피스톤 엔진의 역사

그렇지 않은 경우 피스톤 엔진, 현대 사회에서 대다수의 성인은 매일 필요한 곳에 도달하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 기존의 자동차를 운전하거나 타는 사람은 누구나 그러한 엔진의 수혜자입니다 (전기 자동차에는 피스톤이없고 대신 순전히 모터.)

일컬어 왕복 엔진, 이러한 엔진의 주요 특징은 압력을 회전 운동으로 변환. 이 회전 운동 (즉, 물리적 또는 개념적 축을 중심으로 한 운동)은 변환 및 다른 형태의 모션을 쉽게 수행 할 수 있습니다. 자동차 타이어가 사용자를 굴러 가고 나머지 차량이 도로.

다양한 유형의 피스톤 엔진이 존재하며 가장 친숙한 것은 방금 설명했습니다. 내부 연소 엔진, 여기에는 가스 구동 식 자동차 엔진 및 기타 하위 유형이 포함됩니다. 다른 피스톤 엔진 품종 중에는 외연 기관 그리고 스털링 엔진.

무엇보다도 원자력 발전소가 생각보다 올드 웨스트 기관차와 더 많은 공통점이 있다는 것을 알게 될 것입니다. 일반적으로 욕구와 인간의 독창성이 어떻게 결합하여 주목할만한 변화를 만들어 내는지에 대한 인식을 얻습니다.

어떤 이유로 든 피스톤은 일상적인 사람들로부터 더 많은 관심을받는 것처럼 보이며, 피스톤을 기능적으로 만드는 바로 그 이유는 피스톤을 수용하는 원통형 챔버입니다. 악명에 관계없이 피스톤과 실린더는 어떤 단일 기계보다 세상을 더 많이 변화시킨 단일 장치의 핵심이며, 바로 내연 기관입니다.

피스톤은 그 자체가 이름에 기반한 실린더 인 더 큰 원통형 케이스 내에서 앞뒤로 움직이는 닫힌 또는 단단한 헤드가있는 실린더입니다. 피스톤이 움직일 수 있습니다. 에 맞서 유체 압력 또는 유체 압력에 의해 움직입니다. 증기 기관에서 피스톤은 양쪽 끝이 닫힙니다. 막대가 중심을 통과하지만 조인트는 단단히 밀봉되어 있습니다. 가솔린 엔진에서는 엔진 내에서 다른 움직이는 부품의 진동 (앞뒤로 이동)을 허용하기 위해 한쪽 끝이 열려 있습니다.

피스톤 엔진의 움직임은 긴밀하게 조정되고 조정됩니다. 흔하지는 않지만 엔진은 단일 피스톤으로 구성 될 수 있습니다. 여러 개의 피스톤-실린더 조합을 포함하는 다양한 구성이 가능합니다. 여기에는 행, "vee"모양 및 "zig-zag"조합이 포함됩니다.

개별 피스톤의 수를 제외하고이 모든 엔진은 동일한 일반적인 방식으로 작동합니다. 얼마나 많은 전력을 생성 할 수 있는지 또는 어떤 연료가 실린더.

고전적인 4 행정 사이클 상호 엔진의 4 단계 또는 프로세스는 다음과 같습니다.

섭취: 4 행정 사이클의 첫 번째 단계에서 어떤 종류의 연료가 상단의 흡기 포트를 통해 실린더 안으로 들어가서 피스톤을 실린더 하단으로 밀어 넣습니다.

압축: 그런 다음 피스톤이 위로 밀려 연료를 압축하고 대부분의 엔진에서 점화 플러그를 통해 점화합니다. 디젤 엔진에서 연료를 충분히 압축하면 점화하기에 충분합니다 (물리학에서는 압력과 온도가 함께 증가합니다).

점화: 연료의 점화는 피스톤을 한 번 더 아래로 밀어서 유용한 작업 (사용 가능한 에너지와 유사한 물리학의 양) 엔진에. 이 "획"은 또는 연소 또는 힘 단계.

배출: 연료 연소에서 발생하는 폐 화학 물질은 배기구를 통해 배출되고 사이클이 반복됩니다. 겉보기에는 철저한 4 스트로크의 특성에도 불구하고이 사이클은 표준 자동차에서 분당 수천 번 (약 50 ~ 100 회)을 효율적으로 반복합니다. 초당.

• 이 시점에서 엔진에 윤활유 또는 모터 오일이 엄격하게 필요한 이유를 처음으로 완전히 인식 할 수 있습니다. 완벽하게 조정 된 최고급 엔진에서도 어떻게 든 해결하고 제거해야하는 피할 수없는 마찰입니다.

앞서 말한 내용은 자동차가 사실상 보편적 인 세상에 대해 설명합니다. 물론 상대적으로 최근의 인류 역사에서도 항상 이런 식은 아니 었습니다.

프랑스 군 엔지니어 Nicolas-Joseph Cugnot 차량에 동력을 공급하기 위해 실린더 내부의 피스톤을 구동하기 위해 어떤 종류의 유체를 얻으려는 최초의 시도 중 하나였습니다. (ㅏ 체액 증기 또는 물과 같은 기체 또는 액체이며 전자는 후자의 기체 형태입니다.) 1769 년 Cugnot은 서투른 삼륜 "증기 왜건 "은 대포를 운반하기위한 것이며 시속 3 마일 (시속 5km)을 관리 할 수 ​​있었지만 통제를 벗어나는 경향이있었습니다. 크래시.

19 세기 중반에는 증기 동력이 널리 사용되어 수반되는 기술적 이득이 엄청난 개선을 가능하게했습니다. 증기 기관차 열차는 (현재 쓸모가없는) 외연 기관의 좋은 예입니다. 외부 불이 붙은 석탄은 외부 엔진 (용광로에서)을 사용하여 다량의 물을 끓여서 증기를 생성 한 다음 엔진 내부의 실린더로 펌핑했습니다.

1826 년 미국은 사무엘 몰리 동일한 물리적 궤적에서 압력이 증가하여 연료의 점화와 실린더의 팽창을 일으키는 일종의 엔진에 대한 최초의 특허를 확보했습니다. 그러나 1858 년이 되어서야 Morley는 "석탄 가스"로 작동하고 50 마일을 여행하는 내연 기관이 장착 된 3 륜 마차를 생산했습니다.

내연 기관의 구성에있어 핵심적인 발전은 점화하기 전에 가스를 압축 할 수있는 능력으로 연료가 연소를 더 쉽게 진행할 수있게 해준다. 가스의 압력과 온도는 동시에 상승하는 경향이있는 반면 가스의 부피를 줄이면 (즉, 압축하면) 압력이 증가합니다.

내연 기관이 원격으로 컴팩트 한 크기에 접근하기 시작하자마자 엔지니어와 몽상가는 즉시이를 사용하여 최초의 비행 기계에 동력을 공급하는 방법을 꿈꾸기 시작했습니다.

1880 년대까지 대담한 발명가들은 비행 기계는 아니지만 증기 또는 가스 동력 피스톤을 사용하는 "호핑 기계"를 실험했습니다. 일부 엔진은 최대 150 피트까지 도달하지만 다른 많은 엔진은 인간의 관측 지평을 넓히고 여행하기위한 투쟁으로 파괴되고 있습니다. 국경.

그만큼 라이트 형제, Orville과 Wilbur는 오늘날 유명하지만 실제로는 1800 년대 후반에 다소 늦게 진입했습니다. 반세기 후에 미국과 소련 사이에 펼쳐질 "우주 경쟁"의 버전 노동 조합. 1899 년에 그들은 실사를했고 엔진을 장착하기 전에 글라이딩 기계에 대한 많은 실험을했고, 그 결과 기본 공기 역학에 대해 더 많이 알게되었습니다.

라이트 형제가 1903 년 노스 캐롤라이나의 키티 호크에서 처음으로 승리 한 비행 이후 연소 엔진은 먼 길을 걸어 왔습니다. 동안 제트 엔진 오늘날 대형 상업용 및 기타 고출력 항공기에 사용되며 대부분의 소형 및 개인 비행기는 여전히 프로펠러와 내연 기관을 사용하여 제작됩니다.

• 종종 열 엔진이라고 불리는 항공기 용 왕복 엔진을 볼 수 있지만 모든 내부 연소는 엔진은 열 엔진이며 외부 연소 엔진은 열의 다른 주요 범주입니다. 엔진.