량만 증가합니다. 그리고 트럭이 어떻게 생겼는지 항상 주의를 기울이는 것은 아닙니다.

증기 트럭 중에서 나는 영국의 센티넬과 소련의 NAMI를 강조하고 싶습니다. 물론 Foden, Fowler, Yorkshire와 같은 다른 많은 사람들이있었습니다. 그러나 가장 끈기있게 밝혀진 것은 Sentinel과 NAMI였으며 지난 세기의 50 년대 말까지 생산되었습니다. 그들은 어떤 작업을 할 수 있습니다 고체 연료- 석탄, 목재, 이탄. 이 증기 트럭의 잡식성으로 인해 유가의 영향을 넘어서 도달하기 어려운 장소에서도 사용할 수 있습니다.

영어 억양의 워커홀릭 산티넬

이 두 트럭은 제조 국가만 다른 것이 아닙니다. 증기 발생기의 위치 원칙도 달랐습니다. 센티넬은 보일러에 대한 증기 기관의 상부 및 하부 배열이 특징입니다. 최상부 위치에서 증기발생기는 뜨거운 증기를 시스템으로 브리지와 연결된 엔진실에 직접 공급했습니다. 카르단 샤프트. 증기 기관의 낮은 위치, 즉 섀시에서 보일러는 물을 가열하고 파이프를 통해 증기를 엔진에 공급하여 온도 손실을 보장했습니다.

센티넬은 보일러에 대한 증기 기관의 상부 및 하부 배열이 특징입니다.

증기 기관의 플라이휠에서 카르단으로의 체인 변속기의 존재는 두 유형 모두에서 일반적이었습니다. 이를 통해 디자이너는 고객에 따라 센티넬 생산을 일원화할 수 있었습니다. 인도와 같은 더운 나라에서는 보일러와 엔진이 더 낮고 분리된 증기 트럭이 생산되었습니다. 추운 겨울이있는 국가의 경우 - 상부 결합 유형.

인도와 같은 더운 나라에서는 보일러와 엔진이 더 낮고 분리된 증기 트럭이 생산되었습니다.

많은 입증된 기술이 이 트럭에 사용되었습니다. 기어박스가 있거나 없는 스풀 및 증기 분배 밸브, 단동 및 복동 모터, 고압 또는 저압. 그러나 이것은 영국식 증기 트럭의 수명을 연장하지 못했습니다. XX세기 50년대 말까지 생산되어 제2차 세계대전 전후에도 군복무를 했지만 여전히 부피가 크고 증기기관차와 흡사했다. 그리고 그들의 추기경 근대화에 이해관계인이 없었기 때문에 그들의 운명은 봉인되었다.

XX세기 50년대 말까지 생산되어 제2차 세계대전 전후에도 군복무를 했지만 여전히 부피가 크고 증기기관차와 흡사했다.

누구에게 무엇을, 우리에게 - 미국

전쟁으로 황폐해진 경제를 살리기 위해 소련, 적어도 도달하기 어려운 곳, 즉 북부와 시베리아에서 석유 자원을 낭비하지 않는 방법을 찾아야했습니다. 소련 엔지니어들은 오버헤드 4기통 직동 증기 엔진이 있는 Sentinel의 설계를 연구하고 자신의 "체임벌린에 대한 답"을 개발할 기회를 받았습니다.

30년대에 러시아 연구소와 설계국은 목재 산업을 위한 대체 트럭을 만들기 위해 반복적으로 시도했습니다.

30년대에 러시아 연구소와 설계국은 목재 산업을 위한 대체 트럭을 만들기 위해 반복적으로 시도했습니다. 하지만 매번 케이스는 테스트 단계에서 멈췄다. 자신의 경험과 포획된 증기 차량을 연구할 기회를 사용하여 엔지니어는 그러한 증기 트럭의 필요성에 대한 국가의 지도력을 설득할 수 있었습니다. 게다가 휘발유는 석탄보다 24배나 비싸다. 그리고 타이가의 장작 비용으로 일반적으로 언급 할 수 없습니다.

Yu. Shebalin이 이끄는 디자이너 그룹은 스팀 장치를 최대한 단순화했습니다. 그들은 4기통 엔진과 보일러를 하나의 장치로 결합하여 차체와 운전실 사이에 배치했습니다. 이 설치를 직렬 YaAZ (MAZ) -200의 섀시에 놓습니다. 증기의 작용과 그 응축은 닫힌 사이클에서 결합되었습니다. 벙커에서 목재 잉곳의 공급은 자동으로 수행되었습니다.

이것이 NAMI-012, 아니 오히려 오프로드 숲에서 탄생한 방법입니다. 분명히 고체 연료의 벙커 공급 원리와 증기 기관의 위치 트럭가스 발생기의 관행에서 차용되었습니다.

숲의 주인의 운명 - NAMI-012

국내 스팀의 특성 플랫 베드 트럭그리고 목재 운반선 NAMI-012는 그러한

적재 능력 - 6톤
속도 - 45km / h
급유 없는 범위 - 80km, 급수를 갱신할 수 있는 경우 150km
저속에서의 토크 - 기본 YaAZ-200보다 거의 5배 높은 240kgm
자연 순환 보일러는 25 기압의 압력을 생성하고 증기를 420 ° C의 온도로 가져 왔습니다.
이젝터를 통해 저수지에서 직접 급수 가능
모든 금속 운전실에는 후드가없고 앞으로 밀렸습니다.
속도는 공급/차단 레버를 사용하여 엔진의 증기 양으로 제어되었습니다. 그것의 도움으로 실린더는 25/40/75%로 채워졌습니다.
하나 후진 기어그리고 3개의 풋 컨트롤.

증기 트럭의 심각한 단점은 트랙 100km당 400kg의 장작을 소비하고 추운 날씨에 보일러에서 물을 제거해야 한다는 것이었습니다.

증기 트럭의 심각한 단점은 트랙 100km당 400kg의 장작을 소비하고 추운 날씨에 보일러에서 물을 제거해야 한다는 것이었습니다. 그러나 첫 번째 샘플에 존재하는 주요 단점은 로드되지 않은 상태에서 열악한 개통성이었습니다. 그런 다음 프론트 액슬이 후방에 비해 캐빈과 스팀 장치로 과부하 된 것으로 나타났습니다. 우리는 전 륜구동 YaAZ-214에 현대화 된 증기 발전소를 설치하여이 작업에 대처했습니다. 이제 NAMI-018 목재 운반선의 출력이 125마력으로 증가했습니다.

그러나 전국으로 퍼질 시간이 없어 지난 세기의 50년대 후반에 증기 발생 트럭이 모두 처분되었습니다.

그러나 전국으로 퍼질 시간이 없어 지난 세기의 50년대 후반에 증기 발생 트럭이 모두 처분되었습니다. 그러나 가스 발생기와 함께. 자동차 개조 비용, 경제적 영향 및 조작 용이성은 휘발유 및 디젤 트럭에 비해 노동 집약적이었고 의심스러웠습니다. 더욱이, 이때까지 석유 생산은 이미 소비에트 연방에서 확립되고 있었습니다.

빠르고 저렴한 현대식 증기 자동차

증기 동력 자동차의 아이디어가 영원히 잊혀졌다고 생각하지 마십시오. 이제 가솔린 및 디젤 연료를 사용하는 내연 기관을 대체하는 엔진에 대한 관심이 크게 증가하고 있습니다. 세계의 석유 매장량은 무제한이 아닙니다. 예, 석유 제품의 비용은 지속적으로 증가하고 있습니다. 설계자들은 내연기관을 개선하기 위해 열심히 노력하여 아이디어가 거의 한계에 다다랐습니다.

전기 자동차, 수소 자동차, 가스 발생기 및 증기 자동차가 다시 뜨거운 화두가 되었습니다. 안녕, 잊혀진 19세기!

이제 가솔린 및 디젤 연료를 사용하는 내연 기관을 대체하는 엔진에 대한 관심이 크게 증가하고 있습니다.

영국 엔지니어(다시 영국!)가 증기 기관의 새로운 가능성을 시연했습니다. 그는 증기 동력 자동차의 관련성을 보여주기 위해 Inspuration을 만들었습니다. 그의 아이디어는 기록을 위해 만들어졌습니다. 274km / h - 이것은 7.6m 자동차에 설치된 12개의 보일러에 의해 가속되는 속도입니다. 40리터의 물만 있으면 액화 가스가 증기 온도를 순식간에 400°C까지 올릴 수 있습니다. 로켓이 세운 증기 동력 자동차의 속도 기록을 깨는 데 역사가 103년이 걸렸다고 생각해 보십시오!

현대식 증기 발생기에서는 가루 석탄 또는 연료유, 액화 가스와 같은 기타 저렴한 연료를 사용할 수 있습니다. 그렇기 때문에 증기 자동차는 항상 인기를 얻었고 앞으로도 인기가 있을 것입니다.

그러나 환경 친화적인 미래가 오기 위해서는 석유 로비스트들의 저항을 다시 극복해야 합니다.

증기 기관이 사용되었습니다. 구동 모터펌핑 스테이션, 기관차, 증기선, 트랙터, 증기 자동차 및 기타 차량오. 증기 기관은 기업에서 기계의 광범위한 상업적 사용에 기여했으며 18세기 산업 혁명의 에너지 기반이었습니다. 증기 기관은 나중에 더 효율적인 내연 기관, 증기 터빈, 전기 모터 및 원자로로 대체되었습니다.

작동 중인 증기 엔진

발명과 개발

증기로 구동되는 최초의 알려진 장치는 1세기에 알렉산드리아의 헤론에 의해 기술되었으며, 이른바 "헤론의 목욕" 또는 "애올리필"입니다. 볼에 고정된 노즐에서 접선 방향으로 나오는 증기는 볼을 회전시킵니다. 증기의 기계적 운동으로의 변환은 로마 시대 이집트에서 알려지고 간단한 장치에 사용된 것으로 추정됩니다.

최초의 산업용 엔진

설명된 장치 중 어느 것도 실제로 유용한 문제를 해결하는 수단으로 사용되지 않았습니다. 생산에 사용된 최초의 증기 기관은 1698년 영국의 군사 엔지니어 Thomas Savery가 설계한 "소방차"였습니다. Savery는 1698년에 그의 장치에 대한 특허를 받았습니다. 왕복식 증기 펌프였으며 컨테이너가 냉각될 때마다 증기의 열이 손실되기 때문에 분명히 매우 효율적이지 않았으며 증기의 고압으로 인해 때때로 탱크 및 엔진 파이프라인이 작동하기 때문에 다소 위험했습니다. 폭발했다. 이 장치는 물레방아의 바퀴를 돌리고 광산에서 물을 퍼 올리는 데 사용할 수 있기 때문에 발명가는 이를 "광부의 친구"라고 불렀습니다.

그런 다음 1712년 영국 대장장이 Thomas Newcomen은 자신의 " 자연흡기 엔진", 상업적 수요가 있을 수 있는 최초의 증기 기관이었습니다. Newcomen이 크게 감소한 개선된 Savery 증기 기관이었습니다. 작동 압력쌍. Newcomen은 런던 왕립 학회에서 개최한 Papin의 실험에 대한 설명을 기반으로 했으며 Papin과 함께 일한 Robert Hooke 학회 회원을 통해 액세스할 수 있었습니다.

Newcomen 증기 기관의 다이어그램.
– 증기는 보라색, 물은 파란색으로 표시됩니다.
– 열린 밸브는 녹색으로 표시되고 닫힌 밸브는 빨간색으로 표시됩니다.

Newcomen 엔진의 첫 번째 적용은 깊은 광산에서 물을 퍼 올리는 것이었습니다. 광산 펌프에서 로커는 광산으로 펌프실로 내려가는 막대에 연결되었습니다. 추력의 왕복 운동은 펌프의 피스톤으로 전달되어 상단에 물을 공급했습니다. 초기 Newcomen 엔진의 밸브는 손으로 열고 닫았습니다. 첫 번째 개선은 기계 자체에 의해 구동되는 밸브의 자동화였습니다. 전설에 따르면 이 개선은 밸브를 열고 닫아야 했던 소년 험프리 포터(Humphrey Potter)가 1713년에 만들었다고 합니다. 지겨워지면 밸브 손잡이를 밧줄로 묶고 아이들과 놀러 갔다. 1715년까지 엔진 자체의 메커니즘에 의해 구동되는 레버 제어 시스템이 이미 만들어졌습니다.

러시아 최초의 2기통 진공 증기 기관은 1763년 정비공 I. I. Polzunov에 의해 설계되었으며 Barnaul Kolyvano-Voskresensky 공장에서 송풍기 벨로우즈를 구동하기 위해 1764년에 제작되었습니다.

Humphrey Gainsborough는 1760년대에 모델 콘덴서 증기 기관을 만들었습니다. 1769년에 스코틀랜드의 정비공인 James Watt(아마 Gainsborough의 아이디어를 사용하여)는 Newcomen의 진공 엔진에 대한 최초의 주요 개선 사항에 대한 특허를 취득하여 연료 효율성을 훨씬 높였습니다. Watt의 기여는 피스톤과 실린더가 증기 온도에 있는 동안 별도의 챔버에서 진공 엔진의 응축 단계를 분리하는 것이었습니다. Watt는 Newcomen 엔진에 몇 가지 더 중요한 세부 사항을 추가했습니다. 그는 증기를 배출하기 위해 실린더 내부에 피스톤을 배치하고 피스톤의 왕복 운동을 구동 휠의 회전 운동으로 변환했습니다.

이러한 특허를 바탕으로 Watt는 버밍엄에 증기 기관을 만들었습니다. 1782년까지 Watt의 증기 기관은 Newcomen의 증기 기관보다 3배 이상 효율적이었습니다. 와트 엔진의 효율성 향상은 산업에서 증기 동력의 사용으로 이어졌습니다. 또한 Newcomen 엔진과 달리 Watt 엔진은 회전 운동을 전달할 수 있도록 하면서도 초기 모델증기 기관의 경우 피스톤은 커넥팅 로드에 직접 연결되지 않고 로커에 연결되었습니다. 이 엔진은 이미 현대 증기 기관의 주요 기능을 갖추고 있습니다.

효율성의 추가 증가는 고압 증기의 사용이었습니다(미국인 Oliver Evans 및 영국인 Richard Trevithick). R. Trevithick은 "Cornish 엔진"으로 알려진 고압 산업용 단일 행정 엔진을 성공적으로 제작했습니다. 50psi 또는 345kPa(3.405기압)에서 작동했습니다. 그러나 압력이 증가함에 따라 기계와 보일러의 폭발 위험도 높아져 초기에 수많은 사고가 발생했습니다. 그런 점에서 고압기계의 가장 중요한 요소는 과압을 방출하는 안전밸브였다. 신뢰할 수 있고 안전한 작동경험의 축적과 장비의 건설, 운영 및 유지 보수 절차의 표준화로 시작되었습니다.

프랑스 발명가 Nicolas-Joseph Cugnot는 1769년에 최초로 작동하는 자체 추진 증기 차량인 "fardier à vapeur"(증기 카트)를 시연했습니다. 아마도 그의 발명은 최초의 자동차로 간주될 수 있습니다. 자체 추진 증기 트랙터는 탈곡기, 프레스 등 다른 농업 기계를 작동시키는 기계적 에너지의 이동 소스로 매우 유용한 것으로 판명되었습니다. 1788년에 John Fitch가 만든 증기선은 이미 필라델피아(펜실베니아)와 벌링턴(뉴욕 주) 사이의 델라웨어 강. 그는 30명의 승객을 태우고 시속 7~8마일의 속도로 이동했습니다. J. Fitch의 증기선은 좋은 육로가 경로와 경쟁했기 때문에 상업적으로 성공하지 못했습니다. 1802년 스코틀랜드 엔지니어 William Symington은 경쟁력 있는 증기선을 제작했으며 1807년 미국 엔지니어 Robert Fulton은 최초의 상업적으로 성공한 증기선에 동력을 공급하기 위해 Watt 증기 엔진을 사용했습니다. 1804년 2월 21일, Richard Trevithick이 제작한 최초의 자체 추진 철도 증기 기관차가 South Wales의 Merthyr Tydfil에 있는 Penydarren 제철소에 전시되었습니다.

왕복 증기 기관

왕복 엔진은 증기 동력을 사용하여 밀폐된 챔버 또는 실린더에서 피스톤을 움직입니다. 피스톤의 왕복 운동은 피스톤 펌프의 경우 선형 운동으로 기계적으로 변환되거나 공작 기계 또는 차량 바퀴의 회전 부품을 구동하기 위한 회전 운동으로 변환될 수 있습니다.

진공 기계

초기 증기 기관은 처음에는 "소방차"라고 불렸고 "대기" 또는 "응축" 와트 엔진이라고도 합니다. 그들은 진공 원리에 따라 작업했기 때문에 "진공 엔진"으로도 알려져 있습니다. 이러한 기계는 피스톤 펌프를 구동하기 위해 작동했지만 어쨌든 다른 목적으로 사용되었다는 증거는 없습니다. 진공 형 증기 기관의 작동 중에 사이클이 시작될 때 저압 증기가 작업실 또는 실린더로 유입됩니다. 그런 다음 입구 밸브가 닫히고 증기가 냉각되고 응축됩니다. Newcomen 엔진에서 냉각수는 실린더에 직접 분사되고 응축수는 응축수 수집기로 빠져 나옵니다. 이것은 실린더에 진공을 생성합니다. 실린더 상단의 대기압은 피스톤을 누르고 피스톤을 아래로 움직이게 하는 것, 즉 파워 스트로크입니다.

기계의 작동 실린더를 지속적으로 냉각 및 재가열하는 것은 매우 낭비적이고 비효율적이었지만 이러한 증기 기관은 등장하기 전보다 더 깊은 곳에서 물을 펌핑할 수 있었습니다. 그 해에 Watt가 Matthew Boulton과 협력하여 제작한 증기 기관 버전이 등장했으며, 그 주요 혁신은 별도의 특수 챔버(응축기)에서 응축 과정을 제거한 것입니다. 이 챔버를 냉수조에 넣고 밸브로 닫힌 튜브로 실린더에 연결했습니다. 특수한 소형 진공 펌프(응축수 펌프의 원형)가 응결실에 부착되어 로커로 구동되며 응축기에서 응결수를 제거하는 데 사용되었습니다. 생성된 온수는 특수 펌프(공급 펌프의 원형)에 의해 보일러로 다시 공급되었습니다. 또 다른 급진적 혁신은 작동 실린더의 상단을 닫는 것이었습니다. 상단은 이제 저압 증기였습니다. 동일한 증기가 실린더의 이중 재킷에 존재하여 일정한 온도를 유지했습니다. 피스톤이 위로 움직이는 동안 이 증기는 특수 튜브를 통해 실린더의 하부로 전달되어 다음 스트로크 동안 응축됩니다. 실제로 기계는 "대기"를 중단했으며 이제 그 힘은 저압 증기와 얻을 수 있는 진공 사이의 압력 차이에 달려 있습니다. Newcomen 증기 기관에서는 피스톤 위에 소량의 물을 붓고 피스톤을 윤활했지만 Watt의 엔진에서는 이것이 불가능하게 되었습니다. 이제 증기가 실린더의 상부에 있기 때문에 그리스와 오일의 혼합물. 실린더 로드 스터핑 박스에도 동일한 그리스가 사용되었습니다.

진공 증기 기관은 효율성의 명백한 한계에도 불구하고 18세기 보일러 기술의 일반적인 낮은 수준과 상당히 일치하는 저압 증기를 사용하여 비교적 안전했습니다. 기계의 동력은 낮은 증기압, 실린더 크기, 보일러의 연료 연소 및 수분 증발 속도, 응축기 크기에 의해 제한되었습니다. 최대 이론 효율은 피스톤 양쪽의 상대적으로 작은 온도 차이로 인해 제한되었습니다. 이것은 산업용 진공 기계를 너무 크고 비싸게 만들었습니다.

압축

증기 기관 실린더의 출구 포트는 피스톤이 끝 위치에 도달하기 전에 약간 닫히고 실린더에 약간의 배기 증기가 남습니다. 이는 작동 주기에 압축 단계가 있음을 의미하며, 이는 극단적인 위치에서 피스톤의 움직임을 늦추는 소위 "증기 쿠션"을 형성합니다. 게다가 없애준다 급락신선한 증기가 실린더에 들어갈 때 흡입 단계의 맨 처음 압력.

전진

"스팀 쿠션"의 설명된 효과는 피스톤이 극한 위치에 도달하는 것보다 약간 더 일찍 실린더로의 신선한 증기의 흡입이 시작된다는 사실, 즉 흡입의 일부 전진이 있다는 사실에 의해 향상됩니다. 이 전진은 피스톤이 신선한 증기의 작용으로 작동 행정을 시작하기 전에 증기가 이전 단계의 결과로 발생한 데드 스페이스, 즉 흡배기 채널 및 피스톤 운동에 사용되지 않는 실린더의 부피.

간단한 확장

단순 팽창은 증기가 실린더에서 팽창할 때만 작동하고 배기 증기가 대기로 직접 방출되거나 특수 응축기로 들어가는 것으로 가정합니다. 그런 다음 증기의 잔류 열은 예를 들어 방이나 차량을 가열하고 보일러에 들어가는 물을 예열하는 데 사용할 수 있습니다.

화합물

고압 기계 실린더의 팽창 과정에서 증기의 온도는 팽창에 비례하여 떨어집니다. 열 교환(단열 과정)이 없기 때문에 증기는 실린더를 떠나는 것보다 더 높은 온도에서 실린더로 들어갑니다. 실린더의 이러한 온도 변동은 프로세스의 효율성을 감소시킵니다.

이 온도차를 다루는 방법 중 하나는 1804년 영국 엔지니어 Arthur Wolfe에 의해 제안되었습니다. Wulff 고압 복합 증기 기관. 이 기계에서는 증기 보일러의 고온 증기가 고압 실린더로 들어간 다음 더 낮은 온도와 압력에서 배출 된 증기가 저압 실린더 (또는 실린더)로 들어갑니다. 이것은 각 실린더의 온도 강하를 줄여 일반적으로 온도 손실을 줄이고 전체 계수를 향상시켰습니다. 유용한 조치증기 기관. 저압 증기는 부피가 더 커서 더 많은 실린더 부피가 필요했습니다. 따라서 복합 기계에서 저압 실린더는 고압 실린더보다 더 큰 직경(때로는 더 길기도 함)을 가졌습니다.

이 배열은 증기 팽창이 두 단계로 발생하기 때문에 "이중 팽창"으로도 알려져 있습니다. 때로는 하나의 고압 실린더가 두 개의 저압 실린더에 연결되어 거의 동일한 크기의 실린더 3개가 생성되었습니다. 그러한 계획은 균형을 잡기가 더 쉬웠습니다.

2기통 컴파운딩 기계는 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

크로스 컴파운드- 실린더가 나란히 위치하고 증기 전도 채널이 교차합니다.
탠덤 컴파운드- 실린더는 직렬로 배열되어 하나의 로드를 사용합니다.
앵글 컴파운드- 실린더는 일반적으로 90도 각도로 서로 비스듬히 있으며 하나의 크랭크에서 작동합니다.

1880년대 이후, 복합 증기 기관은 제조 및 운송 분야에서 널리 보급되었으며 증기선에 사실상 사용되는 유일한 유형이 되었습니다. 증기 기관차에 대한 사용은 부분적으로 철도 운송에서 증기 기관의 어려운 작동 조건으로 인해 너무 복잡한 것으로 판명된 만큼 널리 사용되지 않았습니다. 복합 기관차는 결코 주류 현상이 되지 않았지만(특히 영국에서는 매우 드물었고 1930년대 이후에는 전혀 사용되지 않음) 여러 국가에서 어느 정도 인기를 얻었습니다.

다중 확장

삼중 팽창 증기 기관의 단순화된 다이어그램.
보일러에서 나오는 고압 증기(빨간색)는 기계를 통과하여 응축기를 저압(파란색)으로 유지합니다.

복합 계획의 논리적 개발은 추가 확장 단계를 추가하여 작업 효율성을 높였습니다. 그 결과 3중 또는 4중 확장 기계로 알려진 다중 확장 계획이 탄생했습니다. 이러한 증기 기관은 일련의 복동 실린더를 사용했으며 각 단계마다 부피가 증가했습니다. 때로는 저압 실린더의 부피를 늘리는 대신 일부 복합 기계에서와 같이 수를 늘리는 것이 사용되었습니다.

오른쪽 이미지는 작동 중인 3중 팽창 증기 기관을 보여줍니다. 증기는 기계를 통해 왼쪽에서 오른쪽으로 흐릅니다. 각 실린더의 밸브 블록은 해당 실린더의 왼쪽에 있습니다.

이러한 유형의 증기 기관의 출현은 선박 엔진의 크기와 중량 요구 사항이 그다지 엄격하지 않았기 때문에 함대와 특히 관련이 있게 되었으며, 가장 중요한 것은 이 방식으로 인해 배기 증기를 담수를 보일러로 되돌려 보내는 것(보일러에 전원을 공급하기 위해 짠 바닷물을 사용하는 것은 불가능했습니다). 지상 기반 증기 기관은 일반적으로 물 공급에 문제가 없었기 때문에 배기 증기를 대기로 방출할 수 있었습니다. 따라서 이러한 계획은 특히 복잡성, 크기 및 무게를 고려할 때 관련성이 낮습니다. 다중 팽창 증기 기관의 지배는 증기 터빈의 출현과 광범위한 사용으로 끝났습니다. 그러나 현대의 증기 터빈은 흐름을 고압, 중압 및 저압 실린더로 나누는 동일한 원리를 사용합니다.

직류 증기 엔진

관류식 증기 기관은 전통적인 증기 분배 방식의 증기 기관 고유의 단점을 극복하려는 시도의 결과로 탄생했습니다. 사실 일반 증기 기관의 증기는 실린더의 양쪽에 있는 동일한 창이 증기의 입구와 출구 모두에 사용되기 때문에 이동 방향을 끊임없이 변경합니다. 배기 증기가 실린더를 떠날 때 실린더의 벽과 증기 분배 채널을 냉각시킵니다. 따라서 신선한 증기는 에너지의 특정 부분을 가열하는 데 소비하므로 효율성이 떨어집니다. 관류식 증기 엔진에는 각 단계의 끝에서 피스톤에 의해 열리고 증기가 실린더를 떠나는 추가 포트가 있습니다. 이것은 증기가 한 방향으로 이동하고 실린더 벽의 온도 구배가 다소 일정하게 유지됨에 따라 기계의 효율성을 향상시킵니다. 단일 확장이 있는 관류식 기계는 기존의 증기 분배가 있는 복합 기계와 거의 동일한 효율성을 보여줍니다. 또한 그들은 더 많은 일을 할 수 있습니다. 높은 회전수따라서 증기 터빈이 출현하기 전에는 높은 회전 속도가 필요한 발전기를 구동하는 데 자주 사용되었습니다.

관류식 증기 기관은 단동 또는 복동입니다.

증기 터빈

증기 터빈은 터빈 로터라고 하는 단일 축에 고정된 일련의 회전 디스크와 고정자라고 하는 베이스에 고정된 일련의 고정 디스크가 교대로 회전하는 것입니다. 로터 디스크에 블레이드가 있습니다. 밖의, 증기가 이 블레이드에 공급되어 디스크를 회전시킵니다. 고정자 디스크에는 반대 각도로 설정된 유사한 블레이드가 있어 증기 흐름을 다음 회전자 디스크로 리디렉션하는 역할을 합니다. 각 로터 디스크와 해당 고정자 디스크를 터빈 스테이지라고 합니다. 각 터빈의 단계의 수와 크기는 공급되는 속도와 압력의 증기의 유용한 에너지를 최대화하는 방식으로 선택됩니다. 터빈을 떠나는 배기 증기는 응축기로 들어갑니다. 터빈은 매우 고속, 따라서 다른 장비로 회전을 전달할 때 일반적으로 특수 강압 변속기가 사용됩니다. 또한 터빈은 회전 방향을 변경할 수 없으며 종종 추가 역회전 메커니즘이 필요합니다(때로는 추가 역회전 단계가 사용됨).

터빈은 증기 에너지를 직접 회전으로 변환하며 왕복 운동을 회전으로 변환하기 위한 추가 메커니즘이 필요하지 않습니다. 또한 터빈은 왕복 기계보다 더 작고 출력 샤프트에 일정한 힘을 가합니다. 터빈은 더 단순한 설계이기 때문에 유지보수가 덜 필요한 경향이 있습니다.

다른 유형의 증기 기관

신청

증기 엔진은 용도에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

고정 기계

스팀 해머

쿠바, 오래된 설탕 공장의 증기 기관

고정식 증기 기관은 사용 모드에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

압연기, 스팀 윈치 및 이와 유사한 장치와 같이 자주 정지하고 방향을 바꿔야 하는 가변형 기계.
거의 멈추지 않고 회전 방향을 변경할 필요가 없는 동력 기계. 여기에는 발전소의 동력 엔진뿐만 아니라 산업용 엔진전기 견인이 널리 사용되기 전에 공장, 공장 및 케이블 철도에서 사용되었습니다. 저출력 엔진은 해양 모델 및 특수 장치에 사용됩니다.

스팀 윈치는 기본적으로 고정식 엔진이지만 베이스 프레임에 장착되어 움직일 수 있습니다. 앵커에 케이블로 고정하고 자체 추력으로 새 위치로 이동할 수 있습니다.

운송 차량

증기 엔진은 다음과 같은 다양한 유형의 차량에 동력을 공급하는 데 사용되었습니다.

육상 차량:
- 증기 자동차
- 증기 트랙터
- 스팀 굴삭기, 심지어
증기 비행기.

러시아에서는 1834년 E.A.와 M.E. Cherepanov가 Nizhny Tagil 공장에서 최초의 작동 증기 기관차를 건설하여 광석을 운송했습니다. 그는 시속 13마일의 속도로 발전했으며 200파운드(3.2톤) 이상의 화물을 운반했습니다. 첫 번째 철도의 길이는 850m였습니다.

증기 기관의 장점

증기 기관의 주요 장점은 거의 모든 열원을 사용하여 증기 기관으로 변환할 수 있다는 것입니다. 기계 작업. 이것은 내연 기관과 구별되며, 각 유형에는 다음을 사용해야 합니다. 특정 종류연료. 이 이점은 원자력을 사용할 때 가장 두드러집니다. 원자로는 기계적 에너지를 생성할 수 없고 증기 엔진(보통 증기 터빈)을 구동하는 증기를 생성하는 데 사용되는 열만 생성하기 때문입니다. 또한 태양 에너지와 같이 내연 기관에서 사용할 수 없는 다른 열원이 있습니다. 흥미로운 방향은 다른 깊이에서 세계 해양의 온도 차이 에너지를 사용하는 것입니다.

다른 유형의 외부 연소 엔진도 스털링 엔진과 같은 유사한 특성을 가지고 있습니다. 이 엔진은 매우 높은 효율을 제공할 수 있지만 최신 유형의 증기 엔진보다 훨씬 크고 무겁습니다.

증기 기관차는 낮은 대기압으로 인해 효율성이 떨어지지 않기 때문에 높은 고도에서 잘 작동합니다. 증기 기관차는 저지대에서 더 현대적인 유형의 기관차로 오랫동안 대체되었다는 사실에도 불구하고 라틴 아메리카의 산악 지역에서 여전히 사용됩니다.

스위스(Brienz Rothhorn)와 오스트리아(Schafberg Bahn)에서는 건증기를 사용하는 새로운 증기 기관차가 그 가치를 입증했습니다. 이 유형의 증기 기관차는 스위스 기관차 및 기계 작업(SLM)의 모델을 기반으로 개발되었으며 롤러 베어링 사용, 현대적인 단열, 연료로 사용되는 경유 연소, 개선된 증기 파이프라인과 같은 많은 현대적 개선 사항이 있습니다. , 등. 결과적으로 이 기관차는 연료 소비가 60% 낮고 유지 관리 요구 사항이 훨씬 낮습니다. 이러한 기관차의 경제적 특성은 현대의 디젤 및 전기 기관차와 비슷합니다.

또한 증기 기관차는 디젤 및 전기 기관차보다 훨씬 가벼우며 특히 산악 철도에 해당합니다. 증기 기관의 특징은 동력을 바퀴에 직접 전달하는 변속기가 필요하지 않다는 것입니다.

능률

증기를 대기로 배출하는 증기 엔진의 실제 효율(보일러 포함)은 1~8%이지만, 응축기와 유로 확장이 있는 엔진은 효율을 최대 25% 이상까지 향상시킬 수 있습니다.

흔히 '증기 엔진' 하면 증기 기관차나 스탠리 스티머 자동차가 떠오르지만 이러한 메커니즘의 사용은 운송에만 국한되지 않습니다. 약 2,000년 전에 원시 형태로 처음 만들어진 증기 기관은 지난 3세기 동안 가장 큰 전기 공급원이 되었으며 오늘날 증기 터빈은 세계 전기의 약 80%를 생산합니다. 이러한 메커니즘 뒤에 있는 물리적 힘의 특성을 더 잘 이해하려면 여기에 제안된 방법 중 하나를 사용하여 일반 재료로 자신의 증기 기관을 만드는 것이 좋습니다! 시작하려면 1단계로 이동하세요.

단계

깡통으로 만든 증기 기관(어린이용)

6.35cm의 거리에서 알루미늄 캔의 바닥을 자릅니다. 금속 가위를 사용하여 알루미늄 캔의 바닥을 높이의 약 1/3까지 고르게 자릅니다.

펜치로 베젤을 구부리고 누릅니다.날카로운 모서리를 방지하려면 캔 가장자리를 안쪽으로 구부리십시오. 이 작업을 수행할 때 부상을 입지 않도록 주의하십시오.

병 바닥을 안쪽에서 아래로 눌러 평평하게 만듭니다.대부분의 알루미늄 음료 캔에는 안쪽으로 구부러진 둥근 바닥이 있습니다. 바닥을 손가락으로 누르거나 바닥이 평평한 작은 유리를 사용하여 바닥을 평평하게 합니다.

상단에서 1.3cm 뒤로 물러나서 항아리의 반대쪽에 두 개의 구멍을 만드십시오. 구멍을 만들려면 종이 구멍 펀치와 망치가 달린 못이 모두 적합합니다. 지름이 3밀리미터가 조금 넘는 구멍이 필요합니다.

병 중앙에 작은 가열 양초를 놓습니다.호일을 구겨서 움직이지 않도록 촛불 아래와 주위에 놓습니다. 이러한 양초는 일반적으로 특수 스탠드로 제공되므로 왁스가 녹아 알루미늄 캔으로 흘러 들어가지 않아야 합니다.

15~20cm 길이의 동관 중앙 부분을 연필에 2~3바퀴 감아 코일을 만듭니다. 3mm 튜브는 연필 주위에서 쉽게 구부러져야 합니다. 항아리의 상단을 가로지르는 충분한 곡선 튜브와 각 측면에 직선으로 5cm가 더 필요합니다.

튜브의 끝을 항아리의 구멍에 삽입하십시오.사문석의 중심은 양초 심지 위에 있어야 합니다. 튜브의 양쪽 측면에 있는 직선 섹션의 길이가 동일한 것이 바람직합니다.

펜치로 파이프 끝을 구부려 직각을 만듭니다.튜브의 직선 부분을 구부려 캔의 다른 면에서 반대 방향을 봅니다. 그 다음에 다시항아리 바닥 아래로 떨어지도록 구부립니다. 모든 것이 준비되면 다음과 같은 결과가 나타납니다. 튜브의 구불구불한 부분은 양초 위의 병 중앙에 위치하고 병의 양쪽에서 반대 방향을 바라보는 두 개의 기울어진 "노즐"로 전달됩니다.

튜브의 끝이 잠겨 있어야 하는 동안 항아리를 물 한 그릇에 담그십시오.귀하의 "보트"는 표면에 단단히 고정되어야 합니다. 튜브의 끝이 물에 충분히 잠겨 있지 않으면 항아리를 조금 더 무겁게 만들지 만 어떤 경우에도 익사하지 마십시오.

튜브에 물을 채웁니다.가장 쉬운 방법은 한쪽 끝을 물에 담그고 다른 쪽 끝을 빨대처럼 당기는 것입니다. 손가락으로 튜브의 배출구 하나를 막고 수도꼭지에서 흐르는 물 아래에서 다른 배출구를 교체할 수도 있습니다.

촛불을 켜십시오.잠시 후 튜브의 물이 가열되어 끓습니다. 증기로 변하면서 "노즐"을 통해 빠져나와 전체 병이 그릇에서 회전하기 시작합니다.

페인트통 증기기관차(성인용)

4리터 페인트 캔 바닥 근처에 직사각형 구멍을 자릅니다.바닥 근처의 항아리 측면에 15 x 5 cm 수평 직사각형 구멍을 만드십시오.

이 캔(및 다른 사용된 캔)에 라텍스 페인트만 포함되어 있는지 확인하고 사용하기 전에 비눗물로 철저히 씻어야 합니다.

금속 메쉬의 12 x 24cm 스트립을 자릅니다.각 모서리에서 길이를 따라 90o 각도로 6cm 구부립니다. 두 개의 6cm "다리"가 있는 12 x 12cm 정사각형 "플랫폼"으로 끝납니다. "다리"가 아래로 향하도록 항아리에 넣고 절단 구멍의 가장자리와 정렬합니다.

뚜껑 둘레에 구멍의 반원을 만드십시오.그런 다음 증기 기관에 열을 공급하기 위해 캔에 담긴 석탄을 태울 것입니다. 산소가 부족하면 석탄이 잘 연소되지 않습니다. 병이 필요한 환기를 하려면 가장자리를 따라 반원을 형성하는 뚜껑에 여러 개의 구멍을 뚫거나 천공하십시오.
- 이상적으로 통풍구의 직경은 약 1cm여야 합니다.
구리관으로 코일을 만드십시오.지름 6mm의 연동관 약 6m를 취하여 한쪽 끝에서 30cm를 측정한 다음 이 지점에서 시작하여 지름 12cm로 5바퀴 감고 나머지 파이프 길이를 15바퀴 8바퀴로 구부립니다. 지름이 cm입니다. 약 20cm가 남습니다.

코일의 양쪽 끝을 덮개의 통풍구로 통과시키십시오.코일의 양쪽 끝이 위를 향하도록 구부리고 덮개의 구멍 중 하나를 통해 양쪽을 통과시킵니다. 파이프의 길이가 충분하지 않으면 회전 중 하나를 약간 구부려야합니다.

항아리에 사문석과 숯을 넣으십시오.메쉬 플랫폼에 사문석을 놓습니다. 코일 주변과 내부 공간을 숯으로 채웁니다. 뚜껑을 단단히 닫으십시오.

작은 병에 튜브용 구멍을 뚫습니다.리터 병 뚜껑 중앙에 직경 1cm의 구멍을 뚫고 병 측면에 직경 1cm의 구멍 두 개를 뚫습니다. 뚜껑.

밀봉된 플라스틱 튜브를 작은 병의 측면 구멍에 삽입합니다.구리 튜브의 끝을 사용하여 두 플러그의 중앙에 구멍을 만드십시오. 25cm 길이의 단단한 플라스틱 튜브를 한 플러그에 삽입하고 같은 튜브 10cm 길이를 다른 플러그에 삽입합니다. 더 긴 튜브가 있는 코르크를 작은 병의 하단 구멍에 삽입하고 짧은 튜브가 있는 코르크를 상단 구멍에 삽입합니다. 클램프로 각 플러그에 튜브를 고정합니다.

큰 병의 튜브를 작은 병의 튜브에 연결합니다.마개 튜브가 더 큰 항아리의 통풍구에서 반대쪽을 향하도록 하여 더 큰 항아리 위에 더 작은 항아리를 놓습니다. 금속 테이프를 사용하여 하단 플러그에서 구리 코일 하단에서 나오는 튜브까지 튜브를 고정합니다. 그런 다음 상단 플러그의 튜브를 코일 상단에서 나오는 튜브에 유사하게 고정합니다.

정션 박스에 구리 튜브를 삽입합니다.망치와 드라이버를 사용하여 둥근 금속 전기 상자의 중앙을 제거합니다. 고정 링으로 전기 케이블 아래에 클램프를 고정합니다. 15cm의 1.3cm 구리 튜브를 케이블 타이에 삽입하여 튜브가 상자의 구멍 아래 몇 센티미터 돌출되도록 합니다. 이 끝의 가장자리를 망치로 안쪽으로 뭉개십시오. 튜브의 이 끝을 작은 병 뚜껑의 구멍에 삽입합니다.

젓가락에 꼬치를 넣습니다.길이 1.5cm, 지름 0.95cm의 속이 빈 나무 은못의 한쪽 끝을 일반 나무 꼬치에 꽂아주세요.
- 엔진이 작동하는 동안 꼬챙이와 다웰은 "피스톤" 역할을 합니다. 피스톤 움직임을 더 잘 보기 위해 작은 종이 "깃발"을 붙일 수 있습니다.
작업을 위해 엔진을 준비합니다.더 작은 상단 캔에서 정션 박스를 제거하고 상단 캔을 물로 채우고 캔에 물이 2/3로 채워질 때까지 구리 코일로 넘치도록 합니다. 모든 연결에서 누출이 있는지 확인하십시오. 병 뚜껑을 망치로 두드려 단단히 고정하십시오. 더 작은 상단 용기 위에 정션 박스를 다시 놓습니다.
엔진 시동!신문 조각을 구겨서 엔진 바닥의 그물 아래 공간에 넣으십시오. 숯에 불이 붙으면 약 20-30분 동안 태우십시오. 코일의 물이 가열됨에 따라 증기가 상부 은행에 축적되기 시작합니다. 증기가 충분한 압력에 도달하면 은못과 꼬치를 위로 밀어 올립니다. 압력이 해제된 후 피스톤은 중력에 의해 아래로 이동합니다. 필요한 경우 꼬챙이의 일부를 잘라 피스톤의 무게를 줄이십시오. 가벼울수록 더 자주 "부유"합니다. 피스톤이 일정한 속도로 "걷는" 그런 무게의 꼬치를 만드십시오.
- 헤어 드라이어로 통풍구로의 공기 흐름을 증가시켜 연소 과정을 가속화할 수 있습니다.
안전 유지.우리는 집에서 만든 증기 기관을 작업하고 취급할 때 주의가 필요하다는 것은 말할 필요도 없다고 믿습니다. 절대로 실내에서 실행하지 마십시오. 마른 잎이나 튀어나온 나뭇가지와 같은 인화성 물질 근처에서 절대 사용하지 마세요. 콘크리트와 같은 단단하고 불연성 표면에서만 엔진을 작동하십시오. 어린이나 청소년과 함께 작업하는 경우 방치해서는 안 됩니다. 숯이 타고 있는 엔진에 어린이와 청소년이 접근해서는 안 됩니다. 엔진의 온도를 모른다면 엔진이 너무 뜨거워서 만지면 안 된다고 가정하십시오.
- 증기가 상단 "보일러"에서 나올 수 있는지 확인하십시오. 어떤 이유에서든 피스톤이 막히면 작은 캔 내부에 압력이 쌓일 수 있습니다. 최악의 경우 은행이 폭발할 수 있습니다. 매우위험한.

플라스틱 보트에 증기 기관을 놓고 양쪽 끝을 물에 담그고 증기 장난감을 만드십시오. 플라스틱 소다 또는 표백제 병에서 간단한 보트 모양을 잘라서 장난감을 더 "녹색"으로 만들 수 있습니다.

자동차가 초기 단계에 있었던 그 해에 내연 기관은 디자인 사고의 한 영역에만 있었습니다. 이러한 종류의 엔진을 사용하는 자동차로 증기와 전기가 성공적으로 경쟁했습니다. 프랑스인 Louis Sorpollet의 증기차는 1902년에 속도 기록을 세웠습니다. 그리고 그 후 몇 년 동안 가솔린 엔진의 완전한 지배는 이러한 유형의 에너지가 고속도로에서 강제 제거되었다는 사실을 받아들이지 못한 일부 증기 애호가였습니다. 미국의 스탠리 형제는 1897년부터 1927년까지 증기 자동차를 만들었습니다. 그들의 기계는 아주 완벽했지만 다소 번거롭습니다. 또 다른 관련 부부이자 미국인인 Doble 형제는 조금 더 오래 지속되었습니다. 그들은 1932년에 불평등한 투쟁을 끝내고 수십 대의 증기 자동차를 만들었습니다. 이 기계 중 하나는 거의 변경되지 않고 여전히 작동 중입니다. 디젤 연료로 작동하는 새 보일러와 노즐만 설치했습니다. 증기압은 91.4 atm에 이릅니다. 400 ° C의 온도에서 최대 속도자동차는 매우 높습니다 - 약 200km / h. 그러나 가장 놀라운 것은 시동을 걸 때 엄청난 토크를 발생시키는 능력입니다. 내연기관은 이러한 증기기관의 성질을 갖고 있지 않아 기관차에 한 번에 디젤을 도입하는 것이 매우 어려웠다. 도블 형제의 차는 그 자리에서 바퀴 아래에 놓인 30 x 30cm 크기의 블록 위로 이동했고 또 다른 신기한 점은 바로 앞의 일반 차보다 언덕을 더 빨리 올라간다는 것입니다. 배기 증기는 팬과 배터리를 충전하는 발전기를 회전시키는 데만 사용됩니다. 그러나이 차는 오늘날 디자이너의 눈이 위험의 영향으로 전기 자동차와 증기와 같은 오래된 아이디어로 돌아 가지 않았다면 기술 역사 박물관의 한 장소에 대한 경쟁자 인 호기심으로 남아 있었을 것입니다. 대기오염으로 인한.

이러한 관점에서 증기 자동차의 매력은 무엇입니까? 매우 중요한 특성은 연소 생성물과 함께 유해 물질의 배출이 매우 적다는 것입니다. 이것은 가솔린 엔진과 같이 연료가 순간적으로 타지 않고 지속적으로 연소 과정이 안정적이고 연소 시간이 훨씬 길기 때문에 발생합니다.

이것에 대한 발견은 전혀 없는 것 같습니다. 증기 기관과 내연 기관의 차이점은 바로 작동 원리에 있습니다. 증기 자동차가 가솔린 자동차와 경쟁할 수 없는 이유는 무엇입니까? 그들의 엔진에는 여러 가지 심각한 결점이 있기 때문입니다.

첫 번째는 잘 알려진 사실입니다. 아마추어 드라이버는 원하는 만큼 많이 있지만 아마추어 드라이버는 아직 한 명도 없습니다. 이 인간 활동 영역에는 전문가 만 고용됩니다. 가장 중요한 것은 운전석에 앉아있는 아마추어 운전자가 자신과 자발적으로 그를 신뢰하는 사람들에게만 생명을 건다는 것입니다. 기계공 - 수천 명의 다른 사람. 그러나 다른 것도 중요합니다. 증기 엔진을 수리하려면 가솔린 엔진을 수리하는 것보다 더 높은 자격이 필요합니다. 실수는 심각한 손상과 보일러 폭발로 이어집니다.

초. 흰구름 속에서 철로를 질주하는 기관차를 본 적이 없는 사람이 어디 있겠습니까? 구름은 대기 중으로 방출되는 증기입니다. 기관차는 강력한 기계이며 큰 물 보일러에 충분한 공간이 있습니다. 그리고 차가 없어졌습니다. 그리고 이것이 증기 기관을 거부하는 이유 중 하나입니다.

세 번째이자 가장 중요한 것은 증기 기관의 낮은 효율입니다. 산업화 된 국가에서 고속도로의 모든 증기 기관차를 열 및 전기 기관차로 대체하려고 시도하는 것은 아무 이유없이 증기 기관차의 비경제적 특성이 속담이 된 것은 이유가 없습니다. 8% - 글쎄, 이게 무슨 효율이야.

그것을 높이려면 증기의 온도와 압력을 높여야합니다. 150리터의 힘을 가진 증기 기관의 효율성에. 와 함께. 30% 이상인 경우 210kg/cm2의 작동 압력을 유지해야 하며 이를 위해서는 370°의 온도가 필요합니다. 이것은 기술적으로 가능하지만 엔진이나 보일러의 작은 증기 누출조차도 재앙으로 이어질 수 있기 때문에 실제로 매우 위험합니다. 그리고 고압에서 폭발까지 - 거리는 매우 작습니다.

이것이 주요 어려움입니다. 더 작은 것도 있습니다 (기술에는 사소한 것이 없다는 점에 유의해야 함). 오일이 뜨거운 물로 에멀젼을 형성하고 보일러 파이프에 들어가 벽에 쌓이기 때문에 실린더에 윤활유를 바르기가 어렵습니다. 이것은 열전도율을 손상시키고 심각한 국부 과열을 유발합니다. 또 다른 "작은 것"은 일반 엔진에 비해 증기 기관을 시동하는 것이 어렵다는 것입니다.

그럼에도 불구하고 디자이너들은 아주 오래되고 완전히 새로운 사업을 시작했습니다. 두 대의 놀라운 자동차가 미국 도시의 거리를 차지했습니다. 외형적으로는 일반 승용차와 다르지 않고 유선형의 스포츠카와도 닮아 있었다. 이들은 증기 자동차였습니다. 둘 다 30초 이내에 시작했습니다. 엔진을 켠 후 그들은 최대 160km/h의 속도를 개발했으며 등유를 포함한 모든 연료에서 작업했으며 800km 동안 10갤런의 물을 소비했습니다.

1966년에 Ford는 600cm3의 작업 부피를 가진 자동차용 4행정 고속 증기 기관을 테스트했습니다. 테스트에 따르면 배기 가스에는 100만 명당 20개의 탄화수소 입자만 포함되어 있으며(상원 대기 오염 위원회의 규정에 따라 27개 입자가 허용됨) 일산화탄소는 0.05%를 함유했습니다. 총 질량배기 가스는 허용량의 30 배 미만입니다.

E-101 기호로 General Motors에서 만든 실험용 증기 자동차가 특이한 엔진이 장착된 자동차 전시회에서 전시되었습니다. 외부 적으로는 Pontiac이 생성 된 기계와 다르지 않았지만 보일러, 응축기 및 기타 증기 시스템 장치와 함께 엔진의 무게는 204kg 더 나갔습니다. 운전자는 자리에 앉아 키를 돌리고 불이 들어올 때까지 30~45초를 기다렸다. 이것은 증기 압력이 원하는 값에 도달했으며 갈 수 있음을 의미했습니다. 이러한 짧은 기간은 이러한 단계로 나눌 수 있습니다.

보일러가 가득 찼습니다 - 켜짐 연료 펌프, 연료는 연소실로 들어가 공기와 혼합됩니다.

점화.

증기 온도 및 압력 도달 적당한 수준증기가 실린더로 들어갑니다. 엔진이 공회전 중입니다.

운전자가 페달을 밟습니다. 엔진으로 들어가는 증기의 양이 증가하고 차가 출발합니다. 모든 연료 - 디젤, 등유, 가솔린.

이러한 모든 경험을 통해 Washington Advanced Research Center의 Robert Ayres는 증기 자동차의 단점을 극복했다고 주장할 수 있었습니다. 직렬 생산의 높은 비용은 확실히 낮아질 것입니다. 파이프로 구성된 보일러는 항상 소량의 물만 작업에 관여하기 때문에 폭발 위험이 없습니다. 파이프를 더 가깝게 배치하면 엔진의 치수가 감소합니다. 부동액은 동결 위험을 제거합니다. 증기 기관에는 기어박스, 변속기, 스타터, 기화기, 머플러, 냉각, 가스 분배 및 점화 시스템이 필요하지 않습니다. 이것이 큰 장점입니다. 기계의 작동 모드는 실린더에 더 많거나 더 적은 증기를 공급하여 조정할 수 있습니다. 물 대신 프레온을 사용하면 매우 낮은 온도에서 얼고 윤활성, 그러면 혜택이 훨씬 더 커질 것입니다. 증기 엔진은 가속도, 연료 소비 및 단위 중량당 출력 측면에서 기존 엔진과 경쟁합니다.

지금까지 증기 자동차의 광범위한 사용에 대한 이야기는 없습니다. 단 한 대의 자동차도 산업 디자인에 도입되지 않았으며 아무도 자동차 산업을 재건하지 않을 것입니다. 그러나 아마추어 디자이너는 산업 기술과 아무 관련이 없습니다. 그리고 그들은 증기 엔진으로 자동차의 원래 모델을 하나씩 만듭니다.

두 명의 발명가인 Peterson과 Smith는 선외 모터를 재설계했습니다. 그들은 양초 구멍을 통해 실린더에 증기를 공급했습니다. 12kg 무게의 엔진은 220hp의 출력을 개발했습니다. 와 함께. 5600rpm에서 기계 엔지니어 Peter Barret과 그의 아들 Philip이 그들의 모범을 따랐습니다. 그들은 오래된 섀시를 사용하여 증기 자동차를 만들었습니다. 스미스는 자신의 경험을 그들과 나누었습니다. 아버지와 아들은 4기통을 사용했습니다 선외기, Smith가 설계한 증기 터빈과 결합합니다.

증기는 약 400피트의 구리와 강철 튜브가 서로를 가로지르는 나선형 묶음으로 연결된 특수 설계된 가마솥에서 생성되었습니다. 이것은 순환을 증가시킵니다. 물은 탱크에서 보일러로 펌핑됩니다. 연료는 연소실에서 공기와 혼합되고 뜨거운 화염은 파이프와 접촉합니다. 10~15초 후 물은 약 350°C의 온도와 44kg/cm의 압력에서 압축된 증기로 변합니다. 증기 발생기의 반대쪽 끝에서 배출되어 엔진 흡입구로 향합니다.

증기는 일정한 단면적의 채널이 따라가는 회전하는 블레이드를 통해 실린더에 들어갑니다.
아우터 슬리브 크랭크 샤프트체인 드라이브로 드라이브 휠에 단단히 연결됩니다.

마침내 과열 증기가 제 기능을 다했습니다. 유용한 작업, 이제 물이 되어 주기를 다시 시작할 수 있습니다. 이것은 커패시터를 일반 라디에이터처럼 보이게 합니다. 자동차 유형. 다가오는 공기 흐름에 의한 더 나은 냉각을 위해 전면에 배치됩니다.

엔지니어에게 가장 큰 어려움은 디자인의 상대적 단순성을 적어도 달성하기 위해 자동차의 이미 낮은 효율성을 줄여야 한다는 사실에 있습니다. 두 아마추어 디자이너는 Smith와 Peterson의 조언에 큰 도움을 받았습니다. 많은 귀중한 참신함이 디자인에 도입된 것은 공동 작업의 결과였습니다. 최소한 연소 공기로 시작하십시오. 버너에 직접 들어가기 전에 보일러의 뜨거운 벽 사이를 통과하여 가열됩니다. 이것은 연료의 보다 완전한 연소를 제공하고, 배기 시간을 줄이며, 또한 혼합물의 연소 온도를 높여서 효율을 높입니다.

점화용 가연성 혼합물기존의 증기 보일러는 간단한 양초를 사용합니다. Peter Barret은 보다 효율적인 시스템을 설계했습니다. 전자 점화. 정류알코올은 가연성 혼합물로 사용하였으며, 가격이 저렴하고 옥탄가. 물론 등유, 디젤 및 기타 액체 종류도 작동합니다.

그러나 여기서 가장 흥미로운 것은 커패시터입니다. 다량의 증기의 응축은 현대 증기 발전소의 주요 어려움으로 간주됩니다. Smith는 미스트를 사용하도록 라디에이터를 설계했습니다. 디자인은 완벽하게 작동하며 시스템은 수분을 99%까지 응축합니다. 물개를 통해 여전히 스며드는 소량을 제외하고는 물이 거의 소모되지 않습니다.

또 다른 흥미로운 참신은 윤활 시스템입니다. 증기 기관의 실린더는 일반적으로 증기에 중유 분진을 분사하는 복잡하고 성가신 장치에 의해 윤활됩니다. 오일은 실린더의 벽에 침전된 다음 배기 증기와 함께 버려집니다. 나중에 오일은 응축수에서 분리되어 윤활 시스템으로 되돌아가야 합니다.

Barrettes는 물과 기름을 모두 취한 다음 분리하는 화학 유화제를 사용하여 부피가 큰 인젝터나 기계적 분리기가 필요하지 않았습니다. 테스트에 따르면 화학 유화제의 작동 중에 증기 보일러나 응축기에서 침전이 형성되지 않습니다.

또한 엔진을 구동축 및 동력전달장치에 직접 연결하는 클러치형 메커니즘도 흥미롭습니다. 기계에는 기어 박스가 없으며 속도는 실린더로의 증기 흡입을 변경하여 제어됩니다. 흡배기 시스템을 사용하면 엔진을 중립 위치에 쉽게 둘 수 있습니다. 증기는 엔진으로 보내지고 가열될 수 있으며 동시에 증기 보일러를 작업 압력에 가깝게 일정하게 유지하면서 활성 작업을 위한 준비 상태로 만들 수 있습니다. 증기 기관은 30-50 hp의 출력을 개발합니다. s 및 1갤런의 연료는 15-20마일의 거리를 이동하기에 충분하며 이는 내연 기관이 장착된 자동차의 연료 소비량과 상당히 비슷합니다. 제어 시스템은 매우 복잡하지만 완전히 자동화되어 있습니다. 조향 메커니즘을 따르고 필요한 속도를 선택하기만 하면 됩니다. 테스트하는 동안 자동차는 시속 약 50마일의 속도에 도달했지만 자동차의 섀시가 엔진의 출력과 일치하지 않았기 때문에 이것이 한계입니다.

이것은 결과입니다. 이 모든 것은 실험일 뿐입니다. 그러나 우리가 도로에서 증기의 새로운 지배를 목격하지 못할지 누가 알겠습니까? 지금은 철이 아니라 고속도로입니다.
R. YAROV, 엔지니어
1971년 모델 디자이너.