복합 엔진

Compound engine
Wright R-3350 듀플렉스-Cyclone 터보 복합 엔진
프레임 중앙에 장착된 두 개의 고압 실린더와 양쪽에 약간 더 큰 두 개의 저압 실린더를 보여주는 바이에른 S 3/6 복합 기관차

복합 엔진은 동일한 작동 유체로부터 에너지를 회수하기 위한 두 개 이상의 스테이지가 있으며, 첫 번째 스테이지의 배기가 두 번째 스테이지, 그리고 어떤 경우에는 다른 후속 스테이지 또는 짝수 스테이지로 흐릅니다.원래는 증기 엔진을 보다 효율적으로 만드는 수단으로 발명되었으며, 여러 단계를 사용하여 엔진을 혼합하는 것은 내연 기관에도 사용되어 왔으며, 계속해서 틈새 시장을 가지고 있습니다.

복합 엔진의 단계는 다음과 같이 서로 다르거나 유사한 기술일 수 있습니다.

  • 터보 복합 엔진에서 실린더의 배기 가스는 터빈을 통과하며, 두 단계는 서로 다릅니다.
  • 복합 증기기관차에서 증기는 고압 실린더 또는 실린더에서 저압 실린더 또는 실린더로 통과하며 두 단계는 유사하다.
  • 트리플 팽창 증기 엔진에서 증기는 크기가 커지고 압력이 감소하는 세 개의 연속된 실린더를 통과합니다.이런 엔진은 증기 전성기에 가장 흔한 선박용 엔진이었다.

이러한 예와 복합 터빈이 주요 용도이지만, 엔진에서 복합 터빈을 사용하는 유일한 용도는 아닙니다(아래 참조).

용어.

복합 엔진은 출력을 생성하기 위해 여러 단계를 사용합니다.

여러 단계를 사용하는 모든 엔진을 복합 엔진이라고 부르는 것은 아닙니다.특히 엔진이 다른 목적, 특히 터보 차징을 위해 배기 가스로부터 에너지를 추출하기 위해 후단을 사용하는 경우 복합 엔진이라고 부르지 않습니다.마찬가지로, 터빈을 구동하기 위해 자유 피스톤 엔진을 사용하는 제안된 엔진은 2단계만 출력 전력을 생산하기 때문에 복합 엔진이라고 불리지 않습니다.

그러나 일부 항공기 엔진에서처럼 샤프트 동력의 일부를 슈퍼차저에 다시 공급하여 터보 복합 엔진을 슈퍼차저로 충전하는 경우에도 여전히 복합 엔진입니다.슈퍼차지(Supercharge) 및 터보스퍼차지(Turbospercharge)라는 용어의 용도는 시간에 따라 다양합니다. 예를 들어, 당시 Wright R-3350 듀플렉스-Cyclone 복합 엔진 제조업체는 이를 터보스퍼차지(Turbospercharge)라고 표현했습니다.그러나 이 엔진은 복합 엔진이며, 오늘날 생산되는 유사한 엔진은 터보차지가 아닌 슈퍼차지 엔진이라고 할 수 있습니다.

복합화라는 용어는 복합 엔진보다 약간 덜 제한적입니다.대형 복합 터빈은 많은 가스터빈에 사용되는 여러 줄의 블레이드와 마찬가지로 복합 엔진의 응용 프로그램입니다. 그러나 일반적으로 복합 엔진이라고 불리지는 않습니다.단일 터빈의 여러 블레이드 세트는 복합보다는 단일 저압 증기 엔진과 원칙적으로 유사한 것으로 생각됩니다.틈새에서만 사용되던 유니플로 증기 엔진과 달리, 다열 터빈은 엄청난 실용성을 찾아냈습니다.

배합물을 사용하지 않는 엔진은 특히 증기기관차의 경우 단순엔진 또는 보다 정확하게는 선박용 증기기관의 경우 단순팽창엔진이라고 불린다.

단, 증기 엔진의 경우 단순 엔진은 응축기를 사용하여 음압을 생성하지 않고 효율을 향상시키지 않는 엔진으로도 사용할 수 있습니다.이러한 목적을 위해 별도의 응축기를 사용하는 것은 1765년의 와트 증기 엔진과 1712년의 뉴코멘 증기 엔진을 구별하는 주요 특징 중 하나입니다.

응축 증기 기관차의 경우 응축 증기 기관차의 경우 효율을 높이기 위해 콘덴서가 존재하지 않으며, 물을 절약하고 배출을 줄이기 위해 효율성을 떨어뜨릴 수도 있습니다.그러므로 예를 들어, 메트로폴리탄 철도 A 클래스는 콘덴서에도 불구하고 모든 면에서 단순한 기관차이며, 항상 실제로 증기 기관차에 적용되는 단순 기관차라는 용어는 콘덴서의 사용에 관계없이 복합기를 사용하지 않는 기관차를 의미합니다.단순 팽창 기관차와 단순 팽창 기관차라는 용어는 혼란을 없애기 위해 기관차에 적용되기도 한다.

역사

스팀

양털 복합 빔 엔진, 1858년, 밝은 색상의 고압 및 저압 실린더가 선명하게 보이는 경우

복합 엔진의 가장 오래된 예는 복합 증기 엔진입니다.1805년 Arthur Woolf는 이 원리를 이용한 Woolf 고압 복합 엔진을 특허 취득했다.

복합은 특히 유럽 [1]대륙뿐만 아니라 1850년대부터 시작된 모든 증기 기관차에 사용되었지만 결코 모든 증기 기관차에 사용되지는 않았다.

3단 또는 3단 팽창 왕복 증기 엔진은 특히 증기선 추진에 인기가 있었다."닥터" 알렉산더 카네기 커크는 1874년 프로폰티스라는 배에 그의 첫 번째 3중 팽창 엔진을 실험적으로 장착했다.1881년 커크는 스코틀랜드 [2]클라이드사이드의 SS 애버딘에 개량형 엔진을 설치했다.이 배는 영국과 극동 [3]간의 상업 서비스에서 새로운 엔진의 힘과 경제성의 이점을 증명했다.이 같은 장비를 갖춘 최초의 군함은 클라이드사이드에 건조된 스페인 군함 파괴자(Destructor)로, 영국 해군의 선박에 사용된 최초의 엔진은 리드 [4][5]수관 보일러를 만든 J. W. 리드에 의해 설계되었다.다른 해군과 상업 선주들도 곧 그 뒤를 따랐다.4단 또는 4단 확장 엔진도 사용되었습니다.

증기 기관차의 여러 등급은 단순 및 복합 형태로 존재했는데, 가장 일반적으로 복합 형태로 제작된 기관차가 효율을 희생하면서 동력을 얻기 위해 단순 형태로 변환되었을 때, 예를 들어 대부분의 NZR X 등급에 해당합니다.복합물의 세부사항을 재설계하는 것과 관련된 다른 전환은 알프레드 드 글렌이 설계한 많은 복합 기관차와 그 당시의 최첨단 기관차는 나중에 그의 계획을 사용하기 위해 안드레 샤펠론에 의해 수정되었다.

내연

고압 실린더와 저압 실린더를 가진 복합 내연기관을 만들려는 시도가 있었지만 큰 성공을 거두지 못했다.예를 들어 다음과 같습니다.독일 1879년, 포레스트-갤리스 1888년, 코넬리 1888년, 디젤 1897년, 베일스 1897년, 바블레 1903년, 버틀러 1904년, 아이젠후스 1904년-7년, 애벗 1910년.[6]

최근에는 내연기관에도 터보 컴포지팅이 적용되고 있다.터보 복합 엔진은 제2차 세계대전 [7][8]직후 항공기 엔진으로 널리 사용되었다.

디젤 터보 복합 엔진은 트럭과 농기계 [9]분야에서 여전히 사용되고 있습니다.

예

네이피어 노마드 터보 복합 항공기 엔진. 아래 터빈을 보여줍니다.현대의 복합 트럭 및 기계 엔진은 유사한 구성을 사용합니다.
복합 증기 기관
  • Cutaway diagram of a quadruple-expansion steam engine, showing four double-acting cylinders of increasing size

    4중 팽창 증기 엔진의 컷어웨이 다이어그램, 크기가 증가하는 4개의 복동 실린더를 보여줍니다.

  • Diagram showing the operation of a triple-expansion marine engine

    트리플 익스팬션 선박용 엔진의 작동을 나타내는 다이어그램

  • Cut away diagram of a triple expansion marine steam engine installation, circa 1918

    1918년경 3중 팽창 선박용 증기 엔진 설치 컷오프

  • Compound traction engine with a single high-pressure cylinder and a larger low-pressure cylinder side by side on top of the boiler. This was a common configuration.

    보일러 상단에 단일 고압 실린더와 대형 저압 실린더가 나란히 있는 복합 트랙션 엔진.이것은 일반적인 설정입니다.

「 」를 참조해 주세요.

이론.

발명가 및 디자이너

유사 테크놀로지

레퍼런스

  1. ^ 복합 기관차의 진화 http://mikes.railhistory.railfan.net/r043.html는 2012년 12월 7일 검색되었습니다.
  2. ^ Day, Lance and McNeil, Ian (Editors) 2013, 테크놀로지 루트리지 전기사전, ISBN0-203-02829-5(694페이지)
  3. ^ 던디시티 아카이브의 친구들 - 데이비드 미들턴의 해양공학 1814-1984
  4. ^ Macksey, Kenneth Technology in War, ISBN 0-85368-825-7 p38
  5. ^ Anon. (18 March 1932). "The late Mr J. W. Reed" (PDF). The Engineer: 303. OCLC 5743177. Archived (PDF) from the original on 15 February 2017. Retrieved 15 February 2017.
  6. ^ "Compound Internal Combustion Engines".
  7. ^ a b http://www.enginehistory.org/Wright/Kuhns/CurtissWrightTC18/TurboCompounds.shtml Wayback Machine에서 2012년 12월 9일 취득한 아카이브 2016-11-08
  8. ^ a b http://www.superconstellation.org/TechnicalInformation/motor/motor-en.html Wayback Machine에서 2012년 12월 9일 검색된 2018-10-20 아카이브
  9. ^ http://www.demanddetroit.com/pdf/engines/2007-dd15-brochure.pdf는 2012년 12월 7일 무료 50마력 고객 팜플렛을 취득했습니다[permanent dead link]
  10. ^ 1941 Loconotive Cyclopedia of American Practice, 11판, 시몬스 보드먼 출판사, 뉴욕 처치 스트리트 30, 페이지 813
  11. ^ http://www.der-wankelmotor.de/Motoren/Rolls-Royce/rolls-royce.html (독일어)가 2012년 12월 7일 취득