20 年代のキットソン スティル機関車のハイブリッド蒸気エンジンとディーゼル エンジン!

[クリストフ]

ハイブリッドエンジン（さらにディーゼルも…）が最近のものとは信じられないほどです…。

1920年代のキットソン・スティル・ディーゼル・蒸気機関車！

アラン・ロヴァートことで

石油54バレルがXNUMXドルで取引され、我が国の指導者らが再びエネルギー節約を検討している現在、はるか昔に行われた様々な有望な実験がそれ以来継続も再開もされていないことを私たちは残念に思っています。

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これらの有望な経験の 1924 つは、80 年、つまりちょうど 10 年前の鉄道牽引の分野で起こりました。 当時、私たちはすでに蒸気機関車の燃料である石炭を節約しようとしていました。 蒸気機関車の効率は約 7% (XNUMX または XNUMX ではなかったとき) でした。 、そして何よりも非常に多大なメンテナンスが必要でした。 したがって、第一次世界大戦後数年間の人件費の上昇により、鉄道会社はより経済的な牽引装置を使用するよう努めるようになりました。 電気牽引が不可能な場合、ディーゼル牽引が非常に早い段階から考えられました。 当時の問題はトランスミッションにありました。 私たちは、ディーゼルエンジンから機関車の車輪まで、列車の牽引に必要な大きな力をどのように伝達するのか知りませんでした。 これに関連して、リーズにある Kitson 社は、上記の要件を満たすことを可能にする、まったく並外れた機械を開発しました。 信頼性と実績のあるトランスミッションを備えたディーゼル牽引機を用意してください。 これを実現するために、この会社はこの機関車にまったく驚くべきエンジン、つまり定置式および船舶用の機械で全盛期を迎えたスティル エンジンを搭載しました。

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従来のディーゼル エンジンでは、ディーゼルまたは燃料油の燃焼によってもたらされる熱エネルギーの最大 35% が機械エネルギーに変換されます。 言い換えれば、エンジンのエネルギーのほぼ 65% が排気ガス中の熱の形で失われます。 スティルのアイデアは、これらのカロリーの大部分を回収し、ボイラーを加熱して蒸気を生成し、それをディーゼル/蒸気エンジンで使用することでした。

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ハイブリッド機関車

そこでキットソン社は 3 基のスティル エンジンを搭載した機関車を製造しました。 エンジンは複動式でした。 一方はディーゼル、もう一方は蒸気であり、おそらく蒸気だけで駆動できる可能性があります。 オイルバーナーにより、機械の始動時に圧力が上昇しました。 10 km/h では、ディーゼル側に燃料油が噴射されました。 2 回転後にフルパワーに達すると、急な坂道などでパワーを補充する必要がない限り、次の停止まで蒸気の供給が遮断されました。

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蒸気の供給を遮断するのは意外に思われるかもしれませんが、これは鉄道の牽引力の特殊性によるものです。 始動時には最大限の努力が必要ですが、その後は速度を維持するために必要な電力は少なくなります。 スティルエンジンでは、エンジンのディーゼル部分を使用することで温度を維持し、エネルギー蓄積器の役割を果たすボイラーでカロリーを回収することができました。 蒸気で動力を供給するとディーゼルの温度が低下し、さらに蒸気の消費によりボイラー内の圧力が低下する可能性があります。

Still エンジンの効率は当時の火力エンジンよりもほぼ 40% 高く、Kitson-Still 機関車の消費電力は同等の蒸気エンジンの約 XNUMX 分の XNUMX でした。 しかし、それを最適化し、その能力を高め、この非常に有望なプロトタイプを販売できるようにするには、多額の投資が必要だったでしょう。 キットソン社には資力がなく、デモは大成功を収めたにもかかわらず倒産し、キットソン・スティルは再び忘れ去られた。

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アラン・ロヴァート

[chatelot16]

単純なディーゼルエンジンは発熱し、廃熱を利用して蒸気エンジンを稼働させることができます...しかし、これは最適な解決策ではありません

ディーゼル エンジンは同じ圧縮と膨張を繰り返す単純な熱サイクルであるため、非常に発熱します。

解決策はむしろミラーサイクルにあります。等温圧縮の大部分と、燃焼前に温度を少し上げるための断熱圧縮のほんの一部です...エネルギーを生み出すための膨張は通常のエンジンよりもはるかに長くなります。膨張終了時の温度は周囲温度です。

ミラーサイクルでは、排気に熱交換器が必要ありません。熱交換器は汚れていて問題が発生します。圧縮熱交換器を使用すると問題が解決されます。これはクリーンなため、はるかに簡単です。

この原理は、メタン化について知られているシュネル発電機で使用されていますが、完璧とは程遠いターボによって出力が制限されているため、ミラーサイクル全体をピストンにすれば、ターボよりもさらに優れた性能を発揮できます。

いくつかの段階と中間冷却のおかげで等温に近い圧縮の一部を行う場合、膨張もいくつかのピストン段階で行う必要があります...インターネット上で 5 ストローク エンジンを見かけます...要点は説明していません...しかし、収量を増やすための解決策はあります