リカード (エンジン)

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リカード
ハリー・リカード
生誕	Harry Ralph Ricardo (1885-01-26) 1885年1月26日 London, England
死没	1974年5月18日(1974-05-18)（89歳没）
国籍	British
教育	Rugby School Trinity College, Cambridge
配偶者	Beatrice Bertha Hale（結婚 1911年）
子供	3 daughters
業績
所属機関	Institution of Mechanical Engineers Royal Aircraft Establishment
プロジェクト	Mk V tank engine Citroen Rosalie diesel engine Turbulent Head gasoline combustion system Comet diesel combustion system Rolls-Royce Crecy Rolls-Royce Merlin
成果	Diesel and Spark Ignition combustion systems Aero engines
受賞歴	Knight Batchelor Fellow of the Royal Society[1]
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サー・ハリー・ラルフ・リカード（Sir Harry Ralph Ricardo、1885年1月26日 – 1974年5月18日）は、内燃機関の開発初期に著名なエンジン設計者および研究者であったイギリスのエンジニアである。

彼の多くの業績の中には、最初の戦車に使用されたエンジンの改良、オクタン価の使用につながった内燃物理学の研究の監督、スリーブバルブエンジン設計の開発への貢献、そして高速度ディーゼルエンジンを経済的に実現可能にしたディーゼル「コメット」渦流室の発明が含まれる。

ハリー・リカードは1885年、ロンドンのベッドフォード・スクエア13番地で生まれた。3人の子供の長男で、唯一の息子であり、建築家のハルジー・リカードとその妻キャサリン・ジェーン（土木エンジニアのサーアレクサンダー・ミードウズ・レンデルの娘）の子である。リカードは著名な政治経済学者デイヴィッド・リカードの兄弟の子孫であり、ポルトガル起源のセファルディ・ユダヤ人であった。彼は1898年に祖父が1台購入したときにイングランドで最初に自動車を見た人物の一人であった。比較的裕福な家庭に生まれ、ラグビー校で教育を受けた。1903年10月、ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに土木工学学生として入学した。リカードは10歳の頃から工具を使い、エンジンを組み立てていた。

1911年、リカードはロンドンのスレイド美術学校で美術学生だったベアトリス・バート・ヘイルと結婚した。彼女の父チャールズ・ボウディッチ・ヘイルはリカード家の家庭医であった。彼らは3人の娘をもうけ、結婚生活の大部分をウェスト・サセックスのランシングとエドバートンで過ごした。

1904年、ケンブリッジでの1年目の終わりに、リカードは大学自動車クラブのイベントに参加することを決めた。これは1インペリアルクォート（1.14L）のガソリンで最も遠くまで走れる機械を設計する競技であった。彼のエンジンは単気筒で、参加した中で最も重かったが、モーターサイクル設計は競技に勝利し、40マイル（64km）を走行した。彼は次に、機構および応用力学教授のバートラム・ホプキンソンに説得され、エンジン性能の研究に加わった。彼は1906年に卒業し、ケンブリッジでさらに1年間研究を続けた。

リカードは、ローレンス・ポメロイが1908年のRAC 2,000マイル（3,200km）トライアル向けに設計したVauxhallエンジンの設計に手を貸したと、当時のVauxhall共同マネージングディレクターのパーシー・キドナーは述べている。

卒業前に、リカードは混合気の強度が燃焼プロセスに与える影響を研究するための2ストロークモーターサイクルエンジンを設計した。卒業後、小さな会社であるLloyd and Plaister社がそのエンジンの製造に興味を示した。リカードは2つのサイズの設計を作成し、小さい方は1914年の戦争で生産が停止するまで約50基が販売された。

1909年、リカードは従兄弟のラルフ・リカードのために、革新的な2ストローク分割サイクル3.3リットルエンジンを設計した。ラルフはシュアハム・バイ・シーに「2ストロークエンジン会社」という小さな自動車製造会社を設立していた。このエンジンはドルフィン車に使用される予定であった。車はよく作られていたが、製造コストが販売価格を上回った。同社は漁船用のツーストロークエンジンの製造でより良い業績を上げた。1911年に会社は倒産し、ラルフはインドへ去った。リカードは小型発電機用のエンジン設計を続け、これらは1914年まで2つの会社で生産された。

1909年のリカード設計の分割サイクルドルフィンエンジンへの関心は続き、2017年にリカードPLCはDolphin-N2という新しいコンソーシアムを形成し、このコンセプトをさらに開発した。2019年にDolphin N2はFPT Industrialに買収され、同社は回収型分割サイクルエンジンが化石燃料使用を最大30%削減し、同時に空気汚染物を将来の計画された規制を大幅に下回るレベルに低減する可能性があると主張している。

1915年、リカードは新しい会社「Engine Patents Ltd.」を設立し、最初の成功した戦車設計である英国のマーク V 戦車に最終的に使用されるエンジンを開発した。マーク I 戦車で使用されたデイムラー（Daimler） スリーブバルブエンジンは大量の煙を発生し、位置を容易に露呈させた。リカードは煙い排気ガスの問題を減らすよう求められ、新しいエンジンが必要だと判断した。既存の会社は建設は可能だったが設計はできなかったため、リカード自身がその任務に着手した。彼は煙排出を低減した新しい6気筒エンジンを設計することに成功し、より強力で、既存のものと同じスペースに収まるものであった。出力は150hp（110kW）で、以前の105hp（78kW）と比較して、後年の改良で225hp（168kW）と260hp（190kW）となった。

1917年4月までに、週100基のエンジンが生産された。合計8,000基以上が軍務に投入され、第一次世界大戦のイギリス菱形重戦車の全てをマーク V以降で駆動した。また、150hp（110kW）エンジンの数百基がフランスの基地工房、病院、キャンプなどで電力と照明を提供するために使用された。

1917年、旧師匠のバートラム・ホプキンソン（当時航空省の技術ディレクター）が、リカードを軍事航空局の新しいエンジン研究施設（後にRAEとなる）に参加するよう招待した。1918年にホプキンソンがブリストル・ファイターの飛行中に死亡し、リカードはその地位を引き継いだ。それ以降、部門は実験エンジンと研究報告の連続を生産し、イギリスおよび世界のエンジン産業を絶えず推進した。

リカードの最初の主要研究プロジェクトの一つは、不規則燃焼（ノッキングまたはピンポンと呼ばれる）の問題であった。これを研究するために、彼は独自の可変圧縮比試験エンジンを構築した。これにより、燃料のオクタン価システムの開発と、オクタン向上添加剤および精製システムへの多大な投資につながった。高オクタン燃料による燃料使用の劇的な削減は、アルコックとブラウンが彼の改良を施したヴィッカース・ヴィミー爆撃機で大西洋を横断することを可能にした直接的な責任を負っていた。

1919年、リカードはガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン内の燃焼に影響を与える現象を研究していた。彼は燃焼室内の乱流が炎速度を増加させることに気づき、シリンダーヘッドをオフセットすることでこれを達成できると判断した。また、室を可能な限りコンパクトにすることで炎の移動距離を減らし、爆発の可能性を低減できると気づいた。彼は後に、ディーゼルエンジンで秩序ある空気運動を達成するための誘導渦流室を開発し、傾斜したポートで渦流を開始し、小さな円筒体積に空気を強制することで強調した。最後に、彼はディーゼルエンジン用の圧縮渦流室を開発した。この設計は激しい渦流を体現し、合理的な圧力上昇率と良好な燃料消費を備えていた。

圧縮渦流室設計は「コメット」設計（1931年に特許取得）と呼ばれ、その後、トラック、バス、トラクター、クレーン、および自家用車やタクシーで使用される多くの会社にライセンス供与された。コメット燃焼室は、ロンドン・ジェネラル・オムニバス社（後にロンドン乗合交通局/ロンドン交通の一部）が1931年に運用した最初のアソシエーテッド・イクイップメント・カンパニー（AEC）ディーゼルバスで使用された。その後の発展版は、世界初の量産ディーゼル乗用車である1934年のシトロエン・ロザリーで採用された。これにより、当時イギリスは道路輸送用の高速度ディーゼル分野で世界をリードした。この優位性は、1938年の予算で課せられたディーゼル燃料への重税により、イギリスから失われた。

リカードは1921年のT.T. Vauxhallエンジンを設計し、モータースポーツのセシル・クラットンによって1922年のRAC T.T.で「tour de force」と記述された。T.ペインがリカードVauxhallで3位に入り、1921年グランプリ・サン-beamのジャン・シャサーニュが全体優勝した。このエンジンは後にメイズとヴィリアーズによって開発され、スーパーチャージャーを装備し、15年後でも優勝した。

1922年と1923年にリカードは2巻構成の「The Internal Combustion Engine」を出版した。

リカードはスリーブバルブを発明したわけではないが、1927年にスリーブバルブの利点を概説した画期的な研究論文を発表し、ポペットバルブエンジンが1500hp（1,100kW）を超える出力を提供できないと示唆した。この論文に続き、多くのスリーブバルブ航空エンジンが開発され、特にNapier、Bristol、Rolls-Royceによってであった。Bristolはパーサス、ハーキュリーズ、タウルス、ケンタウルスを生産、NapierはNapier Sabreを、Rolls-RoyceはEagleとCrecyを生産し、いずれもスリーブバルブを使用した。