Historia silników parowych

Przed wynalezieniem silnika napędzanego benzyną transport mechaniczny był napędzany parą. W rzeczywistości koncepcja silnika parowego wyprzedza nowoczesne silniki o kilka tysięcy lat jako matematyk i inżynier Heron Aleksandrii, który mieszkał w rzymskim Egipcie w pierwszym wieku, jako pierwszy opisał podstawową wersję, którą nazwał Aeolipile.

Po drodze wielu czołowych naukowców bawiło się pomysłem wykorzystania siły generowanej przez podgrzewanie wody do zasilania jakiejś maszyny. Jednym z nich był Leonardo Da Vinci, który opracował projekty armaty parowej zwanej Architonnerre gdzieś w XV wieku. Podstawowa turbina parowa została również szczegółowo opisana w artykułach napisanych przez egipskiego astronoma, filozofa i inżyniera Taqi ad-Din w 1551 r.

Jednak prawdziwa podstawa do opracowania praktycznego, działającego silnika pojawiła się dopiero w połowie 1600 roku. W tym stuleciu kilku wynalazców było w stanie opracować i przetestować pompy wodne, a także systemy tłokowe, które utorują drogę komercyjnemu silnikowi parowemu. Od tego momentu komercyjny silnik parowy stał się możliwy dzięki staraniom trzech ważnych postaci.

instagram viewer

Thomas Savery (1650–1715)

Thomas Savery był angielskim inżynierem wojskowym i wynalazcą. W 1698 roku opatentował pierwszy surowy silnik parowy na podstawie fermentatora Denisa Papina lub szybkowaru z 1679 r.

Savery pracował nad rozwiązaniem problemu wypompowywania wody z kopalni węgla, kiedy wpadł na pomysł silnika napędzanego parą. Jego maszyna składała się z zamkniętego naczynia wypełnionego wodą, w którym wprowadzano parę pod ciśnieniem. To wypchnęło wodę do góry i wydostało się z szybu kopalni. Następnie zastosowano kondensator z zimną wodą do skroplenia pary. To wytworzyło próżnię, która zassała więcej wody z szybu kopalnianego przez dolny zawór.

Thomas Savery później współpracował z Thomasem Newcomenem nad atmosferycznym silnikiem parowym. Wśród innych wynalazków Savery'ego był m.in. licznik kilometrów dla statków, urządzenie mierzące przebytą odległość.

Thomas Newcomen (1663–1729)

Thomas Newcomen był angielskim kowalem, który wynalazł atmosferyczny silnik parowy. Wynalazek był ulepszeniem w stosunku do poprzedniego projektu Thomasa Slavery'ego.

Silnik parowy Newcomen wykorzystał siłę ciśnienia atmosferycznego do wykonania pracy. Proces ten rozpoczyna się od tego, jak silnik pompuje parę do cylindra. Para została następnie skroplona przez zimną wodę, która wytworzyła próżnię na wewnętrznej stronie cylindra. Powstałe ciśnienie atmosferyczne działało na tłok, powodując ruchy w dół. W silniku Newcomen natężenie ciśnienia nie było ograniczone przez ciśnienie pary, co stanowi odstępstwo od tego, co Thomas Savery opatentował w 1698 roku.

W 1712 roku Thomas Newcomen wraz z Johnem Calleyem zbudowali swój pierwszy silnik na wypełnionym wodą szybu kopalnianym i użyli go do wypompowania wody z kopalni. Silnik Newcomen był poprzednikiem silnika Watt i był jednym z najciekawszych elementów technologii opracowanych w latach 1700.

James Watt (1736–1819)

Urodzony w Greenock, James Watt był szkockim wynalazcą i inżynierem mechanikiem, który był znany z ulepszeń wprowadzonych do silnika parowego. Pracując dla Uniwersytetu w Glasgow w 1765 roku, Watt otrzymał zadanie naprawy silnika Newcomen, który został uznany za nieefektywny, ale najlepszy silnik parowy swoich czasów. Dzięki temu wynalazca pracował nad kilkoma ulepszeniami projektu Newcomen.

Najbardziej znaczącym ulepszeniem był patent Watta z 1769 r. Na oddzielny skraplacz połączony z cylindrem za pomocą zaworu. W przeciwieństwie do silnika Newcomen, konstrukcja Watta miała skraplacz, który mógł być chłodny, gdy cylinder był gorący. W końcu silnik Watta stałby się dominującym projektem wszystkie nowoczesne silniki parowe i pomógł doprowadzić do rewolucji przemysłowej.

Jednostka mocy zwana Watt została nazwana na cześć Jamesa Watta. symbolem Wata jest W, i jest równy 1/746 koni mechanicznych lub jeden wolt razy jeden wzmacniacz.

instagram story viewer