Jean Etienne Lenoir - 가르콘에서 세계적으로 유명한 발명가까지
발명을 향한 먼 길
19세기의 세 번째 10년이 시작되었지만 다양한 발명가들의 시도에도 불구하고 작동 가능한 내연기관은 결코 설계되거나 생산되지 않았습니다. 증기기관은 업계 최고의 자리를 차지했습니다.
그리고 1822년 벨기에의 작은 마을에서 Jean Etienne Lenoir는 작은 상인의 가족으로 태어났고, 그는 성숙해지면서 이러한 단점을 바로잡았습니다.
그의 아버지는 소년이 겨우 여덟 살이었을 때 돌아가셨고, 진은 어린 시절부터 어려움을 겪었습니다. 그리고 그 아이가 겨우 16살이 되었을 때 또 다른 비극이 일어났습니다. 파리 출신인 그의 어머니가 세상을 떠났기 때문입니다. 한 고아 소년이 성공적인 엔지니어였던 그의 삼촌(어머니의 형제)이 살았던 파리로 재산을 찾기 위해 도보로 나섰습니다.
그의 삼촌의 저택은 젊은 르누아르에게 지울 수 없는 인상을 주었지만 가장 가까운 친척 자신은 훨씬 더 매력적이지 않은 것으로 판명되었습니다. 그는 보병을 통해 조카에게 몇 프랑을 건네주고 나가라고 조언했습니다. 굶주림으로 죽지 않기 위해 진은 작은 식당에서 가르송(웨이터)으로 일하게 되었다.
이 어려운 시기에(분명히 성공적인 엔지니어 삼촌의 부에 감동받아) 청년은 기술에 대한 강한 갈망을 갖게 됩니다. 그는 받은 팁을 파리 쇼핑몰에서 소비하고 디자인에 관한 자료가 포함된 인쇄 출판물을 구입합니다. 열 엔진의 일종이며 심지어 우연히 S. Carnot의 작품을 획득하기도 했지만 그는 여전히 그것에 대해 아무것도 이해하지 못합니다.
시간이 지나면서 새로운 취미가 청년의 마음을 완전히 사로잡게 되고, Jean은 2년 넘게 종사해 온 가르송이라는 직업에 부담을 느끼기 시작합니다. 인생의 길을 갑자기 바꾼 르누아르는 에나멜 공장에서 노동자로 일했고 그곳에서 점차 기술자가 되었습니다. 곧 그는 소유자로부터 안정적인 배당금을 받고 재정 상황이 눈에 띄게 개선되는 새로운 에나멜 적용 방법을 고안했습니다.
아시다시피 직원은 항상 급여가 너무 적은 것 같습니다. 그러던 어느 화창한 날 르누아르는 소유자에게 자신의 발명품에 대해 더 많은 비용을 지불하도록 요구합니다. 결말은 표준적입니다. Jean은 거리로 날아가서 마지막 돈을 빨리 먹어치우고 구걸하고 심지어 불법 사업 혐의로 3개월 징역형을 선고받습니다(불법 자물쇠 제조공 작업장의 주최자로서).
그 결과, 반쯤 굶주린 생활을 하고 있던 실업자이자 이전에 유죄 판결을 받은 르누아르는 불쌍한 마음으로 프랑스화된 이탈리아인 히폴리테 마리노니(Hippolyte Marinoni)에 의해 그의 갈바노플라스틱 작업장에 고용되었습니다. 곧, 정통한 르누아르는 생산 비용을 줄이기 위해 여러 가지 발명품을 내놓았습니다.
3년 후 Jean은 새로운 전기 도금 방법을 발명했지만 이전 경험을 통해 먼저 특허를 취득한 다음 Marinoni에게 제안합니다. 발명품 사용에 대한 전망을 평가한 후 작업장 소유자는 제시된 조건에 동의합니다. 소유자 규모에 대한 르누아르의 직업적 평판은 더욱 높아지고 결과적으로 그들의 관계는 파트너십, 심지어 동지애가 됩니다.
미래의 발명가에게 이것은 큰 성공이었습니다. 뛰어난 기계 및 전기 엔지니어인 Marinoni는 이후 소유자의 멘토이자 조수가 되었습니다. 그리고 이제 나타난 돈과 자유 시간을 통해 Lenoir는 오랫동안 소중히 여겨온 아이디어, 즉 저렴하고 효율적인 내연 기관을 만드는 창의적인 과정에 완전히 몰두할 수 있습니다.
발명가의 회상에 따르면 당시 그를 괴롭혔던 주요 질문은 미래의 엔진에 사용할 연료를 선택하는 것이었습니다. 한 사건이 제가 결정하는 데 도움이 되었습니다.
어느 날 Jean은 한때 가르송으로 일했던 레스토랑에서 저녁을 먹고 있었습니다. 그 안의 조명은 각 테이블 위에 놓인 작은 가스 제트를 사용하여 구성되었습니다. 르누아르의 테이블 위 콘의 유리 뚜껑이 깨진 것으로 밝혀졌고, 가르송은 다가와 대신 와인잔을 사용하자고 제안했다.
가르송이 성냥을 찾는 동안 유리창 아래에 많은 양의 가스가 쌓였고, 불이 붙은 후 미세 폭발이 일어나 유리창이 공중으로 높이 날아올랐다. 그때 르누아르는 파리에 항상 있던 차에 조명 가스를 사용한다는 아이디어를 내놓았습니다.
공평하게 말하자면, 가스를 연료로 사용하는 것은 1791년 John Barber에 의해 제안되었다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 내연기관은 탐색적 설계 단계를 벗어나지 않았습니다.
Lenoir는 기술적으로 문맹이고 독학을 할 수 있는 사람이었으며 이러한 상황에서 그는 가장 합리적인 길을 선택했습니다. 그는 전임자의 발전에 익숙해지기로 결정했습니다. 그는 특허 사무소에서 몇 주를 보내면서 내연 기관에 대한 모든 특허를 체계적이고 점진적으로 검색합니다. 설명적인 부분을 연구함으로써 Jean은 기술적 지식을 얻을 뿐만 아니라 지적인 사람처럼 자신의 실수가 아니라 다른 사람의 실수로부터 배웁니다.
그리고 재능 있는 젊은 기술자의 머리 속에서 이 어려운 길을 개척한 발명가들이 발견한 모든 건전한 아이디어를 결합하여 실행 가능한 내연 기관을 만들겠다는 아이디어가 조금씩 떠오릅니다.
Smart Lenoir는 엔진을 처음부터 발명하지 않았으며 더 단순하면서도 동시에 더 복잡한 경로를 택했습니다. 그는 이전에 발명된 많은 기술 솔루션을 단일 디자인에 결합하여 각 발명에서 가장 많은 것을 가져오기로 결정했습니다. 중요하고 실행 가능합니다(이후 Lenoir가 자세히 설명하는 수많은 특허에 대한 신중한 분석의 창의적인 프로세스).
발명품이 많았지만 단 하나의 엔진도 기술적 완성도를 달성하지 못하고 대량 생산에 들어 가지 않았기 때문에 작업이 쉽지 않았습니다. Jean은 이전에 다른 사람이 자신의 열 엔진에 개발한 디자인을 실수로 반복한 후 자신의 특허를 방어하기 위해 법정에서 반격하는 것을 원하지 않기 때문에 신중하게 재료를 선택하고 분석했습니다.
현대 언어로 말하면 르누아르는 건설 시작 전부터 프로토타입 단계를 통과하지 못한 가스 엔진 개발에 대한 심층적인 특허 연구를 수행했으며 결국 상당한 특허 아카이브를 수집했습니다.
이 활동은 의심할 여지없이 그에게 광범위한 실무 지식을 풍부하게 해주었습니다. 그러나 그의 이론적 지식은 빈약하여 궁극적으로 가연성 혼합물을 점화하기 전에 사전 압축을 사용한다는 아이디어로 이어지지 않았습니다. 그에게는 이점이 없는 것처럼 보였고 엔진의 디자인.
그 결과, 나중에 도입된 내연 기관 분류에 따라 24년 1860월 XNUMX일자 프랑스 특허로 보호되는 그의 발명품은 "무압축" 엔진으로 분류되었습니다.
역사가들이 지적했듯이 르누아르는 새로운 모터를 혼자서 설계하지 않았습니다. 첫 번째 작업 샘플의 제조 및 미세 조정에서 발명가는 Lenoir보다 경험이 풍부한 기계공인 Ippolit Marinoni의 도움을 받아 계획된 사업의 성공을 위해 많은 노력을 기울였고 그 결과 성공적으로 구현했습니다. 금속에 대한 발명가의 아이디어. 일부 디자이너 (특히 G. Guldner)는 나중에 표준 모델이 된 Lenoir 엔진의 깊이 생각한 모델을 개발 한 사람이 Marinoni라고 믿었습니다.
그러나 처음에는 증기 기관용 부품 생산으로 생산 방향을 전환한 Marinoni는 Jean의 아이디어에 회의적이었고 그의 벤처에 참여하기를 거부했습니다. 상황은 무너졌습니다. 자랑스러운 르누아르는 1860년 XNUMX월 영국으로 떠났고 그곳에서 자신의 발명품에 대한 특허를 얻었으며 엔진 제작에 영국 산업가들의 관심을 끌기 위해 노력했습니다. 그러나 그들은 또한 그의 발명품을 불신으로 인식하고 그에게 먼저 작동하는 프로토타입을 제시하도록 요청했습니다.
그 결과, 자신이 겪은 고난으로 인해 망가진 발명가는 모든 자금을 소비하고 다시 거지로 변한 후 파리로 돌아와 눈물을 흘리며 마리노니에게 자신을 단순한 노동자로 데려가달라고 간청합니다. 여가 시간에 엔진.
분명히 Marinoni는 친절한 사람이었고 다시 Lenoir를 공장에 받아들이고 곧 그의 아이디어에 관심을 갖게되어 그를 돕기 시작하여 엔진 건설 중에 발생한 수많은 설계 어려움을 해결했습니다.
그 결과, 열정과 기술적 경험이 함께 작용하여 실행 가능한 제품의 형태로 실질적인 결과를 가져왔습니다.
엔진의 탄생
마리노니 공장에서 설계된 엔진은 매우 단순했으며 증기 기관의 작동 주기를 연상시키는 알고리즘에 따라 작동했습니다. 증기 기관에서처럼 디스크 피스톤은 실린더의 부피를 두 개의 공동으로 나눴습니다. 자동차가 정지했을 때, 자동차는 실린더의 왼쪽에 남아 있다고 가정해 보겠습니다.
시작 핸들로 구동되어 오른쪽으로 이동하면 피스톤이 스트로크의 절반도 안되는 속도로 이동하며 이때 가스-공기 혼합물이 실린더의 왼쪽 공동으로 흡입됩니다. 그런 다음 스풀에 의해 입구 창이 닫히고 전기 스파크에 의해 혼합물이 점화되고 혼합물이 연소되는 동안 생성된 가스 압력으로 인해 피스톤이 가장 오른쪽 위치로 이동합니다(그림 "b" 및 "c"). ”), 피스톤은 로드와 슬라이드 플라이휠을 통해 강하게 밀려납니다.
그러면 오른쪽 흡입창과 왼쪽 배기창이 열립니다. 왼쪽 위치로 관성을 얻은 플라이휠에 의해 구동되는 피스톤은 배기 가스를 왼쪽 캐비티 밖으로 밀어내는 동시에 새로운 가스-공기 충전물을 결과 오른쪽 캐비티로 빨아들입니다. 스풀에 의해 오른쪽 흡기 포트가 닫힌 후 혼합물은 스파크에 의해 점화되고 피스톤이 빠르게 왼쪽 위치로 돌아가 플라이휠의 전체 회전 사이클이 완료됩니다.
따라서 Lenoir는 각 스트로크(한 극단 위치에서 다른 극단 위치로의 피스톤 이동)가 파워 스트로크, 연소 및 새로운 충전물 흡입을 결합했기 때문에 실행 가능한 2행정 "복동" 가스 엔진을 발명했습니다. 그리고 배기가스의 배출.
흥미로운 점은 르누아르가 최초의 인물이라는 점이다. 역사 대량 엔진 건물에서 그는 총 3,62V의 전압을 제공하는 두 개의 갈바닉 분젠 셀, 유도 코일, 차단기 및 도자기 절연체와 백금 전극이 있는 두 개의 스파크 플러그로 구성된 전기 점화 시스템(당시에는 아직 충분히 신뢰할 수 없음)을 사용했습니다. (Ruhmkorff 나선형). 이는 그 해의 전기 혁신에 대한 발명가의 지능과 풍부한 지식(또는 그의 파트너 Marinoni의 인식)을 증언합니다.
르누아르가 자신의 발명에서 다른 사람의 특허에 있는 특정 디자인 솔루션을 사용했다는 사실을 숨기지 않았다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어, 엔진 판매가 시작되기 전에 게시된 광고에는 다음과 같이 명시되어 있습니다.
“...Pat.에 따르면 Lenoir의 차에는 피스톤이 사용되었습니다. 거리; Lebon 엔진처럼 복동식입니다. Rivaz 자동차처럼 전기 불꽃으로 점화됩니다. Herskine-Hasard와 같은 휘발성 수소 화합물과 함께 작동할 수 있습니다. 아마도 Talbot에서는 기발한 기이함의 재치 있는 분포도 찾을 수 있을 것입니다..."
또 다른 장점은 엔진의 전체적인 레이아웃, 특히 실린더의 수평 배열이었습니다. 이를 통해 천장이 낮은 방에도 설치할 수 있었고 기계 유지 관리도 더 쉬워졌습니다. 과열을 방지하기 위해 실린더와 헤드에 워터 재킷을 장착하고 흐르는 물로 냉각했습니다.
엔진에는 많은 단점이 있었습니다. 시간당 1마력당 약 120mXNUMX의 조명(석탄) 가스를 소비하여 매우 비경제적이었습니다. 엔진에서 오일러가 지속적으로 작동하는 버킷에 윤활유를 부었습니다. 수냉식(XNUMXm)이 있음에도 불구하고3 마력당 물), 과열로 인해 스풀이 자주 걸리고 엔진이 멈췄습니다. 기계의 최대 유효 효율은 4~5rpm에서 47~130%에 불과했습니다.
예, 프로토타입 르누아르 엔진 작동 중에 소비되는 가스 비용이 작동 중인 증기 엔진의 석탄 비용(1마력당)보다 XNUMX배 더 높은 것으로 밝혀졌습니다.
나열된 단점으로 인해 계획된 사업이 실패하고 엔진이 수요를 찾지 못하며 Lenoir의 발명품이 청구되지 않은 실험용 내연 기관의 수많은 목록에 추가될 것으로 보입니다.
그러나 1860년에 등장한 최초의 생산 엔진은 성능 특성과 이전에 출판된 자랑스러운 광고 사이의 명백한 불일치에도 불구하고 증기 엔진의 임박한 피할 수 없는 죽음을 예측했으며 빠르게 인쇄소와 소규모 도시 산업에서 자리를 찾기 시작했습니다. .
새로운 유형의 엔진의 가장 큰 장점은 소형이고 몇 초 만에 시동이 걸리는 반면, 증기 엔진은 많은 공간을 차지하고 보일러의 끓는 물과 하인의 존재로 인해 많은 소란이 필요하다는 것입니다.
르누아르 엔진의 또 다른 중요한 장점은 작동이 비교적 조용하고 연기가 나지 않는다는 점이었습니다. 증기 엔진과 달리 파리 중심부와 세련된 저택 근처의 다른 대도시에서 침묵을 방해하는 것에 대한 주민들의 불만 없이 사용할 수 있었습니다. 대기 오염. 또한 증기 기관보다 비용이 훨씬 저렴하고 공간을 거의 차지하지 않으며 석탄 저장을 위한 건물이 필요하지 않으며 대규모 기초가 필요하지 않으며 건물의 모든 층에 설치할 수 있습니다.
한마디로 Lenoir와 Marinoni는 운이 좋았습니다. 그들의 엔진은 필요한 순간과 실제로 필요한 장소에서 정확히 태어났습니다. 그들은 처음에는 파리의 기존 틈새 시장을 채운 다음 프랑스 전역으로 퍼졌고 그 다음에는 영국으로 퍼지기 시작했습니다.
그리고 마리노니 공장은 세계 최초의 내연기관 생산 공장으로 변모했습니다.
그 후, 설계 특성으로 인해 르누아르 엔진의 출력이 12마력을 초과할 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다. p., 증기 기관은 안도의 한숨을 쉬고 침착하게 작동 할 수 있습니다. 그러한 모터는 경쟁자가 아니 었습니다.
법원에서 승리한 후 Etienne Lenoir는 발견자의 명예를 조용히 즐기고 기술 전시회 홀을 자랑스럽게 걸을 수 있었습니다. 그의 승리는 6년 동안 지속되었으며 1867년 두 명의 독일 발명가 Otto와 Langen이 파리 전시회에서 효율이 14%에 달하는 "대기 기계"를 선보이면서 끝났습니다.
결론
일반적으로 역사가들은 르누아르의 역할을 과소평가하며 그를 "...이미 알려진 부분을 고심해서 선택하고 가장 유리한 작업 조건에 대한 숙련된 조사를 통해 실질적인 어려움을 성공적으로 극복한... ”, 우연히 원시 내연 기관을 설계했습니다.
이 관점은 잘못되었습니다. Lenoir는 독학으로 재능을 발휘한 사람이었으며, 작업을 달성하는 데 오랜 시간이 걸렸고 독립적으로 지식과 생산 경험을 얻었으며 당시의 거의 모든 최신 발명품을 연구했으며 궁극적으로 이 문제를 해결하려고 노력한 많은 엔지니어가 이전에 달성할 수 있었던 일을 달성했습니다. 달성하지.
그 후 1861년부터 1867년까지 대량 생산된 르누아르 엔진을 대체할 만한 가치가 있는 엔진이 없었으며, 그가 설계한 생산 엔진의 개별 샘플이 1905년까지 작동되었습니다.
엔진 판매가 시작되자마자 발명가들은 마치 지하에서 온 것처럼 즉시 나타나 르누아르가 자신의 아이디어를 도용했다고 서둘러 비난했습니다. 이들 중 가장 끈질긴 것은 Hugon과 Reitman이었습니다. 그러나 Lenoir는 여기서도 운이 좋았습니다. 재판으로 인해 많은 비용이 들고 신경이 쇠약 해졌지만 판사는 여전히 사건을 그에게 유리하게 결정했습니다.
결론적으로 르누아르가 발명한 엔진(나중에 약간 개선됨)은 오토의 4행정 엔진이 등장한 후에도 사용되었으며 궁극적으로 1900년에 사망한 제작자보다 오래 살았다는 점을 알 수 있습니다.
그리고 일부 디자이너에 따르면 엔진을 만드는 과정에서 Lenoir는 발명가의 생각의 폭이나 디자이너의 창의성을 보여주지 않았으며 그의 활동은 이전에 정리 된 기반을 기반으로했습니다. 세계 최초의 내연 기관 대량 생산의 발명가이자 그에 따른 최초의 가스 엔진으로 역사상 기록되었습니다.
그리고 가장 중요한 것은 그가 효율적인 내연 기관을 만들고 이를 사용하여 이익을 얻을 수 있는 가능성을 입증했다는 것입니다. 이는 그의 뒤를 이은 다른 ICE 발명가들 사이에서 창의적인 사고의 움직임을 촉발시켰습니다...
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