Höyrykoneiden historia

Ennen bensiinikäyttöisen moottorin keksintöä mekaaninen kuljetus oli polttoaineena höyry. Itse asiassa höyrykoneen käsite edeltää nykyaikaisia ​​moottoreita pari tuhatta vuotta matemaatikkona ja insinöörinä Heronina Roomalaisessa Egyptissä ensimmäisen vuosisadan aikana asunut Aleksandrian edustaja kuvasi ensimmäisenä alkeellista versiota, jonka hän nimitti Aeolipile.

Matkan varrella joukko johtavia tutkijoita toi esiin ajatuksella käyttää veden kuumentamisen tuottamaa voimaa jonkinlaisen koneen voimaan saattamiseen. Yksi heistä ei ollut kukaan muu kuin Leonardo Da Vinci, joka laati höyrykäyttöisen tykin, Architonnerre-nimisen tykin, mallit joskus 1500-luvulla. Perushöyryturbiini yksityiskohtaisesti myös Egyptin tähtitieteilijän, filosofin ja insinöörin Taqi ad-Dinin vuonna 1551 kirjoittamissa asiakirjoissa.

Todelliset pohjat käytännön, toimivan moottorin kehittämiselle syntyivät kuitenkin vasta 1600-luvun puolivälissä. Juuri tämän vuosisadan aikana monet keksijät pystyivät kehittämään ja testaamaan vesipumppuja sekä mäntäjärjestelmiä, jotka tasoittaisivat tietä kaupalliseen höyrykoneeseen. Tästä hetkestä lähtien kaupallinen höyrykone sai mahdolliseksi kolmen tärkeän hahmon ponnisteluilla.

instagram viewer

Thomas Savery (1650–1715)

Thomas Savery oli englantilainen sotilasinsinööri ja keksijä. Vuonna 1698 hän patentoi ensimmäinen raaka höyrykone perustuu Denis Papinin Digesteriin tai painekattilaan 1679.

Savery oli työskennellyt ratkaistakseen veden pumppaamisen ongelmat hiilikaivoksista, kun hän keksi idean höyrykäyttöisestä moottorista. Hänen kone koostui suljetusta vedestä täytetystä astiasta, johon johdettiin paineen alaista höyryä. Tämä pakotti veden ylöspäin ja ulos kaivoksesta. Kylmäveden sprinkleriä käytettiin sitten höyryn lauhduttamiseen. Tämä loi alipaineen, joka imi enemmän vettä kaivoakselista pohjaventtiilin läpi.

Thomas Savery työskenteli myöhemmin Thomas Newcomenin kanssa ilmakehän höyrykoneessa. Saveryn muiden keksintöjen joukossa oli laivamatkamittari, laite, joka mittasi ajomatkan.

Thomas Newcomen (1663 - 1729)

Thomas Newcomen oli englantilainen seppä, joka keksi ilmakehän höyrykoneen. Keksintö oli parannus Thomas Slaveryn aiempaan suunnitteluun verrattuna.

Newcomen-höyrykone käytti töihin ilmakehän paineen voimaa. Tämä prosessi alkaa moottorin pumppaamalla höyry sylinteriin. Sitten höyry kondensoitiin kylmällä vedellä, mikä muodosti alipaineen sylinterin sisäpuolelle. Tulokseksi saatu ilmakehän paine toimi mäntää aiheuttaen alaspäin suuntautuvia iskuja. Newcomenin moottorilla paineen voimakkuutta ei rajoittanut höyryn paine, mikä poikkesi siitä, mitä Thomas Savery oli patentoinut vuonna 1698.

Vuonna 1712 Thomas Newcomen rakensi yhdessä John Calleyn kanssa ensimmäisen moottorinsa vedellä täytetyn kaivosakselin päälle ja käytti sitä veden pumppaamiseen kaivoksesta. Newcomen-moottori oli Watt-moottorin edeltäjä ja se oli yksi mielenkiintoisimmista tekniikoista, joita kehitettiin 1700-luvulla.

James Watt (1736-1819)

Syntynyt Greenockissa, James Watt oli skotlantilainen keksijä ja mekaaninen insinööri, joka kuuluisa parannuksista, joita hän teki höyrykoneeseen. Työskennellessään Glasgow'n yliopistossa vuonna 1765, Wattille annettiin tehtäväksi korjata Newcomen-moottori, jota pidettiin tehottomana, mutta aikansa parhaaksi höyrykoneeksi. Se aloitti keksijän työskentelemällä useiden parannusten suhteen Newcomenin suunnitteluun.

Huomattavin parannus oli Wattin 1769-patentti erilliselle lauhduttimelle, joka oli kytketty sylinteriin venttiilin avulla. Toisin kuin Newcomenin moottori, Watt-suunnittelussa oli lauhdutin, joka voi olla viileä sylinterin ollessa kuuma. Lopulta Watt-moottorista tuli hallitseva muotoilu kaikki nykyaikaiset höyrykoneet ja auttoi toteuttamaan teollisen vallankumouksen.

Voiteyksikkö, nimeltään Watt, nimettiin James Wattiksi. Watt-symboli on W, ja se on yhtä suuri kuin 1/746 hevosvoimasta tai yhden voltin kerta yhdestä vahvistimesta.