George Brayton - George Brayton

Dla polityka z Nowego Jorku, patrz George Brayton (polityk z Nowego Jorku) . Dla sędziego Sądu Najwyższego Rhode Island, zobacz George A. Brayton .
George Bailey Brayton
Jerzy Brayton.jpg
Urodzić się 3 października 1830 r
Rhode Island , Stany Zjednoczone
Zmarł 17 grudnia 1892 (1892-12-17)(w wieku 62)
Narodowość amerykański

George Bailey Brayton był amerykańskim inżynierem mechanikiem i wynalazcą. Był znany z wprowadzenia silnika stałociśnieniowego, który jest podstawą turbiny gazowej , a obecnie określany jest jako cykl Braytona .

Gotowy silnik Braytona

Silnik gazowy Brayton 1872
Wczesny silnik Brayton (zdjęcie zaczerpnięte z Gas and Oil Engines przez Dugalda Clerka w 1886 roku i użyte na okładce niektórych późniejszych wydań)
Silnik stałociśnieniowy Brayton dwustronnego działania odcięty 1877

1872 George Braytona opatentowany spalania wewnętrznego ciśnienia na stałym poziomie silnika początkowo stosując odparowanego gazu, ale później za pomocą paliwa ciekłe, takie jak nafta i olej , znany jako Braytona Ready silnika , silnik stosowany jeden cylinder sprężania, zbiornika odbiorczego, i oddzielnej siły / cylinder rozprężny, w którym produkty spalania rozprężały się podczas skoku mocy. Istotna różnica w stosunku do innych silników spalinowych z napędem tłokowym polega na tym, że dwa cylindry są rozmieszczone tak, że mieszanina paliwowo-powietrzna spala się stopniowo przy stałym ciśnieniu, gdy jest przenoszona z cylindra sprężarki i zbiornika do cylindra roboczego/rozprężającego. W oryginalnej wersji mieszanka gaz/powietrze była tworzona przez gaźnik parowy , następnie sprężana i przechowywana w zbiorniku, gdzie była zapalana, a następnie wprowadzana do cylindra rozprężnego. Zastosowano metalową gazę/siatkę, aby zapobiec cofaniu się spalania do zbiornika. Jednak czasami siatka zawodziła, co prowadziło do flash-back lub eksplozji. W 1874 Brayton złożył patent na system wtrysku paliwa płynnego. W tej wersji paliwo było wprowadzane, gdy powietrze przechodziło do cylindra rozprężnego, eliminując w ten sposób problem wybuchu. Zapłon pozostał płomieniem pilotującym. Zasada została określona jako spalanie przy stałym ciśnieniu i została bez powodzenia wypróbowana przez Sir Williama Siemensa c1861 przy użyciu 4-cylindrowego silnika z oddzielną komorą spalania. Brayton nie tylko odniósł sukces w pracy z cyklem stałego ciśnienia, ale także wyprodukował i wprowadził na rynek produkt komercyjny.

Silniki cyklu Brayton były jednymi z pierwszych silników stosowanych do napędu. W 1881 roku John Philip Holland użył silnika Brayton do napędzania pierwszej na świecie odnoszącej sukcesy samobieżnej łodzi podwodnej, Fienian Ram.

Również samochód Selden z 1878 roku używał silnika cyklu Brayton. Ten projekt nigdy nie działał. Kiedy silnik Brayton został zastosowany w omnibusie w 1878 roku w ramach projektu pomiędzy Braytonem a inżynierami Georgem i Jamesem Fawcettami, ten ostatni określił próbę jako „całkowitą porażkę”.

Selden Auto pokazujący silnik cyklu Brayton

Cykl pracy silnika, w tym rysunki przekrojowe i wykresy wskaźników dla wersji zasilanych gazem i ropą naftową. Szczegółowe informacje na temat sposobu, w jaki został wprowadzony paliwo płynne opisano ponad 11 stron Clerk Dugald książki „s gazowych i olejowych silników . Silnik naftowy w tych testach został wyprodukowany przez „New York and New Jersey Ready Motor Company”. Po tym następuje podobna analiza silnika Simona, który był adaptacją silnika Brayton wykonanego przez Louis Simon & Sons w Nottingham w Wielkiej Brytanii i sprzedawanego jako The Eclipse Silent Gas Engine . Silnik Simona miał dodatkową złożoność, ponieważ wstrzykiwał do silnika część wody/pary podgrzanej przez silnik/wydech. Wykresy wskaźników dla tego silnika są również przedstawione przez Dugalda Clerka i pokazują, że dodanie wody ma niewielkie znaczenie pod względem wytwarzania energii, chłodzenia gazów i rozprężania pary kompensującej się nawzajem.

Ponieważ silnik Brayton spalał mieszankę paliwowo-powietrzną powoli, progresywnie, możliwe było utrzymanie płomienia pilotującego, a więc silnik po zapaleniu nie potrzebował żadnej formy układu zapłonowego. Zmierzona sprawność silnika gazowego była pośrednia między sprawnością silników Lenoir /Hugon i silnika atmosferycznego Otto & Langen , ale silnik Brayton na paliwo płynne miał tę zaletę, że nie wymagał zasilania gazem.

Wczesny silnik gazowy Brayton miał prędkość obrotową silnika regulowaną przez zmianę punktu odcięcia dopływu spalin do cylindra mocy, a dopływ gazu i powietrza do pompy był podobnie regulowany, aby utrzymać ciśnienie w zbiorniku. Silnik zasilany paliwem płynnym zgłoszony przez Clerka regulował jedynie odcięcie do cylindra mocy i wykorzystywał zawór nadmiarowy ciśnienia w celu ograniczenia ciśnienia powietrza w zbiorniku. Zbiornik w silniku Braytona pozwalał na łatwe uruchomienie, jeśli pozostawał pod ciśnieniem, chociaż Clerk stwierdza, że ​​„wycieki i straty były tak częste, że urządzenie było mało przydatne”.

Silnik Braytona został wystawiony na Wystawie Stulecia w Filadelfii w 1876 roku, a wariant Simona na Wystawie Paryskiej w 1878 roku i przez kilka lat cieszył się dużym uznaniem, ale w krótkim czasie silnik Otto stał się bardziej popularny. Jednak był uważany za pierwszy bezpieczny i praktyczny silnik olejowy, a także służył jako inspiracja dla George'a B. Seldena . Jako silnik produkcyjny projekt ewoluował z czasem i według Henry'ego de Grafffiny z Gas and Petroleum Engines był dostępny zarówno w formie pionowej, jak i poziomej.

Silnik Brayton jest przechowywany w Smithsonian Institution w American History museum, a późniejszy silnik Brayton, który napędzał jedną z wczesnych łodzi podwodnych Johna Philipa Hollanda , jest przechowywany w Muzeum Paterson w Old Great Falls Historic District of Paterson, New Jersey .

Wkład Braytona w silnik Diesla

System wtrysku powietrza Brayton 1890
Bezpośredni wtrysk Brayton 1887

W 1890 roku Brayton opatentował 4-suwowy silnik z systemem wtrysku paliwa. Pierwsze silniki Rudolfa Diesela wykorzystywały system rozpylania strumieniem powietrza, który był bardzo podobny do systemu Braytona. W przeciwieństwie do silnika Diesla, silnik Braytona miał dość niską kompresję. Źródłem zapłonu była stale żarząca się siatka platyny.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ Borth, Christy. Mistrzowie Produkcji Masowej, s. 152, Bobbs-Merrill Company, Indianapolis, IN, 1945.
  2. ^ a b „POPRAWA SILNIKÓW GAZOWYCH (patent nr 125166)” . Wyszukiwarka patentów Google . Źródło 2007-07-29 .
  3. ^ Frank A. Taylor (1939), "Katalog zbiorów mechanicznych Wydziału Inżynierii" , Biuletyn Muzeum Narodowego Stanów Zjednoczonych 173 , Biuro Drukowania Rządu Stanów Zjednoczonych, s. 147
  4. ^ Fienian Ram
  5. ^ Z listu do George'a Fritza: Z przykrością stwierdzam, że samochód nie pracował, silnik nie był w stanie go ruszyć. Prosisz mnie o wyjaśnienie, co rozumiem przez porażkę. Chodzi mi o to, że plan pana B, by prowadzić samochód z tym jego „hobby”, „krążeniem płynów”, był totalną porażką, pomimo jego sprzeczności; my za jego radą porzuciliśmy to i założyliśmy łańcuchy, ale silnik nie ruszał z nimi auta, nawet nie ślizgał kół na mokrej nawierzchni, tylko się zatrzymywał, więc uznaliśmy, że z tego zrezygnować. Chciałbym, abyś udzielił mi informacji w związku z eksperymentem, który przeprowadził w Przyp. kilka lat temu, jak bardzo silnik robił, jak udało mu się utrzymać go w chłodzie i na jaką klasę wszedł, a właściwie wszystko z tym związane, jeśli nie byłoby to dla ciebie zbyt wielkim problemem. Ja, gęś, którą byłem, wierzyłem w to, co powiedzieli B i ich przyjaciele, i nawet nie pytałem o to z zewnątrz. Pozostaję, Twój przyjaciel Jim.
    J. Harold Byers: Sprawa Seldena.
  6. ^ B Dugald urzędnik, gaz i olej Silniki , Longman Green & Co, 1897.
  7. ^ „Silnik George'a Braytona” . Dzisiaj w historii nauki . Źródło 2007-07-29 .
  8. ^ Henry de Graffigny (przetłumaczone z francuskiego), Silniki gazowe i benzynowe , Whittaker, Londyn, 1898
  9. ^ „Holandia okręty podwodne” . Paterson Friends of the Great Falls. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2007-08-12 . Źródło 2007-07-29 .
  10. ^ Źródło: Cassier's Magazine Czerwiec 1893, pgs. 155-157 [1]
  11. ^ „Inżynieria” 15 lipca 1892 [2]

Zewnętrzne linki