Kurš izgudroja tvaika motoru?

Atklājums, ka tvaiku varētu izmantot un likt darbam, netiek kreditēts Džeimss Vats (1736–1819) kopš tvaika dzinēji kas izmantots ūdens sūknēšanai no raktuvēm Anglijā, pastāvēja, kad piedzima Vats. Mēs precīzi nezinām, kas izdarīja šo atklājumu, bet mēs zinām, ka senie grieķi bija neapstrādāti tvaika dzinēji. Vats tomēr tiek atzīts par pirmā praktiskā dzinēja izgudrošanu. Un tāpēc "modernā" tvaika dzinēja vēsture bieži sākas ar viņu.

Mēs varam iedomāties, kā jauns Vats sēž pie kamīna mātes mājiņā un ar interesi vēro tvaiku, kas paceļas no viršanas tējas tējkannas, kas ir mūža aizraušanās ar tvaiku sākums.

1763. gadā, kad viņš bija divdesmit astoņi un strādāja par matemātisko instrumentu izgatavotāju Glāzgovas universitātē, Tomasa Ņūmensena (1663–1729) remontdarbos viņa veikalā ienesa tvaika sūknēšanas motoru. Vatu vienmēr interesēja mehāniskie un zinātniskie instrumenti, it īpaši tie, kas bija saistīti ar tvaiku. Newcomen dzinējs viņu noteikti bija saviļņojis.

Vats uzstādīja modeli un vēroja, kā tas darbojas. Viņš atzīmēja, kā tā cilindra alternatīvā sildīšana un dzesēšana izšķērdēja enerģiju. Pēc nedēļu ilgas eksperimenta viņš secināja, ka, lai padarītu motoru praktisku, balonam jāuztur tikpat karsts kā tvaikam, kas tajā ienāca. Tomēr, lai kondensētu tvaiku, notika kāda dzesēšana. Tas bija izaicinājums, ar kuru izgudrotājs saskārās.

Vats nāca klajā ar ideju par atsevišķu kondensatoru. Savā žurnālā izgudrotājs rakstīja, ka ideja viņam radās 1765. gada svētdienas pēcpusdienā, kad viņš gāja pāri Glāzgovas Grīnai. Ja tvaiks tiek kondensēts atsevišķā traukā no cilindra, būtu pilnīgi iespējams vienlaikus uzturēt kondensācijas trauku atdzesētu un balonu karstu. Nākamajā rītā Vats uzbūvēja prototipu un secināja, ka tas darbojas. Viņš pievienoja citus uzlabojumus un uzbūvēja savu tagad slaveno tvaika motoru.

Pēc vienas vai divām postošām biznesa pieredzēm Džeimss Vats sevi asociēja ar Metjū Boultonu, riska kapitālistu un Soho inženierijas rūpnīcas īpašnieku. Boultona un Vata firma kļuva slavena, un Vats dzīvoja līdz 1819. gada 19. augustam pietiekami ilgi, lai redzētu, ka viņa tvaika dzinējs kļūst par lielāko vienīgo faktoru gaidāmajā jaunajā rūpniecības laikmetā.

Lai arī Boulton un Watt bija pionieri, tie nebija vienīgie, kas strādāja pie tvaika dzinēja izstrādes. Viņiem bija konkurenti. Viens bija Ričards Trevickis (1771–1833) Anglijā, kurš veiksmīgi pārbaudīja tvaika lokomotīvju motoru. Vēl viens bija Olivers Evanss (1775–1819) no Filadelfijas, pirmā stacionārā augstspiediena tvaika dzinēja izgudrotājs. Viņu neatkarīgie izgudrojumi augstspiediena motoriem bija pretstatā Watt tvaika dzinējam, kurā tvaiks cilindrā ieplūda tikai nedaudz vairāk par atmosfēras spiedienu.

Vats visu mūžu visnotaļ izturējās pie dzinēju zema spiediena teorijas. Boultons un Vats, uztraukušies par Ričarda Trevickika eksperimentiem ar augstspiediena motoriem, centās panākt, lai Lielbritānijas parlaments pieņēma likumu, ar kuru tika aizliegts augsts spiediens, pamatojoties uz to, ka eksplodējošie augstspiediena motori apdraudēs sabiedrību.

Ironiski, ka Vata neatlaidīgā pieķeršanās savam 1769. gada patentam, kas tomēr aizkavēja pilnīgu augstspiediena attīstību tehnoloģija, iedvesmoja Trevithick novatorisko tehnoloģiju, lai tā darbotos ap patentu un tādējādi paātrinātu viņa iespējamo attīstību veiksme.

• Selgins, Džordžs un Džons L. Virpotājs. "Spēcīgs tvaiks, vāji patenti vai Watt inovāciju bloķēšanas monopols eksplodēja." Tiesību un ekonomikas žurnāls 54.4 (2011): 841-61. Drukāt.
• Šķēps, Braiens. "Džeimss Vats: Tvaika dzinējs un patentu komercializācija." Informācija par pasaules patentiem 30.1 (2008): 53-58. Drukāt.