بيريولوفور

الموسوعة الحرة

رسم تخطيطي لـ Pyréolophore يعود تاريخه إلى عام 1806، رسمه الأخوان Niépce في عام 1806
Pyréolophore
أو الآلة الجديدة لا المحرك الرئيسي هو الهواء المتوسع بواسطة النار.
( Pyréolophore ، أو الآلة الجديدة التي مبدأ قيادتها هو الهواء المتمدد بالنار.)

طلب براءة الاختراع الذي كتبه الأخوان نيبس في عام 1807 ومنحه نابليون بونابرت في 20 يوليو 1807 [1]

كان محرك البيريولوفور ( بالفرنسية: Pyréolophore ) أحد محركات الاحتراق الداخلي المبكرة وأول محرك صُنع لتشغيل قارب. تم اختراعه في أوائل القرن التاسع عشر في شالون سور ساون بفرنسا بواسطة الأخوين نيبس: نيسيفور (الذي اخترع التصوير الفوتوغرافي ) وكلود . في عام 1807، قام الأخوان بتشغيل نموذج أولي لمحرك الاحتراق الداخلي، وفي 20 يوليو 1807، مُنح نابليون بونابرت براءة اختراع بعد أن نجح في تشغيل قارب في اتجاه مجرى نهر ساون .

كان جهاز Pyréolophore يعمل بما يُعتقد أنه " انفجارات غبار متحكم فيها " من أنواع مختلفة من الوقود التجريبي. وكان الوقود يتضمن خليطًا من مسحوق Lycopodium (جراثيم Lycopodium أو الطحالب )، وغبار الفحم المطحون الناعم، والراتنج.

في عام 1807، بنى المهندس السويسري فرانسوا إسحاق دي ريفاز محرك دي ريفاز ، وهو محرك احتراق داخلي يعمل بالهيدروجين، وكان يعمل بشكل مستقل. ربما اتبعت هذه المشاريع الهندسية العملية التصميم النظري لمحرك الاحتراق الداخلي الذي وضعه العالم الهولندي كريستيان هوغنز عام 1680. تعني التطبيقات المنفصلة والمتزامنة تقريبًا لهذا التصميم في وسائل نقل مختلفة أن محرك دي ريفاز يمكن وصفه بشكل صحيح بأنه أول استخدام لمحرك احتراق داخلي في سيارة (1808)، بينما كان محرك بيريولوفور هو أول استخدام لمحرك احتراق داخلي في قارب (1807).

البحث الأولي

نييفور نيبس

كان الأخوان نيبس يعيشان في نيس عندما فكرا في مشروع لإنشاء محرك يعتمد على المبدأ الجديد الذي يحدد تمدد الهواء الساخن أثناء الانفجار؛ وكان التحدي الذي واجههما هو إيجاد طريقة لتسخير الطاقة المنبعثة في سلسلة من الانفجارات. [1]

في عام 1806، قدم الأخوان نيبس ورقة بحثية عن أبحاثهما إلى اللجنة الوطنية الفرنسية التابعة للأكاديمية الفرنسية للعلوم ( المعهد الوطني للعلوم ). وكان قرار اللجنة:

الوقود الذي يستخدمه عادة السيد نيبس مصنوع من جراثيم الليكوبوديوم، والتي يكون احتراقها هو الأكثر كثافة والأسهل؛ ولكن نظرًا لارتفاع تكلفة هذه المادة، فقد استبدلوها بالفحم المسحوق وخلطوها إذا لزم الأمر بجزء صغير من الراتينج، وهو ما يعمل بشكل جيد للغاية، كما أثبتت العديد من التجارب. في آلة السيد نيبس لا يتم تبديد أي جزء من الحرارة مسبقًا؛ تكون القوة المتحركة نتيجة فورية، ويتم استخدام كل تأثير الوقود لإنتاج التمدد الذي يسبب القوة المتحركة.

—  لازار كارنو و سي إل بيرثوليت، تقرير للجنة الوطنية للأكاديمية العلمية، 15 ديسمبر 1806 [1] [2]

إثبات المفهوم

في عام 1807، قام الأخوان ببناء وتشغيل نموذج أولي لمحرك احتراق داخلي، وحصلوا على براءة اختراع لمدة عشر سنوات من مكتب الفنون والحرف ( بالفرنسية : Bureau des Arts et Métiers ) في باريس. [3] تم توقيع براءة الاختراع من قبل الإمبراطور نابليون بونابرت ومؤرخة 20 يوليو 1807، [1] وهو نفس العام الذي قام فيه المهندس السويسري فرانسوا إسحاق دي ريفاز ببناء وتشغيل محرك احتراق داخلي يعمل بالهيدروجين. ليس من الواضح إلى أي مدى تدين هذه المشاريع الهندسية العملية بالتصاميم النظرية لعام 1680 للعالم الهولندي كريستيان هويجنز . [1] [3]

كان جهاز Pyréolophore يعمل على انفجارات غبار متحكم فيها من أنواع مختلفة من الوقود التجريبي، بما في ذلك مخاليط مختلفة من غبار الفحم المطحون ناعماً، ومسحوق Lycopodium، والراتنج. وفي الوقت نفسه، كان دي ريفاز يستخدم مزيجًا من الهيدروجين والأكسجين. [4]

نهر ساون في شالون، موقع التجارب الأولى لبيريولوفور في عام 1807

ولإثبات فائدة جهاز Pyréolophore للجنة براءات الاختراع، قام الأخوان بتركيبه على قارب، وتم تشغيله في اتجاه مجرى نهر ساون . وكان الوزن الإجمالي 9 كينتال ، أي حوالي 900 كجم (2000 رطل)، [5] وتم الإبلاغ عن استهلاك الوقود بأنه "مائة وخمسة وعشرون حبة في الدقيقة" (حوالي 125 حبة أو 8 جرام في الدقيقة)، وكان الأداء 12-13 انفجارًا في الدقيقة. تم دفع القارب إلى الأمام بينما كان جهاز Pyréolophore يمتص مياه النهر في المقدمة ثم يضخها نحو الخلف. [1] وبالتالي، استنتج المفوضون أن "الآلة التي اقترحها السيد نيبس تحت اسم Pyreolophore هي آلة بارعة، وقد تصبح مثيرة للاهتمام للغاية من خلال نتائجها المادية والاقتصادية، وتستحق موافقة اللجنة". [1]

عملية

تم وصف عمل جهاز بيريولوفور لأول مرة في اجتماع عقد في أكاديمية العلوم في 15 ديسمبر 1806. لاحظ لازار كارنو أن "هناك وميضًا ساطعًا من "جراثيم الليكوبوديوم" داخل آلتهم النحاسية المغلقة ... تمكن الأخوان نيبس، من خلال جهازهم الخاص وبدون استخدام الماء، من خلق ضجة (انفجار) في مساحة محصورة كانت قوية لدرجة أن التأثيرات تبدو قابلة للمقارنة بمحرك بخاري أو مضخة حريق". [1]

كان محرك Pyréolophore يعمل كسلسلة من الاشتعالات المنفصلة بتردد حوالي 12 اشتعالاً في الدقيقة لتشغيل القارب. تم توصيل الطاقة في نبضات، حيث تعمل كل نبضة على دفع الماء من أنبوب ذيل المحرك الموجود أسفل القارب ويشير إلى مؤخرته. تم دفع القارب إلى الأمام في كل نبضة بواسطة القوة التفاعلية للكتلة المقذوفة من الماء. [6]

يتكون محرك بيريولوفور من غرفتين رئيسيتين مترابطتين: غرفة إشعال النار وغرفة احتراق . يوجد أيضًا منفاخ لحقن الهواء، وموزع وقود، وجهاز إشعال، وأنبوب عادم مغمور. توجد وسيلة لتخزين الطاقة عند كل انفجار من أجل تشغيل الآلية أثناء تحضيرها للدورة التالية. [6]

يقوم المنفاخ الذي يتم تشغيله ميكانيكيًا بحقن نفاثة من الهواء في الغرفة الأولى حيث سيحدث الاشتعال. يسمح التوقيت الميكانيكي بإسقاط كمية محددة من وقود المسحوق في النفاثة بحيث يتم نفخها وخلطها بها. تحت سيطرة آلية التوقيت الميكانيكية، يتم إدخال فتيل مشتعل إلى نفاثة الهواء هذه في اللحظة المحددة التي تمر بها بموقع الفتيل. ثم ينسحب الفتيل خلف لوحة معدنية. تنتقل الكرة المحترقة من المسحوق والهواء الآن عبر فوهة واسعة إلى غرفة الاحتراق الرئيسية حيث يحدث احتراق سريع ومتفجر تقريبًا. الآن أصبح النظام بأكمله محكم الإغلاق تقريبًا، يتبع ذلك تراكم للضغط. يعمل الضغط ضد عمود الماء في أنبوب العادم ويطرده من النظام. مع تحرك تدفق غاز العادم إلى أنبوب الذيل، فإنه يحرك مكبسًا فضفاضًا في غرفة الاحتراق يستخرج ويخزن الطاقة الكافية لتشغيل آليات توقيت الآلة. يتم تخزين الطاقة من هذا المكبس عن طريق رفع الأثقال المرفقة بعجلة التوازن. إن عودة هذه العجلة إلى موضعها السفلي تحت تأثير شد الأوزان تتحكم في توقيت الدورة التالية من خلال تشغيل المنفاخ وموزع الوقود والصمامات في النقاط الصحيحة في الدورة. يمتلئ أنبوب الذيل، الموجود أسفل القارب، بالماء استعدادًا للتفريغ التالي. كما يطرد سقوط مكبس التوقيت غازات العادم عبر أنبوب فوق غرفة الإشعال، والذي يتم إغلاقه بواسطة صمام أثناء جزء الاحتراق من الدورة. [6]

مزيد من التطوير

في 24 ديسمبر 1807، أبلغ الأخوان لازار كارنو أنهم طوروا وقودًا جديدًا شديد الاشتعال (مسحوق) عن طريق خلط جزء واحد من الراتنج مع تسعة أجزاء من غبار الفحم المسحوق. [1] [7]

في عام 1817، حقق الأخوان إنجازًا آخر باستخدام نظام حقن الوقود البدائي . [8]

بحلول عام 1817 لم يكن هناك تقدم كافٍ لجذب الدعم والاستثمار، لذلك انتهت صلاحية براءة الاختراع التي مدتها عشر سنوات. قلقًا بشأن فقدان السيطرة على المحرك، سافر كلود أولاً إلى باريس ثم إلى إنجلترا في محاولة لتعزيز المشروع. حصل على موافقة براءة الاختراع من الملك جورج الثالث في 23 ديسمبر 1817. [9] لم يكن هذا مفتاح النجاح. على مدى السنوات العشر التالية، بقي كلود في لندن واستقر في كيو وانحدر إلى الهذيان ، حيث بدد الكثير من ثروة العائلة في مطاردة فرص عمل غير مناسبة لبيريولوفور. [10] [11] في غضون ذلك، كان نيسيفور مشغولًا أيضًا بمهمة اختراع التصوير الفوتوغرافي . [12]

عيب في التصميم

في عام 1824، وبعد أن فقد مشروع الأخوين زخمه، أسس الفيزيائي الفرنسي نيكولا ليونارد سادي كارنوت علميًا النظرية الديناميكية الحرارية للمحركات الحرارية المثالية. وقد سلط هذا الضوء على الخلل في تصميم محرك بيريولوفور، حيث كان يحتاج إلى آلية ضغط لزيادة الفرق بين درجات الحرارة العليا والسفلى للعمل وإطلاق العنان للقوة والكفاءة الكافية. [ بحاجة لمصدر ]

إعادة الإعمار

للاحتفال بالذكرى المئوية الثانية، أنتج معهد باريس للتصوير الفوتوغرافي (Spéos) ومتحف Niépce House رسومًا متحركة ثلاثية الأبعاد للآلة العاملة في عام 2010. قام مانويل بونيه وجان لوي برولي من Maison Nicéphore Nièpce وهادريان دوهاميل من المدرسة الوطنية العليا للفنون والمهن (ENSAM) بإنشاء الفيديو. [6]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ من اليونانية القديمة πῦρ (pŷr)  “نار” Αἴονος ( Aíolos )  “ريح” و – φόρος (-phóros)  “حامل”
  1. ^ abcdefghi "اختراعات أخرى: البيريلوفور". متحف منزل نيبس . تم الاسترجاع في 31 مارس 2017 .
  2. ^ بيرثوليت وكارنو (1807). "Rapport sur une nouvelle Machine inventée par MM. Niepce et nommée par eux pyréolophore" [تقرير عن آلة جديدة اخترعها السادة Niepce وأطلقوا عليها اسم "pyréolophore"]. مذكرات فئة علوم الرياضيات والفيزياء في المعهد الوطني الفرنسي (بالفرنسية): 146-153، انظر ص. 151.
  3. ^ ab Coulibaly, T. (2007).لقد كان قرنًا من الزمن، السيارات[ قرن من السيارات ] (بالفرنسية). غرب فرنسا. ص 10.
  4. ^ إيكرمان، إريك (2001). تاريخ السيارات العالمي. وارنديل، بنسلفانيا: جمعية مهندسي السيارات. ص 18. رقم ISBN 0-7680-0800-Xتم الاسترجاع بتاريخ 17 أغسطس 2010 .
  5. ^ “Le Pyréolophore: Un nouveau Principe de Moteur”.
  6. ^ اي بي سي دي بونيه ، مانويل. برولي، جان لويس؛ دوهاميل ، هادريان (19 يوليو 2010). بيريولوفور. youtube.com . Maison Nicéphore Nièpce / المدرسة الوطنية العليا للفنون والحرف (ENSAM) . تم الاسترجاع 17 أغسطس 2010 .
  7. ^ هاردنبيرج ، هورست أو. ابنة كلود. نيبس، نيكيفور (1993). محركات القوارب الخاصة بالأخوين Niepce . وارنديل، بنسلفانيا: جمعية مهندسي السيارات. رقم ISBN 978-1560914464. OCLC  29443448.
  8. ^ The Pyreolophore at photo-museum.org تم الوصول إليه في 5 يوليو 2017
  9. ^ "رخصة صادرة عن جورج الثالث ملك إنجلترا في 23 ديسمبر 1817" (بالفرنسية). متحف نيبس هاوس . تم الاسترجاع في 19 أغسطس 2010 .[ رابط ميت دائم ]
  10. ^ "Nicephore Niepce NB Subtitled (From Wikipedia, the free encyclopedia)". all-art.org . تم الاسترجاع في 19 أغسطس 2010 .تم الوصول إليه في 5 يوليو 2017
  11. ^ “السيرة الذاتية لجوزيف نيكيفور نيبس (1765-1833)”. Madehow.com . تم الاسترجاع 19 أغسطس 2010 .
  12. ^ "أول صورة فوتوغرافية – التصوير الشمسي". مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2009. تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2009. من مقالة هيلموت جيرنسهايم، "الذكرى السنوية المائة والخمسين للتصوير الفوتوغرافي"، في تاريخ التصوير الفوتوغرافي، المجلد الأول، العدد 1، يناير 1977: ... في عام 1822، غطى نيبس لوحة زجاجية ... ضوء الشمس الذي يمر عبر ... هذا المثال الدائم الأول ... تم تدميره ... بعد بضع سنوات.تم الوصول إليه في 5 يوليو 2017
  • موقع عن نيبس (بالفرنسية)
  • موقع عن نيبس (باللغة الإنجليزية)
  • فيديو ثلاثي الأبعاد لأعمال البيريولوفور الداخلية – من تصميم هادريان دوهاميل من المدرسة الوطنية العليا للفنون والصناعات (ENSAM). أشرف على المشروع مانويل بونيه وجان لويس برولي من Maison Nicéphore Niépce. يوتيوب، تم الوصول إليه في مارس 2012
  • المرفق 0: فهرس لجميع المعروضات الـ 28 في الأرشيف الإلكتروني
  • المعرض 1: الذكرى المئوية الثانية لاختراع محرك الاحتراق الداخلي الأول. مقدم من "أكاديمية العلوم"
  • المرفق 7: رسالة من لويس شارل برونيت إلى كلود نيبس، 29 يوليو 1806
  • المرفق 8: رسالة من لويس شارل برونيت إلى كلود نيبس، 3 أغسطس 1806
  • المعرض 9: الحياة الكاملة والرسومات المقطعية لـ Pyréolophore
  • المرفق 10: الرسم الفني للبيريولوفور والهيكل الذي تم تركيبه فيه.
  • الشكل 11: رسالة من الإخوة نيبس إلى نومبير دو شامباني، وزير الداخلية، 9 نوفمبر 1806
  • المرفق 21: شهادة براءة اختراع (بريفيه) 1791
  • المرفق 22: موافقة نابليون الموقعة على براءة الاختراع. 20 يوليو 1807
  • المرفق 23: رسالة من هيلي دويسيل إلى وزير الداخلية، 24 نوفمبر 1808
  • المرفق 25: رسالة من نيسيفور إلى كلود بتاريخ 26 مارس 1817
  • http://www.niepce-letters-and-documents.com
  • http://www.niepce-correspondance-et-papiers.com
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=بيريولوفور&oldid=1254557932"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate