고메 모노수파페

Gnome Monosoupape
모노수파페
Gnome 9N 1917 160 hp.jpg
1917년식 Gnome 9N 160마력 모노수페 로터리 엔진, 이중 점화 장치 탑재.직경은 95cm(37.4인치)
유형 로터리 에어로 엔진
원산지 프랑스.
제조원 그놈 엣 론
첫 번째 실행 1913
주요 응용 프로그램 아브로 504
카멜과의 소프위드

모노수페는 1913년 Gnome Engine Company(1915년 Gnome et Ronne로 개명)에 의해 처음 도입된 회전식 엔진 설계이다.내부 이송 포트와 단일 푸시 로드 작동식 배기 밸브를 교묘하게 배치하여 기존의 로터리 엔진에서 볼 수 있는 많은 가동 부품을 대체했으며 모노수페 엔진은 당시 가장 신뢰할 수 있는 엔진 중 하나가 되었습니다.영국의 항공기 설계자인 토마스 소피드는 모노수페를 [1]"항공 분야에서 가장 위대한 단일 발전 중 하나"라고 묘사했다.

독일(Oberursel), 러시아, 이탈리아, 영국 및 미국을 포함한 대부분의 선진국에서 7기통 및 9기통 모두 라이선스 하에 생산됩니다.두 가지 다른 9기통 버전, 즉 100hp (75 kW) 9B-2와 160hp (120 kW) 9N이 생산되었으며, 배기량이 다른 9N 버전은 거의 기통에 가까운 형태의 크랭크케이스를 제공하였고, 9N은 또한 비행 안전성을 높이기 위해 이중 점화 시스템을 채택하였다.

2,188대는 영국에서 면허를 받아 생산되었으며, 이후 러시아와 소련에서 개량된 120hp(89kW) 버전은 1931-32년에 [2][3]소련의 TsAGI-1EA 단일 리프트 로터 헬리콥터를 조종했다.

배경

다른 회전체와는 달리, Gnome Omega, Lambda 및 Delta와 같은 초기 Gnome 엔진은 보다 전통적인 엔진에서 연소 사이클의 입구 단계에서 작동하는 푸시 로드를 제거하기 위해 독특한 밸브 배치를 사용했습니다.대신 실린더 헤드의 단일 배기 밸브가 파워 스트로크 끝에서 압력이 떨어지면 밸브를 여는 푸시 로드에 의해 작동되었습니다.압력 작동식 흡기 밸브는 피스톤 크라운의 중앙에 배치되어 엔진 중앙 크랭크케이스에서 연료-공기 충전이 들어올 수 있도록 개방되었습니다.

이 시스템에는 기발한 단점이 몇 가지 있었습니다. 흡기 밸브의 유지보수를 수행하고 타이밍을 올바르게 조정하려면 실린더 헤드를 탈거해야 한다는 것입니다.흡기 밸브가 이상적인 시간에 개폐되지 않기 때문에 다른 회전 장치에 비해 연비가 저하되었습니다.

묘사

1913년 루이 세귄과 그의 형제 로랑은 흡입 밸브를 없애고 2행정 엔진과 유사한 피스톤 제어식 이송 포트로 교체한 새로운 모노수페 시리즈를 선보였다.파워 스트로크를 시작으로, 4행정 엔진은 배기 밸브가 "조기" 열렸을 때 피스톤이 스트로크의 바닥에 닿을 때까지 정상적으로 작동했습니다.이렇게 하면 피스톤이 아래로 이동하는 동안 여전히 가열된 연소 가스가 엔진에서 "펑" 나와 배기 압력이 완화되고 배기 가스가 크랭크케이스로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다.약간의 추가 이동 후 피스톤은 실린더 베이스 주변의 36개의 작은 포트를 드러내어 크랭크케이스에 연료-공기 혼합(충전)을 추가로 수용했습니다.이 시점에서는 압력 차이가 없기 때문에 전달이 이루어지지 않았습니다. 실린더는 여전히 공기로 열려 있었고 따라서 외부 압력으로 작동했습니다.회전하는 크랭크케이스 및 실린더에 배기 매니폴드를 실질적으로 장착할 수 없기 때문에 오버헤드 밸브가 슬립스트림으로 직접 배출되었습니다.배기 매니폴드의 부족은 또한 무게를 줄이고 비행 중에 과도한 자이로스코프 힘을 방지했다.

배기 스트로크 중 실린더 외부를 통과하는 공기가 배기 포트의 슬립스트림에 직접 노출되어 내부 압력을 낮추면서 청소가 발생했습니다.피스톤은 상사점(TDC)에 도달할 때까지 배기 스트로크를 계속했지만 밸브는 열린 상태로 유지되었습니다.밸브가 열린 상태에서 피스톤이 흡기 행정에서 아래로 이동하기 시작했고, 실린더로 새로운 공기가 유입되었습니다.밸브가 닫히고 흡기 행정의 나머지 부분이 공기압을 크게 낮춘 3분의 2가 될 때까지 열린 상태를 유지했습니다.피스톤이 이송 포트를 다시 열었을 때 실린더의 저압이 전하 균형을 끌어당겼습니다.

충전은 중공 크랭크축을 통해 얻은 공기와 연료 라인 끝에 있는 연료 노즐에 의해 연속적으로 분사되어 중공 크랭크축을 통해 크랭크케이스로 유입되는 연료의 혼합입니다.노즐은 이송 포트가 있는 실린더의 내부 베이스에 근접하여 노려졌습니다.연료 노즐은 크랭크축과 함께 정지해 있었고 실린더는 차례로 제 위치로 회전했습니다.압박 스트로크는 관례적인 것이었다.

스파크 플러그는 상단의 실린더 후면에 수평으로 설치되었지만 고압 와이어는 연결되어 있지 않았습니다.엔진에 장착된 내부 톱니바퀴 기어는 방화벽에 장착된 고정 마그네토를 구동했으며, 이 마그네토는 고압 출력 단자가 스파크 플러그 단자와 근접하여 지나갔습니다.이러한 배치로 기존의 기계식 타이밍 점화 시스템에서 볼 수 있는 분배기 및 고전압 배선이 필요하지 않게 되었습니다.이 링 기어는 또한 오일 펌프를 구동하여 모든 베어링에 오일을 공급하고 중공 푸시 로드를 통해 로커와 밸브에 오일을 공급했으며 연료 탱크를 가압하는 공기 펌프도 구동했습니다.이후 160hp(120kW) Gnome 9N 엔진은 안전을 위해 실린더당 2개의 스파크 플러그가 장착되어 있으며, 와이어가 크랭크케이스에 연결되고 회전하는 엔진 크랭크케이스에 의해 구동되는 중앙 마그네토 쌍이 있습니다.

통제

따라서 모노수페는 제한적인 속도 조절에 사용되는 단일 가솔린 조절 제어 장치를 가지고 있었다.초기 예에서는 밸브 태핏 롤러에 작용하는 레버를 사용하여 배기 밸브의 개방 시간과 범위를 변경하여 엔진 속도를 제어할 수 있었지만, 나중에 밸브 연소를 유발하여 이를 포기했습니다.[2] 대신 블립 스위치를 사용하여 눌렀을 때 점화 스위치가 꺼집니다.연료 공급도 끊겼을 때만 사용해도 안전하기 때문에 스파크 플러그의 오염을 방지하기 위해 이 장치를 적게 사용했습니다.이후 160 CV 출력 9N 서브타입은 또한 통합된 이중 점화 설정으로 작동하는 특이한 방법을 특징으로 하며, 쿠페 스위치와 특수 5위치 로터리 스위치를 사용하여 1/2, 1/4 및 1/8의 출력 값을 달성할 수 있으며, 이를 통해 3개의 대체 전력 레벨 중 어느 것을 선택할 수 있는지 선택할 수 있습니다.쿠페 스위치를 눌렀을 때 선택하면 균일한 간격으로 9개의 실린더에 대한 모든 스파크 전압을 차단하여 여러 레벨의 출력을 [4]줄일 수 있습니다.통풍이 잘 되는 재현 Foker D.Gnome 9N으로 구동되는 올드 라인벡 비행장의 VII 파라솔 단발기 전투기는 지상[5] 주행과 비행 모두에서 Gnome 9N의 4단계 출력 능력을 사용하는 것을 종종 보여준다.

윤활제

Sopwith Tabload의 복제판에는 회전하는 엔진에 의해 분사되는 오일의 방향을 수정하는 데 사용되는 시트 금속 뚜껑이 나와 있습니다.

윤활 시스템은 모든 회전식 엔진과 마찬가지로 피마자 오일을 연료-공기 혼합물에 주입하는 총 손실 유형이었습니다.캐스터 오일은 연료에 쉽게 녹지 않고 다른 사용 가능한 오일보다 우수한 윤활 품질을 제공하기 때문에 사용되었습니다.엔진 작동 시간마다 2갤런 이상의 피마자유가 공기 중에 뿌려졌습니다.따라서 대부분의 회전 장치에는 카울이 장착되어 있으며,[6] 맨 아래 쿼터는 파일럿으로부터 캐스터 오일을 분사하는 데 생략되어 있습니다.엔진에서 연소되지 않은 피마자 오일을 [7]섭취하면 조종사에게 설사 효과가 있었습니다.

엔진 전체가 회전하기 때문에 모든 부품을 정밀하게 가공해야 하는 등 정확한 균형을 유지해야 했습니다.그 결과 모노수페는 제작 비용이 매우 많이 들었고, 100hp(75kW) 모델은 1916년에 4,000달러(약)의 비용이 들었습니다.$89,000 (2017년 $)하지만, 그들은 이전의 두 개의 밸브 [8]엔진보다 윤활유를 덜 사용하고 무게가 약간 덜 나갔다.

변종

Gnome Monosoupape 7 타입 A
(1916) 7기통 로터리 엔진, 80hp(60kW)보어 및 스트로크: 110 mm × 150 mm (4.3 인치 × 5.9 인치)
Gnome 모노수페 9 타입 B-2
(1916) 9기통 로터리 엔진, 100hp(75kW)보어 및 스트로크: 110mm × 150mm(4.3인치 × 5.9인치).
Gnome Monosoupape 11
11기통 버전
Gnome Monosoupape 9 타입 N
(1917) 9기통 로터리 엔진, B-2, 150 또는 160hp(112 또는 119kW)보다 큰 직경의 크랭크케이스로 용량을 15.8l(960cuin)까지 증가시킵니다.보어 및 스트로크: 115mm × 170mm(4.5인치 × 6.7인치).
Gnome Monosoupape 9
180마력 9기통 로터리 엔진, 동일한 170mm(6.7인치) 스트로크로 9N 개발.

적용들

Lumsden의 목록.

모노수페 7 타입 A

모노수페 9 타입 B

모노수페 9 타입 N

엔진이 표시됨

사양(Monosoupape 9 타입 B-2)

Lumsden으로부터의 데이터.

일반적인 특징

  • 유형: 9기통, 1열, 로터리 엔진
  • 보어: 110mm(4.3인치)
  • 스트로크: 150mm(5.9인치)
  • 배기량: 12.8 L (780 cu in)
  • 길이: 107.4cm(42.3인치)
  • 직경: 95cm(37인치)
  • 건조중량: 137.4kg (303파운드)

구성 요소들

  • 밸브트레인:실린더 포트가 있는 단일 오버헤드 밸브
  • 연료 종류: 40-50 옥탄 가솔린
  • 오일 시스템:전손실, 피마자유
  • 냉각 시스템:공랭식
  • 감속 기어: 다이렉트 드라이브, 우측 트랙터, 좌측 푸셔

성능

  • 출력: 86kW(115hp), 1,300rpm(최대전력)
  • 압축비: 4.85:1

「 」를 참조해 주세요.

  • Gnome Omega, Delta 및 Lambda(피스톤 크라운에 흡기 밸브가 있는 이전의 7기통 Gnome 설계)

동등한 엔진

관련 리스트

레퍼런스

인용문

  1. ^ Nahum, Andrew (1999). The Rotary Aero Engine. NMSI Trading Ltd. ISBN 1-900747-12-X.
  2. ^ 사빈, 알렉상드르"TSAGI 1-EA" ctrl-c.liu.se, 1997년 3월 24일2010년 12월 12일 취득.
  3. ^ 비디오
  4. ^ Murrin, Fred; Phillips, Terry. "(A) Look at the Gnôme 9N Rotary Engine". kozaero.com. KozAero. Retrieved August 13, 2021. In order to keep the engine running smoothly on reduced power settings, it was necessary for the selector switch to cut out all cylinders at evenly spaced intervals. It was also beneficial to have all cylinders firing periodically to keep them warm and to prevent the spark plugs from fouling with oil. The selector switch has five positions, zero (0) for off and four running positions, one through four (1-4) (see Photo 5). The Gnôme 9N had two magnetos (and two spark plugs per cylinder) and the selector switch was wired to the right magneto only, so it was necessary for the pilot to turn off the left magneto if he wanted to change the speed of the engine.
  5. ^ Old Rhinebeck Fokker D.VIII Startup and Takoff (YouTube) (YouTube). Old Rhinebeck Aerodrome: Sholom. August 4, 2019. Event occurs at 0:12 to 2:00. Retrieved August 13, 2021. {{cite AV media}}:확인. archive-url=값(도움말)
  6. ^ Gnome Monosoupape Type N 로터리 2009년 2월 18일 회수.
  7. ^ Setright, IJK (1971). The Power to Fly : The Development of the Piston Engine in Aviation. Allen and Unwin. p. 27. ISBN 978-0043380413.
  8. ^ Vivian, E. Charles (2004). A History of Aeronautics. Kessinger Publishing. p. 255. ISBN 1419101560.
  9. ^ "New England Air Museum".

참고 문헌

  • 룸스든, 알렉영국 피스톤 엔진과 그 항공기.윌트셔주 말버러: 에어라이프 출판사, 2003.ISBN 1-85310-294-6.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Gnome Monosoupape 관련 미디어가 있습니다.