Motor cu aburi- un motor termic cu ardere externă care transformă energia aburului în munca mecanica mișcarea alternativă a pistonului și apoi în mișcarea de rotație a arborelui. Într-un sens mai larg, un motor cu abur este orice motor cu ardere externă care transformă energia aburului în lucru mecanic.

Motor cu abur staționar orizontal cu doi cilindri pentru a conduce transmisiile din fabrică. Sfârșitul secolului al XIX-lea Expoziție a Muzeului Culturii Industriale. Nürnberg

Importanța motoarelor cu abur

Au fost folosite mașini cu abur ca motorul de antrenareîn stații de pompare, locomotive, nave cu abur, tractoare, mașini cu abur și alte vehicule. Motoarele cu abur au contribuit la utilizarea comercială pe scară largă a mașinilor în fabrici și au oferit baza energetică pentru revoluția industrială din secolul al XVIII-lea. Mai târziu, motoarele cu abur au fost înlocuite de motoare combustie interna, turbine cu abur și motoare electrice, a căror eficiență este mai mare.

Turbine cu abur, formal o varietate motoare cu aburi sunt încă utilizate pe scară largă ca acționări pentru generatoarele de energie. Aproximativ 86% din electricitatea mondială este generată cu ajutorul turbinelor cu abur.

Principiul de funcționare

Pentru a conduce motorul cu abur este necesar un cazan cu abur. Aburul în expansiune apasă pe piston sau pe paletele turbinei cu abur, a cărei mișcare este transmisă altor părți mecanice. Unul dintre avantajele motoarelor cu ardere externă este că, datorită separării cazanului de motorul cu abur, se poate folosi aproape orice tip de combustibil - de la bălegar la uraniu.

Invenție și dezvoltare

Primul dispozitiv cunoscut, alimentat cu abur, a fost descris de Heron din Alexandria în primul secol. Aburul care iese tangențial din duzele atașate la minge a făcut ca aceasta din urmă să se rotească. Adevărata turbină cu abur a fost inventată mult mai târziu, în Egiptul medieval, de către filozoful, astronomul și inginerul arab din secolul al XVI-lea Tagi al-Dinome. El a propus o metodă de rotire a scuipatului prin intermediul unui flux de abur îndreptat către lamele fixate de-a lungul marginii roții. O mașină similară a fost propusă în 1629 de inginerul italian Giovanni Branca pentru rotirea unui dispozitiv de ancorare cilindric, care, la rândul său, ridica și eliberează o pereche de pistiluri în mortare. Fluxul de abur în aceste timpurii turbine cu abur nu a fost concentrată, iar cea mai mare parte a energiei sale a fost disipată în toate direcțiile, ducând la pierderi semnificative de energie.

dar dezvoltare ulterioară motorul cu abur necesita un mediu economic în care proiectanții de motoare să poată beneficia de rezultatele lor. Asemenea condiții nu existau nici în antichitate, nici în Evul Mediu, nici în Renaștere. Abia la sfârșitul secolului al XVII-lea, motoarele cu abur au fost create ca curiozități unice. Prima mașină a fost creată de inventatorul spaniol Yeronimo Ayans de Beaumont, ale cărui invenții au influențat brevetul lui T. Severi (vezi mai jos). Principiul de funcționare și utilizare a motoarelor cu abur a fost descris și în 1655 de englezul Edward Somerset. În 1663 a publicat un proiect și a instalat un dispozitiv alimentat cu abur pentru a ridica apa pe zidul Marelui Turn de la Castelul Raglan (crestăturile din peretele unde a fost instalat motorul erau încă vizibile în secolul al XIX-lea). Cu toate acestea, nimeni nu a fost dispus să riște bani pentru acest nou concept revoluționar, iar motorul cu abur a rămas nedezvoltat. Unul dintre experimentele fizicianului și inventatorului francez Denis Papin a fost crearea unui vid într-un cilindru închis. La mijlocul anilor 1670, la Paris, a colaborat cu fizicianul olandez Huygens la o mașină care a forțat aerul să iasă dintr-un cilindru explodând praful de pușcă în el. Văzând incompletitudinea vidului creat de aceasta, Papen, după sosirea sa în Anglia în 1680, a creat o versiune a aceluiași cilindru, în care a primit un vid mai complet cu ajutorul apei clocotite, care s-a condensat în cilindru. Astfel, a putut ridica greutatea atașată pistonului cu o frânghie aruncată peste scripete. Sistemul a funcționat ca model demonstrativ, dar pentru a repeta procesul, întregul aparat a trebuit să fie demontat și reasamblat. Papen și-a dat seama repede că, pentru a automatiza ciclul, aburul trebuie produs separat într-un cazan. Prin urmare, Papen este considerat inventatorul cazanului cu abur, deschizând astfel calea motorului cu abur Newcomen. Cu toate acestea, el nu a oferit proiectarea unui motor cu abur în funcțiune. Papen a proiectat și o barcă propulsată de o roată reactivă într-o combinație a conceptelor Tagi al-Din și Severi; i se atribuie, de asemenea, inventarea multora dispozitive importante cum ar fi o supapă de siguranță.

Niciunul dintre dispozitivele descrise nu a fost folosit efectiv ca mijloc de rezolvare a problemelor utile. Prima utilizare în producție motor cu aburi a fost o „mașină de pompieri” proiectată de inginerul militar englez Thomas Severi în 1698. Severi a primit un brevet pentru dispozitivul său în 1698. Era o pompă de abur cu piston, și evident nu foarte eficientă, deoarece căldura aburului se pierdea de fiecare dată în timpul răcirii recipientului și destul de periculoasă în funcționare, deoarece din cauza presiune ridicata containerele de abur și liniile de motoare explodau uneori. Deoarece acest dispozitiv putea fi folosit atât pentru a roti roțile unei mori de apă, cât și pentru a pompa apa din mine, inventatorul l-a numit „prietenul minerului”.

Atunci fierarul englez Thomas Newcomen și-a demonstrat „motorul atmosferic” în 1712. Era un motor cu abur Severi îmbunătățit, în care Newcomen a redus semnificativ presiunea aburului de lucru. Prima aplicare a motorului Newcomen a fost pomparea apei dintr-un puț adânc. În pompa de mină, culbutorul a fost conectat la o forță care a coborât în ​​mină până în camera pompei. Mișcările alternative de împingere au fost transmise pistonului pompei, care a furnizat apă în partea de sus. Motorul Newcomen a devenit primul motor cu abur care a primit un larg uz practic, cu care se obișnuiește să se asocieze începutul revoluției industriale din Anglia. Primul motor cu abur cu vid cu doi cilindri din Rusia a fost proiectat de mecanicul I.I.Polzunov în 1763 și construit în 1764 pentru a alimenta burduful suflantei de la fabricile Barnaul Kolyvano-Voskresensk. O nouă creștere a eficienței a fost utilizarea aburului de înaltă presiune (americanul Oliver Evans și englezul Richard Trevithick). R. Trevithick a construit cu succes motoare industriale de înaltă presiune, într-un singur timp, cunoscute sub numele de „motoare Cornish”. Au funcționat la 50 psi sau 345 kPa (3,405 atmosfere). Cu toate acestea, odată cu creșterea presiunii, a existat și un mare pericol de explozie la mașini și cazane, ceea ce a dus inițial la numeroase accidente. Din acest punct de vedere, cel mai important element al mașinii de înaltă presiune a fost supapa de siguranță, care elibera excesul de presiune. De încredere și operare sigură a început doar cu acumularea de experiență și standardizarea procedurilor de construcție, exploatare și întreținere a echipamentelor. Inventatorul francez Nicholas-Joseph Cugno a demonstrat în 1769 primul abur autopropulsat care funcționează vehicul: „Fardier à vapeur” (căruță cu abur). Poate că invenția sa poate fi considerată primul automobil. Tractorul cu abur autopropulsat s-a dovedit a fi foarte util ca sursă mobilă de energie mecanică care punea în mișcare și alte mașini agricole: treieratoare, prese etc. În 1788, un vapor cu aburi construit de John Fitch executa deja un serviciu regulat pe Râul Delaware între Philadelphia (Pennsylvania) și Burlington (statul New York). A ridicat 30 de pasageri la bord și a mers cu o viteză de 7-8 mile pe oră. La 21 februarie 1804, prima locomotivă feroviară cu abur autopropulsată, construită de Richard Trevithick, a fost expusă la Penidarren Steel Works din Merthyr Tydville, Țara Galilor de Sud.

Motoare cu abur alternative

Motoarele alternative folosesc energia aburului pentru a deplasa un piston într-o cameră sau cilindru etanș. Acțiunea pistonului alternativ poate fi transformată mecanic în mișcare liniară pompe cu piston sau într-o mișcare de rotație pentru a conduce părți rotative ale mașinilor-unelte sau roților vehiculelor.

Mașini de vid

Gravura motorului Newcomen. Această imagine este copiată dintr-un desen din Desagliers' A Course in Experimental Philosophy, 1744, care este o copie modificată a unei gravuri a lui Henry Beaton datată 1717. Probabil că prezintă cel de-al doilea motor al lui Newcomen, instalat în jurul anului 1714 la mina de cărbune Gryph din Workshire.

Motoarele cu abur timpurii au fost numite inițial „motoare de pompieri” și motoarele „atmosferice” sau „condensante” ale lui Watt. Au lucrat pentru principiul viduluiși, prin urmare, sunt cunoscute și ca „ motoare cu vid". Astfel de mașini au funcționat pentru a antrena pompe alternative, în orice caz, nu există dovezi că ar fi fost folosite în alte scopuri. Când utilizați un motor cu abur de tip vid la începutul ciclului, aburați presiune scăzută admis în camera de lucru sau cilindru. Supapă de admisie apoi se inchide si se raceste aburul, condensand. Într-un motor Newcomen, apa de răcire este pulverizată direct în cilindru și condensul se scurge într-un colector de condens. Acest lucru creează un vid în cilindru. Presiunea atmosferică din partea superioară a cilindrului apasă pe piston și îl face să se miște în jos, adică cursa de lucru.

Pistonul este legat de capătul unui culbutor mare care se rotește în jurul mijlocului său. Pompa încărcată este legată cu lanț de capătul opus al culbutorului, care, sub acțiunea pompei, readuce pistonul în vârful cilindrului prin gravitație. Așa se întâmplă invers. Presiunea vaporilor este scăzută și nu poate rezista mișcării pistonului.

Răcirea și reîncălzirea constantă a cilindrului auxiliar al mașinii au fost foarte risipitoare și ineficiente, cu toate acestea, aceste motoare cu abur au permis pomparea apei de la adâncimi mai adânci decât era posibil înainte de apariția lor. În 1774, a apărut o versiune a motorului cu abur, creată de Watt în colaborare cu Matthew Boulton, a cărei principală inovație a fost introducerea procesului de condensare într-o cameră separată specială (condensator). Această cameră a fost pusă într-o baie cu apă rece, și a fost conectat la cilindru printr-un tub suprapus de o supapă. Camera de condensare a fost conectată la un mic special pompă de vid(un prototip de pompă de condens), acționată de un culbutor și folosită pentru a îndepărta condensul din condensator. Apa caldă rezultată a fost furnizată de o pompă specială (un prototip de pompă de alimentare) înapoi la cazan. O altă inovație radicală a fost închiderea capătului superior al cilindrului de lucru, în partea superioară a căruia se afla acum abur de joasă presiune. Același abur era prezent și în mantaua dublă a cilindrului, susținându-l temperatura constanta... În timpul mișcării în sus a pistonului, acești vapori erau transmisi prin conducte speciale către partea inferioară a cilindrului, pentru a suferi condens în cursa următoare. Mașina, de fapt, a încetat să mai fie „atmosferică”, iar puterea sa depindea acum de diferența de presiune dintre aburul de joasă presiune și vidul pe care îl putea obține.

versiunea motorului cu abur creat de Watt

La motorul cu abur Newcomen, pistonul a fost lubrifiat cantitate mică apă a turnat peste el de sus, în mașina lui Watt acest lucru a devenit imposibil, deoarece acum era abur în partea superioară a cilindrului, a fost necesar să treceți la lubrifiere cu un amestec de grăsime și ulei. Aceeași unsoare a fost folosită la etanșarea tijei cilindrului.

Motoarele cu abur cu vid, în ciuda limitărilor evidente ale eficienței lor, erau relativ sigure, foloseau abur de joasă presiune, care era destul de în concordanță cu nivelul general scăzut al tehnologiei cazanelor din secolul al XVIII-lea. Puterea mașinii a fost limitată de presiunea scăzută a aburului, dimensiunea cilindrului, viteza de ardere a combustibilului și evaporarea apei în cazan, precum și dimensiunea condensatorului. Eficiența teoretică maximă a fost limitată de diferența de temperatură relativ mică de pe ambele părți ale pistonului; aceasta a făcut ca mașinile de vid destinate utilizării industriale să fie prea mari și scumpe.

În jurul anului 1811, Richard Trevithnick trebuia să îmbunătățească mașina lui Watt pentru a o adapta la noile cazane din Cornish. Presiunea aburului deasupra pistonului a ajuns la 275 kPa (2,8 atmosfere), iar aceasta a dat puterea principală pentru cursa de lucru; în plus, condensatorul a fost îmbunătățit semnificativ. Astfel de mașini au fost numite mașini Cornish și au fost construite până în anii 1890. Multe dintre mașinile vechi ale lui Watt au fost remodelate la acest nivel. Unele dintre mașinile din Cornish erau destul de mari.

Mașini cu abur de înaltă presiune

La motoarele cu abur, aburul curge din cazan în camera de lucru a cilindrului, unde se extinde, punând presiune pe piston și efectuând lucrări utile. Aburul expandat poate fi apoi evacuat în atmosferă sau într-un condensator. O diferență importantă între mașinile de înaltă presiune și mașinile de vid este că presiunea aburului de evacuare depășește presiunea atmosferică sau este egală cu aceasta, adică nu se creează un vid. Aburul de evacuare avea de obicei o presiune mai mare decât presiunea atmosferică și era deseori evacuat în coș, ceea ce făcea posibilă creșterea tirajului cazanului.

Importanta cresterii presiunii vaporilor este ca aceasta capata mai mult febră mare... Astfel, motorul cu abur de înaltă presiune funcționează la diferenta mai mare temperaturi decât cele care pot fi atinse în mașinile cu vid. După ce mașinile de înaltă presiune le-au înlocuit pe cele cu vid, ele au devenit baza pentru dezvoltarea și îmbunătățirea ulterioară a tuturor mașinilor cu abur alternativ. Cu toate acestea, presiunea care era considerată ridicată în 1800 (275-345 kPa) este acum considerată foarte scăzută - presiunea în cazanele moderne cu abur este de zeci de ori mai mare.

Un avantaj suplimentar al mașinilor de înaltă presiune este că sunt mult mai mici pentru un anumit nivel de putere și, prin urmare, semnificativ mai puțin costisitoare. În plus, un astfel de motor cu abur poate fi suficient de ușor și compact pentru a fi utilizat în vehicule. Transportul cu abur rezultat (locomotive cu abur, vapori) a revoluționat comercial și Transportul de pasageri, strategia militară și, în general, a afectat aproape fiecare aspect al vieții publice.

Diagrama unui motor orizontal cu abur de înaltă presiune cu un singur cilindru, cu dublă acțiune... Priza de putere este efectuată de cureaua de transmisie:

Mașini cu abur cu dublă acțiune

Următorul pas important în dezvoltarea motoarelor cu abur de înaltă presiune a fost apariția mașinilor cu dublă acțiune. La mașinile cu acțiune simplă, pistonul se mișca într-o singură direcție prin forța aburului în expansiune, dar s-a întors înapoi fie sub acțiunea gravitației, fie datorită momentului de inerție al unui volant rotativ conectat la un motor cu abur.

La mașinile cu abur cu dublă acțiune, aburul proaspăt este furnizat alternativ pe ambele părți ale cilindrului de lucru, în timp ce aburul evacuat de pe cealaltă parte a cilindrului este eliberat în atmosferă sau în condensator. Acest lucru a necesitat crearea unui mecanism de distribuție a aburului destul de complex. Principiul cu dublă acțiune mărește viteza mașinii și îmbunătățește confortul de rulare.

Pistonul unui astfel de motor cu abur este conectat la o tijă de culisare care iese din cilindru. La această tijă este atașată o biela oscilantă care antrenează manivela volantului. Sistemul de distribuție a aburului este acționat de un alt mecanism de manivelă. Mecanismul de distribuție a aburului poate avea o funcție inversă pentru a schimba sensul de rotație al volantului mașinii.

Un motor cu abur cu dublă acțiune este de aproximativ două ori mai puternic decât un motor cu abur convențional și poate funcționa și cu un volant mult mai ușor. Acest lucru reduce greutatea și costul mașinilor.

Majoritatea motoarelor cu abur cu piston folosesc chiar acest principiu de funcționare, care se vede clar în exemplul locomotivelor cu abur. Când o astfel de mașină are doi sau mai mulți cilindri, manivelele sunt deplasate la 90 de grade pentru a se asigura că mașina poate fi pornită în orice poziție a pistoanelor din cilindri. Unele vapoare cu aburi cu palete aveau un motor cu abur cu un singur cilindru cu dublă acțiune și trebuiau să aibă grijă ca roata să nu se oprească într-un punct mort, adică într-o poziție în care mașina nu putea fi pornită.

Posibilitățile de utilizare a energiei aburului erau cunoscute la începutul erei noastre. Acest lucru este confirmat de un dispozitiv numit eolipilul lui Geron, creat de mecanicul grec antic Heron din Alexandria. O invenție străveche poate fi atribuită unei turbine cu abur, a cărei bilă s-a rotit din cauza forței jeturilor de vapori de apă.

A devenit posibilă adaptarea aburului pentru a funcționa motoarele în secolul al XVII-lea. Ei nu au folosit o astfel de invenție pentru mult timp, dar a avut o contribuție semnificativă la dezvoltarea omenirii. În plus, istoria inventării motoarelor cu abur este foarte fascinantă.

Concept

Motorul cu abur este format din motor termic arderea externă, care din energia vaporilor de apă creează mișcare mecanică piston și acesta, la rândul său, rotește arborele. Puterea unui motor cu abur este de obicei măsurată în wați.

Istoria inventiei

Istoria invenției motoarelor cu abur este asociată cu cunoașterea civilizației grecești antice. Perioadă lungă de timp nimeni nu a folosit lucrările acestei epoci. În secolul al XVI-lea, s-a încercat crearea unei turbine cu abur. Fizicianul și inginerul turc Takiyuddin ash-Shami a lucrat la asta în Egipt.

Interesul pentru această problemă a reapărut în secolul al XVII-lea. În 1629, Giovanni Branca și-a propus propria versiune a turbinei cu abur. Cu toate acestea, invențiile au pierdut multă energie. Evoluții ulterioare a cerut condiţii economice adecvate care vor apărea ulterior.

Denis Papin este considerat a fi primul care a inventat motorul cu abur. Invenția a fost un cilindru cu piston care se ridică din cauza aburului și coboară ca urmare a îngroșării acestuia. Dispozitivele lui Severy și Newcomen (1705) aveau același principiu de funcționare. Echipamentul a fost folosit pentru pomparea apei din mine.

Dispozitivul a fost în cele din urmă îmbunătățit de Watt în 1769.

Invențiile lui Denis Papin

Denis Papin a fost medic de pregătire. Născut în Franța, s-a mutat în Anglia în 1675. Este cunoscut pentru multe dintre invențiile sale. Una dintre ele este o oală sub presiune numită Cazanul lui Papen.

El a putut identifica relația dintre două fenomene și anume punctul de fierbere al lichidului (apa) și presiunea care apare. Datorită acestui fapt, a creat un cazan etanș, în interiorul căruia a crescut presiunea, datorită căruia apa a fiert mai târziu decât de obicei și temperatura de procesare a produselor introduse în ea a crescut. Astfel, viteza de gătit a fost mărită.

În 1674, un inventator medical a creat un motor cu pulbere. Munca lui a constat în faptul că atunci când praful de pușcă s-a aprins, pistonul se mișca în cilindru. În cilindru s-a format un vid slab, iar presiunea atmosferică a readus pistonul la locul său. Elementele gazoase rezultate au ieșit prin supapă, iar cele rămase au fost răcite.

Până în 1698, Papen a reușit să creeze o unitate bazată pe același principiu, care funcționează nu pe praf de pușcă, ci pe apă. Astfel, a fost creat primul motor cu abur. În ciuda progresului semnificativ la care ar putea duce ideea, ea nu a adus beneficii semnificative inventatorului său. Acest lucru s-a datorat faptului că mai devreme un alt mecanic, Severy, patentase deja pompa de abur și până atunci nu inventaseră încă o altă aplicație pentru astfel de unități.

Denis Papin a murit la Londra în 1714. În ciuda faptului că prima mașină cu abur a fost inventată de el, a lăsat această lume în nevoie și singurătate.

invențiile lui Thomas Newcomen

Englezul Newcomen s-a dovedit a avea mai mult succes în ceea ce privește dividendele. Când Papen și-a creat mașina, Thomas avea 35 de ani. A studiat cu atenție opera lui Savery și Papen și a putut înțelege deficiențele ambelor modele. Din acestea a luat toate cele mai bune idei.

Până în 1712, în colaborare cu maestrul de sticlă și instalații sanitare John Callie, a creat primul său model. Așa a continuat istoria inventării motoarelor cu abur.

Modelul creat poate fi explicat pe scurt după cum urmează:

• Designul a combinat un cilindru vertical și un piston, ca cel al lui Papen.
• Aburul a fost creat într-un cazan separat, care a funcționat pe principiul mașinii Svery.
• Etanșeitatea în cilindrul de abur a fost realizată datorită pielii, care a fost înfășurată în jurul pistonului.

Unitatea lui Newcomen a ridicat apa din mine folosind presiunea atmosferică. Mașina se remarca prin dimensiunile sale solide și necesita o cantitate mare de cărbune pentru a funcționa. În ciuda acestor neajunsuri, modelul lui Newcomen a fost folosit în mine timp de o jumătate de secol. A permis chiar redeschiderea minelor care fuseseră abandonate din cauza inundațiilor de către apele subterane.

În 1722, creația lui Newcomen și-a dovedit eficacitatea, pompând apă dintr-o navă din Kronstadt în doar două săptămâni. Un sistem de moară de vânt ar putea face asta într-un an.

Datorită faptului că mașina se baza pe versiuni timpurii, mecanicul englez nu a putut obține un brevet pentru ea. Designerii au încercat să aplice invenția la mișcarea vehiculului, dar nu au reușit. Istoria invenției motoarelor cu abur nu s-a încheiat aici.

Invenția lui Watt

Primul echipament inventat Dimensiune compactă dar destul de puternic, James Watt. Motorul cu abur a fost primul de acest gen. Un mecanic de la Universitatea din Glasgow a început să repare generatorul de abur al lui Newcomen în 1763. În urma renovării, el și-a dat seama cum să reducă consumul de combustibil. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să mențineți cilindrul într-o stare de încălzire constantă. Cu toate acestea, motorul cu abur al lui Watt nu putea fi gata până când problema condensului aburului nu a fost rezolvată.

Soluția a venit când mecanicul a trecut pe lângă spălătorii și a observat că de sub capacele cazanului ieșeau nori de abur. Și-a dat seama că aburul este un gaz și trebuie să se miște într-un cilindru cu presiune redusă.

După ce s-a realizat etanșeitatea în interior cilindru de abur cu ajutorul frânghiei de cânepă îmbibate cu ulei, Watt a reușit să elibereze presiunea atmosferică. Acesta a fost un mare pas înainte.

În 1769, un mecanic a primit un brevet, care spunea că temperatura motorului într-o mașină cu abur va fi întotdeauna egală cu temperatura aburului. Cu toate acestea, lucrurile pentru nefericitul inventator nu au mers așa de bine pe cât se aștepta. A fost obligat să ipotecheze un brevet pentru datorii.

În 1772 l-a cunoscut pe Matthew Bolton, care era un industriaș bogat. El a cumpărat și ia returnat lui Watt brevetele sale. Inventatorul s-a întors la muncă, sprijinit de Bolton. În 1773, motorul cu abur al lui Watt a trecut un test și a arătat că consumă mult mai puțin cărbune decât omologii săi. Un an mai târziu, producția mașinilor sale a început în Anglia.

În 1781, inventatorul a reușit să breveteze următoarea sa creație - un motor cu abur pentru conducerea mașinilor-unelte industriale. După un timp, toate aceste tehnologii vor face posibilă deplasarea trenurilor și a vaporilor cu ajutorul aburului. Acest lucru va întoarce complet viața unei persoane cu susul în jos.

Unul dintre oamenii care a schimbat viața multora a fost James Watt, al cărui motor cu abur a accelerat progresul tehnologic.

Invenția lui Polzunov

Proiectul primului motor cu abur care ar putea antrena o varietate de mecanisme de lucru a fost creat în 1763. A fost dezvoltat de mecanicul rus I. Polzunov, care a lucrat la uzinele miniere din Altai.

Șeful fabricilor a fost familiarizat cu proiectul și a primit aprobarea pentru crearea dispozitivului de la Sankt Petersburg. Motorul cu abur Polzunov a fost recunoscut, iar munca la crearea sa a fost încredințată autorului proiectului. Acesta din urmă a dorit să asambleze mai întâi modelul în miniatură pentru a identifica și elimina eventualele defecte care nu sunt vizibile pe hârtie. Cu toate acestea, i s-a ordonat să înceapă să construiască o mașină mare și puternică.

Polzunov a primit asistenți, dintre care doi erau înclinați spre mecanică, iar doi urmau să efectueze lucrări auxiliare. A fost nevoie de un an și nouă luni pentru a construi motorul cu abur. Când motorul cu abur al lui Polzunov era aproape gata, s-a îmbolnăvit de consum. Creatorul a murit cu câteva zile înainte de primele teste.

Toate acțiunile din mașină au avut loc automat, putând funcționa continuu. Acest lucru a fost dovedit în 1766, când studenții lui Polzunov și-au condus testele finale. O lună mai târziu, echipamentul a fost pus în funcțiune.

Mașina nu numai că a plătit pentru banii cheltuiți, ci a făcut și profit pentru proprietarii săi. Până în toamnă, centrala a început să curgă, iar lucrările s-au oprit. Unitatea putea fi reparată, dar acest lucru nu i-a interesat pe șefii fabricii. Mașina a fost abandonată, iar un deceniu mai târziu a fost demontată ca fiind inutilă.

Principiul de funcționare

Este necesar un cazan de abur pentru a funcționa întregul sistem. Aburul generat se extinde și apasă pe piston, rezultând mișcarea pieselor mecanice.

Principiul de funcționare este cel mai bine explorat folosind ilustrația de mai jos.

Dacă nu pictați detaliile, atunci munca motorului cu abur este de a converti energia aburului în mișcarea mecanică a pistonului.

Eficienţă

Eficiența unei mașini cu abur este determinată de raportul dintre lucrul mecanic util în raport cu cantitatea de căldură consumată conținută în combustibil. Calculul nu ia în considerare energia care este eliberată în mediu sub formă de căldură.

Eficiența unui motor cu abur este măsurată ca procent. Eficiența practică va fi de 1-8%. În prezența unui condensator și a extinderii căii de curgere, indicatorul poate crește până la 25%.

Avantaje

Principalul avantaj al echipamentelor cu abur este că centrala poate folosi ca combustibil orice sursă de căldură, atât cărbune, cât și uraniu. Acest lucru îl deosebește semnificativ de un motor cu ardere internă. În funcție de tipul acestuia din urmă, anumit fel combustibil.

Istoria invenției motoarelor cu abur a arătat avantaje care sunt vizibile și astăzi, deoarece energia nucleară poate fi folosită pentru un analog cu abur. În sine, un reactor nuclear nu își poate transforma energia în lucru mecanic, dar este capabil să genereze cantități mari de căldură. Acesta este apoi folosit pentru a genera abur, care va pune mașina în mișcare. Energia solară poate fi folosită în același mod.

Locomotivele cu abur funcționează bine la altitudini mari. Eficiența lor nu suferă de presiunea atmosferică scăzută în munți. Locomotivele cu abur sunt încă folosite în munții Americii Latine.

Noi versiuni de locomotive cu abur uscat sunt folosite în Austria și Elveția. Ele prezintă o eficiență ridicată datorită multor îmbunătățiri. Nu sunt pretențioși în întreținere și consumă fracțiuni ușoare de ulei ca combustibil. În ceea ce privește indicatorii economici, aceștia sunt comparabili cu locomotivele electrice moderne. În același timp, locomotivele cu abur sunt mult mai ușoare decât omologii lor diesel și electric. Acesta este un mare avantaj pe teren montan.

dezavantaje

Dezavantajele includ, în primul rând, eficiența scăzută. La aceasta se adaugă volumul structurii și viteza redusă. Acest lucru a devenit deosebit de vizibil după apariția motorului cu ardere internă.

Aplicație

Cine a inventat motorul cu abur este deja cunoscut. Rămâne să aflăm unde au fost folosite. Până la mijlocul secolului al XX-lea, motoarele cu abur erau folosite în industrie. Au fost folosite și pentru transportul feroviar și cu abur.

Fabrici care au exploatat motoare cu abur:

• zahăr;
• cutii de chibrituri;
• fabrici de hârtie;
• textile;
• întreprinderile alimentare (în unele cazuri).

Turbinele cu abur fac, de asemenea, parte din acest echipament. Generatoarele de energie electrică încă lucrează cu ajutorul lor. Aproximativ 80% din electricitatea mondială este generată cu ajutorul turbinelor cu abur.

La un moment dat, au fost create diverse tipuri de transport, care rulau pe un motor cu abur. Unele nu au prins rădăcini din cauza unor probleme nerezolvate, în timp ce altele continuă să lucreze și astăzi.

Transport cu abur:

• auto;
• tractor;
• excavator;
• avion;
• locomotivă;
• navă;
• tractor.

Aceasta este istoria inventării motoarelor cu abur. Puteți lua în considerare pe scurt un exemplu bun mașină de curse Serpolle, creat în 1902. A stabilit un record mondial de viteză de 120 km pe oră pe uscat. De aceea mașinile cu abur erau competitive în raport cu omologii electrici și pe benzină.

Deci, în SUA, în 1900, majoritatea motoarelor cu abur au fost produse. S-au întâlnit pe drumuri până în anii treizeci ai secolului al XX-lea.

Cele mai multe dintre aceste vehicule au devenit nepopulare după apariția motorului cu ardere internă, a cărui eficiență este mult mai mare. Astfel de mașini erau mai economice, în timp ce ușoare și rapide.

Steampunk ca tendință în era motoarelor cu abur

Vorbind de motoarele cu abur, aș dori să menționez tendința populară - steampunk. Termenul este format din două cuvinte englezești- „abur” și „protest”. Steampunk este un fel de science fiction care spune povestea celei de-a doua jumătăți a secolului al XIX-lea în Anglia victoriană. Această perioadă din istorie este adesea denumită Epoca aburului.

Toate lucrările au o trăsătură distinctivă - povestesc despre viața din a doua jumătate a secolului al XIX-lea, în timp ce stilul narațiunii amintește de romanul lui H.G. Wells „Mașina timpului”. Ploturile descriu peisaje ale orașului, clădiri publice, tehnologie. O atenție deosebită este acordată aeronavelor, mașinilor vechi, invențiilor bizare. Toate piesele metalice au fost fixate cu nituri, deoarece sudarea nu a fost încă folosită.

Termenul „steampunk” a apărut în 1987. Popularitatea sa este asociată cu apariția romanului " Motor de diferență". A fost scrisă în 1990 de William Gibson și Bruce Sterling.

La începutul secolului XXI, au fost lansate mai multe filme celebre în această direcție:

• "Mașina timpului";
• Liga Domnilor Extraordinari;
• "Van Helsing".

Precursorii steampunk-ului includ lucrările lui Jules Verne și Grigory Adamov. Interesul pentru acest domeniu se manifestă din când în când în toate sferele vieții - de la cinema până la hainele de zi cu zi.

Industrie Anglia avea nevoie de mult combustibil, iar pădurea devenea din ce în ce mai puțin. În acest sens, exploatarea cărbunelui a devenit extrem de relevantă.
Principala problemă a mineritului era apa, aceasta a inundat minele mai repede decât puteau ei să o pompa, au fost nevoiți să abandoneze minele dezvoltate și să caute altele noi.
Din aceste motive, a fost nevoie urgentă de mecanisme de pompare a apei, iar primele mașini cu abur au devenit ele.

Următoarea etapă în dezvoltarea motoarelor cu abur a fost crearea (în 1690 an) un motor cu abur cu piston, care efectua lucrări utile datorită încălzirii și condensării aburului.

Născut în orașul francez Blois în 1647. La Universitatea din Angers, a studiat medicina și și-a luat doctoratul, dar nu a devenit doctor. În multe privințe, soarta lui a fost predeterminată de întâlnirea cu fizicianul olandez H. Huygens, sub influența căruia Papen a început să studieze fizica și mecanica. În 1688, a publicat o descriere (cu completările sale constructive) prezentată de Huygens Academiei de Științe din Paris a proiectului unui motor cu pulbere sub formă de cilindru cu piston.
Papen a propus și proiectarea unei pompe centrifuge, a proiectat un cuptor de topire a sticlei, un cărucior cu abur și un submarin, a inventat o oală sub presiune și mai multe mașini pentru ridicarea apei.

Prima oală sub presiune din lume:

În 1685, Papen a fost forțat să fugă din Franța (din cauza persecuției hughenoților) în Germania și a continuat să lucreze la mașina lui acolo.
În 1704, la uzina Veckerhagen, a turnat primul cilindru din lume pentru un motor cu abur și, în același an, a construit o barcă alimentată cu abur.

Prima „mașină” a lui Denis Papin (1690)

Când este încălzită, apa din cilindru s-a transformat în abur și a mutat pistonul în sus, iar când s-a răcit (aburul s-a condensat), a fost creat un vid și atmosferice presiunea a împins pistonul în jos.

Pentru ca mașina să funcționeze, a fost necesară manipularea tijei supapei și a opritorului, mutarea sursei de flacără și răcirea cilindrului cu apă.

În 1705, Papen a dezvoltat un al doilea motor cu abur

Când robinetul (D) a fost deschis, aburul din cazan (pe dreapta) s-a repezit în recipientul din mijloc și, prin piston, a împins apa în recipientul din stânga. Apoi robinetul (D) a fost închis, robinetele (G) și (L) au fost deschise, apă a fost adăugată în pâlnie și recipientul din mijloc a fost umplut cu o nouă porțiune, robinetele (G) și (L) au fost închise și ciclul s-a repetat. Astfel, s-a putut ridica apa la o înălțime.

În 1707, Papen a venit la Londra cu scopul de a obține un brevet pentru lucrările sale din 1690. Lucrarea nu a fost recunoscută, deoarece până atunci au apărut deja mașinile lui Thomas Severi și Thomas Newcomen (vezi mai jos).

În 1712, Denis Papin a murit sărac și a fost îngropat într-un mormânt nemarcat.

Primele motoare cu abur au fost pompe staționare voluminoase pentru pomparea apei. Acest lucru s-a datorat faptului că a fost necesară pomparea apei din mine și minele de cărbune. Cu cât minele erau mai adânci, cu atât era mai dificil să pompați apa rămasă din ele, ca urmare, minele nedezvoltate au trebuit să fie abandonate și mutate într-un loc nou.

În 1699, un inginer englez, a primit un brevet pentru inventarea unui „motor de pompieri” conceput pentru a pompa apa din mine.
Mașina lui Severi este o pompă de abur, nu un motor; nu avea cilindru cu piston.

Principalul punct culminant al mașinii lui Severi a fost că se generau abur boiler separat.

referinţă

mașina lui Thomas Severi

Când robinetul 5 a fost deschis, aburul din cazanul 2 a fost alimentat în vasul 1, expulzând apa de acolo prin conducta 6. Supapa 10 este deschisă, iar supapa 11 este închisă. La sfârșitul injecției, supapa 5 a fost închisă și apă rece a fost furnizată vasului 1 prin supapa 9. Aburul din vasul 1 a fost răcit, condensat, iar presiunea a scăzut, aspirand apă prin conducta 12. Supapa 11 a fost deschisă, iar supapa 10 a fost închisă.

Pompa Severi avea o putere redusă, consuma mult combustibil și funcționa intermitent. Din aceste motive, mașina Severi nu s-a răspândit și a fost înlocuită cu „motoare cu abur cu piston”.

În 1705 combinând ideile lui Severi (cazan autonom) și Papen (cilindru cu piston) construit pompa de abur cu piston pentru munca în mine.
Experimentele de îmbunătățire a mașinii au durat aproximativ zece ani, până când a început să funcționeze corect.

Despre Thomas Newcomen

Născut la 28 februarie 1663 în Dartmouth. Fierar de profesie. În 1705, împreună cu tinkerul J. Cowley, a construit o pompă de abur. Această mașină cu abur și atmosferă, destul de eficientă pentru vremea sa, a fost folosită pentru pomparea apei în mine și s-a răspândit în secolul al XVIII-lea. Această tehnologie, în vremea noastră, este folosită de pompele de beton de pe șantiere.
Newcomen nu a putut obține un brevet, deoarece liftul cu apă cu abur a fost brevetat în 1699 de T. Severi. Motorul cu abur Newcomen nu era un motor universal și putea funcționa doar ca pompă. Încercările lui Newcomen de a folosi mișcarea pistonului alternativ pentru a roti roata cu zbaturi pe nave nu au avut succes.

A murit la 7 august 1729 la Londra. Numele lui Newcomen poartă „Societatea istoricilor tehnici din Marea Britanie”.

mașina lui Thomas Newcoman

Mai întâi, aburul a ridicat pistonul, apoi a fost injectată puțină apă rece în cilindru, aburul a fost condensat (formând astfel un vid în cilindru) și pistonul a fost coborât sub influența presiunii atmosferice.

Spre deosebire de „cilindrul Papen” (în care cilindrul a servit drept boiler), în mașina Newcomen, cilindrul a fost separat de cazan. Astfel, a fost posibil să se realizeze o muncă mai mult sau mai puțin uniformă.
În primele versiuni ale mașinii, supapele erau acționate manual, dar ulterior Newcoman a venit cu un mecanism care se deschide și se închide automat în momentul potrivit robinete potrivite.

Fotografie

Despre cilindri

Primii cilindri ai mașinii Newcomen erau din cupru, țevile erau din plumb, iar balansierul era din lemn. Piesele mici au fost făcute din fontă ductilă. Mai târziu, mașinile lui Newcomen, după aproximativ 1718, aveau deja un cilindru din fontă.
Cilindrii au fost fabricați la turnătoria Abraham Derby din Kolbrookdale. Darby a îmbunătățit tehnica de turnare și acest lucru a făcut posibilă obținerea suficienților cilindri calitate bună... Pentru a ajunge mai mult sau mai puțin corect și suprafață netedă pereții cilindrilor, s-a folosit o mașină pentru a găuri botul pistoalelor.

Ceva de genul:

Cu unele modificări, mașinile Newcomen au rămas singurele utilaje adecvate pentru uz industrial timp de 50 de ani.

În 1720 a descris un motor cu abur cu doi cilindri. Invenția a fost publicată în a lui lucrare principală„Theatri Machinarum Hydraulicarum”. Acest manuscris a fost prima analiză sistematică a ingineriei mecanice.

Mașină propusă de Jacob Leopold

S-a presupus că pistoanele, făcute din plumb, se vor ridica prin presiunea vaporilor și vor cădea sub propria greutate. O idee interesantă a unei macarale (între cilindri), cu ajutorul ei, aburul a fost injectat într-un cilindru și eliberat simultan din celălalt.
Jacob nu a construit această mașină, doar a inventat-o.

În 1766 Inventatorul rus, care lucrează ca mecanic la uzinele miniere și metalurgice din Altai, a creat primul motor cu abur cu doi cilindri din Rusia și primul din lume.
Polzunov a modernizat mașina lui Newcomen (a folosit doi cilindri în loc de unul pentru a asigura funcționarea continuă) și a propus să o folosească pentru a pune în mișcare burduful cuptoarelor de topire.

Trist ajutor

În Rusia la acea vreme, motoarele cu abur practic nu erau folosite, iar Polzunov a primit toate informațiile din cartea „Instrucțiuni complete pentru afaceri cu minereu” (1760) de Shlatter IA, care descria motorul cu abur al lui Newcomen.

Proiectul a fost raportat împărătesei Ecaterina a II-a. Ea l-a aprobat, a ordonat ca II Polzunov să fie promovat la „mecanici cu gradul și gradul de căpitan-locotenent inginer” și să acorde 400 de ruble ...
Polzunov a propus să construiască la început mașină mică, pe care s-ar putea identifica și elimina toate dezavantajele inevitabile într-o nouă invenție. Șefii fabricii nu au fost de acord cu acest lucru și au decis să construiască imediat mașină uriașă... În aprilie 1764, Polzunov a început construcția.
În primăvara anului 1766, construcția a fost în mare parte finalizată și testată.
Dar pe 27 mai Polzunov a murit de consum.
Elevii lui Levzin și Cernițîn au început singuri ultimele teste ale mașinii cu abur. În „Nota de zi” din 4 iulie, se remarca că „acțiunea mașinii era în stare bună de funcționare”, iar la 7 august 1766 a fost pusă în funcțiune întreaga instalație, o mașină cu abur și o suflantă puternică. În doar trei luni de funcționare, mașina lui Polzunov nu numai că a justificat toate costurile construcției sale în valoare de 7233 de ruble 55 de copeici, dar a oferit și un profit net de 12.640 de ruble la 28 de copeici. Cu toate acestea, la 10 noiembrie 1766, după ce cazanul s-a ars, mașina a stat inactiv timp de 15 ani, 5 luni și 10 zile. În 1782 mașina a fost dezmembrată.

(Enciclopedia Teritoriului Altai. Barnaul. 1996. T. 2. S. 281-282; Barnaul. Cronica oraşului. Barnaul. 1994. h. 1.p.30).

mașina lui Polzunov

Principiul de funcționare este similar cu mașina Newcomen.
Intr-unul din cilindrii umpluti cu abur s-a injectat apa, s-a condensat aburul si s-a creat un vid in cilindru, sub influenta presiunii atmosferice pistonul a coborat, in acelasi moment aburul a patruns in celalalt cilindru si s-a ridicat.

Furnizarea cu apă și abur la cilindri a fost complet automatizată.

Modelul motorului cu abur I.I. Polzunov, realizat conform desenelor originale în anii 1820.
Muzeul Regional Barnaul.

În 1765 lui James Watt un mecanic de lucru de la Universitatea din Glasgow a fost însărcinat cu repararea unui model de mașină Newcomen. Nu se știe cine a făcut-o, dar ea era la universitate de câțiva ani.
Prof. John Anderson i-a sugerat lui Watt să vadă dacă ar putea face ceva cu acest dispozitiv curios, dar capricios.
Watt nu numai că a reparat, dar și a îmbunătățit mașina. El i-a adăugat un recipient separat pentru răcirea aburului și l-a numit condensator.

Model de motor cu abur Newcomen

Modelul a fost echipat cu un cilindru (diametru de 5 cm) cu o cursă de lucru de 15 cm. Watt a efectuat o serie de experimente, în special, a înlocuit un cilindru metalic cu unul din lemn uns cu ulei de in și uscat în cuptor, redus cantitatea de apă ridicată într-un ciclu, iar modelul a început să funcționeze.
Pe parcursul experimentelor, Watt s-a convins de ineficiența mașinii.
Cu fiecare nou ciclu, o parte din energia aburului a mers la încălzirea cilindrului, care a fost răcit după ce a fost injectată apă pentru a răci aburul.
După o serie de experimente, Watt a ajuns la concluzia:
„... Pentru a face un motor cu abur perfect, este necesar ca cilindrul să fie mereu fierbinte, precum și aburul care intră în el; dar, pe de altă parte, condensarea aburului pentru formarea unui vid trebuia să aibă loc la o temperatură nu mai mare de 30 de grade Reaumur "(38 Celsius)...

Modelul de mașină Newcomen pe care a experimentat-o ​​Watt

Cum a început totul...

Pentru prima dată, Watt a devenit interesat de feribot în 1759, acest lucru a fost facilitat de prietenul său Robison, care se grăbea atunci cu ideea de a „utiliza puterea unui motor cu abur pentru a propulsa cărucioare”.
În același an, Robison a plecat să lupte America de Nord, iar Watt era deja inundat de afaceri.
Doi ani mai târziu, Watt a revenit la ideea motoarelor cu abur.

„În jurul anilor 1761-1762”, scrie Watt, „am făcut câteva experimente cu privire la puterea aburului în ceaunul Papen și am făcut ceva ca un motor cu abur, atașând o seringă, de aproximativ 1/8 inch în diametru, cu un piston puternic, echipat. cu o supapă de admisie. abur din cazan, precum și pentru a-l elibera din seringă în aer. " Când supapa a fost deschisă de la cazan la cilindru, aburul care intră în cilindru și acționează asupra pistonului a ridicat o greutate semnificativă (15 lire sterline), care a fost încărcată pe piston. Când sarcina a fost ridicată la înălțimea necesară, comunicarea cu cazanul a fost închisă și robinetul a fost deschis pentru a elibera abur în atmosferă. Aburul a scăpat și sarcina a coborât. Această operație s-a repetat de mai multe ori și deși acest aparat macaraua era intoarsa manual, insa nu a fost greu sa vina cu un dispozitiv care sa o roteasca automat.

A - cilindru; B - piston; C - tijă cu cârlig pentru agățarea încărcăturii; D - cilindru exterior (carcasa); E și G - prizele de abur; F - tub care leagă cilindrul la condensator; K - condensator; Р - pompă; R - rezervor; V - supapă pentru evacuarea aerului deplasat de abur; K, P, R - umplut cu apă. Aburul este admis prin G în spațiul dintre A și D și prin E în cilindrul A. Cu o ușoară ridicare a pistonului în cilindrul pompei P (pistonul nu este prezentat în figură), nivelul apei în K scade și aburul de la A merge la K și apoi se depune. În A se obține un vid, iar aburul dintre A și D apasă pe pistonul B și îl ridică împreună cu greutatea suspendată de acesta.

Ideea principală care distinge mașina lui Watt de cea a lui Newcomen a fost o cameră izolată pentru condensare (răcirea aburului).

Imagine ilustrativă:

În mașina lui Watt, condensatorul „C” a fost separat de cilindrul de lucru „P”; nu a trebuit să fie încălzit și răcit în mod constant, datorită căruia a fost posibilă creșterea ușor a eficienței.

În 1769-1770, la mina proprietarului minei John Roebuck (Roebuck era interesat de motoarele cu abur și a finanțat Watt de ceva timp), a fost construit model mare mașină Watt, pentru care a primit primul său brevet în 1769.

Esența brevetului

Watt și-a definit invenția ca „o nouă metodă de reducere a consumului de abur și, prin urmare, de combustibil în mașinile de pompieri”.
Brevetul (nr. 013) a subliniat o serie de noi tehnici. pozițiile folosite de Watt în motorul său:
1) Menținerea temperaturii pereților cilindrului egală cu temperatura aburului care intră în el datorită izolației termice, manta de abur
și lipsa contactului cu corpurile reci.
2) Condensarea aburului într-un vas separat - un condensator, temperatura în care trebuia menținută la nivelul mediului ambiant.
3) Scoaterea aerului și a altor corpuri necondensabile din condensator prin intermediul pompelor.
4) Aplicarea excesului de presiune a aburului; în cazurile de lipsă de apă pentru condensarea aburului, utilizați numai presiune în exces cu evacuare în atmosferă.
5) Utilizarea mașinilor „rotative” cu piston rotativ unidirecțional.
6) Funcționare cu condensare incompletă (adică cu vid redus). Aceeași clauză de brevet descrie proiectarea garniturii pistonului și a pieselor individuale. La presiunile de abur de 1 atm folosite la acea vreme, introducerea unui condensator separat si evacuarea aerului din acesta a insemnat oportunitate reală reducerea consumului de abur și combustibil cu mai mult de jumătate.

După ceva timp, Roebuck a dat faliment, iar industriașul englez Matthew Bolton a devenit noul partener al lui Watt.
După eliminarea acordului dintre Watt și Roebuck, vehiculul finalizat a fost dezasamblat și expediat la uzina Bolton din Soho. Pe el, Watt a testat pentru o lungă perioadă de timp aproape toate îmbunătățirile și invențiile sale.

Despre Matthew Bolton

Dacă Roebuck a văzut în mașina lui Watt în primul rând doar o pompă îmbunătățită, care trebuia să-și salveze minele de inundații, atunci Bolton a văzut în invențiile lui Watt. noul fel motor, care trebuia să înlocuiască roata de apă.
Bolton însuși a încercat să aducă îmbunătățiri mașinii lui Newcomen pentru a reduce consumul de combustibil. A făcut un model care i-a încântat pe mulți dintre prietenii și patronii din înalta societate ai Londrei. Bolton a corespondat cu savantul și diplomatul american Benjamin Franklin despre cum să injecteze cel mai bine apă de răcire în cilindru, despre cel mai bun sistem de supape. Franklin în această zonă nu a putut sfătui nimic sensibil, dar a atras atenția asupra unui alt mod de a obține economie de combustibil, de a-l arde mai bine și de a distruge fumul.
Bolton nu visa altceva decât un monopol mondial asupra producției de noi mașini. „A fost gândul meu”, i-a scris Bolton lui Watt, „să înființez o întreprindere lângă fabrica mea în care să concentrez toate mijloacele tehnice necesare pentru construcția de mașini și de unde să aprovizionam întreaga lume cu mașini de toate. dimensiuni.”

Bolton era clar conștient de condițiile prealabile pentru aceasta. Mașină nouă nu poate fi construită cu vechi metode artizanale. „Am presupus”, i-a scris el lui Watt, „că mașina ta va necesita bani, muncă foarte precisă și conexiuni extinse pentru a o pune în circulație în cel mai profitabil mod. Cel mai bun mod a-și menține reputația și a aduce un omagiu invenției înseamnă a scoate producția ei din mâinile multor tehnicieni care, din cauza ignoranței, lipsei de experiență și de mijloace tehnice, ar da o muncă slabă, iar acest lucru ar afecta și reputația inventia. "
Pentru a evita acest lucru, el a propus să construim o fabrică specială în care „cu ajutorul dumneavoastră am putea atrage și pregăti un anumit număr de muncitori excelenți care, dotați cu cele mai bune unelte, ar putea realiza această invenție cu douăzeci la sută mai ieftin și cu același lucru. mare diferență exact munca care există între munca unui fierar și un maestru al uneltelor matematice.”
Un grup de muncitori cu înaltă calificare, echipament tehnic nou - asta era ceea ce era necesar pentru a construi o mașină la scară masivă. Bolton s-a gândit deja în termenii capitalismului avansat al secolului al XIX-lea. Dar deocamdată, acestea erau încă vise. Nu de Bolton și Watt, ci de fiii lor, a fost organizat treizeci de ani mai târziu. productie in masa mașini - prima fabrică de mașini.

Bolton și Watt discută despre producția de motoare cu abur la uzina din Soho

Următoarea etapă în dezvoltarea motoarelor cu abur a fost etanșarea părții superioare a cilindrului și furnizarea de abur nu numai în partea inferioară, ci și în partea superioară a cilindrului.

Deci Watt și Bolton, a fost construit motor cu abur cu dublă acțiune.

Acum aburul era furnizat alternativ în ambele cavități cilindrice. Pereții cilindrilor au fost izolați termic de mediul exterior.

Mașina lui Watt, deși a devenit mai eficient decât o mașină Nou venit, dar eficiența a fost încă extrem de scăzută (1-2%).

Cum și-au construit Watt și Bolton și cum și-au comunicat mașinile

În secolul al XVIII-lea nu se punea problema fabricabilității și culturii producției. Scrisorile lui Watt către Bolton sunt pline de plângeri despre beție, furt și lenea muncitorilor. „Ne putem baza foarte puțin pe lucrătorii noștri din Soho”, i-a scris el lui Bolton. - James Taylor a început să bea mai tare. Este încăpățânat, captivant și nemulțumit. Mașina la care lucra Cartwright a fost o serie de greșeli și greșeli. Smith și ceilalți sunt ignoranți și toți trebuie să fie îngrijiți zilnic pentru a se asigura că nu se întâmplă nimic mai rău.”
El a cerut măsuri stricte de la Bolton și a fost înclinat să nu mai producă mașini în Soho. „Toți leneșii trebuie să li se spună”, a scris el, „că dacă sunt la fel de neatenți ca până acum, vor fi dați afară din fabrică. Costul construirii unei mașini în Soho este foarte scump pentru noi, iar dacă producția nu poate fi îmbunătățită, atunci trebuie să o oprim cu totul și să externalizăm munca.”

Realizarea pieselor pentru mașini necesita echipament adecvat. Prin urmare, diferite unități de mașini au fost produse la diferite fabrici.
Așadar, la uzina Wilkinson s-au turnat și găuriți cilindri, acolo s-au făcut și chiulasele, un piston, o pompă de aer și un condensator. Carcasa din fontă pentru cilindru a fost turnată la una dintre turnătoriile din Birmingham, țevi de cupru au fost aduse de la Londra și piese mici au fost produse la șantierul mașinii. Toate aceste piese au fost comandate de Bolton & Watt pe cheltuiala clientului - proprietarul minei sau al morii.
Treptat, piesele individuale au fost aduse la fața locului și asamblate sub supravegherea personală a lui Watt. Ulterior a compilat instrucțiuni detaliate asupra asamblarii masinii. Cazanul era de obicei nituit la fața locului de către fierari locali.

După lansarea cu succes a unei mașini de pompare a apei la una dintre minele din Cornwall (considerată cea mai dificilă mină), Bolton & Watt a primit multe comenzi. Proprietarii minei au văzut că mașina lui Watt mergea bine acolo unde mașina lui Newcomen era neputincioasă. Și au început imediat să comande pompe Watt.
Watt era copleșit de muncă. A stat săptămâni întregi peste desenele sale, a condus la instalațiile de mașini - nicăieri nu se putea lipsi de ajutorul și supravegherea lui. Era singur și trebuia să țină pasul peste tot.

Pentru ca motorul cu abur sa poata actiona si alte mecanisme, a fost necesara transformarea miscarilor de piston in miscari de rotatie si adaptarea rotii ca volant pentru o miscare uniforma.

În primul rând, a fost necesar să legați ferm pistonul și bara de echilibru (până în acest punct, s-a folosit un lanț sau o frânghie).
Watt a presupus că efectuează transferul de la piston la echilibrator folosind o bandă dințată și plasează un sector dintat pe echilibrator.

Sector unelte

Acest sistem s-a dovedit a fi nesigur și Watt a fost forțat să-l abandoneze.

Transfer cuplu a fost planificat a fi realizat cu ajutorul unui mecanism cu manivelă.

Mecanism manivelă

Dar manivela a trebuit să fie abandonată deoarece acest sistem fusese deja patentat (în 1780) de James Picard. Picard s-a oferit să acorde licențe încrucișate lui Watt, dar Watt a refuzat oferta și a folosit-o în mașina lui. angrenaj planetar. (sunt ambiguități despre brevete, puteți citi la sfârșitul articolului)

Angrenaj planetar

Motorul lui Watt (1788)

Când a creat o mașină cu mișcare rotativă continuă, Watt a trebuit să rezolve o serie de probleme nebanale (distribuția aburului pe două cavități cilindrice, controlul automat al vitezei și mișcare dreaptă tijă de piston).

Paralelogramul Watt

Mecanismul Watt a fost inventat pentru a oferi împingerii pistonului o mișcare liniară.

Motor cu abur brevetat de James Watt în 1848 în Freiberg, Germania.

Regulator centrifugal

Principiul de funcționare al regulatorului centrifugal este simplu, cu cât arborele se rotește mai repede, cu atât sarcinile diverg mai mult sub acțiunea forței centrifuge și cu atât linia de abur este mai blocată. Greutățile sunt coborâte - linia de abur se deschide.
Un sistem similar este cunoscut de mult în industria de morărit pentru reglarea distanței dintre pietrele de moară.
Watt a adaptat regulatorul pentru motorul cu abur.

Dispozitiv de distribuție a aburului

Sistem de supape cu piston

Desenul a fost întocmit de unul dintre asistenții lui Watt în 1783 (scrisori furnizate pentru clarificare). B și B - pistoane conectate printr-un tub C și care se deplasează într-un tub D conectat la un condensator H și tuburile E și F cu un cilindru A; G - linie de abur; K este un stoc care servește la mișcarea explozivului.
În poziția pistoanelor BB prezentată în desen, spațiul țevii D dintre pistoanele B și B, precum și partea inferioară a cilindrului A de sub piston (neprezentat în figură) adiacent lui F, sunt umplute cu abur, în timp ce în partea superioară a cilindrului A, deasupra pistonului, comunicând prin E și prin C cu condensatorul H - stare de rarefiere; când explozivul se ridică deasupra F și E, partea inferioară a lui A la F va comunica cu H și top parte prin E și D - cu o linie de abur.

Desen insolent

Cu toate acestea, până în 1800, Watt a continuat să folosească supape cu clapete (discuri metalice ridicate sau coborâte peste ferestre adecvate și puse în mișcare printr-un sistem complex de pârghii), deoarece fabricarea sistemului de „supapă cu piston” necesita o precizie ridicată.

Dezvoltarea mecanismului de distribuție a aburului a fost realizată în principal de asistentul lui Watt, William Murdoch.

Murdoch, a continuat să îmbunătățească mecanismul de distribuție a aburului și în 1799 a patentat bobină în formă de D (bobină cutie).

În funcție de poziția bobinei, ferestrele (4) și (5) comunică cu spațiul închis (6) care înconjoară bobina și umplut cu abur, sau cu cavitatea 7 conectată la atmosferă sau la condensator.

După toate îmbunătățirile, a fost construită următoarea mașină:

Aburul, cu ajutorul unui distribuitor de abur, era alimentat alternativ în diferite cavități ale cilindrului, iar regulatorul centrifugal controla supapa de alimentare cu abur (dacă mașina accelera prea mult, supapa era închisă și invers se deschidea dacă încetinește prea mult). mult).

Video vizual

Această mașină era deja capabilă să funcționeze nu numai ca pompă, ci și să conducă alte mecanisme.

În 1784 Watt a primit un brevet pentru motor universal cu abur(brevet nr. 1432).

Despre moara

În 1986, Bolton și Watt au construit o moară (Albion Mill) în Londra, alimentată de un motor cu abur. Când moara a fost pusă în funcțiune, a început un adevărat pelerinaj. Londonezii erau foarte interesați de îmbunătățirile tehnice.

Watt, nefamiliarizat cu marketingul, i-a supărat spectatorii care interferau cu munca lui și a cerut ca accesul neautorizat să fie oprit. Bolton credea că mașina ar trebui învățată cât mai mult posibil. mai multi oameniși, prin urmare, a respins cererile lui Watt.
În general, Bolton și Watt nu au avut o lipsă de clienți. În 1791, moara a ars (sau poate i s-a dat foc, morariilor le era frică de concurență).

La sfârșitul anilor optzeci, Watt a încetat să-și îmbunătățească mașina. În scrisorile către Bolton, el scrie:
„Este foarte posibil ca, cu excepția unor îmbunătățiri ale mecanismului mașinii, nimic mai bun decât ceea ce am produs deja să nu fie permis de natură, care și-a predeterminat nec plus ultra pentru majoritatea lucrurilor”.
Și mai târziu, Watt a susținut că nu a putut descoperi nimic nou în motorul cu abur și, dacă era angajat în ea, atunci doar îmbunătățirea detaliilor și verificarea concluziilor și observațiilor sale anterioare.

Lista literaturii ruse

A.V. Kamensky James Watt, viața sa și activitățile științifice și practice. SPb, 1891
Weissenberg L.M. James Watt, inventatorul motorului cu abur. M. - L., 1930
Lesnikov M.P. James Watt. M., 1935
I. Ya. Konfederatov James Watt este inventatorul motorului cu abur. M., 1969

Astfel, putem presupune că prima etapă a dezvoltării motoarelor cu abur s-a încheiat.

Citat din TSB

Datorită economiei sale, motorul universal al lui Watt s-a răspândit și a jucat un rol important în tranziția la capitalist. producția de mașini... „Marele geniu al lui Watt”, scria K. Marx, „se găsește în faptul că brevetul, luat de el în aprilie 1784, care descrie motorul cu abur, îl descrie nu ca pe o invenție doar în scopuri speciale, ci ca motor universal industria pe scară largă „(K. Marx, Capital, vol. 1,1955, p. 383-384).

Fabrica Watt și Bolton a construit St. 250 de mașini cu abur, iar până în 1826 în Anglia existau până la 1.500 de mașini cu o capacitate totală de cca. 80.000 CP. Cu rare excepții, acestea erau mașini de tip Watt. După 1784, Watt s-a angajat în principal în îmbunătățirea producției, iar după 1800 s-a retras complet.

Acest articol a fost publicat anterior de mine pe geektimes

Toate drepturile rezervate © 2015
Orice utilizare a materialelor este permisă numai cu un link activ către sursă

Motor cu aburi

Motor cu aburi- un motor termic cu ardere externă care transformă energia vaporilor de apă în lucru mecanic al mișcării alternative a pistonului și apoi în mișcarea de rotație a arborelui. Într-un sens mai larg, un motor cu abur este orice motor cu ardere externă care transformă energia aburului în lucru mecanic.

Prima mașină cu abur a fost construită în secolul al XVII-lea. Papen în 1690 și reprezenta un cilindru cu un piston care era ridicat prin acțiunea aburului și coborât de presiunea atmosferică după condensarea aburului de evacuare. Pe același principiu, motoarele cu abur de la Severi și Newcomen au fost construite în 1705 pentru a pompa apa din mine. Îmbunătățirile finale aduse motorului cu abur au fost făcute de James Watt în 1769.

Invenție și dezvoltare

motor watt de abur fabrică

Primul dispozitiv cunoscut, alimentat cu abur, a fost descris de Heron din Alexandria în primul secol. Aburul care iese tangențial din duzele atașate la minge a făcut ca aceasta din urmă să se rotească. Adevărata turbină cu abur a fost inventată mult mai târziu, în Egiptul medieval, de către astronomul, fizicianul și inginerul turc din secolul al XVI-lea Takiyuddin al-Shami. El a propus o metodă de rotire a scuipatului prin intermediul unui flux de abur îndreptat către lamele fixate de-a lungul marginii roții. O mașină similară a fost propusă în 1629 de inginerul italian Giovanni Branca pentru rotirea unui dispozitiv de ancorare cilindric, care, la rândul său, ridica și eliberează o pereche de pistiluri în mortare. Fluxul de abur din aceste turbine cu abur timpurie nu a fost concentrat, iar cea mai mare parte a energiei sale a fost disipată în toate direcțiile, rezultând pierderi semnificative de energie.

Cu toate acestea, dezvoltarea în continuare a motorului cu abur a necesitat un mediu economic în care proiectanții de motoare să poată beneficia de rezultatele lor. Asemenea condiții nu existau nici în antichitate, nici în Evul Mediu, nici în Renaștere. Prima mașină a fost creată de inventatorul spaniol Jeronimo Ayans de Beaumont, ale cărui invenții au influențat brevetul lui T. Severi. Principiul de funcționare și utilizare a motoarelor cu abur a fost descris și în 1655 de englezul Edward Somerset. În 1663, el a publicat un proiect și a instalat un dispozitiv alimentat cu abur pentru a ridica apa pe zidul Marelui Turn de la Castelul Raglan (crețurile din peretele unde a fost instalat motorul erau încă vizibile în secolul al XIX-lea). Cu toate acestea, nimeni nu a fost dispus să riște bani pentru acest nou concept revoluționar, iar motorul cu abur a rămas nedezvoltat. Unul dintre experimentele fizicianului și inventatorului francez Denis Papin a fost crearea unui vid într-un cilindru închis. La mijlocul anilor 1670 la Paris, în colaborare cu fizicianul olandez Huygens, a lucrat la o mașină care a forțat aerul să iasă dintr-un cilindru explodând praful de pușcă în el. Văzând incompletitudinea vidului creat de aceasta, Papen, după sosirea sa în Anglia în 1680, a creat o versiune a aceluiași cilindru, în care a primit un vid mai complet cu ajutorul apei clocotite, care s-a condensat în cilindru. Astfel, a putut ridica greutatea atașată pistonului cu o frânghie aruncată peste scripete. Sistemul a funcționat doar ca model demonstrativ: pentru a repeta procesul, întregul aparat trebuia demontat și reasamblat. Papen și-a dat seama repede că, pentru a automatiza ciclul, aburul trebuie produs separat într-un cazan. Prin urmare, Papen este considerat inventatorul cazanului cu abur, deschizând astfel calea motorului cu abur Newcomen. Cu toate acestea, el nu a oferit proiectarea unui motor cu abur în funcțiune. Papen a proiectat și o barcă propulsată de o roată reactivă într-o combinație a conceptelor Taqi ad-Din și Severi; i se atribuie, de asemenea, inventarea multor dispozitive importante, precum supapa de siguranță.

Niciunul dintre dispozitivele descrise nu a fost folosit efectiv ca mijloc de rezolvare a problemelor utile. Prima mașină cu abur folosită în producție a fost o „mașină de pompieri” proiectată de inginerul militar englez Thomas Severi în 1698. Severi a primit un brevet pentru dispozitivul său în 1698. Era o pompă de abur cu piston și, evident, nu foarte eficientă, deoarece căldura aburului se pierdea de fiecare dată în timpul răcirii recipientului și destul de periculoasă în funcționare, deoarece din cauza presiunii mari a aburului, containerele și conductele a motorului uneori exploda. Întrucât acest dispozitiv putea fi folosit atât pentru rotirea roților unei mori de apă, cât și pentru pomparea apei din mine, inventatorul l-a numit „prietenul minerului”.

Atunci fierarul englez Thomas Newcomen și-a demonstrat „motorul atmosferic” în 1712. Era un motor cu abur Severi îmbunătățit, în care Newcomen a redus semnificativ presiunea aburului de lucru. Prima aplicare a motorului Newcomen a fost pomparea apei dintr-un puț adânc. În pompa de mină, culbutorul a fost conectat la o forță care a coborât în ​​mină până în camera pompei. Mișcările alternative de împingere au fost transmise pistonului pompei, care a furnizat apă în partea de sus. Pompa Newcomen a devenit primul motor cu abur utilizat pe scară largă în practică.

În 1781, James Watt a brevetat un motor cu abur care producea o mișcare de rotație continuă a unui arbore (spre deosebire de pompa de abur a lui Newcomen). Motorul lui Watt, putere zece Cai putere, a devenit posibil, în prezența cărbunelui și a apei, să se instaleze și să se folosească oriunde în orice scop. Se obișnuiește să se asocieze începutul Revoluției Industriale din Anglia cu motorul Watt.

Primul motor cu abur în vid cu doi cilindri din Rusia a fost proiectat de mecanicul I.I. Polzunov în 1763 și construit în 1764 pentru a opera burdufurile la fabricile Barnaul Kolyvano-Voskresensk.

O nouă creștere a eficienței a fost utilizarea aburului de înaltă presiune (americanul Oliver Evans și englezul Richard Trevithick). Trevithick a construit cu succes motoarele industriale de înaltă presiune, într-un singur timp, cunoscute sub numele de „Motoarele Cornish”. Au funcționat la 50 psi sau 345 kPa (3,405 atmosfere). Cu toate acestea, odată cu creșterea presiunii, a existat și un mare pericol de explozie la mașini și cazane, ceea ce a dus inițial la numeroase accidente. Din acest punct de vedere, cel mai important element al mașinii de înaltă presiune a fost supapa de siguranță, care elibera excesul de presiune. Funcționarea fiabilă și sigură a început doar odată cu acumularea de experiență și standardizarea procedurilor de construcție, exploatare și întreținere a echipamentelor.

Inventatorul francez Nicolas-Joseph Cugno a demonstrat în 1769 primul vehicul cu abur autopropulsat care funcționează: „fardier a vapeur” (cărucior cu abur). Poate că invenția sa poate fi considerată primul automobil. Tractorul cu abur autopropulsat s-a dovedit a fi foarte util ca sursă mobilă de energie mecanică care punea în mișcare și alte mașini agricole: treieratoare, prese etc. În 1788, un vapor cu aburi construit de John Fitch executa deja un serviciu regulat pe Râul Delaware între Philadelphia (Pennsylvania) și Burlington (statul New York). A ridicat 30 de pasageri la bord și a mers cu o viteză de 7-8 noduri. La 21 februarie 1804, prima locomotivă feroviară cu abur autopropulsată, construită de Richard Trevithick, a fost expusă la Penidarren Steel Works din Merthyr Tydville, Țara Galilor de Sud.

MAȘINĂ DE ABUR - un motor termic în care energia potențială a aburului provenită dintr-un cazan cu abur este transformată în lucru mecanic al mișcării pistonului cu piston.

Procesul de lucru al mașinii cu abur este condiționat de modificările periodice ale presiunii aburului în qi-ling-dr (aburul, pășind în cilindrul unui motor cu abur, se extinde și deplasează pistonul) Poarta de întoarcere-dar-mișcarea pas cu pas a pistolului-nya pre-ob-ra-zu-it-Xia cu ajutorul lui kri-vo-thorn-no-go me-ha-niz -ma în mișcarea de rotație a wa-la. Într-un motor cu abur de dublă acțiune (viteză mai mare de funcționare, îmbunătățește netezimea mișcării) abur, cu mai multă putere si-ste-we pa-ro-ras-pre-de-le-nia, in-and-out- dar-da-it-Xia de ambele părți ale tsi-li-nd-ra, din- ra-bo-tan-ny abur de cealaltă parte a r-us you-go-dit în at-mo-sphere sau în kon-den-sat. Pentru scăderea te-p-lo-loses, cilindrul motorului cu abur este ok -zha-niya aproximativ-dar-o sută-yang temperatura pereților qi-ling-dr).

Motoarele cu abur sunt împărțite în funcție de cunoștințe - în staționare, nestaționare (nestaționare și de transport -th); prin use-use-zue-mo-mo-py - presiune joasă (până la 1,2 MPa), presiune medie (până la 6 MPa), presiune mare de mers (peste 6 MPa); după numărul de r-ro-tov va-la - ti-ho-stroke (până la 50 rpm), rapid-st-ro-stroke (până la 1000 rpm); conform press-le-niyu you-let-kae-mo-th-pa-ra - kon-den-sa-tsi-on-nye (press-le-niy in kon-den-sa-to-re 0,01 - 0,02 MPa), knock-out (presiune 0,11-0,12 MPa), te-p-lo-ficational cu extractie de abur pentru incalzire in scop practic sau pentru turbine cu abur (presiune de la 0,12 MPa la 6 MPa) in functie de valoare din -bo-ra (de exemplu, ototopenie, re-ge-ne-ra-tion, tehnic-no-logice-procese); de ras-by-lo-zhe-niyu qi-ling-d-ditch - go-ri-zon-tal-nye, on-clonal, ver-ti-cal-ny; după numărul de qi-ling-d-ditch - one-no-qi-ling-d-ro-vye, many-chi-ling-d-ro-vye, double-en-nye, stro-en- nye și altele, în care fiecare cilindru pi-ta-is-Xia prima pereche de unul și aceeași pereche-metri (inclusiv -noi suntem pa-ra-lel-no). Există mașini cu abur cu expansiune de mai multe ori, în care abur e-xia în 2, 3, 4 qi-ling-dr-rah-creșterea-volum-topire-ё-ma, pe-re-ho-dya din qi-ling-dr la qi-lindr prin așa-numitul re-si-ve-ry (kol-lek-to-ry). Un grup special-pu constă din motoare cu abur cu precizie directă, în care eliberarea aburului din banda de qi-lin-dr. sh-st-v-la-th-th-c-pist-nya (printr-un -fereastră-dar, deschiderea-un-piston la sfârșitul fazei ka-zh-doy, prin niște abur po-ki-da-et cy-lindr), care în-v-sha-et randamentul mașinii .

Primul dispozitiv cunoscut-roy-st-in, adus-in-di-my în mișcarea cu abur (eo-li-drunk), a fost-lo descris-sa-no Gero-nom Alec-san-d- riy-sky. Primele experimente cu aburul ca mediu de sosire au fost făcute încă din secolul al XVII-lea. În 1680, D. Pa-pen a făcut un steam-boo-boo-boo-tol, în 1698, T. Se-ve-ri și-a luat un motor cu abur pentru pomparea apei din mine (pa-ro -your na-gne). -ta-tel-no-su-sy-vayu-na-su). În 1707, n-sos Se-ve-ri a fost pictat de Petru I și us-ta-nov-len în Let-nem sa-du în Sf. Peter-bur-ge pentru apa po-da-chi în fon- bronzat.

Co-ver-shen-st-in-va-ny și in-ten-siv-ny utilizarea mașinii cu abur a început din secolul al XVIII-lea, când principalul dezavantaj -curentul de hidro-ro-si-lo-s- ta-no-wok (datorită condițiilor locale) a început să dezvolte pre-evenimente vi-tyu metal-lur-gicheskikh, out-of-dre-nii în producția de mașini de filat, țesut și altele. În 1712, T. New-com-man a inventat un motor cu abur pentru sosirea minelor. În Rusia, motorul cu abur de la New-ko-me-na a fost-la-us-ta-nov-le-na în 1772 la Kronstadt-cele pentru pomparea apei de pe doc. Primul motor cu abur din Rusia construit de I.I. Half-zu-no-vym în anii 1764-1766 pentru sosirea blănurilor suflate de aer ale sobelor topite. Primul motor cu abur ca motor universal creat pentru prima dată de J. Watt în 1774-1784. În Rusia, motorul cu abur Uat-ta a fost produs pentru prima dată sub conducerea lui K.K. Gas-koi-na pe Alek-san-d-rovskoy ma-nu-fak-tu-re în 1805; unul dintre vehiculele cu o capacitate de 60 de litri. cu. (44,1 kW) în 1820 a existat un stav-le-on la curtea mai-no-ny din Sankt Petersburg. Începând cu 1820 E.A. si eu. Che-re-pa-no-you a construit aproximativ 20 de motoare cu abur cu putere de la 2 la 60 de litri. cu. (de la 1,47 la 44,1 kW). Mașini cu abur utilizate-pol-zo-wa-las ca motor de acționare a apei în stațiile de pompare, pa-ro-vo-zah, pa-ro-ho-dah, pa-ro-vy av-to-mo-bi- lyakh și alte mijloace de transport-st-vakh.

Până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, mașina cu abur ajunsese deja la un vy-so-coy ste-pe-ni co-ver-shen-st-va. Pentru 100 de ani de dezvoltare, puterea motorului cu abur a crescut de la 5-10 litri. cu. (3,68-7,35 kW) până la 20.000 CP cu. (14,7 MW); presiune-le-tion pe-da-vae-mo-th abur de la 0,01 MPa la 12 MPa; temperatura aburului de la 100 la 400 ° C; număr de spire de la 20-30 la 1000 rpm.

Cu toate acestea, la mijlocul secolului al XX-lea, mașinile cu abur erau-fie că nu erați-noi-mo-ha-te-la-mi de ardere internă, pa-ro-you-mi tour-bi-na-mi , eficiența este oarecum mai mare. În dezvoltarea sa, motoarele cu abur sunt capabile să amenajeze noi domenii de cunoaștere; motoarele cu abur construite pe baza experienței industriale în conformitate cu pre-oamenii de știință o serie de întrebări, rezoluția some-ryh a creat o nouă știință - tehnic ter-mo-di-na-mi-ku.