油田エンジン

「油田エンジン」という用語は、原油の生産における動力源として使用されるあらゆる種類の内燃機関を指しますが、最も一般的には、この記事の焦点である 19 世紀中期から後半、および 20 世紀初頭に製造された往復動エンジンの一種を指します。

1859 年にエドウィン・ドレイクが初めて商業的に成功した油井を掘削したことで、新たな産業が誕生しました。この産業では、抽出のための新しい技術が急速に求められるようになりました。当初、油井の掘削に使用された蒸気エンジンは、石油を地表まで引き上げるためにそのまま設置されていました。油井の生産量が減少するにつれ、各油井でボイラーを点火して蒸気運転を維持する経済的実現可能性は、油井の生産量 (多くの場合、1 日あたりわずか 1 バレル) から得られる収入をはるかに下回りました。理想的な解決策は、各油井に新しいガス エンジンを設置することでした。こうすることで、数時間の生産量のためにボイラーを蒸気で稼働させるのに必要な、何時間もの準備作業と大量の燃料が不要になります。ほとんどの場合、初期費用が高いためにこの方法は採用できませんでした。そのため、既存の蒸気エンジンの多くをガス エンジンに改造することがはるかに実現可能になりました。改造エンジンのアイデアは、機械工学に大きな関心を持つペンシルベニア州ポーターズビルの医師、エドウィン J. フィシアン博士によるものとされています。 1897 年に彼が開発した 10 馬力変換シリンダーの試作品は、ペンシルバニア州オイル シティの Oil Well Supply Company に却下されたため、1898 年にフィシアン博士はジョン カラザーズと提携して、ペンシルバニア州グローブ シティに本社を置く Carruthers-Fithian Clutch Company を設立しました。この「混血」のコンセプト (これらのエンジンは半分蒸気エンジン、半分ガスエンジンであるため、よくそう呼ばれていました) はすぐに成功し、石油生産者は 120 ドルで蒸気エンジンを 10 馬力のガスシリンダーとクラッチに改造することができました。その後すぐに、複数の企業がコンバージョンシリンダーの市場に参入し、そのほとんどは蒸気ベッドプレートにボルトで固定する単純な2ストロークガスシリンダーを製造し、Carruthers-Fithian（1899年までにグローブシティにBessemer Gas Engine Companyを設立）による特許侵害を回避しました。 ^[1] 他のメーカーは純粋な内燃設計のエンジンを製造しており、両方の例が今日まで存在しています。

2 ストロークか 4 ストロークかにかかわらず、すべての油田エンジンには共通部品がいくつかあります。重い鋳鉄製のベッドプレートがエンジンをそのベース (通常はコンクリート製) に固定します。シリンダーはベッドプレートの一方の端に取り付けられ、クランクシャフト ベアリングはもう一方の端にあります。クランクシャフトはこれらのベアリングに収まり、1 つまたは 2 つのフライホイールとクラッチが固定されています。多くの油田エンジンでは、ピストン ロッドをコネクティング ロッドに接続するためにクロスヘッドが使用されていました。これはベッドプレートとクロスヘッド ガイドの間を前後にスライドします。燃焼室での点火は、ホット チューブまたはスパーク プラグによって行われます。

油田エンジンの製造業者は数多く存在し、そのほとんどはペンシルバニアグレードの原油を生産する地域にありました。最もよく知られているものには次のようなものがあります。

• http://sites.google.com/site/reidengine/
• http://explorepahistory.com/hmarker.php?markerId=432