Стюарт, Герберт Акройд

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Стюарт, Герберт Акройд












Ге́рберт Акро́йд-Стю́арт (англ. Herbert Akroyd-Stuart; [Нет даты!]) — английский изобретатель. Известен как создатель калильного двигателя (двигателя с горячей колбой).

Биография[править]

Герберт Акройд-Стюарт (1864—1927) — изобретатель калильного двигателя

Акройд-Стюарт родился в Галифаксе (графство Йоркшир), но в ранние годы некоторое время жил в Австралии. Получил образование в Ньюберийской грамматической школе (ныне школа Святого Варфоломея) и Техническом колледже Финсбери в Лондоне. Его отцом был Чарльз Стюарт, основатель компании Bletchley Iron and Tinplate Works. В 1887 году Герберт присоединился к семейному бизнесу.

Нефтяные двигатели[править]

В 1885 году Акройд-Стюарт случайно пролил керосин в котёл с расплавленным оловом. Керосин испарился и загорелся при контакте с керосиновой лампой. Это натолкнуло его на мысль об использовании керосина (близкого к современному дизельному топливу) в качестве моторного топлива. В отличие от бензина, керосин было сложно испарять в карбюраторе из-за его недостаточной летучести.

Первые прототипы двигателей были построены в 1886 году. В 1890 году совместно с Чарльзом Ричардом Бинни он подал заявку на патент № 7146 для компании Richard Hornsby and Sons из Грантема (Линкольншир, Англия). Патент назывался «Усовершенствования в двигателях, работающих за счёт взрыва смесей горючего пара или газа и воздуха»[1]. Один из таких двигателей был продан санитарному управлению Ньюпорта. Степень сжатия оказалась слишком низкой для холодного запуска, поэтому для старта требовался предварительный нагрев[2].

Двигатель Хорнсби — Акройда[править]

Двигатели Акройд-Стюарта производились по лицензии компанией Richard Hornsby and Sons с 26 июня 1891 года под названием Hornsby Akroyd Patent Oil Engine. Коммерческие продажи начались 8 июля 1892 года. Это был первый двигатель внутреннего сгорания, в котором использовалась система впрыска топлива под давлением.

Двигатель Хорнсби — Акройда имел сравнительно низкую степень сжатия. Температура воздуха, сжатого в камере сгорания в конце такта сжатия, была недостаточной для воспламенения. Сгорание происходило в отдельной камере — испарителе (также называемом «горячей колбой» или калильной головкой), установленном на головке блока цилиндров, куда впрыскивалось топливо. Испаритель соединялся с цилиндром узким каналом. Во время работы он нагревался охлаждающей жидкостью цилиндра или выхлопными газами. Для запуска использовалось внешнее пламя, например, паяльная лампа. Самовоспламенение происходило при контакте топливовоздушной смеси с горячими стенками испарителя. Сужение колбы до очень узкой горловины в месте крепления к цилиндру создавало высокую степень турбулентности. Воспламенённые газы прорывались через горловину в цилиндр, где сгорание завершалось. При увеличении нагрузки на двигатель температура колбы росла, что приводило к более раннему зажиганию. Для предотвращения преждевременного воспламенения в воздухозаборник подавалась вода[3].

Калильные двигатели производились до конца 1920-х годов. Их часто называли полудизелями, хотя они уступали в эффективности двигателям с воспламенением от сжатия. Их преимуществом была сравнительная простота конструкции. Они не требовали воздушного компрессора, который использовался в ранних дизельных двигателях. Топливо впрыскивалось механически в начале такта сжатия под гораздо меньшим давлением, чем в дизелях.

Локомотив с нефтяным двигателем[править]

В 1896 году компания Richard Hornsby and Sons построила первый в мире локомотив с нефтяным двигателем LACHESIS для Королевского арсенала в Вулидже (Англия). Они также создали первый автомобиль с двигателем с воспламенением от сжатия.

Нефтяные двигатели за пределами Великобритании[править]

Швеция

Аналогичные двигатели производились компанией Bolinder в Швеции. Некоторые из них до сих пор сохранились на канальных лодках.

США

В США калильные двигатели производились компанией De La Vergne Company из Нью-Йорка (позднее — New York Refrigerating Company, создавшей современный холодильник в 1930 году). Компания приобрела лицензию в 1893 году.

Двигатель Акройда и дизельный двигатель[править]

И дизельный двигатель, и двигатель Акройда работают на одном виде топлива — нефтяном масле. Это привело к спорам о том, основан ли дизельный двигатель на разработке Акройда[4]. Ситуацию усугублял тот факт, что принцип работы дизельного двигателя отличался от описанного Рудольфом Дизелем в его эссе «Теория и конструкция рационального теплового двигателя». Двигатель Акройда стал первым работающим двигателем внутреннего сгорания, способным использовать нефтяное масло в качестве топлива[5]. Он был запущен в 1891 году, за шесть лет до первого запуска дизельного двигателя. После того как дизельный двигатель доказал свою эффективность, термин «дизель» стал синонимом любого двигателя, работающего на нефтяном топливе. Нефтяные двигатели, использовавшие принцип Акройда, получили название «полудизели». Имя Акройда, ранее ассоциировавшееся с нефтяными двигателями, вышло из употребления. В начале XX века Герберт Акройд-Стюарт пытался заменить термин «дизельный двигатель» на «двигатель Акройда»[6].

Герберт Акройд-Стюарт владел двумя патентами: № 7146 «Усовершенствования в двигателях, работающих за счёт взрыва смесей горючего пара или газа и воздуха» и № 15994. В первом патенте принцип работы двигателя Акройда описывался так: «...в нужный момент такта сжатия жидкий углеводород подаётся в виде брызг на нагретый испаритель, который почти мгновенно превращает его в газ...». Ранние двигатели Акройда действительно работали по этому принципу[5]. Рудольф Дизель имел патент на процесс сгорания, описанный в его эссе (DRP 67207). Дизельный двигатель не работает ни по процессу, описанному в патенте Акройда, ни по процессу из патента DRP 67207. Он использует другой принцип работы, также изобретённый Рудольфом Дизелем (запатентован в 1893 году, DRP 82168). Именно поэтому Дизель является фактическим изобретателем дизельного двигателя. Дизель никогда не признавал, что его двигатель работает по «секретному» принципу, и утверждал, что он функционирует на основе (невозможного) рабочего процесса, описанного в патенте DRP 67207[7].

Ключевое различие между двигателями Акройда и Дизеля заключается в зажигании. В двигателе Акройда топливо воспламеняется с помощью устройства зажигания — «горячей колбы» или испарителя, так как степень сжатия слишком низкая для самовоспламенения (менее 300 кПа). Дизельный двигатель не имеет отдельных устройств зажигания. Топливо воспламеняется из-за высокой температуры, вызванной исключительно сжатием поршня внутри цилиндра (более 3000 кПа)[8]. Поскольку более высокое сжатие обеспечивает лучшую эффективность, двигатель Акройда низкого давления потребляет примерно на 80 % больше топлива, чем дизельный двигатель при выполнении той же работы[9].

Смерть[править]

В 1900 году он переехал в Австралию и вместе со своим братом Чарльзом основал компанию Sanders & Stuart. Умер 19 февраля 1927 года в Перте (Австралия) от рака горла. Его тело было перевезено в Англию и захоронено на кладбище Всех Душ в Буттуне (Галифакс, Йоркшир). Церковь Всех Душ была построена на средства его дяди по материнской линии, Эдварда Акройда.

В память о нём Ноттингемский университет с 1928 года периодически проводит мемориальную лекцию Акройд-Стюарта. Одну из них в 1946 году прочитал сэр Фрэнк Уиттл. В конце XIX века Акройд-Стюарт работал с профессором Уильямом Робинсоном, который преподавал инженерное дело в Университетском колледже Ноттингема с 1890 по 1924 год.

Акройд-Стюарт также завещал средства Институту инженеров-механиков, Королевскому аэронавтическому обществу и Институту морской инженерии. Эти средства послужили основой для учреждения соответствующих премий Акройд-Стюарта, вручаемых раз в два года.

Примечания[править]

  1. ↑ The Akroyd Oil Engine. Ray Hooley's – Ruston-Hornsby – Engine Pages. Архивировано из первоисточника 24 мая 2011.[недоступная ссылка] Проверено 29 июля 2007.
  2. ↑ Diesel has come a long way but still doesn't get the tax breaks it deserves. The Scotsman, Scotland on Sunday (2003-01-16). Архивировано из первоисточника 25 мая 2012. Проверено 8 июня 2026.
  3. ↑ Wrangham, D. A. The Theory & Practice of Heat Engines. — Cambridge University Press, 1956. — 664 с.
  4. ↑ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 420
  5. ↑ 5,0 5,1 Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 417
  6. ↑ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 418
  7. ↑ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 517, 518
  8. ↑ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 419
  9. ↑ Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918, Springer, Berlin/Heidelberg 1962, ISBN 978-3-662-11843-6. p. 416

Ссылки[править]

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Стюарт, Герберт Акройд», расположенная по адресу:

—https://ru.ruwiki.ru/wiki/Стюарт,_Герберт_Акройд

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Стюарт,_Герберт_Акройд&oldid=2690434