热灯泡发动机是如何工作的

热球发动机与绝大多数其他内燃机具有相同的基本组成部分引擎．爆炸或气体的燃烧推动气缸内的活塞。活塞通过曲轴和连杆与飞轮相连。这使得发动机将热能(燃烧)转化为飞轮上的机械能。飞轮驱动附着在它上面的任何机械部件。

不像汽油和柴油发动机，燃烧在热球发动机发生在一个单独的室称为“热球”或“汽化器。”本质上，热球水平地延伸出发动机的前部，通常最接近汽缸。大多数热灯泡看起来像一个织补蘑菇。灯泡里有一个金属板，几乎像一个茶杯碟，它会随着灯泡一起加热。

一个燃油喷嘴，通常是一个小型节流孔阀，将燃油滴入热球。燃料会撞击金属板，蒸发，与空气混合，然后点燃。一个狭窄的通道连接灯泡和圆筒。膨胀的气体会射下小通道，移动气缸中的活塞。

燃气发动机用电点燃火花塞并旋转曲轴使发动机运转。热球发动机没有这种奢侈。在温和的天气——大约60华氏度(15.6摄氏度)——灯泡必须加热2到5分钟，在寒冷的天气或更大的发动机上，加热时间可达半小时。这种最初的热量，在早期通过吹炬产生，后来通过线圈和火花塞，蒸发了第一次充电的燃料。

操作员手动旋转引擎飞轮，直到燃烧过程开始，引擎启动并运行。飞轮是整个引擎最大、最重的部分(即使是小型引擎，也常常重达数百磅)。

一旦发动机启动并运行，燃烧产生的热量将使灯泡保持足够的热度，以保持燃料的蒸发，发动机将在很大程度上自我维持。然而，如果发动机的负荷下降，或者在非常寒冷的环境中使用，灯泡就需要定期甚至持续加热。虽然看起来简单和可靠，热球引擎可能是喜怒无常的，有他们的怪圈和挑战。下一页将讨论其中的一些特征。

热球发动机最大的优点之一是可以使用任何类型的原油。基本上，如果燃料可以通过管道流动，如果它可以燃烧，那么一个热灯泡引擎就可能在它上面运行。

这是他们天性的一部分引擎流行于偏僻的油区管道它提供了现成的未经提炼的燃料。这些机器基本上是固定的，尽管有一些老式的拖拉机使用热灯泡发动机推进。作为一种固定的动力来源，这种机器是理想的工业用途，无论是经营一个小商店还是一个小锯木厂，它们提供稳定的动力，价格便宜。然而，由于它们的功率输出较小——一辆农用拖拉机需要一个大约20升的热灯泡发动机才能工作——这种发动机没有被用于更大的工业应用，比如为磨坊提供动力。

普雷斯顿·福斯特(Preston Foster)是Coolspring动力博物馆(Coolspring Power Museum)的藏品馆长，也是一名专业的古董引擎修复专家。他说，热灯泡引擎在当时的时代和地点都很理想，但也有一些缺点。

例如，热球发动机在使用更精炼的燃料时，如天然气或柴油．“主要是煤油和其他不太精炼的燃料，”福斯特说。

发动机，特别是二冲程品种，也容易跑向后，成为过度的燃料和运行几乎失去控制之前的总督可以赶上。福斯特说，发动机部件是在发动机冶金和机械加工相对粗糙的时候制造的，零件很容易损坏，很难找到替代品。

在美国制造的二冲程发动机中，发动机偶尔会从曲轴箱中取出机油作为燃料，从而使发动机失去了润滑。

正是这些缺点，加上冶金和机械加工方面的改进，导致了热球发动机的衰败。

到20世纪初，大多数问题与加工效率和强气有关柴油发动机已经修好了。工程师们还解决了与火花点火、压缩点火、发动机转速和功率调节有关的问题。此外，更精炼、因此更高效的燃料也越来越容易获得。所有这些因素都导致了热灯泡的慢慢消亡引擎．

考虑一个热灯泡引擎背后的动力。尽管它们建造得足够大，可以产生60个马力它们的压缩比仍然很小，约为5比1。即使是粗糙的柴油发动机也能产生约15比1的压缩比。这意味着更大的功率和扭矩，所有这些都在一个更小、更方便的包装中。

直到20世纪30年代，热灯泡发动机还在斯堪的纳维亚使用，在英国的运河船上仍然可以看到，尽管很少见。然而，在大多数情况下，热球发动机现在更多的是奇珍异物，而不是有用的工具。

福斯特说:“在那个时代和那个地方，这是一个伟大的来源。”他补充说，热灯泡引擎根本跟不上技术的变化。他说:“我认为，你可以说，这是第一代引擎和现代引擎之间缺失的一环。”