Tvaika dzinēju vēsture

click fraud protection

Pirms benzīna dzinēja izgudrošanas mehāniskā transportēšana bija kuru darbina tvaiks. Patiesībā tvaika dzinēja koncepcija pirms dažiem tūkstošiem gadu ir modernāki dzinēji, līdz ar to kā matemātiķis un inženieris Herons Aleksandrijas cilts, kurš pirmajā gadsimtā dzīvoja Romas Ēģiptē, pirmais aprakstīja rudimentāru versiju, kuru viņš nosauca par Aeolipile.

Pa ceļam vairāki vadošie zinātnieki stāstīja par ideju ūdens sildīšanai radīto spēku izmantot sava veida mašīnas darbināšanai. Viens no viņiem bija neviens cits kā Leonardo Da Vinči, kurš kādreiz 15. gadsimtā izstrādāja lielgabalu ar tvaiku, ko sauc par Architonnerre, dizainu. Pamata tvaika turbīna tika detalizēti aprakstīta arī dokumentos, ko 1551. gadā sarakstījis ēģiptiešu astronoms, filozofs un inženieris Taqi ad-Din.

Tomēr reālais pamats praktiskā, darba motora izstrādei radās tikai 1600. gadu vidū. Tieši šī gadsimta laikā vairāki izgudrotāji varēja izstrādāt un pārbaudīt ūdens sūkņus, kā arī virzuļu sistēmas, kas pavērtu ceļu komerciālam tvaika dzinējam. No šī brīža komerciālais tvaika dzinējs bija iespējams, pateicoties trīs svarīgu personu centieniem.

instagram viewer

Tomass Saverijs (no 1650. līdz 1715. gadam)

Tomass Saverijs bija angļu militārais inženieris un izgudrotājs. 1698. gadā viņš patentēja pirmais neapstrādātais tvaika dzinējs pamatojoties uz Denisa Papina Digester vai 1679 spiediena katlu.

Glābējs bija strādājis pie ūdens izsūknēšanas no ogļu raktuvēm problēmas risināšanas, kad viņš nāca klajā ar ideju par motoru, kuru darbina tvaiks. Viņa mašīna sastāvēja no slēgta trauka, kas piepildīts ar ūdeni un kurā tika ievadīts zem spiediena esošs tvaiks. Tas piespieda ūdeni uz augšu un ārā no raktuves vārpstas. Pēc tam tvaika kondensācijai tika izmantots auksta ūdens smidzinātājs. Tas radīja vakuumu, kas caur apakšējo vārstu izsūca vairāk ūdens no raktuves vārpstas.

Thomas Savery vēlāk strādāja ar Thomas Newcomen atmosfēras tvaika mašīnā. Starp citiem Savery izgudrojumiem bija arī odometrs kuģiem, ierīce, kas izmērīja nobraukto attālumu.

Tomass Ņūkomens (1663–1729)

Tomass Ņūkomens bija angļu kalējs, kurš izgudroja atmosfēras tvaika motoru. Izgudrojums bija uzlabojums salīdzinājumā ar Tomasa Verdza iepriekšējo dizainu.

Tvaika dzinējs Newcomen izmantoja atmosfēras spiediena spēku, lai veiktu darbu. Šis process sākas ar to, ka motors sūknē tvaiku cilindrā. Pēc tam tvaiku kondensēja auksts ūdens, kas cilindra iekšpusē radīja vakuumu. Iegūtais atmosfēras spiediens darbināja virzuli, radot virzienus uz leju. Izmantojot Newcomen motoru, spiediena intensitāti neierobežoja tvaika spiediens, kas bija novirze no tā, ko Tomass Saverijs bija patentējis 1698. gadā.

1712. gadā Tomass Ņūkomens kopā ar Džonu Kalliju uzbūvēja savu pirmo motoru virs ūdens piepildītas raktuves vārpstas un izmantoja to, lai izsūknētu ūdeni no raktuves. Newcomen motors bija Watt motora priekštecis, un tas bija viens no visinteresantākajiem tehnoloģiju elementiem, kas izstrādāti 1700. gados.

Džeimss Vats (no 1736. līdz 1819. gadam)

Dzimis Grenokā, Džeimss Vats bija skotu izgudrotājs un mehānikas inženieris, kurš bija slavens ar uzlabojumiem, ko viņš veica tvaika mašīnā. Strādājot Glāzgovas universitātē 1765. gadā, Vatam tika uzticēts uzdevums remontēt Newcomen motoru, kas tika uzskatīts par neefektīvu, bet par labāko tā laika tvaika motoru. Ar to izgudrotājs sāka strādāt pie vairākiem Newcomen dizaina uzlabojumiem.

Visievērojamākais uzlabojums bija Watt 1769. gada patents atsevišķam kondensatoram, kas ar vārstu savienots ar cilindru. Atšķirībā no Newcomen motora, Watt dizainā bija kondensators, kas varēja būt vēss, kamēr cilindrs bija karsts. Galu galā Watt motors kļūs par dominējošo dizainu visi mūsdienu tvaika dzinēji un palīdzēja izraisīt rūpniecības revolūciju.

Spēka vienība, kuru sauca par Vatu, tika nosaukta Džeimsa Vata vārdā. vata simbols ir W, un tas ir vienāds ar 1/746 zirgspēkiem vai vienu voltu reizes vienu ampēru.

instagram story viewer