Motor cu abur
Un motor cu aburi este un motor care folosește aburul provenit din apa clocotită pentru a se pune în mișcare. Aburul împinge piesele motorului pentru a le pune în mișcare. Motoarele cu abur pot acționa multe tipuri de mașini, inclusiv vehicule și generatoare electrice.
Motoarele cu aburi au fost folosite la pompele de mină încă de la începutul secolului al XVIII-lea și au fost mult îmbunătățite de James Watt în anii 1770. Acestea au fost foarte importante în timpul revoluției industriale, unde au înlocuit caii, morile de vânt și morile de apă pentru a face să funcționeze mașinile.
Primele motoare cu aburi au fost motoare cu piston. Presiunea aburului împingea un piston care îl făcea să se deplaseze de-a lungul unui cilindru, astfel încât acestea aveau o mișcare reciprocă (dus-întors). Acest lucru putea mișca direct o pompă sau putea acționa o manivelă pentru a roti o roată și a acționa o mașină. Acestea funcționau la presiune scăzută și trebuiau să fie foarte mari pentru a produce multă putere.
Motoarele cu aburi au fost folosite în fabrici pentru a acționa mașinile și în mine pentru a pune în mișcare pompele. Mai târziu, au fost construite motoare mai mici care puteau pune în mișcare locomotive de cale ferată și bărci cu aburi.
Aburul care alimentează un motor cu aburi este produs într-un cazan care încălzește apa pentru a produce abur. În majoritatea locurilor, focul încălzește cazanul. Combustibilul pentru foc poate fi lemnul, cărbunele sau petrolul. În locul focului se poate folosi energia nucleară sau energia solară. Aburul care iese din cazan aplică forța asupra unui piston. O supapă trimite aburul la un capăt al pistonului, apoi la celălalt, pentru a-l face să se deplaseze înainte și înapoi. Pistonul în mișcare împinge și trage tija pistonului, crucea și biela, pentru a roti roțile sau a acționa alte utilaje. Volantul greu care se învârte uniformizează puterea de la piston. Regulatorul controlează turația motorului.
În prezent, multe motoare cu aburi sunt încă în funcțiune. În secolul al XX-lea, pistoanele au fost înlocuite cu turbine care se învârt ca o moară de vânt împinsă de jeturi de abur. Acestea se rotesc mai repede și cu o eficiență energetică mai mare decât tipurile originale de motoare cu aburi cu pistoane. Acestea sunt utilizate în centralele electrice pentru a acționa generatoarele care produc electricitate. Unele nave sunt, de asemenea, acționate de turbine cu abur. Cazanele turbinelor cu aburi pot fi încălzite de multe tipuri diferite de combustibil, chiar și de un reactor nuclear în unele centrale electrice și nave de război.
Guvernatorul: Importanta invenție a lui Boulton și Watt
Old Bess: Motorul cu bârnă al lui Watt, 1777, construit de Boulton și Watt. Motorul a fost folosit pentru a ridica apa. Era nevoie de apă constantă, deoarece o roată hidraulică era folosită pentru a acționa mașinile din fabrica Soho Manufactory a lui Boulton din Birmingham
Această clădire uriașă adăpostea cele mai mari patru motoare cu fascicule din Marea Britanie. Acestea au fost folosite pentru a muta apele uzate la Crossness, Bexley
Cea mai veche locomotivă care a supraviețuit: Puffing Billy la Muzeul de Știință
Replică funcțională la scară naturală a motorului lui Thomas Newcomen din 1712 pentru pomparea apei din minele de pe moșiile lordului Dudley. Muzeul viu din Black Country
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un motor cu aburi?
R: Un motor cu aburi este un motor care folosește aburul provenit din apă clocotită pentru a-l pune în mișcare. Aburul împinge piesele motorului pentru a le face să se miște și poate fi folosit pentru a alimenta multe tipuri de mașini, inclusiv vehicule și generatoare electrice.
Î: Când au fost folosite pentru prima dată motoarele cu aburi?
R: Motoarele cu aburi au fost folosite pentru prima dată la pompele de mină începând cu începutul secolului al XVIII-lea și au fost mult îmbunătățite de James Watt în anii 1770. Au devenit foarte importante în timpul revoluției industriale, unde au înlocuit caii, morile de vânt și morile de apă pentru a face să funcționeze mașinile.
Î: Cum funcționează motoarele cu aburi?
R: Primele motoare cu aburi au fost motoare cu piston. Presiunea aburului împingea un piston care îl făcea să se deplaseze de-a lungul unui cilindru și astfel aveau o mișcare reciprocă (înainte și înapoi). Acest lucru putea mișca direct o pompă sau putea acționa o manivelă pentru a roti o roată și a acționa o mașină. Volantul greu care se învârtea uniformiza puterea pistonului, în timp ce regulatorul controla viteza motorului.
Î: Ce alimentează un motor cu aburi?
R: Aburul care alimentează un motor cu aburi este produs într-un cazan care încălzește apa pentru a produce abur. În cele mai multe locuri, focul încălzește cazanul, dar combustibilul pentru acest foc poate fi lemnul, cărbunele sau petrolul; în locul focului se poate folosi, de asemenea, energia nucleară sau energia solară.
Î: Cum s-a schimbat tehnologia de la tipurile originale de motoare cu piston?
R: În secolul XX, pistoanele au fost înlocuite de turbine care se învârt ca niște mori de vânt împinse de jeturi de abur, care se rotesc mai repede și cu o eficiență energetică mai mare decât tipurile originale de motoare cu piston cu aburi. În prezent, acestea sunt utilizate în centralele electrice pentru a acționa generatoare care produc electricitate, iar unele nave sunt, de asemenea, acționate de aceste turbine.
Î: Ce tip de combustibil poate fi folosit astăzi pentru cazane?
R: Cazanele pentru aceste turbine moderne pot fi încălzite cu multe tipuri diferite de combustibil, cum ar fi lemnul, cărbunele, petrolul; în locul focului se poate folosi și energia nucleară sau energia solară, în funcție de ceea ce este disponibil la un moment dat.
