미래에는 우리 모두가 하늘을 나는 자동차를 소유하게 될 것입니다. 아, 잠깐만요. 바로 "젯슨"입니다. 미래의 교통수단에 대한 우리의 견해는 좀 더 현실적이지만 자동차는 점점 더 전력을 사용하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 것입니다. 오른쪽?
그 결과는 결코 확실하지 않습니다. 사실, 자동차의 미래가 완전히 다른 방향, 즉 증기 동력 엔진에 있다고 생각하는 기계 성향의 사람들이 있습니다. 다소 구식으로 들릴 수 있지만 생각보다 오래되지 않았습니다.
증기로 차량에 동력을 공급하는 것은 오래된 아이디어를 다시 생각하는 것만큼 혁신이 아닙니다. 증기 동력 차량에 대한 계획은 17세기까지 거슬러 올라갑니다. 1672년경 페르디난드 베르비에스트(Ferdinand Verbest)라는 플랑드르 예수회는 중국 황실에서 생활하면서 매우 작은 증기 추진 차량(장난감)의 사양을 작성했습니다. Verbiest가 차량을 제작했다는 증거는 거의 없지만 더 잘 기록된 첫 번째 시도는 1769년 Nicolas-Joseph Cugnot의 것입니다. 그의 증기 동력 객차는 느리고 빠르게 증기가 떨어졌지만(문자 그대로) 여전히 운송의 혁신.
증기 동력의 혁신은 19세기 내내 계속되었습니다. 자동차가 도시 거리에서 일반화되기 시작할 때 증기 동력 자동차는 옵션 중 하나였습니다. Stanley Motor Carriage Company는 Stanley Steamers 또는 Flying Teapots로 애정 어린 애칭으로 알려진 증기 차량을 생산했습니다. 그것들은 1900년대 초반에 매우 인기가 있었지만, 이제 곧 상업용 자동차의 표준이 된 내연 기관 자동차를 구입하는 것이 더 저렴하고 효율적이 되었습니다. 이는 연료가 엔진 내부에서 연소되고 연소된 가솔린의 폭발로 인해 엔진의 움직이는 부품을 돌리는 데 필요한 압력이 발생한다는 것을 의미합니다. 대조적으로, 증기 동력 엔진은 외부 연소에 의해 작동합니다. 즉, 움직이는 부품을 추진하는 증기를 생성하기 위해 엔진 외부에 연료원이 필요합니다. 지금까지 내연 기관은 외부 엔진보다 물리적으로 더 작고 연비가 더 좋은 것으로 입증되었습니다.
그러나 그것은 바뀔 수 있습니다. 기계에 관심이 많은 땜장이와 기업가 몇 명이 더 효율적인 증기 기관을 만들기 시작했습니다. British Steam Car Team과 같은 일부는 도전과 재미를 위해 참여하는 것 같습니다. 그리고 Harry Schoell이 있습니다. 그의 회사인 Cyclone Power Technologies는 수증기 동력을 사용해보도록 소비자를 설득할 수 있는 증기 구동 자동차 엔진을 생산했습니다. 과거의 증기 기관은 크고 다루기 어려웠지만 Schoell의 엔진은 표준 내연 기관의 공간에 쉽게 들어갈 수 있었습니다.
그래서 무엇이 다른가? Schoell의 설계는 폐쇄 루프 가열 및 냉각 시스템을 기반으로 하여 엔진을 훨씬 더 효율적으로 만들고 이전 모델보다 폐기물을 적게 생성합니다. 증기가 너무 뜨거워지면 액체처럼 행동하여 더 많은 전력을 생산합니다. 촉매 변환기, 머플러, 오일 또는 내연 기관과 같은 변속기가 필요하지 않기 때문에 생산 및 유지 관리 비용도 저렴합니다. 그러나 무엇보다도 화석 연료가 불안한 이 시대에는 석유에서 추출한 가솔린이든 바이오 연료이든 상관없이 원하는 연료를 사용하여 증기 공정을 시작할 수 있습니다.
그러나 증기 동력 엔진이 대규모로 사용될 것입니까? 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요.
증기 엔진은 증기 엔진이 폭발하는 경향이 있다는 일반적인 오해(웹 사이트 Hybrid Cars를 포함한 여러 출처에서 폭로됨)와 같이 대중의 승인을 얻으려면 많은 장애물을 극복해야 합니다. 다른 사람들은 엔진이 콜드 스타트에서 구동하는 데 필요한 양의 증기를 축적하는 데 너무 오래 걸릴 것이라고 걱정하지만 Cyclone은 시동 시간이 10~15초이고 최대 출력이 1분 미만이라고 보고합니다. 이는 디젤 엔진이 예열하는 데 필요한 시간보다 짧습니다.
증기 동력 엔진을 선호하는 또 다른 점은 앞서 언급한 연료 유연성입니다. 자동차가 처음 제조되었을 때 아무도 화석 연료가 고갈될 것이라고 생각하지 않았습니다. 그러나 오늘날 화석 연료에 대한 우리의 의존도는 많은 사람들에게 우려의 원인이 되며, 이러한 의존도를 줄일 수 있는 대안이 매우 매력적으로 보이기 시작했습니다.
이것은 또 다른 질문으로 이어집니다. 증기 동력 자동차는 하이브리드 및 전기 자동차와 어떻게 비교할 수 있습니까? 하이브리드 및 전기 모델은 확실히 자원 보존을 향한 올바른 방향으로 나아가는 단계를 나타내지만 결코 화석 연료에 대한 우리의 독립에서 우리를 해방시키지 못할 것입니다. 현재 하이브리드는 가스와 전력의 조합을 사용하여 실행합니다. 이 자동차는 표준 내연 기관 차량보다 가솔린을 덜 사용하지만 여전히 필요합니다. 그들은 또한 더 적은 배출량을 생산하지만 일부는 남아 있습니다. 그리고 여기에서 지적한 바와 같이 전기 자동차는 석탄이나 기타 화석 연료에서 생성된 전기를 사용하는 경우가 많습니다. 이는 탄소 배출량이 여전히 큰 그림의 일부임을 의미합니다.
Cyclone 증기 엔진의 경우 배출량은 덜 우려됩니다(완전히 사라진 것은 아니지만). 회사 웹 사이트에 따르면 엔진은 대부분의 엔진보다 더 오래 연소되므로 더 많은 입자를 소각하므로 배기 가스가 적습니다. 그리고 그 배기 가스는 사용되는 연료 유형에 따라 다릅니다. 환경에 점점 더 적은 영향을 미치는 연료원을 개발할 수 있다면 증기 엔진의 탄소 발자국은 훨씬 더 작아질 것입니다.
물론 이 모든 것은 자동차 제조업체가 실제로 차량과 기타 기계에 증기 엔진을 장착하기로 결정하기 전까지는 완전히 학문적이지만, 점점 물기 시작하는 것 같습니다. Popular Science는 Cyclone Power가 잔디 깎는 기계 및 정원 장비용 엔진을 개발하기로 합의했으며 2011년 4월 Smart Planet에 따르면 Cyclone은 미군과 관계가 있는 방산 계약업체인 거대 기업 Raytheon과 계약을 체결했다고 보도했습니다. . 유연한 연료 옵션은 신뢰할 수 있는 보급품이 없는 배치된 부대에게 큰 차이를 만들 수 있습니다.
증기 동력 엔진이 소비자 자동차 시장에 실제로 영향을 미치는지 여부는 시간이 지나야 알 수 있습니다. 기존 내연기관보다 대규모로 제조하는 것이 가격이 같거나 더 낮으면 자동차 제조사들이 증기기관을 채택할 수 있고, 미래의 석유 위기 가능성으로 인해 화석 사용을 심각하게 줄일 수 있습니다. 연료.
오늘날의 증기 기관은 어제의 모델보다 훨씬 우수하므로 내일 널리 사용될 것이라고 기대하지 마십시오.
증기 기관차의 시작증기 기관차 엔진은 19세기 초에 크게 발전했습니다. 영국의 엔지니어이자 발명가인 Richard Trevithick은 10마일 동안 10톤의 철을 운반할 수 있는 1804년에 데뷔한 증기 기관을 포함하여 여러 프로토타입 증기 기관을 설계하고 제작했습니다. 철도와 이를 이동하는 기차는 산업 혁명의 필수 구성 요소임이 입증되었으며 증기 기관차는 100년 이상 동안 운송 분야에서 기술적 우위를 유지했습니다.
