Urzędnik Dugalda

Sir Dugald Urzędnik
Urodzić się	( 31.03.1854 ) 31 marca 1854 Glasgow , Szkocja, Wielka Brytania
Zmarł	12 listopada 1932 (12.11.1932) (w wieku 78) Ewhurst , Anglia, Wielka Brytania
Narodowość	Szkocki
Obywatelstwo	brytyjski
Zawód	Inżynier
Znany z	Zaprojektował pierwszy na świecie odnoszący sukcesy silnik dwusuwowy

Sir Dugald Clerk (czasami zapisywany jako Dugald Clark ) KBE , LLD FRS (1854, Glasgow – 1932, Ewhurst , Surrey) był szkockim inżynierem , który zaprojektował pierwszy na świecie odnoszący sukcesy silnik dwusuwowy w 1878 roku i opatentował go w Anglii w 1881 roku. był absolwentem Anderson's University w Glasgow (obecnie University of Strathclyde ) oraz Yorkshire College w Leeds (obecnie University of Leeds ). Wraz z George'em Croydonem Marksem założył firmę Marks & Clerk zajmującą się własnością intelektualną . Został pasowany na rycerza w dniu 24 sierpnia 1917 r.

Życie

Dugald Clerk urodził się w Glasgow 31 marca 1854 r. Jako syn mechanika Donalda Clerka i jego żony Marthy Symington. Uczył się prywatnie, a następnie terminował w firmie panów HO Robinson & Co w Glasgow. Od 1871 do 1876 studiował inżynierię w Anderson College w Glasgow, a następnie w Yorkshire College of Science w Leeds . W pierwszej wojnie światowej był dyrektorem Badań Inżynierii dla Admiralicji.

Ożenił się z Margaret Hanney w 1883 roku.

Zmarł w Ewhurst, Surrey w dniu 12 listopada 1932.

Praca urzędnika przy silniku spalinowym

Dwusuwowy silnik Sir Dugalda Clerka

Clerk rozpoczął pracę nad własnymi projektami silników w październiku 1878 roku po zmodyfikowaniu silnika Braytona za pomocą świecy zapłonowej. Silniki Braytona (zwane „Ready Motors” były produkowane od 1872 do 1876 roku) i były jednymi z pierwszych silników, które z powodzeniem wykorzystywały sprężanie i spalanie paliwa w cylindrze. Wcześniej dostępnymi silnikami komercyjnymi był Lenoir z 1860 r., Silnik bez kompresji, który pracował w cyklu dwusuwowym dwusuwowego działania, ale spędzał połowę każdego skoku na zasysaniu gazu do cylindra. Silnik Hugona był nieco ulepszoną wersją, ale oba były dość nieefektywne (odpowiednio 95 i 85 stóp sześciennych gazu na godzinę KM). Kolejnym dostępnym silnikiem komercyjnym (od 1867 r.) Był Otto & Langen, bezsprężarkowy, bezsprężarkowy silnik tłokowy, który wykorzystywał ciśnienie atmosferyczne do suwu mocy i zużywał około połowy gazu z silników Lenoir i Hugon. W maju 1876 roku Otto opracował swój silnik, wykorzystując czterosuwowy cykl jednostronnego działania ze sprężaniem w cylindrze. Clerk zdecydował się opracować silnik wykorzystujący kompresję, ale z cyklem dwusuwowym, ponieważ widział korzyści dla wagi i płynności pracy dzięki dwukrotnie większej liczbie suwów mocy.

„Początkowy eksperyment Clerka z silnikiem gotowym na Braytona w 1878 r. Doprowadził go do wprowadzenia ulepszeń, które ostatecznie doprowadziły do ​​​​opracowania cyklu dwusuwowego. Silnik Clerks wykorzystywał kompresję i nowy system zapłonu”, jeden z nich został wystawiony w lipcu 1879 Jednak dopiero pod koniec 1880 roku udało mu się wyprodukować silnik Clerka pracujący w cyklu dwusuwowym, który stał się produktem handlowym. Clerk stwierdza: „Silnik Clerk obecnie dostępny na rynku był pierwszym, któremu udało się wprowadzić kompresję tego typu, połączoną z zapłonem przy każdym obrocie; wiele prób podjęli wcześniej inni wynalazcy, w tym pan Otto i panowie Crossley, ale wszystkim nie udało się wyprodukować silnika nadającego się do sprzedaży. Dopiero niedawno panowie Crossley stworzyli silnik Otto w jego bliźniaczej formie, dzięki czemu udało im się uzyskać impuls na każdym kroku.

Dugald Clerk był autorem trzech obszernych książek opisujących rozwój silnika naftowego i gazowego od jego wczesnych początków oraz zawierających szczegóły jego własnej pracy w tej dziedzinie. Pierwsze wydanie zostało wyprodukowane w 1886 r., A zamieszczone tutaj notatki pochodzą z wydania 7., poprawionego i zaktualizowanego do 1896 r. W „Silnikach gazowych i olejowych” Clerk odnosi się do znaczących wcześniejszych patentów na silniki gazowe Barnetta z 1838 r . i Wrighta w 1833.

Cykl urzędnika

W 1878 roku Clerk uzyskał silnik Brayton „Ready Motor” produkowany w latach 1872-1876 przez George'a Braytona w Filadelfii w Pensylwanii w USA. Urzędnik zastanawiał się, czy mógłby poprawić osiągi silnika. Wkrótce wyposażył silnik w świecę zapłonową i ulepszony układ paliwowy. Początkowo Clerk używał jednego cylindra do sprężania, a drugiego do rozprężania. W pewnym momencie nastąpiła eksplozja, która rozerwała silnik na dwie części. Silnik został naprawiony i wystawiony w 1879 roku. Później Clerk postanowił zrezygnować z używania cylindra pompującego do sprężania i używać go tylko do przenoszenia mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra zasilającego.

Clerk opisuje swoje eksperymenty z silnikiem Braytona 1878

Cykl Otto został opatentowany w 1876 roku i od razu uznano, że ma znaczną wartość praktyczną. Clerk szybko podążył za swoją koncepcją silnika dwusuwowego z 1880 roku, który nie naruszałby patentu Otto (będąc silnikiem czterosuwowym ).

Clerk opisuje silnik Cambella jako wykorzystujący swój cykl w następujący sposób: „Ma dwa cylindry, odpowiednio pompę i silnik, napędzane przez korby ustawione prawie pod kątem prostym względem siebie, przy czym korba pompy prowadzi. Pompa pobiera ładunek gazu i powietrze, a tłok silnika przechodzi przez otwór z boku cylindra na końcu swojego skoku, aby odprowadzić gazy spalinowe.Kiedy ciśnienie w cylindrze silnika spadnie do atmosfery, pompa wtłacza ładunek do tylnej pokrywy cylindra silnika przez zawór zwrotny, wypierając przed nim produkty spalania przez otwór wylotowy; następnie tłok silnika powraca, ściskając zawartość cylindra do przestrzeni sprężania. Następnie ładunek zostaje wystrzelony, a tłok wykonuje swój suw roboczy To jest cykl Clerk”.

Silnik Clerk wykorzystuje automatyczne zawory typu „grzybkowego” dla powietrza wlotowego i gazu (jeden ze wspomaganiem sprężynowym, jeden bez) oraz otwór w cylindrze odsłonięty przez tłok dla zaworu wydechowego. Odniesienia do silnika Clerk z suwakiem mogą odnosić się do wcześniejszych eksperymentów z Lenoir . Zapłon odbywa się za pomocą zewnętrznego płomienia, przy użyciu modyfikacji metody opracowanej przez niego w 1878 roku.

Większość projektów silników, które były starsze niż silnik Otto (i silnik Clerk), takich jak de Rivaz , bracia Niépce , Jean Joseph Etienne Lenoir , Samuel Morey i inni, wykorzystywała silniki dwusuwowe, które były „naturalne” w czasach silnika parowego . Znaczącym wkładem Clerka było wprowadzenie kompresji w stylu Otto do silnika dwusuwowego, unowocześniając jego wydajność (na lata osiemdziesiąte XIX wieku). Kilku producentów przyjęło cykl Clerk w krótkim okresie, chociaż częścią tego były aspekty komercyjne, takie jak patenty na cykl czterosuwowy. Wiele lat później dwusuwowy silnik wysokoprężny o dużej pojemności wykorzystujący turbosprężarkę lub sprężarkę stał się powszechny, na przykład w statkach i lokomotywach kolejowych. Dzięki otwartym wałom korbowym i zaletom wyższego stosunku mocy do masy silniki te są ściśle powiązane z koncepcjami Dugalda Clerka i cyklem urzędnika.

Cylinder pompujący vs doładowanie

Silnik Clerka składał się z dwóch cylindrów – jednego cylindra roboczego i dodatkowego cylindra do ładowania cylindra, wydalania spalin przez otwór odsłonięty przez tłok. Niektóre źródła uważają ten dodatkowy cylinder za pierwszą na świecie sprężarkę doładowującą . Sam Clerk stwierdza, że ​​„To nie jest pompa sprężająca i nie jest przeznaczona do sprężania przed wprowadzeniem do silnika, ale jedynie do wywierania siły wystarczającej do przepuszczenia gazów przez zawór wznoszący do cylindra silnika i tam wyparcia spalonych gazów, wyrzucając je do rury wydechowej”. Stąd źródła uznają go zamiast tego za „cylinder pompujący”, wskazując, że w rzeczywistości nie sprężał on mieszanki paliwowo-powietrznej, po prostu przenosił świeżą mieszankę do cylindra roboczego, aby wypchnąć spalone wcześniej gazy.

Silnik Clerka a nowoczesny silnik dwusuwowy

Oryginalny projekt Clerka nie pozwalał na budowę mniejszych silników, gdyż wymagał wspomnianego dodatkowego cylindra pompującego dla każdego cylindra roboczego. Kluczowe uproszczenie koncepcji, które umożliwiło stworzenie małych, ale mocnych silników dwusuwowych na rynki masowe, zostało opatentowane przez Josepha Daya w 1894 roku.

• Joseph Day, projekt trzyportowego silnika dwusuwowego
• Nash, projekt dwuportowego silnika dwusuwowego
• Robson, projekt silnika dwusuwowego z oczyszczaniem podtłokowym
• Fielding, projekt silnika dwusuwowego typu uniflow

Ramiona

Herb Dugald Clerk

Motto Fortiter Ubique

Zobacz też

• Dzień Józefa
•   John Fleming (1 czerwca 2000). Kompletny przewodnik po silnikach wysokoprężnych do łodzi . Bristolskie publikacje modowe. ISBN 1-892216-24-8 .
• Historia silnika spalinowego

Bibliografia

• Urzędnik, Dugald (1882). Teoria silnika gazowego . Nowy Jork: D. Van Nostrand.
• Urzędnik, Dugald (1886). Silnik gazowy i olejowy . Londyn: Longman, Green & Co.

Linki zewnętrzne

• Prace autorstwa lub o Dugald Clerk w Wikiźródłach