드 리바즈 엔진

De Rivaz engine

드 리바즈 엔진은 1804년부터 프랑코-스위스 발명가 아이작 드 리바즈가 설계하고 개발한 선도적인 왕복 엔진이었다. 이 엔진은 세계 최초의 내연기관이라는 주장을 가지고 있으며, 스파크 점화, 수소 가스 연료 사용 등 현대적인 엔진의 일부 특징을 포함하고 있다.

1804년 펌프를 작동하기에 적합한 고정식 엔진을 시작으로, 드 리바즈는 내연기관으로 구동되는 최초의 바퀴 달린 차량인 1807년에 제작된 소형 실험 차량으로 발전했다. 그 후 몇 년 동안 de Rivaz는 그의 디자인을 개발했고, 1813년에 거의 1톤에 달하는 6미터 길이의 더 큰 자동차를 만들었다.

배경

내연펌프엔진을 위한 초기 드 리바즈

18세기 말에 프랑코-스위스 포병 장교 겸 발명가인 아이작 드 리바즈는 프랑스어로 그가 그들을 부르는 것처럼 몇 개의 성공적인 증기 기관차, 즉 차레를 디자인했다. 대포에 대한 그의 군대 경험으로 인해 그는 증기 대신 피스톤을 구동하기 위해 폭발물을 사용하는 것에 대해 생각하게 되었다.[1] 1804년에 그는 피스톤으로 실린더 내부에서 생성된 폭발에 대한 실험을 시작했다. 그의 첫 번째 디자인은 고정된 엔진으로 펌프에 동력을 공급하기 위한 것이었다.[2] 엔진은 수소와 산소 가스의 혼합에 의해 작동되어 실린더 내에서 폭발을 일으켜 피스톤을 밖으로 내몰았다. 가스 혼합물은 현대의 내연 기관과 같은 방식으로 전기 스파크에 의해 점화되었다. 1806년에 그는 세계 최초의 내연기관 구동 자동차에 디자인을 적용하기 시작했다.[3][4]

1807년 데 리바즈는 그의 실험용 시제품 엔진을 마차에 싣고 그것을 사용하여 차량을 짧은 거리로 추진했다. 이것은 내연기관으로 구동된 최초의 차량이었다. 1807년 1월 30일 아이작 드 리바즈는 파리에서 특허 731호를 받았다. 발레스 주(현 스위스) 특허청의 특허도 1807년으로 거슬러 올라간다.[1][3][5]

프랑스 형제 니케포레와 클로드 니엡스는 1807년 내연기관 피레오포레(Pyreolophore)를 만들었는데, 이 엔진은 펄스 워터제트의 반응으로 보트에 동력을 공급하곤 했다. 최초의 내연기관 설계가 누구의 명예였는지는 여전히 논의되고 있다. 니에프스 특허는 1807년 7월 20일자다.[6]

작전

1807년산 드 리바즈의 차렛트. A = 실린더, B = 스파크 점화, C = 피스톤, D = 수소 연료를 포함하는 풍선, E = 래칫, F = 공기 주입 및 배기 밸브가 있는 반대 피스톤, G = 반대 피스톤 작동용 핸들.

드 리바즈 엔진은 타이밍 메커니즘이 없었고 연료 혼합물과 점화 도입은 모두 수동 제어 하에 있었다. 압축된 수소 가스 연료는 파이프로 실린더에 연결된 풍선에 저장되었다. 산소는 별도의 공기 흡입구로 공기에서 공급되었다. 수동 작동 밸브는 사이클의 정확한 지점에서 가스와 공기를 주입할 수 있도록 했다. 손으로 작동하는 레버가 2차 반대편 피스톤을 움직였다. 이것은 배기가스를 배출하고, 신선한 혼합물을 빨아들이고, 흡입구와 배기 밸브를 닫았다. 볼타 셀은 실린더 내부에서 전기 스파크를 일으키는 외부 버튼을 눌러 실린더 내부의 가스를 점화시키는 데 사용되었다.[1][7]

폭발은 피스톤을 수직으로 탑재된 실린더 위로 자유자재로 몰면서 무거운 피스톤을 상승 위치로 들어 올려 에너지를 저장했다.[8] 피스톤은 자체 무게로 되돌아와 피스톤 로드를 도르래에 연결하는 래칫을 결합했다. 이 도르래는 차례로 밧줄이 감긴 북에 붙어 있었다. 밧줄의 다른 쪽 끝이 차렛의 앞바퀴에 달린 두 번째 북에 붙어 있었다. 실린더 아래로 되돌아오는 동안 피스톤의 무게는 드럼을 돌리고 차렛트를 움직이기에 충분했다. 리턴 스트로크가 끝났을 때 래칫은 피스톤의 다음 동력 리프트를 위해 피스톤 로드에서 상단 드럼을 분리할 수 있도록 했다.[1][7][8]

1985년경 지안나다 자동차 박물관은 길이 약 50cm의 차렛과 약 2m의 대형 차렛을 복원하였다. 작업 모델은 기체/화학 폭발을 시뮬레이션하기 위해 기압을 사용했다. 한 번은 이 차가 시위의 일환으로 박물관 앞에서 100미터 정도 움직였다.[9]

후기 차량

1813년 드 리바즈는 그랜드 샤르 메카니크라고 불리는 훨씬 더 큰 실험 차량을 만들었다. 이것은 길이가 6미터로, 직경 2미터의 바퀴가 장착되어 있고 무게가 거의 1톤에 달한다. 실린더의 길이는 1.5미터였고 피스톤의 스트로크는 97센티미터였다. 사용된 폭발성 가스 혼합물은 현재 약 2리터의 석탄 가스와 10~12리터의 공기로 구성되어 있었다.[1] 스위스의 도시 베비에서 이 기계는 남자 4명과 함께 700파운드의 돌과 나무를 싣고 시속 3km의 속도로 약 9%의 비탈길을 26m나 달렸다. 피스톤의 각 스트로크로, 차량은 4미터에서 6미터 앞쪽으로 움직였다.[3]

그의 동시대 사람들 중 그의 작품을 진지하게 여기는 사람은 거의 없었다. 프랑스 과학아카데미는 내연기관차가 증기기관 성능에 결코 필적할 수 없다고 주장했다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d e f Michelet, Henri (1965). L'inventeur Isaac de Rivaz: 1752 – 1828 (in French). Editions Saint-Augustin. Retrieved 2011-05-28.
  2. ^ Cleveland, Cutler; Tom Lawrence (August 24, 2008). "De Rivaz, François Isaac". Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment. Archived from the original on April 16, 2010. Retrieved 2011-05-29.
  3. ^ Jump up to: a b c "Car History: The chronology". Cybersteering.com. 2008. Archived from the original on 2011-08-29. Retrieved 2011-05-25.
  4. ^ Andrews, John (2007). "Hydrogen Cars and Land Speed Record". H2-Hydro-Gen. Retrieved 2011-05-27.
  5. ^ "L'inventeur du moteur à explosion" (in French). Retrieved 2011-05-27.
  6. ^ "Other Inventions: The Pyrelophore". Niépce House Museum. Retrieved 17 August 2010.
  7. ^ Jump up to: a b "Hydrogen Fuel Cars 1807 – 1986". Hydrogen Fuel Cars Now. 2005–2011.
  8. ^ Jump up to: a b Eckermann, Erik (2001). World history of the automobile. SAE. pp. 18–19. ISBN 0-7680-0800-X. Retrieved 2011-05-27.
  9. ^ "de Rivaz family History". 2 March 2006.