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ジョージ・ベイリー・ブレイトン | |
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| 生まれる | 1830年10月3日 ロードアイランド州、アメリカ合衆国 |
| 死亡 | 1892年12月17日（62歳） |
| 国籍 | アメリカ人 |
ジョージ・ベイリー・ブレイトン（1830年 - 1892年）は、アメリカの機械技術者、発明家。彼は、ガスタービンの基礎となり、現在ではブレイトンサイクルと呼ばれている定圧エンジンを発明したことで知られる。
ブレイトンのレディモーター
1872年、ジョージ・ブレイトンは、当初は気化ガスを使用し、後に灯油や石油などの液体燃料を使用する定圧内燃機関の特許を取得し、ブレイトン・レディ・モーターと呼ばれた[1] [2]。このエンジンは、圧縮用に1つのシリンダー、レシーバー・リザーバー、および燃焼生成物がパワーストロークのために膨張する別のパワー/エキスパンダー・シリンダーを使用していた。他のピストン駆動内燃機関との大きな違いは、2つのシリンダーが、燃料/空気混合物がコンプレッサー・シリンダーとリザーバーから作動/膨張シリンダーに移される際に、一定の圧力で徐々に燃焼するように配置されていることである。元のバージョンでは、ガス/空気混合物は蒸気キャブレターによって生成され、[3] 次に圧縮されてリザーバーに貯蔵され、そこで点火されて膨張シリンダーに導入された。このバージョンでは、空気が膨張シリンダーに入るときに燃料が導入されるため、爆発の問題は解消されました。[4]点火はパイロット炎のままでした。この原理は定圧燃焼と呼ばれ、 1861年頃にウィリアム・シーメンス卿が別の燃焼室を備えた4気筒エンジンを使用して試みましたが、成功しませんでした。ブレイトンは定圧サイクルを機能させることに成功しただけでなく、商用製品も製造して販売しました。
ブレイトンサイクルエンジンは動力源として最初に使用されたエンジンの一つである。1881年、ジョン・フィリップ・ホランドはブレイトンエンジンを使用して、世界初の自走式潜水艦フェニアン・ラム号の動力源とした。[5]
また、1878年のセルデン自動車はブレイトンサイクルエンジンを使用していました。この設計は実際には走行しませんでした。ブレイトンエンジンが1878年にブレイトンと技術者のジョージとジェームズ・フォーセットの間のプロジェクトの一環としてオムニバスに採用されたとき、後者はその試みを「完全な失敗」と評しました。[6]
エンジンの動作サイクルには、ガスと石油を燃料とするバージョンの断面図とインジケータ図が含まれています。液体燃料の導入方法の詳細は、ダガルド・クラークの著書「ガスおよび石油エンジン」の11ページにわたって説明されています。[7]これらのテストで使用された石油エンジンは、「ニューヨーク・アンド・ニュージャージー・レディ・モーター・カンパニー」によって製造されました。これに続いて、英国ノッティンガムのルイス・サイモン＆サンズによって製造され、エクリプス・サイレント・ガス・エンジンとして販売されたブレイトンエンジンを改造したサイモンのエンジンの同様の分析が続きます。サイモンエンジンは、エンジン/排気によって加熱された水/蒸気の一部をエンジンに注入するという点でさらに複雑でした。このエンジンのインジケータ図もダガルド・クラークによって報告されており、水の追加は、ガスの冷却と蒸気の膨張が互いに補うという点で、電力生産の点でほとんどメリットがないことを示しています。
ブレイトンエンジンは燃料と空気の混合気がゆっくりと燃焼するため、パイロット炎を維持することができ、エンジンは一度点火すると点火システムを必要としませんでした。[8]ガスエンジンの測定された効率は、レノア/ヒューゴンエンジンとオットー＆ランゲン大気圧エンジンの中間でしたが、液体燃料のブレイトンエンジンにはガス供給を必要としないという利点がありました。
初期のブレイトンガスエンジンでは、燃焼ガスを動力シリンダーに流入させるカットオフポイントを変えることでエンジン速度を制御し、ガスと空気のポンプへの流入も同様に調整してリザーバー圧力を維持していた。クラークが報告した液体燃料エンジンでは、動力シリンダーへのカットオフのみを調整し、圧力リリーフバルブを使用してリザーバーの空気圧を制限していた。ブレイトンエンジンのリザーバーは、圧力がかかっていればすぐに始動できたが、クラークは「漏れや損失が頻繁に発生し、装置がほとんど役に立たなかった」と述べている。[7]
ブレイトンのエンジンは1876年にフィラデルフィアで開催された百年祭博覧会で展示され、サイモンの派生型は1878年のパリ博覧会で展示され、数年間は好評を博したが、すぐにオットーのエンジンの方が人気が高まった。しかし、それは最初の安全で実用的な石油エンジンと考えられており、ジョージ・B・セルデンにもインスピレーションを与えた。量産エンジンとしての設計は時とともに進化し、ヘンリー・ド・グラフィニーの著書『ガスおよび石油エンジン』によると、垂直型と水平型の両方が利用可能であった。[9]
ブレイトンエンジンはスミソニアン協会のアメリカ歴史博物館に保存されており、ジョン・フィリップ・ホランドの初期の潜水艦の1つに動力を与えた後期のブレイトンエンジンは、ニュージャージー州パターソンのオールドグレートフォールズ歴史地区にあるパターソン博物館に保存されています。[10]
ブレイトンのディーゼルエンジンへの貢献
1887 年、ブレイトンは、白金点火装置を点火源として使用し、オイル噴霧直接燃料噴射装置を備えた計量加圧噴射システムを備えた 4 ストローク エンジンを製作しました (米国特許 #432,114)。ブレイトンは次のように述べています。「私は、重油をシリンダーの点火部分内または連通する点火室内で、機械的に細かく分散した状態に変換できることを発見しました。」別の部分には、「私の知る限り、液体燃料を燃焼室またはシリンダーに直接排出する量を可変制御して、即時燃焼に非常に好ましい細かく分散した状態にすることで、初めて速度を制御しました。」これは、リーンバーン システムを使用してエンジン速度と出力を制御した最初のエンジンだった可能性があります。このようにして、エンジンはすべてのパワー ストロークで点火され、速度と出力は噴射される燃料の量によってのみ制御されました。ボッシュは後に、このタイプの計量噴射システムをさらに開発しました。 1890年にブレイトンは、エアブラスト燃料噴射システムを備えた別の4ストロークエンジンの特許を申請しました（1892年に付与されました）（米国特許番号432,260）。ルドルフ・ディーゼルの最初のエンジンは、ブレイトンのものと非常によく似たエアブラスト噴霧システムを使用していました。ディーゼルのエンジンとは異なり、ブレイトンのエンジンはかなり低圧縮でした。点火源は常に赤熱しているプラチナのメッシュでした。[11] [12]
参照
参考文献
- ^ ボス、クリスティー。大量生産の達人、 p.152、ボブス・メリル社、インディアナ州インディアナポリス、1945年。
- ^ 「ガスエンジンの改良（特許番号125166）」。Google Patents 。 2023年8月23日閲覧。
- ^ フランク・A・テイラー（1939年）「工学部の機械コレクション目録」、米国国立博物館紀要173、米国政府印刷局、147ページ
- ^ 「ガスエンジンの改良（特許番号125166）」。Google Patent Search 。 2007年7月29日閲覧。
- ^ “Fenian Ram”. 2016年2月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年2月6日閲覧。
- ^ ジョージ・フリッツ宛の手紙より:大変残念ですが、エンジンが動かず、車は動きませんでした。失敗とはどういうことか説明してほしいとおっしゃっていますね。つまり、B 氏が「趣味」である「流体循環」で車を動かそうとした計画は、彼の反対にもかかわらず、完全に失敗に終わりました。私たちは彼のアドバイスに従ってそれを断念し、チェーンを使用しましたが、エンジンは車を動かすことはなく、濡れた地面で車輪が滑ることもなく、停止してしまいました。そこで、あきらめることにしました。数年前にプロビデンスで行った実験について、エンジンがどれだけの成果をあげたか、どうやってエンジンを冷やすことができたか、どのグレードまで行ったか、そして実際、それに関連するすべてのことなど、情報をいただければと思います。もしよろしければ。私はガチョウのような人間なので、B 氏とその友人たちの言うことを全面的に信じ、外部の人に尋ねることさえしませんでした。友人のジムより。
J. ハロルド・バイヤーズ:セルデン事件。 - ^ ab Dugald Clerk、『ガスおよび石油エンジン』、Longman Green & Co、1897年。
- ^ 「ジョージ・ブレイトンのエンジン」。今日の科学史。 2007年7月29日閲覧。
- ^ アンリ・ド・グラフィニー（フランス語から翻訳）、ガスおよび石油エンジン、ウィテカー、ロンドン、1898年
- ^ 「Holland Submarines」。Paterson Friends of the Great Falls。2007年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年7月29日閲覧。
- ^ 出典: Cassier's Magazine 1893年6月号、155-157ページ
- ^ 「エンジニアリング」1892年7月15日
外部リンク
- ASMEウェブサイトの短い経歴