マンソンエンジン

熱風エンジン
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写真

マンソンエンジンは、1952年3月号のニューネス実用機械工学誌でADマンソンによって初めて紹介された熱風エンジンです[1]マンソンエンジンは、どちらの方向(時計回りまたは反時計回り)でも始動できます。[2]段付きピストンを備えています。前部はディスプレーサーとして、後部はワークピストンとして機能します(ディスプレーサーとワークピストンは一体となって動作します)。[3] [1]このエンジンに必要な可動部品は、ピストン、[3]ピストンロッド、クランクの3つだけです。

このエンジンは複動式で、[1]暖められた空気の膨張と大気圧の両方を利用して冷却空気の減圧を克服して作業を行います。[3] [4] [5]

このエンジンは現時点では商業的または実用的な用途には利用されていない。主に机上玩具、物理学のデモンストレーション、あるいは新奇な製品として製造されている。[2]

機能メカニズム

オリジナルデザインに基づいた図面[1]
理想的なPV図[6] [7]
  • フェーズ1(作動媒体の冷却、吸入行程)
    • ピストンが熱源に向かって動くと、エンジン内の高温のガスがシリンダーの冷たい側に移動します。
    • そこでガスは冷却され、圧力が大気圧より下がり、ピストンがさらに熱源に向かって動きます。
  • フェーズ2(上死点)
    • ピストンが上死点に達すると、吸気バルブが開き、真空が解放されます。
    • フライホイールはピストンを動かし続ける
  • フェーズ3(作動媒体の加熱、膨張ストローク)
    • ピストンが熱源から離れるときに、空気は熱源に向かって押し出されます。
    • 空気が加熱され、その結果空気が膨張し、ピストンが熱源からさらに遠ざかる。
  • フェーズ4(下死点)
    • ピストンが下死点に達すると、排気バルブが開き、蓄積された圧力と熱い空気が放出されます。
    • フライホイールはピストンを動かし続ける

スターリングエンジンとの違い

スターリングエンジンは典型的には閉鎖系であるが、マンソンエンジンは開放系である。[3] [5] [8] [2]マンソンエンジンのディスプレーサーと作動ピストンの位相角はゼロである。[4]

バリエーション

マンソン・ルッペル・エンジン[9]

バルブとガス経路は製造が複雑であると考える人もいるため、改良、変更、または簡素化されたバルブとガス経路を備えたさまざまなバリエーションが存在します。[9] [10]

出典

  1. ^ abcd 「マンソン実験用複動エンジン」stirlingengines.org.uk
  2. ^ abc 「ナノディスク・マンソン・ギーズエンジン」。stirlingengine.co.uk
  3. ^ abcd 「マンソン」。techref.massmind.org
  4. ^ ab 「新世代の熱気エンジン:マンソンエンジン」。2019年9月13日時点のオリジナルよりアーカイブ2021年6月18日閲覧。(消えた)
  5. ^ ab "マンソン". geocities.ws .
  6. ^ “マンソンの機能の原則”. 2018年12月22日。2018年12月22日のオリジナルからアーカイブ。
  7. ^ "Manson-Motor". w-haag.de .
  8. ^ 「新型熱風エンジン」(PDF)。2021年6月24日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  9. ^ ab C2 DE 19904269 C2、Michael Ruppel、「Heißluftmotor - Heat engine has a simplifyed design with combined piston and valve and with alternate sides of the piston vented in both limits of the piston movement」、2000年11月9日公開、2001年6月5日発行  
  10. ^ GB出願2554458A、Christopher Guise、「Mansonエンジンの改良」、2000年11月9日公開  
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