Istoria invenției motoarelor cu abur. Motor cu aburi

Interesul pentru vaporii de apă ca sursă accesibilă de energie a apărut odată cu primele cunoștințe științifice ale anticilor. Oamenii au încercat să îmblânzească această energie de trei milenii. Care sunt etapele principale ale acestei căi? A cui reflecții și proiecte au învățat omenirea să obțină beneficiul maxim din aceasta?

Condiții preliminare pentru apariția motoarelor cu abur

Nevoia de mecanisme care să poată facilita procesele intensive în muncă a existat întotdeauna. Până la jumătatea secolului al XVIII-lea, în acest scop erau folosite mori de vânt și roți de apă. Posibilitatea de a utiliza energia eoliană depinde direct de capriciile vremii. Și pentru a folosi roțile de apă, fabricile trebuiau construite de-a lungul malurilor râurilor, ceea ce nu este întotdeauna convenabil și oportun. Și eficiența ambelor a fost extrem de scăzută. Necesar în esență motor nou, ușor de gestionat și lipsit de aceste dezavantaje.

Istoria invenției și îmbunătățirea motoarelor cu aburi

Crearea unui motor cu aburi este rezultatul unei deliberări îndelungate, a succesului și a eșecului speranțelor multor oameni de știință.

Începutul drumului

Primele proiecte unice au fost doar curiozități interesante. De exemplu, Arhimede a proiectat un tun cu abur, Heron din Alexandria a folosit energia aburului pentru a deschide ușile templelor antice. Iar cercetătorii găsesc note despre utilizarea practică a energiei aburului pentru activarea altor mecanisme în lucru Leonardo da Vinci.

Să luăm în considerare cele mai semnificative proiecte pe această temă.

În secolul al XVI-lea, inginerul arab Tagi al-Din a dezvoltat un proiect pentru o turbină cu abur primitivă. Cu toate acestea, nu a primit aplicare practică din cauza împrăștierii puternice a jetului de abur furnizat la paletele roții turbinei.

Avanză rapid către Franța medievală. Fizicianul și talentatul inventator Denis Papin, după multe proiecte nereușite, se oprește la următorul design: un cilindru vertical a fost umplut cu apă, peste care a fost instalat un piston.

Cilindrul a fost încălzit, apa a fiert și s-a evaporat. Aburul în expansiune ridică pistonul. Acesta a fost fixat la punctul de ridicare superior și era de așteptat ca cilindrul să se răcească și aburul să se condenseze. După condensarea aburului în cilindru, s-a format un vid. Pistonul, eliberat de prindere, a fost aruncat în vid sub influența presiunii atmosferice. Această cădere a pistonului ar fi trebuit să fie folosită ca cursă de lucru.

Deci, cursa utilă a pistonului a fost cauzată de formarea unui vid din cauza condensării aburului și a presiunii externe (atmosferice).

Pentru că motorul cu abur Papen ca majoritatea proiectelor ulterioare au fost numite mașini cu abur-atmosferă.

Acest design poseda o foarte dezavantaj semnificativ - repetabilitatea ciclului nu a fost asigurată. Denis vine cu ideea de a obține abur nu într-un cilindru, ci separat într-un cazan cu abur.

Denis Papin a intrat în istoria creării motoarelor cu abur ca inventator al unui foarte detaliu important- fierbător cu aburi.

Și de când au început să primească abur în afara cilindrului, motorul însuși a trecut în categoria motoarelor ardere externă... Dar, din cauza lipsei unui mecanism de distribuție care să asigure o funcționare lină, aceste proiecte au găsit cu greu o aplicație practică.

O nouă piatră de hotar în dezvoltarea motoarelor cu abur

De aproximativ 50 de ani, a fost folosit pentru pomparea apei în minele de cărbune pompa de abur de Thomas Newcomen. A repetat în mare măsură modelele anterioare, dar conținea inovații foarte importante - o țeavă pentru îndepărtarea aburului condensat și o supapă de siguranță pentru eliberarea excesului de abur.

Dezavantajul său semnificativ era că cilindrul trebuia încălzit înainte de injecția cu abur, apoi răcit înainte de condensare. Dar cererea pentru astfel de motoare a fost atât de mare încât, în ciuda ineficienței lor evidente, ultimele copii ale acestor mașini au servit până în 1930.

În 1765 mecanic englez James Watt, preluând îmbunătățirea mașinii Newcomen, a separat condensatorul de cilindru de abur.

Acum este posibil să mențineți cilindrul încălzit în mod constant. Eficiența mașinii a crescut imediat. În anii următori, Watt și-a îmbunătățit semnificativ modelul, echipându-l cu un dispozitiv pentru alimentarea cu abur dintr-o parte sau cealaltă.

A devenit posibilă utilizarea acestei mașini nu numai ca pompă, ci și pentru acționarea diferitelor mașini-unelte. Watt a primit un brevet pentru invenția sa - motorul cu abur acțiune continuă... Începe producția în masă a acestor mașini.

Până la începutul secolului al XIX-lea, mai mult de 320 de wați erau în funcțiune în Anglia. Și alte țări europene au început să le cumpere. Acest lucru a contribuit la o creștere semnificativă a producției industriale în multe sectoare atât ale Angliei, cât și din țările vecine.

Cu douăzeci de ani mai devreme, Watt, în Rusia, un mecanic din Altai Ivan Ivanovich Polzunov lucra la un proiect de mașină cu abur.

Șefii fabricii l-au rugat să construiască o unitate care să conducă suflanta cuptorului de topire.

Mașina construită de el era cu doi cilindri și asigura funcționarea continuă a dispozitivului conectat la acesta.

După ce a funcționat cu succes mai mult de o lună și jumătate, centrala a început să curgă. În acest moment, Polzunov însuși nu mai era în viață. Nu au reparat mașina. Și minunata creație a unui singur inventator rus a fost uitată.

Din cauza înapoierii Rusiei la acea vreme lumea a aflat despre invenția lui II Polzunov cu mare întârziere...

Deci, pentru a conduce un motor cu abur, este necesar ca aburul generat de cazanul de abur, în expansiune, să apese pe piston sau pe paletele turbinei. Și apoi mișcarea lor a fost transferată către alte părți mecanice.

Utilizarea motoarelor cu abur în transport

În ciuda faptului că eficiența motoarelor cu abur din acea vreme nu depășea 5%, până la sfârșitul secolului al XVIII-lea au început să fie utilizate în mod activ în agricultură si la transport:

• o mașină cu motor cu abur apare în Franța;
• în Statele Unite, un vapor cu aburi începe să circule între orașele Philadelphia și Burlington;
• o locomotivă feroviară cu abur a fost demonstrată în Anglia;
• un țăran rus din provincia Saratov a brevetat tractor pe şenile cu o capacitate de 20 litri. cu.;
• s-au făcut mai multe încercări de a construi o aeronavă cu motor cu abur, dar, din păcate, putere redusă aceste unități cu o greutate mare a aeronavei au făcut aceste încercări fără succes.

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, motoarele cu abur, care și-au jucat rolul în progresul tehnic al societății, dau loc motoarelor electrice.

Dispozitive Steam în secolul XXI

Odată cu apariția noilor surse de energie în secolele 20 și 21, apare din nou nevoia de utilizare a energiei cu abur. Turbinele cu abur devin o parte integrantă a centralelor nucleare. Aburul care le alimentează este obținut din combustibil nuclear.

Aceste turbine sunt utilizate pe scară largă și în centralele termice în condensare.

Într-o serie de țări, se fac experimente pentru a obține abur din energia solară.

Nici motoarele cu abur alternative nu au fost uitate. În zonele înalte ca locomotivă se mai folosesc locomotive cu aburi.

Acești lucrători de încredere sunt atât mai siguri, cât și mai ieftini. Nu au nevoie de linii electrice, iar combustibilul - lemnul și cărbunele ieftin sunt întotdeauna la îndemână.

Tehnologiile moderne permit captarea a până la 95% din emisiile atmosferice și creșterea eficienței până la 21%, așa că oamenii au decis să nu se despartă de ele deocamdată și lucrează la o nouă generație de locomotive cu abur.

Dacă acest mesaj îți este util, este bine să te văd.

Watt, James (1736-1819), inginer și inventator scoțian. Născut la 19 ianuarie 1736 în Greenock, lângă Glasgow (Scoția), în familia unui comerciant. Din cauza sănătății precare, Watt nu a studiat prea mult în mod oficial, dar a învățat multe de unul singur. În adolescență, era pasionat de astronomie, experimente chimice, a învățat să facă totul cu propriile mâini și chiar și-a câștigat titlul de „joc de toate meserii” de la cei din jur.

Majoritatea oamenilor îl consideră inventatorul mașinii cu aburi, dar acest lucru nu este pe deplin adevărat.
Mașinile cu aburi construite de D. Papen, T. Severi, I. Polzunov, T. Newcomen au început să lucreze în mine cu mult înainte de D. Watt. Ele diferă structural, dar principalul lucru în ele a fost că mișcarea pistonului a fost cauzată de încălzirea și răcirea alternantă a cilindrului de lucru. Din această cauză, au fost lente și au consumat mult combustibil.

La 19 ianuarie 1736 s-a născut James Watt (1736-1819), un remarcabil inginer și inventator scoțian, renumit în primul rând ca creatorul unui motor cu abur îmbunătățit. Dar, în istoria medicinei de îngrijire critică, a lăsat o amprentă strălucită prin colaborarea sa cu „Institutul Medical Pneumatic” al lui Thomas Beddo (Beddoes, Thomas, 1760-1808). James Watt a furnizat laboratoarele institutului echipamentul necesar... Datorită participării sale, la Institutul Pneumatic au fost create și testate primele inhalatoare, spirometre, contoare de gaz etc.

James Watt însuși, precum și soția sa și unul dintre fiii săi, au participat în mod repetat la experimente științifice. „Institutul Pneumatic” a devenit un real centru științific, în care au fost studiate proprietățile diferitelor gaze și efectul lor asupra corpului uman. Se poate spune că Thomas Beddo și colaboratorii săi au fost pionierii și precursorii terapiei respiratorii moderne. Din păcate, Thomas Beddo a crezut în mod eronat că tuberculoza este cauzată de excesul de oxigen.
Prin urmare, fiul lui James Watt, Gregory, a urmat un curs complet inutil de tratament cu dioxid de carbon inhalat la Institutul de Pneumatic. Cu toate acestea, la Institutul Pneumatic a fost folosit pentru prima dată oxigenul în scopuri terapeutice; au fost dezvoltate elementele de bază ale terapiei cu aerosoli; pentru prima dată capacitatea totală a plămânilor a fost măsurată prin metoda de diluare a hidrogenului (G. Davy) etc. Punctul culminant al colaborării dintre Watt și Beddo cu privire la utilizarea terapeutică a diferitelor gaze a fost cartea lor comună, Materiale on the Medical Use of Artificial Varieties of Air, publicată în două ediții (1794, 1795), și care a devenit primul manual special despre oxigenoterapie.

În 1755 Watt a plecat la Londra pentru a studia mecanica și producătorul de instrumente matematice și astronomice. După ce a stăpânit un program de studii de șapte ani într-un an, Watt s-a întors în Scoția și a obținut un loc de muncă ca mecanic la Universitatea din Glasgow. În același timp, și-a deschis propriul atelier de reparații.
La Universitate, Watt l-a întâlnit pe marele chimist scoțian Joseph Black (1728-1799), care a descoperit dioxidul de carbon în 1754. Această întâlnire a contribuit la dezvoltarea unui număr de noi dispozitive chimice necesare în cercetările ulterioare ale lui Black, precum calorimetrul de gheață. În acest moment, Joseph Black era implicat în problema determinării căldurii de vaporizare, iar Watt a luat parte la furnizarea laturii tehnice a experimentelor.
În 1763, în calitate de mecanic universitar, i s-a cerut să repare modelul universitar al motorului cu abur al lui T. Newcomen.

Aici ar trebui făcută o mică digresiune în istoria creării motoarelor cu abur. Odată ce am fost învățați la școală, aducând „șovinismul de mare putere” că mașina cu aburi a fost inventată de mecanicul iobag rus Ivan Polzunov, și nu de un James Watt, al cărui rol în crearea mașinilor cu abur putea fi citit uneori în „ greșit ”cu punctul de vedere patriotic al cărților. Dar, de fapt, inventatorul mașinii cu abur nu este Ivan Polzunov și nu James Watt, ci inginerul englez Thomas Newcomen (1663-1729).
Mai mult, prima încercare de a pune aburul în slujba omului a fost făcută în Anglia încă din 1698 de către inginerul militar Thomas Savery (1650? -1715). El a creat un lift cu apă cu abur, destinat drenării minelor și pomparii apei și a devenit prototipul unui motor cu abur.

Mașina lui Savery a funcționat după cum urmează: mai întâi, un rezervor etanș a fost umplut cu abur, apoi suprafața exterioară a rezervorului a fost răcită apă rece, provocând condensarea aburului și a fost creat un vid parțial în rezervor. După aceea, apa, de exemplu, din fundul minei, a fost aspirată în rezervor prin conducta de admisie și, după ce a fost injectată următoarea porțiune de abur, a fost aruncată prin conducta de evacuare. Apoi ciclul s-a repetat, dar apa a putut fi ridicată doar de la o adâncime mai mică de 10,36 m, deoarece în realitate a fost împinsă afară de presiunea atmosferică.

Această mașină nu a avut mare succes, dar l-a condus pe Papen la ideea strălucitoare de a înlocui praful de pușcă cu apă. Și în 1698 a construit o mașină cu abur (în același an, englezul Savery și-a construit și „mașina de pompieri”). Apa a fost încălzită în interiorul unui cilindru vertical cu un piston în interior, iar aburul rezultat a împins pistonul în sus. Când aburul s-a răcit și s-a condensat, pistonul a fost împins în jos de presiunea atmosferică. Astfel, printr-un sistem de blocuri, mașina Papen ar putea antrena diverse mecanisme, de exemplu, pompe.

Inventatorul englez Thomas Newcomen (1663 - 1729) era familiarizat cu motoarele cu abur ale lui Savery și Papen, care vizitau adesea minele din West Country, unde lucra ca fierar și, prin urmare, înțelegea bine cât de fiabile erau necesare pompe pentru a preveni inundațiile. a minelor. El a făcut echipă cu instalatorul și geamul John Callie într-un efort de a construi un model mai bun. Primul lor motor cu abur a fost instalat într-o mină de cărbune din Staffordshire în 1712.

Ca și în mașina Papen, pistonul se mișca într-un cilindru vertical, dar în general mașina lui Newcomen era mult mai sofisticată. Pentru a elimina golul dintre cilindru și piston, Newcomen a fixat un disc flexibil din piele la capătul acestuia din urmă și a turnat puțină apă pe el.
Aburul din cazan a intrat în baza cilindrului și a ridicat pistonul în sus. Când apă rece a fost injectată în cilindru, aburul s-a condensat, s-a format un vid în cilindru, iar pistonul s-a scufundat sub influența presiunii atmosferice. Această lovitură cu spate a îndepărtat apa din cilindru și, printr-un lanț legat de un balansoar care se mișca ca un leagăn, a ridicat tija pompei. Când pistonul se afla în punctul cel mai de jos al cursei sale, aburul a intrat din nou în cilindru și, cu ajutorul unei contragreutate atașate la tija pompei sau culbutorul, pistonul a fost ridicat în poziția inițială. După aceea, ciclul a fost repetat.
Mașina lui Newcomen s-a dovedit a fi extrem de succes pentru acea vreme și a fost folosită în toată Europa timp de mai bine de 50 de ani. A fost folosit pentru pomparea apei din numeroase mine din Marea Britanie. A fost primul produs la scară largă din istoria tehnologiei (au fost produse câteva mii de unități).
În anul 1740, o mașină cu un cilindru de 2,74 m lungime și 76 cm în diametru executa într-o zi munca pe care o făceau într-o săptămână echipe de 25 de oameni și 10 cai, care lucrează în ture.

În 1775 chiar mai mult mașină mare, construit de John Smeaton (creatorul farului Eddystone), a drenat un doc din Kronstadt (Rusia) în două săptămâni. Anterior, cu utilizarea morilor de vânt înalte, era nevoie de un an întreg.
Și totuși, mașina lui Newcomen era departe de a fi perfectă. A convertit doar aproximativ 1% din energia termică în energie mecanică și, ca urmare, a consumat o cantitate uriașă de combustibil, care, totuși, nu a contat cu adevărat când mașina lucra în minele de cărbune.

În general, mașinile lui Newcomen au jucat un rol uriaș în conservarea industriei cărbunelui. Cu ajutorul lor, a fost posibilă reluarea exploatării cărbunelui în multe mine inundate.
Despre invenția lui Newcomen, putem spune că a fost într-adevăr un motor cu abur, sau mai bine zis, un motor cu abur atmosferic. S-a distins de prototipurile anterioare de motoare cu abur prin următoarele:

* forța motrice în ea a fost presiunea atmosferică, iar rarefacția a fost realizată în timpul condensării aburului;
* era un piston în cilindru, care făcea o cursă de lucru sub acțiunea aburului;
* vidul a fost realizat ca urmare a condensării aburului atunci când a fost injectată apă rece în cilindru.
Prin urmare, de fapt, inventatorul mașinii cu abur este pe bună dreptate englezul Thomas Newcomen, care și-a dezvoltat motorul cu abur și atmosferă în 1712 (cu jumătate de secol înainte de Watt).

Făcând o scurtă excursie în istoria creării motoarelor cu abur, nu se poate ignora personalitatea remarcabilului nostru compatriot Ivan Ivanovici Polzunov (1729-1766), care a construit o mașină de atmosferă cu abur mai devreme decât a făcut-o James Watt. Ca mecanic la uzinele miniere Kolyvano-Voskresensk din Altai, la 25 aprilie 1763, el a propus un proiect și descrierea unei „mașini de acționare a focului”. Proiectul a ajuns pe masa managerului fabricii, care l-a aprobat și l-a trimis la Sankt Petersburg, de unde a venit în curând răspunsul: „... Această invenție a sa pentru o nouă invenție ar trebui să fie onorată”.
Polzunov a propus să construiască la început o mașină mică pe care să fie posibilă identificarea și eliminarea tuturor neajunsurilor inevitabile într-o nouă invenție. Șefii fabricii nu au fost de acord cu acest lucru și au decis să construiască imediat mașină uriașă pentru o suflantă puternică. În aprilie 1764 Polzunov a început să construiască o mașină de 15 ori mai puternică decât proiectul din 1763.

El a luat ideea unui motor cu aburi atmosferice din cartea lui I. Schlatter „O instrucțiune detaliată în domeniul minereului ...” (Sankt Petersburg, 1760).
Dar motorul Polzunov era fundamental diferit de mașinile engleze Svery și Newcomen. Acestea erau cu un singur cilindru și potrivite doar pentru pomparea apei din mine. Motorul continuu cu doi cilindri al lui Polzunov ar putea furniza explozie cuptorului și ar putea scoate apă. Pe viitor, inventatorul spera să-l adapteze pentru alte nevoi.
Construcția mașinii i-a fost încredințată lui Polzunov, care a fost ajutat de „cei care nu știu, dar o singură înclinație de a face acest lucru, având doi dintre artizanii locali”, și chiar mai mulți muncitori auxiliari. Cu acest „personal” Polzunov a început să-și construiască propria mașină. A fost nevoie de un an și nouă luni pentru a construi. Când aparatul trecuse deja primul test, inventatorul s-a îmbolnăvit de un consum trecător și la 16 (28) mai 1766, cu câteva zile înainte de testele finale, a murit.
La 23 mai 1766, studenții din Polzunov, Levzin și Chernitsyn au început singuri ultimele teste ale mașinii cu aburi. În „Nota de zi” din 4 iulie, s-a remarcat că „acțiunea mașinii era în stare bună de funcționare”, iar la 7 august 1766 a fost pusă în funcțiune întreaga instalație, un motor 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 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).

În același timp, în Anglia, James Watt a lucrat și la crearea unui motor cu abur. În 1763, în calitate de mecanic universitar, i s-a cerut să repare modelul universitar al motorului cu abur al lui T. Newcomen.
În timp ce depana modelul universitar al mașinii cu abur și atmosferă a lui T. Newcomen, Watt s-a convins de eficiența scăzută a unor astfel de mașini. I-a venit ideea de a îmbunătăți parametrii motorului cu abur. Era clar pentru el că principalul dezavantaj al mașinii Newcomen era încălzirea și răcirea alternativă a cilindrului. Cum putem evita asta? Răspunsul i-a venit lui Watt într-o după-amiază de duminică de primăvară în 1765. El și-a dat seama că un cilindru poate rămâne fierbinte tot timpul dacă aburul era drenat într-un rezervor separat printr-o conductă cu o supapă înainte de condens. În acest caz, transferul procesului de condensare a aburului în afara cilindrului ar trebui să contribuie la reducerea consumului de abur. Mai mult, cilindrul poate rămâne fierbinte și condensatorul rece, dacă exteriorul este acoperit cu material termoizolant.
Îmbunătățirile pe care Watt le-a adus motorului cu abur (regulator centrifugal, condensator separat de abur, etanșări etc.), nu numai că au crescut coeficientul acțiune utilă mașini, dar și în cele din urmă a transformat mașina cu abur-atmosferă într-una cu abur și, cel mai important - mașina a devenit ușor de controlat.
În 1768 a cerut un brevet pentru invenția sa. A primit un brevet în 1769, dar i-a luat mult timp să construiască o mașină cu abur. Și abia în 1776, cu sprijinul financiar al doctorului Rebeck, fondatorul primei fabrici metalurgice din Scoția, motorul cu abur al lui Watt a fost în sfârșit construit și testat cu succes.

Prima mașină a lui Watt a fost de două ori mai eficientă decât cea a lui Newcomen. Interesant este faptul că dezvoltarea care a urmat invenției inițiale a lui Newcomen s-a bazat pe conceptul de „performanță” a motorului, ceea ce însemna numărul de kilograme de apă pompate pe bucșă de cărbune. Cui îi aparținea ideea acestei unități nu se știe acum. Această persoană nu a intrat în istoria științei, dar, probabil, a fost un proprietar de mină cu pumnii strâns care a observat că unele motoare funcționau mai eficient decât altele și nu puteau permite o rată mare de producție la o mină din apropiere.
Și, deși testele mașinii au avut succes, în timpul acesteia exploatare în continuare a devenit clar că primul model al lui Watt nu a avut succes în totalitate, iar colaborarea cu Rebecque a fost întreruptă. În ciuda lipsei de fonduri, Watt a continuat să lucreze la îmbunătățirea motorului cu aburi. Munca lui l-a interesat pe Matthew Boulton, un inginer și producător bogat care deținea o fabrică de prelucrare a metalelor în Soho, lângă Birmingham. În 1775, Watt și Boulton au încheiat un acord de parteneriat.
În 1781, James Watt a primit un brevet pentru invenția celui de-al doilea model al mașinii sale. Printre inovațiile introduse în acesta și în modelele ulterioare au fost:

* cilindru dublă acţiune, în care aburul era furnizat alternativ de-a lungul laturi diferite din piston, în timp ce aburul uzat a intrat în condensator;
* o cămașă de flacără care înconjoară cilindrul de lucru pentru a reduce pierderile de căldură și o bobină;
* conversia mișcării alternative a pistonului în mișcare de rotație a arborelui, mai întâi prin intermediul unui mecanism manivelă-manivelă, apoi folosind o transmisie cu roți dintate, care a fost prototipul cutie de viteze planetară;
* un regulator centrifugal pentru a menține o viteză constantă a arborelui și un volant pentru a reduce rotația neuniformă.
În 1782 a fost construită această mașină remarcabilă, primul motor cu abur universal „cu dublă acțiune”. Watt a echipat chiulasa cu o etanșare de ulei, inventată nu cu mult timp înainte, care asigura mișcarea liberă a tijei pistonului, dar împiedica ieșirea aburului din cilindru. Aburul a intrat alternativ în cilindru dintr-o parte a pistonului, apoi din cealaltă, creând un vid pe partea opusă a cilindrului. Prin urmare, pistonul a făcut atât curse de lucru, cât și curse inverse cu ajutorul aburului, care nu era în interior mașini vechi Oh.

În plus, în 1782, James Watt a introdus principiul expanderului, împărțind fluxul de abur într-un cilindru la începutul curgerii sale, astfel încât acesta a început să extindă restul ciclului sub propria presiune. Acțiunea de extindere înseamnă o oarecare pierdere de putere, dar câștig de „productivitate”. Dintre toate aceste idei de la Watt, cea mai utilă a fost ideea acțiunii expansive. În implementarea sa practică suplimentară, a ajutat foarte mult diagrama indicatorului, creat în jurul anului 1790 de către asistentul lui Watt, James Southern.
Manometrul era un înregistrator care putea fi atașat la motor pentru a nota presiunea din cilindru în funcție de volumul de abur furnizat la o cursă dată. Zona sub o astfel de curbă a fost o măsură a muncii efectuate într-un ciclu de ceas dat. Indicatorul a fost folosit pentru a regla motorul cât mai eficient posibil. Această diagramă a devenit mai târziu parte a celebrului ciclu Carnot (Sadi Carnot, 1796-1832) în termodinamică teoretică.
Deoarece tija pistonului trăgea și împingea într-un motor cu abur cu dublă acțiune, vechiul sistem de antrenare cu lanț și culbutor, care răspundea doar la tragere, a trebuit să fie reproiectat. Watt a dezvoltat un sistem de legătură cuplată și a folosit un mecanism planetar pentru a converti mișcarea alternativă a tijei pistonului în mișcare rotativă, folosind un volant greu, un regulator de viteză centrifugal, o supapă cu disc și un manometru pentru a măsura presiunea aburului.

Motorul universal cu abur cu acțiune dublă cu rotație continuă (motorul cu aburi Watt) a devenit răspândit și a jucat un rol semnificativ în tranziția către producția de mașini.
„Mașina rotativă cu abur” brevetată de James Watt a fost utilizată mai întâi pe scară largă pentru a alimenta mașinile și strungurile din fabricile de filare și țesut, iar mai târziu alte întreprinderi industriale. Acest lucru a dus la o creștere bruscă a productivității muncii. Din acest moment britanicii au început să numere începutul marii revoluții industriale, care a adus Anglia pe o poziție de lider în lume.
Motorul lui James Watt era potrivit pentru orice mașină, iar inventatorii mecanismelor autopropulsate nu au întârziat să profite de acest lucru. Așa că mașina cu abur a venit la transport (aburul lui Fulton, 1807; locomotiva cu abur a lui Stephenson, 1815). Datorită avantajului în mijloacele de transport, Anglia a devenit puterea principală a lumii.
În 1785, Watt a brevetat invenția unui nou cuptor cu boiler și, în același an, una dintre mașinile lui Watt a fost instalată la Londra la fabrica de bere Samuel Whitbread pentru a măcina malțul. Mașina lucra în loc de 24 de cai. Diametrul cilindrului său a fost de 63 cm, cursa pistonului a fost de 1,83 m, iar diametrul volantului a ajuns la 4,27 m. Mașina a supraviețuit până în zilele noastre, iar astăzi poate fi văzută în acțiune la Muzeul Powerhouse din Sydney.

Boulton & Watt, fondată în 1775, a trecut prin toate vicisitudinile vieții, de la scăderea cererii pentru produsele sale până la apărarea drepturilor sale inventive în instanțe. Cu toate acestea, din 1783 afacerile acestei companii, care monopoliza producția de motoare cu abur, au mers în sus. Așa că James Watt a devenit un om foarte bogat, iar asistența „Institutului Medical Pneumatic” Thomas Beddo (Beddoes, Thomas, 1760-1808), cu care a început să coopereze în acest moment, Watt a oferit foarte, foarte semnificativă.
În ciuda activității viguroase privind crearea motoarelor cu abur, Watt s-a retras din funcția sa la Universitatea din Glasgow abia în 1800. La opt ani de la pensionare, a stabilit „Premiul Watt” pentru cei mai buni studenți și profesori ai universității. Laboratorul tehnic universitar în care și-a început cariera a început să-și poarte numele. Numele lui James Watt este și un colegiu din Greenock (Scoția), orașul natal al inventatorului.

Evoluția motorului cu aburi al lui J. Watt

1774 Steam
pompa de carter 1781 Motor cu abur
cu un cuplu pe arbore 1784 Motor cu abur
dublă acțiune cu KShM
Este interesant că la un moment dat, Watt a propus o astfel de unitate ca „cai putere” ca unitate de putere. Această unitate de măsură a supraviețuit până în zilele noastre. Dar în Anglia, unde Watt este venerat ca un pionier al revoluției industriale, au decis altfel. În 1882, Asociația Britanică a Inginerilor a decis să o numească unitate de putere. Acum numele lui James Watt poate fi citit pe orice bec. Acesta a fost primul caz de însuşire din istoria tehnologiei. propriul nume unitate de măsură. Din acest caz, a început tradiția de a atribui nume proprii unităților de măsură.

Watt a trăit viata lungași a murit la 19 august 1819 la Heathfield, lângă Birmingham. Pe monumentul lui James Watt scrie: „A crescut puterea omului asupra naturii”. Așa au evaluat contemporanii activitățile celebrilor inventator englez.

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 datorită 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 combustie 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 acest lucru 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. Evoluțiile ulterioare au necesitat condiții economice adecvate care aveau să apară mai târziu.

Denis Papin este considerat a fi primul care a inventat mașina cu aburi. 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 reușit să identifice 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, din cauza căruia apa a fiert mai târziu decât de obicei, iar 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. Un vid slab s-a format în cilindru, 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 aburi 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 reușit să înțeleagă neajunsurile ambelor modele. Din acestea a luat toate cele mai bune idei.

Până în 1712, în colaborare cu stăpânul și maestrul sanitar John Callie, a creat primul său model. Așa a continuat istoria invenției motoarelor cu aburi.

Modelul creat poate fi explicat pe scurt după cum urmează:

• Designul combina un cilindru vertical și un piston, ca al lui Papen.
• Aburul a fost creat într-un cazan separat, care a funcționat pe principiul mașinii Savery.
• 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.

Sigilând interiorul cilindrului de abur cu frânghie de cânepă îmbibat cu ulei, Watt a reușit să renunțe la 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 mergeau așa cum se aștepta. A fost forțat să ipotecheze un brevet pentru datorii.

În 1772 l-a cunoscut pe Matthew Bolton, care era un industrial bogat. I-a cumpărat și i-a returnat lui Watt brevetele. Inventatorul a revenit la muncă, susținut 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 mutarea trenurilor și a vaporilor cu ajutorul aburului. Acest lucru va revoluționa complet viața unei persoane.

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 aburi care putea conduce o varietate de mecanisme de lucru a fost creat în 1763. A fost dezvoltat de mecanicul rus I. Polzunov, care lucra 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 către mecanici, 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, putea funcționa continuu. Acest lucru a fost dovedit în 1766, când elevii lui Polzunov au condus teste recente... O lună mai târziu, echipamentul a fost pus în funcțiune.

Mașina nu doar a plătit pentru banii cheltuiți, ci a făcut și profit pentru proprietarii săi. Până la cădere, cazanul a început să scurgă, 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

Pentru a opera întregul sistem este necesar un cazan cu abur. Aburul generat se extinde și apasă pe piston, rezultând în 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 motor. combustie interna... În funcție de tipul acestuia din urmă, este necesar un anumit tip de combustibil.

Istoria invenției motoarelor cu abur a arătat avantaje care sunt vizibile și astăzi, deoarece energia nucleară poate fi utilizată 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 aburi se comportă bine la altitudini mari. Eficiența lor nu suferă de presiunea atmosferică scăzută în munți. Locomotivele cu aburi sunt încă folosite în munții din America Latină.

În Austria și Elveția se folosesc versiuni noi de locomotive cu abur uscat. 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 ar trebui adăugată voluminositatea 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 mașini 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 timp au fost create tipuri diferite transport alimentat de 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 bun exemplu despre mașina de curse Serpolle, construită în 1902. A stabilit un record mondial de viteză de 120 de kilometri 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 Era Steam.

Toate lucrările au unul trăsătură distinctivă- povestesc despre viața celei de-a doua jumătate a secolului al XIX-lea, stilul narațiunii amintește de romanul lui H.G. Wells „Mașina timpului”. Ploturile descriu peisaje ale orașului, clădiri publice, tehnologie. Un loc special este acordat dirijabililor, 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 provine din apariția Difference Engine. A fost scrisă în 1990 de William Gibson și Bruce Sterling.

V începutul XXI secolului, mai multe filme celebre au fost lansate 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.

MAȘINĂ DE ABUR - un motor termic în care energia potențială a aburului care provine din cazanul de abur este transformată în lucrul mecanic al mișcării pistonului alternativ.

Procesul de lucru al mașinii cu abur este condiționat de modificările periodice ale presiunii aburului în qi-ling-dr (abur, pășind în cilindrul motorului cu abur, se extinde-shi-rya-it-Xia și dis- înlocuiește por-shen). 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 a reduce te-p-lo-loses, cilindrul motorului cu abur este ok -zha-niya aproximativ la o sută de yang temperatura pereților qi-ling-dr).

Mașinile cu aburi sunt împărțite în funcție de cunoștințe - în staționare, non-staționare (non-staționare și 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 rev-ro-tov wa-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-pa - 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, procese tehnico-no-logice); de ras-by-lo-zhe-niyu qi-ling-d-ditch - go-ri-zon-tal-nye, on-clonal, ver-t-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- ny și altele, in care fiecare cilindru pi-ta-este prima pereche de unul si aceeasi pereche de metri (inclusiv -we pa-ral-lel-no). Există mașini cu abur cu expansiune de mai multe ori, în care perechile după-to-va-tel-dar se extind e-xia în 2, 3, 4 qi-ling-dr prin așa-numita re-si-ve -ry (kol-lek-to-ry). Un grup special-pu este compus din motoare cu abur cu precizie directă, în care eliberarea aburului din banda de qi-lin-dr. sh-st-in-la-th-th cu marginea pistonului (prin fereastră suplimentară, deschiderea pistonului la sfârșitul fazei doy, printr-un cuplu de abur po-ki-da-et cy-lindr), care in-v-sha-et randamentul mașinii.

Primul dispozitiv cunoscut-roy-st-in, adus-in-di-my în mișcarea cu abur (eo-li-drank), a fost-lo descris-sa-no Gero-nom Alec-san-d- rii-skim. 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-hoo-tol, în 1698, T. Se-ve-ri a făcut 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. Pe-ter-bur-ge pentru apa po-da-chi în fon-tan.

Co-ver-shen-st-vo-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-vs- ta-no-wok (datorită condițiilor locale) a început să dezvolte vi-tyu metal-lur-gicheskikh pred-yats, out-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 aburi de la New-ko-me-na a fost-la-us-ta-nov-le-na în 1772 în Kron-shtad-cele pentru pomparea apei din doc. Primul motor cu abur din Rusia construit de I.I. Half-zu-no-vym în anii 1764-1766 pentru sosirea blănurilor care se mișcă în aer de sobe topite. Primul motor cu aburi ca motor universal pentru prima dată creat 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-to-mo-bi-lyakh și alte mijloace de transport-st-vakh.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, mașina cu abur ajunsese deja la-la 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 on-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, motoarele cu abur erau-fie că nu sunteți-noi-mo-ha-te-la-mi de combustie internă, pa-ro-you-mi tour-bi-na-mi , eficiența este mai mare. În dezvoltarea sa, motoarele cu abur sunt capabile să apara noi domenii de cunoaștere; motoarele cu abur construite pe baza experienței industriale, conform unui set înaintea oamenilor de știință o serie de întrebări, permisiunea de a-ryh creat-da-lo nouă știință - tehnic ter-mo-di-na-mi-ku.

Oamenii au putut să pună abur în slujba umanității abia la sfârșitul secolului al XVII-lea. Dar chiar și la începutul erei noastre, matematicianul și mecanicul grec antic Heron din Alexandria a arătat clar că aburul poate și ar trebui să fie prieteni. O confirmare clară a acestui lucru a fost eolipilul Geronovsky, de fapt, primul turbină cu abur- o bila care s-a rotit prin forta jeturilor de vapori de apa. Din păcate, multe invenții uimitoare ale vechilor greci au fost uitate timp de multe secole. Doar secolul al XVII-lea este descrierea a ceva asemănător cu o mașină cu abur. Francezul Solomon de Caus, care a fost la un moment dat constructor și inginer sub Frederic al V-lea al Palatinatului, în lucrarea sa din 1615 a descris o minge goală de fier cu două tuburi: de primire și de retragere a fluidului. Dacă umpleți mingea cu apă și o încălzești, atunci apa va începe să se ridice în sus prin al doilea tub, supunând acțiunii vaporilor. În 1663, englezul Edward Somerset, marchizul de Worcester, a scris un pamflet în care vorbea despre o mașină care ar putea ridica apa. În același timp, Somerset a primit un brevet („privilegiul”) pentru mașina descrisă. După cum puteți vedea, toate gândurile inventatorilor Noului Timp se învârteau în jurul pompei de apă din mine și mine, care, trebuie remarcat, a rezultat dintr-o sarcină urgentă. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că următorii trei inventatori, care vor fi discutați mai jos, au fost, de asemenea, preocupați în primul rând de crearea unui motor cu abur pentru pomparea apei. Spre sfârșitul secolului al XVII-lea, doi oameni din Europa erau mai productivi decât alții la îmblânzirea cuplului - Denis Papin și Thomas Savery.

Mașina „înflăcărată” a lui Savery.

„Vagonul cu aburi” al lui Cuyunho.