Uruchomienie nafty - Naphtha launch
Launch nafta , czasami nazywany „launch pary”, był mały motor launch , napędzany przez silnik benzyny . Były to szczególnie amerykańskie projekty, wprowadzone przez lokalne prawo, które sprawiło, że używanie wyrzutni parowej do użytku prywatnego było niepraktyczne .
Nafta zostaje uruchomiona
XIX wieku mały silnik parowy był już dobrze ugruntowany jako jednostka napędowa małych wodniaków parowych , a także dużych łodzi. Jednak prawo amerykańskie, spowodowane niektórymi eksplozjami kotłów w przeszłości , wymagało, aby wszystkie łodzie parowe zawsze miały na pokładzie licencjonowanego inżyniera. Chociaż nie stanowiło to trudności dla statku komercyjnego, uniemożliwiło to wykorzystanie małych wyrzutni pary do celów osobistych i rekreacyjnych. Aby zostać takim inżynierem, trzeba było odbyć dwuletnią praktykę zawodową. Jednym z nielicznych amatorów, którym udało się to osiągnąć i zostać własnym inżynierem, była Rosamund Burgess, żona projektanta łodzi Starling Burgess .
Bardziej popularną alternatywą dla wyrzutni parowej było uruchomienie nafty, które wykorzystywało alternatywne źródło zasilania. W reklamach z tego okresu celowo używano sformułowania „Każdy człowiek jest jego własnym inżynierem!” aby podkreślić to ograniczenie prawne.
Pochodzenie
Wydaje się, że pierwsze uruchomienie nafty miało miejsce w Wielkiej Brytanii, o czym donosi francuski dziennik La Nature w 1888 r. Ten start, Zephyr , był wynalazkiem Alfreda Yarrowa , znanego konstruktora parowych wodociągów już od kilku lat. Podobne startery zostały wyprodukowane w tym samym roku przez szwajcarską firmę Escher Wyss AG . Jednym z nich był Alfred Nobel „s wdzięku aluminium -hulled slup Mignon , od 1892 roku drugim, również z aluminium, był korundu od 1894 roku.
Pierwsze odnotowane premiery benzyny w Ameryce pochodziły z nowojorskiej firmy Ofeldt, która później stała się dobrze znana jako producent silników na benzynę. Opisali to jako system „Essh” i mogli być licencjobiorcami patentów Escher Wyss. Oprócz Ofeldt, kompletne premiery były również oferowane przez Gas Engine and Power Co. z Nowego Jorku. Do 1890 roku sprzedali ponad 500 sztuk.
Typowe premiery
Typowy start benzyny ciężkiej był wodowaniem otwartym o długości około 24 stóp (7,3 m). Były to statki rekreacyjne przeznaczone do wypraw przy ładnej pogodzie. W końcu łódź komercyjna z profesjonalną załogą nie cierpiałaby z powodu problemu regulacyjnego, który doprowadził do ich wynalezienia. Wodowanie nafty pojawiało się w najlepszych kręgach, w najlepszych klubach jachtowych i pod właścicielami znanych nazwisk.
Przetrwane przykłady
Niewiele przykładów przetrwało do dziś. Niektóre źródła podają jedno, inne cztery.
-
„Naphtha Launch 'Frieda ' ” . Muzeum Morskie Minnesota Lakes Maritime . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2008-07-23.
Uważa się, że ten elegancki, długi na 22 stopy statek jest jednym z zaledwie czterech istniejących.
-
„Muzeum Zabytkowych Łodzi” . Antique Boat Museum , NY. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2009-01-03.
Kolekcja muzealna, z rzekomo ostatnim ocalałym wystrzeleniem nafty
Silnik na benzynę
Silnik benzynowy to silnik spalinowy o spalaniu zewnętrznym , generalnie podobny do typu małego silnika parowego, który jest już używany do wyrzutni pary . Czynnikiem roboczym jest nafta , która jest również niezwykle używana jako paliwo płynne do zasilania kotła. Wygląd podobny do wyrzutni parowej, posiadający mały pionowy kocioł i pionowe cylindry.
Palnik do silnika na benzynę wykorzystuje samą benzynę i jest podobny do tego używanego w samochodach parowych . Chociaż takie wygodne i samoregulujące się palniki na paliwo ciekłe były również używane w wyrzutniach parowych, większość startów w okresie świetności silnika nafty nadal korzystała z paliwa stałego.
- Ogólny układ
Aby uniknąć problemów związanych z przedwczesną kondensacją, silnik i kocioł zostały zamontowane razem. Silniki były trzycylindrowymi jednostronnymi silnikami prostego rozprężania pionowego jednostronnego działania , z rozstawem wałów korbowych 120 °, tak aby samoczynnie uruchamiać się bez problemów z martwym punktem.
- Bojler
Kotły miały kształt spirali w postaci jednorurowej . Były to jednoprzepływowe „wodno-rurowe” wytwornice pary , w których ciecz na jednym końcu rurki gotowała się do momentu, gdy dotarła do końca, bez żadnej pętli. Podobne kotły, chociaż z konwencjonalną wodą i parą, były również używane w samochodach parowych, takich jak White . Kocioł został zamontowany bezpośrednio na silniku i umieszczony w obudowie z polerowanego mosiądzu lub miedzi z krótkim lejem powyżej. Celem lejka było jedynie odprowadzanie oparów nad głowami pasażerów, a nie działanie jako przeciąg do zaciągnięcia ognia.
- Palnik
W przeciwieństwie do węgla czy drewna stosowane palniki strumieniowe nie wymagały dodatkowego ciągu. Kocioł był opalany ciśnieniowym palnikiem strumieniowym, z którego spuszczano niewielką ilość benzyny pod ciśnieniem. Wlot powietrza stanowi wystająca rura i lejek z przodu obudowy kotła (czasami mylone z gwizdkiem). W tej pionowej rurze strumień paliwa miesza się ze skierowanym do dołu strumieniem powietrza, a następnie zmieszane powietrze i paliwo podawane są do pierścieniowego palnika wewnątrz obudowy kotła. Do rozruchu użyto ręcznej pompy powietrza, aby zwiększyć ciśnienie w zbiorniku paliwa i pobudzić przepływ paliwa, wraz z wstępnym podgrzaniem wężownicy palnika poprzez podpalenie niewielkiej ilości paliwa w tacy poniżej.
Nie było przepustnicy ani regulatora do sterowania prędkością silnika. Jak to było powszechnie stosowane w jednoprzewodowych spiralnych kotłach jednorurowych, zamiast tego moc palnika była regulowana za pomocą zaworu paliwa, a kocioł reagował wystarczająco szybko, aby było to wystarczające.
- Silnik
Smarowanie silnika odbywało się za pomocą samego paliwa zebranego w uszczelnionym mokrym układzie miski olejowej pod skrzynią korbową. Benzyna była dopuszczalnym środkiem smarnym, co pozwoliło uniknąć problemu oddzielania oleju smarowego od skroplonych oparów paliwa, wyciekających przez uszczelki pierścieni tłokowych. Wymagało to jednak starannego uszczelnienia skrzyni korbowej.
Zawory silnika były proste w porównaniu do współczesnych maszyn parowych . Pojedynczy obracający się górny wałek rozrządu biegł nad cylindrami, równolegle do wału korbowego. Mimośrody na tym wale uruchomiły poprzeczny zawór suwakowy dla każdego cylindra. Wałek rozrządu zaworowy był napędzany z prędkością obrotową silnika przez koła zębate z wału korbowego. Wystające pokrętło na wałku rozrządu umożliwiło zmianę kierunku obrotów silnika, podobnie jak w przypadku poślizgu mimośrodowego koła zębatego zaworowego, poprzez przesunięcie fazy wałka rozrządu względem wału korbowego.
- Skraplacze
Zastosowano zewnętrzne skraplacze chłodzone wodą, proste rury biegnące pod kadłubem wzdłuż długości stępki. Pomimo oczywistego ryzyka uszkodzenia spowodowanego uziemieniem , wydaje się, że sprawiały one niewielkie problemy podczas obsługi. Zbiornik paliwa znajdował się w tylnej części łodzi, z dala od silnika i niebezpieczeństwa pożaru. Ten zbiornik paliwa był pod ciśnieniem przez powracającą naftę, dzięki czemu nie było potrzeby stosowania pompy paliwa.
- Niska temperatura wrzenia
Jedną z atrakcyjnych cech, która jako pierwsza skłoniła wynalazców do rozważenia nafty jako płynu roboczego, była jej niska temperatura wrzenia w porównaniu z wodą. Pozwala to na zbudowanie stosunkowo prostego silnika, chociaż w rzeczywistości stanowi to ograniczenie wydajności takiego silnika. W tamtym czasie termodynamika była już nauką zaawansowaną, a ograniczenia cykli termodynamicznych były dobrze rozumiane przez fizyków, jeśli nie przez wszystkich inżynierów. Ograniczając zakres temperatur, pomiędzy którymi pracował silnik, w rzeczywistości zmniejsza to potencjalną sprawność silnika, a nie ją zwiększa.
Wcześniej używane płyny o niskiej temperaturze wrzenia były silnikami eterowymi Du Tremblaya z lat pięćdziesiątych XIX wieku. Było to używane w cyklu dennym jako dodatek do silnika parowego. Ciepło odpadowe odrzucane przez skraplacz silnika parowego służyło do gotowania eteru i napędzania drugiego cylindra.
Inne warianty
- Frank W. Ofeldt
Szwedzko-amerykański wynalazca Frank Waldemar Ofeldt (1836–1904) zaprojektował również silnik Alco Vapor, sprzedawany przez Alco Vapor Launch Co. Spalał on naftę i używał alkoholu (prawdopodobnie „alkohol drzewny” lub metanol ) jako płynu roboczego. Być może był to środek mający na celu uniknięcie patentów Escher Wyss.
Później Ofeldt zaprojektował również bardziej konwencjonalny wodny kocioł parowy wytwarzający parę wodną. To było podobne do wzoru " Lune Valley ", centralnego bębna otoczonego zwiniętymi rurami wodnymi, ale z nieregularnymi cewkami w kształcie klina, a nie prostym okręgiem.
- Silnik „Simplex”
"Silnik Simplex Naptha" zbudowany przez Chasa. Willard Chicago była bardziej zbliżona do wewnętrznego spalania silnika gazowego z czasowym zapłonem iskrowym . To wykracza poza zakres tego artykułu.
Zagrożenia i wybuchy
Pomimo oczywistych zagrożeń i sporadycznych raportów o pożarach, wydaje się, że uruchomienie nafty działało dość dobrze i bezpiecznie.
Modele
Silnik benzynowy nie jest dobrze znany wśród inżynierów modeli, ale skonstruowano przynajmniej jedną szczegółową reprodukcję.
W kulturze popularnej
W powieści popularnej serii „ Tom Swift ” z 1921 roku , „ Tom Swift Among the Fire Fighters ” , bohater ratuje pasażerów za pomocą wodociągu nafty, określając ją jako „staromodną”. Autor komentuje również, że są „trochę zdradliwe” dla światła.
Lokomotywa naftalenowa
Lokomotywa kolejowa na naftalen w stanie stałym została zbudowana przez firmę Schneider-Creusot we Francji w 1913 r. Nie miało to żadnego związku z silnikiem na benzynę. Był to silnik spalinowy o mocy 70 KM, podobny do silnika benzynowo-parafinowego , który działał jak silnik benzynowy, a po uruchomieniu i rozgrzaniu można go było przestawić na naftalen po prostu jako tańsze paliwo. Naftalen został stopiony i odparowany przez płaszcz wodny, ogrzewany przez silnik.