История изобретения паровых машин

История изобретения паровых машин. Создание паровой машины

Возможности в использовании энергии пара были известны в начале нашей эры. Это подтверждает прибор под названием Героновский эолипил, созданный древнегреческим механиком Героном Александрийским. Древнее изобретение можно отнести к паровой турбине, шар которой вращался благодаря силе струй водяного пара.

Приспособить пар для работы двигателей стало возможным в XVII веке. Пользовались подобным изобретением недолго, однако оно внесло существенный вклад в развитие человечества. К тому же история изобретения паровых машин очень увлекательна.

Понятие

Паровая машина состоит из теплового двигателя внешнего сгорания, который из энергии водяного пара создает механическое движение поршня, а тот, в свою очередь, вращает вал. Мощность паровой машины принято измерять в ваттах.

История изобретения

История изобретения паровых машин связана со знаниями древнегреческой цивилизации. Долгое время трудами этой эпохи никто не пользовался. В XVI веке была предпринята попытка создать паровую турбину. Работал над этим в Египте турецкий физик и инженер Такиюддин аш-Шами.

Интерес к этой проблеме вновь появился в XVII веке. В 1629 году Джованни Бранка предложил свой вариант паровой турбины. Однако изобретения теряли большое количество энергии. Дальнейшие разработки требовали соответствующих экономических условий, которые появятся позднее.

Первым, кто изобрел паровую машину, считается Дени Папен. Изобретение представляло собой цилиндр с поршнем, поднимающимся за счет пара и опускающимся в результате его сгущения. Такой же принцип работы имели устройства Сэвери и Ньюкомена (1705). Оборудование применяли для выкачивания воды из выработок при добыче полезных ископаемых.

Окончательно усовершенствовать устройство удалось Уатту в 1769 году.

Изобретения Дени Папена

Дени Папен был по образованию медиком. Родившись во Франции, в 1675 году он переехал в Англию. Он известен многими своими изобретениями. Одним из них является скороварка, которую называли «Папенов котел».

Ему удалось выявить зависимость между двумя явлениями, а именно температурой кипения жидкости (воды) и появляющимся давлением. Благодаря этому он создал герметичный котел, внутри которого давление было повышено, из-за чего вода закипала позже обычного и повышалась температура обработки помещенных в него продуктов. Таким образом увеличивалась скорость приготовления пищи.

В 1674 году медик-изобретатель создал пороховой двигатель. Его работа заключалась в том, что при возгорании пороха в цилиндре перемещался поршень. В цилиндре образовывался слабый вакуум, и атмосферное давление возвращало поршень на место. Образующиеся при этом газообразные элементы выходили через клапан, а оставшиеся охлаждались.

История изобретения паровых машин

К 1698 году Папену удалось создать по такому же принципу агрегат, работающий не на порохе, а на воде. Таким образом, первая паровая машина была создана. Несмотря на существенный прогресс, к которому могла привести идея, существенной выгоды она своему изобретателю не принесла. Связано это было с тем, что ранее другой механик, Сейвери, уже запатентовал паровой насос, а другого применения для подобных агрегатов к этому времени еще не придумали.

Дени Папен умер в Лондоне в 1714. Несмотря на то, что первая паровая машина была изобретена им, он покинул этот мир в нужде и одиночестве.

Изобретения Томаса Ньюкомена

Более удачливым в плане дивидендов оказался англичанин Ньюкомен. Когда Папен создал свою машину, Томасу было 35 лет. Он внимательно изучил работы Сэйвери и Папена и смог понять недостатки обеих конструкций. Из них он взял все лучшие идеи.

История изобретения паровых машин

Уже к 1712 году в сотрудничестве с мастером по стеклам и водопроводам Джоном Калли он создал свою первую модель. Так продолжилась история изобретения паровых машин.

Кратко можно пояснить созданную модель так:

  • Конструкция совмещала в себе вертикальный цилиндр и поршень, как у Папена.
  • Создание пара происходило в отдельном котле, который работал по принципу машины Сэйвери.
  • Герметичность в паровом цилиндре достигалась за счет кожи, которой был обтянут поршень.

Агрегат Ньюкомена подымал воду из копей с помощью воздействия атмосферного давления. Машина отличалась солидными размерами и требовала для работы большого количества угля. Несмотря на эти недостатки, модель Ньюкомена использовали в шахтах полвека. Она даже позволила вновь открыть шахты, которые были заброшены из-за подтопления грунтовыми водами.

В 1722 году детище Ньюкомена доказало свою эффективность, откачав воду из корабля в Кронштадте всего за две недели. Система с ветряной мельницей смогла бы сделать это за год.

Из-за того, что машина была создана на основе ранних вариантов, английский механик не смог получить на нее патент. Конструкторы пытались применить изобретение для движения транспортного средства, но неудачно. На этом история изобретения паровых машин не прекратилась.

Изобретение Уатта

Первым изобрел оборудование компактных размеров, но достаточно мощное, Джеймс Уатт. Паровая машина была первой в своем роде. Механик из университета Глазго в 1763 году принялся чинить паровой агрегат Ньюкомена. В результате ремонта он понял, как сократить расход топлива. Для этого необходимо было держать цилиндр в постоянно нагретом состоянии. Однако паровая машина Уатта не могла быть готова, пока не решилась проблема конденсации пара.

Решение пришло, когда механик проходил мимо прачечных и заметил, что клубы пара выходят из-под крышек котлов. Он понял, что пар – это газ, и ему нужно перемещаться в цилиндре с пониженным давлением.

Добившись герметичности внутри парового цилиндра с помощью пеньковой веревки, пропитанной маслом, Уатт смог отказаться от атмосферного давления. Это стало большим шагом вперед.

История изобретения паровых машин

В 1769 году механик получил патент, в котором прописывалось, что температура двигателя в паровой машине будет всегда равна температуре пара. Однако дела незадачливого изобретателя шли не так хорошо, как ожидалось. Он был вынужден заложить патент за долги.

В 1772 году он знакомится с Мэтью Болтоном, который был богатым промышленником. Тот выкупил и вернул Уатту его патенты. Изобретатель вернулся к работе, поддерживаемый Болтоном. В 1773 году паровая машина Уатта прошла испытание и показала, что потребляет угля значительно меньше своих аналогов. Через год в Англии начался выпуск его машин.

В 1781 году изобретателю удалось запатентовать свое следующее творение – паровую машину для приведения в движение промышленных станков. Спустя время все эти технологии позволят двигать при помощи пара поезда и пароходы. Это полностью перевернет жизнь человека.

Одним из людей, изменивших жизнь многих, стал Джеймс Уатт, паровая машина которого ускорила технический прогресс.

Изобретение Ползунова

Проект первой паровой машины, которая могла приводить в действие разнообразные рабочие механизмы, был создан в 1763 году. Разработал его русский механик И.Ползунов, работавший на горнорудных заводах Алтая.

Начальник заводов был ознакомлен с проектом и получил добро на создание устройства из Петербурга. Паровая машина Ползунова была признана, и работа по ее созданию была возложена на автора проекта. Последний хотел сперва собрать модель в миниатюре, чтобы выявить и устранить возможные недочеты, которые не видны на бумаге. Однако ему приказали начать строительство большой мощной машины.

Ползунову предоставили помощников, из которых двое были склонны к механике, а двое должны были выполнять подсобные работы. На создание паровой машины ушел один год и девять месяцев. Когда паровая машина Ползунова была почти готова, он заболел чахоткой. Умер создатель за несколько дней до проведения первых испытаний.

История изобретения паровых машин

Все действия в машине проходили автоматически, она могла работать беспрерывно. Это было доказано в 1766 году, когда ученики Ползунова провели последние испытания. Спустя месяц оборудование было сдано в эксплуатацию.

Машина не просто окупила затраченные средства, но и дала прибыль своим владельцам. К осени котел дал течь, и работы остановились. Агрегат можно было починить, но это не заинтересовало заводское начальство. Машина была заброшена, а спустя десятилетие разобрана по ненадобности.

Принцип действия

Для работы всей системы необходим паровой котел. Образовавшийся пар расширяется и давит на поршень, в результате чего происходит движение механических частей.

Принцип действия лучше изучить с помощью иллюстрации, представленной ниже.

История изобретения паровых машин

Если не расписывать детали, то работа паровой машины заключается в преобразовании энергии пара в механическое движение поршня.

Коэффициент полезного действия

КПД паровой машины определяется отношением полезной механической работы по отношению к затраченному количеству тепла, которое содержится в топливе. В расчет не берется энергия, которая выделяется в окружающую среду в качестве тепла.

КПД паровой машины измеряется в процентах. Практический КПД будет составлять 1-8%. При наличии конденсатора и расширении проточной части показатель может возрасти до 25%.

Преимущества

Главным преимуществом парового оборудования является то, что котел в качестве топлива может использовать любой источник тепла, как уголь, так и уран. Это существенно отличает его от двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от типа последнего требуется определенный вид топлива.

История изобретения паровых машин показала преимущества, которые заметны и сегодня, поскольку для парового аналога можно использовать ядерную энергию. Сам по себе ядерный реактор не может преобразовывать свою энергию в механическую работу, но он способен выделять большое количество тепла. Оно то и используется для образования пара, который приведет машину в движение. Таким же образом может применяться солнечная энергия.

Локомотивы, работающие на пару, хорошо показывают себя на большой высоте. Эффективность их работы не страдает от пониженного в горах атмосферного давления. Паровозы до сих пор применяют в горах Латинской Америки.

История изобретения паровых машин

В Австрии и Швейцарии используют новые версии паровозов, работающих на сухом пару. Они показывают высокую эффективность благодаря многим усовершенствованиям. Они не требовательны в обслуживании и потребляют в качестве топлива легкие нефтяные фракции. По экономическим показателям они сравнимы с современными электровозами. При этом паровозы значительно легче своих дизельных и электрических собратьев. Это большое преимущество в условиях горной местности.

Недостатки

К недостаткам относится, прежде всего, низкий КПД. К этому стоит добавить громоздкость конструкции и тихоходность. Особенно это стало заметно после появления двигателя внутреннего сгорания.

Применение

Кто изобрел паровую машину, уже известно. Осталось узнать, где их применяли. До середины ХХ века паровые машины применяли в промышленности. Также их использовали для железнодорожного и парового транспорта.

Заводы, которые эксплуатировали паровые двигатели:

  • сахарные;
  • спичечные;
  • бумажные фабрики;
  • текстильные;
  • пищевые предприятия (в отдельных случаях).

Паровые турбины также относятся к данному оборудованию. С их помощью до сих пор работают генераторы электроэнергии. Около 80% мировой электроэнергии вырабатывается с применением паровых турбин.

В свое время были созданы различные виды транспорта, работающие на паровом двигателе. Некоторые не прижились из-за нерешенных проблем, а другие продолжают работать и в наши дни.

Транспорт с паровым двигателем:

  • автомобиль;
  • трактор;
  • экскаватор;
  • самолет;
  • локомотив;
  • судно;
  • тягач.

Такова история изобретения паровых машин. Кратко можно рассмотреть удачный пример о гоночном автомобиле Серполле, созданном в 1902 году. На нем был установлен мировой рекорд по скорости, который составил 120 км в час на суше. Именно поэтому паровые авто были конкурентоспособными по отношению к электрическим и бензиновым аналогам.

Так, в США в 1900 году больше всего было выпущено паровых машин. Они встречались на дорогах до тридцатых годов ХХ века.

Большая часть подобного транспорта стала непопулярной после появления двигателя внутреннего сгорания, чей КПД значительно выше. Такие машины были более экономичными, при этом легкими и скоростными.

Стимпанк как веяние эпохи паровых машин

История изобретения паровых машин

Говоря о паровых машинах, хочется упомянуть о популярном направлении – стимпанке. Термин состоит из двух английских слов — «пар» и «протест». Стимпанк — это вид научной фантастики, которая повествует о второй половине XIX века в викторианской Англии. Данный период в истории часто упоминается как Эпоха пара.

Все произведения имеют одну отличительную особенность – они повествуют о жизни второй половины XIX века, стиль повествования при этом напоминает роман Герберта Уэллса «Машина времени». В сюжетах описываются городские пейзажи, общественные строения, техника. Особое место уделяется дирижаблям, старинным машинам, причудливым изобретениям. Все металлические детали крепились при помощи клепок, поскольку сварку еще не применяли.

Термин «стимпанк» возник в 1987 году. Его популярность связана с появлением романа «Разностная машина». Написан он был в 1990 году Уильямом Гибсоном и Брюсом Стерлингом.

В начале XXI века в этом направлении было выпущено несколько известных кинофильмов:

  • «Машина времени»;
  • «Лига выдающихся джентльменов»;
  • «Ван Хельсинг».

К предтечам стимпанка можно отнести произведения Жюля Верна и Григория Адамова. Интерес к этому направлению время от времени проявляется во всех сферах жизни – от кинематографа до повседневной одежды.

История создания паровой машины и ее применение

Изобретение паровых машин стало переломным моментом в истории человечества. Где-то на рубеже XVII-XVIII веков началась замена малоэффективного ручного труда, водяных колес и ветряных мельниц на совершенно новые и уникальные механизмы – паровые двигатели. Именно благодаря им стали возможны техническая и промышленная революции, да и весь прогресс человечества.

История изобретения паровых машин

Еще до нашей эры

История создания паровой машины начинается еще в первых столетиях до нашей эры. Герон Александрийский описал механизм, который начинал работать только тогда, когда на него воздействовал пар. Устройство представляло собой шар, на котором были закреплены сопла. Из сопел по касательной выходил пар, тем самым заставляя двигатель вращаться. Это было первое устройство, которое работало на пару.

Создатель паровой машины (а точнее, турбины) – Таги-аль-Диноме (арабский философ, инженер и астроном). Его изобретение стало широко известно в Египте в XVI веке. Механизм был устроен следующим образом: потоки пара направляли прямо на механизм с лопастями, и когда дым валил – лопасти вращались. Нечто подобное в 1629 году предлагал и итальянский инженер Джованни Бранка. Главным недостатком всех этих изобретений был слишком большой расход пара, что в свою очередь требовало огромных затрат энергии и не было целесообразно. Разработки были приостановлены, так как тогдашних научных и технических знаний человечества было недостаточно. Кроме того, надобность в таких изобретениях напрочь отсутствовала.

Разработки

До XVII века создание паровой машины было невозможно. Но как только планка уровня развития человечества взлетела, тут же появились и первые экземпляры и изобретения. Хотя серьезно их никто на тот момент не воспринял. Так, например, в 1663 году английский ученый опубликовал в прессе проект своего изобретения, которое он установил в замке Реглан. Его устройство служило для того, чтобы поднимать воду на стены башен. Однако, как и все новое и неизведанное, данный проект был принят с сомнением, и спонсоров для его дальнейших разработок не нашлось.

История изобретения паровых машин

Неудавшаяся попытка Папена

Пароатмосферная машина, далекая в то время от совершенства, привлекла особое внимание в судостроительной области. Д. Папен свои последние сбережения потратил на приобретение небольшого судна, на котором занялся установкой водоподъемной пароатмосферной машины собственного производства. Механизм действия заключался в том, чтобы, падая с высоты, вода начинала вращать колеса.

Свои испытания изобретатель проводил в 1707 году на реке Фульде. Много народу собралось, чтобы посмотреть на чудо: двигающееся по реке судно без парусов и весел. Однако во время испытаний произошла катастрофа: взорвался двигатель и погибли несколько человек. Власти разозлились на неудачливого изобретателя и запретили ему какие-либо работы и проекты. Судно конфисковали и разрушили, а через несколько лет скончался и сам Папен.

Ошибка

У парохода Папена был следующий принцип работы. На дно цилиндра необходимо было залить небольшое количество воды. Под самим цилиндром располагалась жаровня, которая служила для нагревания жидкости. Когда вода начинала кипеть, образующийся пар, расширяясь, поднимал поршень. Из пространства над поршнем через специально оборудованный клапан выталкивался воздух. После того как вода закипала и начинал валить пар, необходимо было убрать жаровню, закрыть клапан, чтобы удалить воздух, и при помощи прохладной воды охладить стенки цилиндра. Благодаря таким действиям пар, находившийся в цилиндре, конденсировался, под поршнем образовывалось разрежение, и благодаря силе атмосферного давления поршень вновь возвращался на свое первоначальное место. Во время его движения вниз и совершалась полезная работа. Однако КПД паровой машины Папена был отрицательным. Двигатель парохода был крайне неэкономичен. А главное, он был слишком сложным и неудобным в эксплуатации. Поэтому изобретение Папена не имело будущего уже с самого начала.

Последователи

История изобретения паровых машин

Однако история создания паровой машины на этом не закончилась. Следующим, уже гораздо более удачливым, чем Папен, оказался английский ученый Томас Ньюкомен. Он долго изучал работы своих предшественников, делая упор на слабые места. И взяв самое лучшее из их работ, создал в 1712 году свой аппарат. Новая паровая машина (фото представлено) была сконструирована следующим образом: использовались цилиндр, находившийся в вертикальном положении, а также поршень. Это Ньюкомен взял из работ Папена. Однако пар образовывался уже в другом котле. Вокруг поршня закреплялась цельная кожа, что значительно повышало герметичность внутри парового цилиндра. Данная машина также была пароатмосферной (вода поднималась из шахты при помощи атмосферного давления). Главными минусами изобретения были его громоздкость и неэкономичность: машина «съедала» огромное количество угля. Однако пользы она приносила значительно больше, чем изобретение Папена. Поэтому ее почти пятьдесят лет применяли в подземельях и шахтах. Ее использовали для откачивания грунтовых вод, а также для осушки кораблей. Томас Ньюкомен пытался преобразовать свою машину так, чтобы была возможность применять ее для движения транспорта. Однако все его попытки не увенчались успехом.

Следующим ученым, заявившим о себе, стал Д. Хулл из Англии. В 1736 году он представил миру свое изобретение: пароатмосферную машину, у которой в качестве движителя были лопастные колеса. Его разработка оказал более удачной, чем у Папена. Сразу же было выпущено несколько таких суден. В основном они использовались для того, чтобы буксировать баржи, корабли и другие суда. Однако надежность пароатмосферной машины не вызывала доверия, и суда оборудовали парусами как основным движителем.

И хотя Хуллу повезло больше, чем Папену, его изобретения постепенно потеряли актуальность, и от них отказались. Все-таки у пароатмосферных машин того времени было множество специфических недостатков.

История создания паровой машины в России

Следующий прорыв случился в Российской Империи. В 1766 году на металлургическом заводе в Барнауле была создана первая паровая машина, которая подавала в плавильные печи воздух при помощи специальных воздуходувных мехов. Создателем ее стал Иван Иванович Ползунов, которому за заслуги перед родиной даже дали офицерское звание. Изобретатель представил своему начальству чертежи и планы «огненной машины», способной приводить в действие воздуходувные мехи.

История изобретения паровых машин

Однако судьба сыграла с Ползуновым злую шутку: через семь лет после того, как его проект был принят, а машина собрана, он заболел и умер от чахотки — всего за неделю до того, как начались испытания его двигателя. Однако его инструкций оказалось достаточно, чтобы завести двигатель.

Итак, 7 августа 1766 года паровая машина Ползунова была запущена и поставлена под нагрузку. Однако уже в ноябре того же года она сломалась. Причиной оказались слишком тонкие стенки котла, не предназначенного для нагрузки. Причем изобретатель в своих инструкциях писал, что этот котел можно использовать только во время испытаний. Изготовление нового котла легко бы окупилось, ведь КПД паровой машины Ползунова был положительный. За 1023 часа работы с ее помощью выплавили серебра 14 с лишним пудов!

Но несмотря на это, никто ремонтировать механизм не стал. Паровая машина Ползунова пылилась более 15 лет на складе, пока мир промышленности не стоял на месте и развивался. А потом и вовсе была разобрана на запчасти. Видимо, в тот момент Россия еще не доросла до паровых двигателей.

Требования времени

Между тем жизнь на месте не стояла. И человечество постоянно задумывалось над тем, чтобы создать механизм, позволяющий не зависеть от капризной природы, а самим управлять судьбой. От паруса все хотели отказаться как можно быстрее. Поэтому вопрос о создании парового механизма постоянно висел в воздухе. В 1753 году в Париже был выдвинут конкурс среди мастеров, ученых и изобретателей. Академия наук объявила награду тому, кто сможет создать механизм, способный заменить силу ветра. Но несмотря на то что в конкурсе участвовали такие умы, как Л. Эйлер, Д. Бернулли, Кантон де Лакруа и другие, дельного предложения не вынес никто.

Годы шли. И промышленная революция накрывала все больше и больше стран. Первенство и лидерство среди других держав доставалось неизменно Англии. К концу восемнадцатого века именно Великобритания стала создательницей крупной промышленности, благодаря чему завоевала титул всемирной монополистки в данной отрасли. Вопрос о механическом двигателе с каждым днем становился все более актуальным. И такой двигатель был создан.

Первая паровая машина в мире

История изобретения паровых машин

1784 год стал для Англии и для всего мира переломным моментом в промышленной революции. И человеком, ответственным за это, стал английский механик Джеймс Уатт. Паровая машина, которую он создал, стала самым громким открытием века.

Джеймс Уатт на протяжении нескольких лет изучал чертежи, строение и принципы работы пароатмосферных машин. И на основании всего этого он сделал вывод, что для эффективности работы двигателя необходимо сравнять температуры воды в цилиндре и пара, который попадает в механизм. Главный минус пароатмосферных машин заключался в постоянной необходимости охлаждения цилиндра водой. Это было расходно и неудобно.

Новая паровая машина была сконструирована иным образом. Так, цилиндр заключался в специальную рубашку из пара. Таким образом Уатт добился его постоянного нагретого состояния. Изобретатель создал специальный сосуд, погруженный в холодную воду (конденсатор). К нему трубой присоединялся цилиндр. Когда пар отрабатывался в цилиндре, то через трубу попадал в конденсатор и там превращался обратно в воду. Работая над усовершенствованием своей машины, Уатт создал разрежение в конденсаторе. Таким образом, весь пар, попадавший из цилиндра, конденсировался в нем. Благодаря этому нововведению очень сильно увеличивался процесс расширения пара, что в свою очередь позволяло извлекать из того же количества пара намного больше энергии. Это был венец успеха.

История изобретения паровых машин

«Шарлотта Дандас»

После того как весь мир был поражен изобретением Джеймса Уатта, началось широкое применение паровых машин. Так, в 1802 году в Англии появился первый корабль на пару – катер «Шарлотта Дандас». Его создателем считается Уильям Саймингтон. Катер применялся в качестве буксировки барж по каналу. Роль движителя на судне играло гребное колесо, установленное на корме. Катер с первого раза успешно прошел испытания: отбуксировал две огромные баржи на 18 миль за шесть часов. При этом ему сильно мешал встречный ветер. Но он справился.

И все-таки его поставили на прикол, потому что опасались, что из-за сильных волн, которые создавались под гребным колесом, берега канала будут размыты. Кстати, на испытаниях «Шарлотты» присутствовал человек, которого весь мир сегодня считает создателем первого парохода.

Первый пароход в мире

Английский судостроитель Роберт Фултон с юношеских лет мечтал о судне с паровым двигателем. И вот его мечта стала осуществима. Ведь изобретение паровых машин стало новым толчком в судостроительстве. Вместе с посланником из Америки Р. Ливингстоном, который взял на себя материальную сторону вопроса, Фултон занялся проектом корабля с паровой машиной. Это было сложное изобретение, основанное на идее весельного движителя. По бортам судна тянулись в ряд плицы, имитирующие множество весел. При этом плицы то и дело мешали друг другу и ломались. Сегодня можно с легкостью сказать, что тот же эффект мог быть достигнут всего при трех-четырех плицах. Но с позиции науки и техники того времени это увидеть было нереально. Поэтому судостроителям приходилось намного сложнее.

История изобретения паровых машин

В 1803 году изобретение Фултона было представлено всему миру. Пароход медленно и ровно шел по Сене, поражая умы и воображение многих ученых и деятелей Парижа. Однако правительство Наполеона отвергло проект, и раздосадованные судостроители вынуждены были искать счастья в Америке.

И вот в августе 1807 года первый в мире пароход под названием «Клермонт», в котором была задействована мощнейшая паровая машина (фото представлено), пошел по Гудзонскому заливу. Многие тогда просто не верили в успех.

В свой первый рейс «Клермонт» отправился без грузов и без пассажиров. Никто не хотел отправляться в путешествие на борту огнедышащего судна. Но уже на обратном пути появился первый пассажир – местный фермер, заплативший шесть долларов за билет. Он стал первым пассажиром в истории пароходства. Фултон был так сильно растроган, что предоставил смельчаку пожизненный бесплатный проезд на всех своих изобретениях.

Паровая машина — Steam car

История изобретения паровых машин

История изобретения паровых машин

Паровой автомобиль является автомобиль (автомобильный) приводится в движение паровым двигателем . Паровой двигатель представляет собой двигатель внешнего сгорания (ЕС) , в котором топливо сгорает вне двигателя, в отличии от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) , в котором топливо сгорает внутри двигателя. ECE имеют более низкий тепловой КПД, но производство оксида углерода легче регулировать.

Автомобили с паровым двигателем были популярны среди первых покупателей. Steam был безопасным, надежным и знакомым. Люди имели многолетний опыт работы с ним в поездах и на лодках и даже в экспериментальных дорожных транспортных средствах. Но первые паровые машины требовали постоянного ухода и внимания — и до 30 минут для запуска. Автоматические быстродействующие котлы решили эти проблемы, но не раньше, чем на рынке доминировали более эффективные бензиновые двигатели, и паровые автомобили стали устаревшими.

Первые экспериментальные паровые машины были построены в XVIII и XIX веках, но только после того, как Ричард Тревитик разработал использование пара высокого давления около 1800 года, мобильные паровые двигатели стали практическим предложением. К 1850-м годам их коммерческое производство было жизнеспособным: паровые дорожные транспортные средства использовались для многих целей.

Развитию препятствовало неблагоприятное законодательство 1830-х годов, а затем быстрое развитие технологии двигателей внутреннего сгорания в 1900-х годах, что привело к их коммерческому упадку. Относительно небольшое количество паровых транспортных средств осталось в эксплуатации после Второй мировой войны . Многие из этих автомобилей были приобретены энтузиастами для консервации.

Поиск возобновляемых источников энергии привел к периодическому возрождению интереса к использованию паровых технологий для привода транспортных средств.

Содержание

  • 1 Технология
  • 2 История
    • 2.1 Ранняя история
    • 2.2 коммерческое производство 1890-х годов
    • 2.3 Объем производства с 1900 по 1913 год
    • 2.4 Упадок с 1914 по 1939 год
  • 3 Загрязнение воздуха, топливные кризисы, возрождение и энтузиасты
    • 3.1 Влияние калифорнийского законодательства
      • 3.1.1 Indy Cars
      • 3.1.2 Паровая машина Дональда Хили
      • 3.1.3 Паровая машина Теда Причарда Falcon
      • 3.1.4 Паровоз Saab и Ranotor
      • 3.1.5 Пароход Pelland
      • 3.1.6 Enginion Steamcell
  • 4 Известные производители
    • 4.1 Паровоз Седерхольм
    • 4.2 Небольшой локомобиль
    • 4.3 Стэнли Пароход
    • 4.4 Doble Steam car
    • 4.5 Паровоз Толедо
    • 4.6 Белый пароход
    • 4.7 Паровой автомобиль Endurance
  • 5 попыток рекорда наземной скорости
    • 5.1 Испаритель Autocoast
    • 5.2 Barber-Nichols Engineering
    • 5.3 испытание на британских паровых машинах
    • 5.4 Steam Speed ​​America
  • 6 См. Также
  • 7 Примечания
    • 7.1 Пояснительные примечания
    • 7.2 Цитаты
  • 8 Внешние ссылки

Технологии

История изобретения паровых машин

Паровой двигатель представляет собой двигатель внешнего сгорания (ЕС: топливо сгорает от двигателя), в отличие от двигателя внутреннего сгорания (ДВС: топливо сгорает в двигателе). В то время как автомобили с двигателем внутреннего сгорания с бензиновым двигателем имеют рабочий тепловой КПД от 15% до 30%, первые автомобильные паровые агрегаты были способны обеспечивать только половину этого КПД. Существенным преимуществом ECE является то, что топливная горелка может быть настроена на очень низкие выбросы монооксида углерода , оксидов азота и несгоревшего углерода в выхлопных газах, что позволяет избежать загрязнения.

Самые большие технические проблемы, связанные с паровой машиной, были связаны с ее котлом . Это составляет большую часть общей массы транспортного средства, что делает его тяжелым (автомобиль с двигателем внутреннего сгорания не требует бойлера) и требует внимательного внимания со стороны водителя, хотя даже автомобили 1900 года имели значительную автоматизацию для управления этим. Единственное самое большое ограничение — это необходимость подачи питательной воды в котел. Его нужно либо носить с собой и часто пополнять, либо автомобиль также должен быть оборудован конденсатором , что увеличивает вес и неудобства.

До изобретения электрического стартера в США паровые и электрические автомобили превосходили по продажам автомобили с бензиновым двигателем , поскольку для запуска двигателя в автомобилях внутреннего сгорания использовался ручной кривошип, что было трудно, а иногда и опасно, поскольку неправильный запуск двигателя мог вызвать возгорание, способное сломать руку оператора. Электромобили были в некоторой степени популярны, но имели небольшой запас хода, и их нельзя было заряжать в дороге, если батарейки разряжались.

Как только рабочее давление было достигнуто, первые паровые машины можно было мгновенно тронуть с большим ускорением, но обычно им требуется несколько минут для запуска из холодного состояния плюс время, чтобы разогреть горелку до рабочей температуры . Чтобы решить эту проблему, разработка была направлена ​​на создание котлов с мгновенным зажиганием, которые нагревают гораздо меньшее количество воды для запуска двигателя, а в случае автомобилей Doble — дизельных горелок с искровым зажиганием.

У паровой машины есть преимущества перед машинами с двигателем внутреннего сгорания, хотя большинство из них сейчас менее важно, чем в начале 20 века. Двигатель (без котла) меньше и легче двигателя внутреннего сгорания. Он также лучше соответствует характеристикам скорости и крутящего момента оси, что позволяет избежать необходимости в тяжелой и сложной трансмиссии, необходимой для двигателя внутреннего сгорания. Паровая машина тоже тише, даже без глушителя .

История

Ранняя история

История изобретения паровых машин

История изобретения паровых машин

Первое паровое транспортное средство предположительно было построено в 1679 году Фердинандом Вербистом , фламандским иезуитом в Китае. Автомобиль был игрушкой для китайского императора. Хотя устройство Вербиеста не предназначено для перевозки пассажиров и, следовательно, не совсем автомобиль, а повозка, оно, вероятно, станет первым транспортным средством с двигателем. Кроме того, похоже, что бельгийский автомобиль послужил источником вдохновения для итальянского Гримальди (начало 1700 г.) и французского преемника парового экипажа Ноле (1748 г.). Французский изобретатель , Кюий , построил первые рабочие самоходные земли на основе механических транспортные средств в двух вариантах, один в 1769 году и один в 1771 году для использования французской армии. Уильям Мердок построил и управлял паровой повозкой в ​​виде модели в 1784 году. В 1791 году он построил паровую повозку большего размера, от которой ему пришлось отказаться, чтобы выполнить другую работу. Также Уильям Симингтон построил паровой вагон в 1786 году. Существует необоснованная история о том, что пара йоркширцев, инженер Роберт Фурнесс и его двоюродный брат, врач Джеймс Эшворт, управляли паровым вагоном в 1788 году после того, как получили британский патент № 1674 от декабря. 1788. иллюстрация из него даже появилась в Hergé книге «s Тинтин Raconte l’Histoire де l’Automobile (Casterman, 1953). Лондон Паровой Carriage был построен Ричард Тревитик в 1803 году и с успехом прошла в Лондоне, но предприятие не удалось привлечь интерес и вскоре сложить. Паровоз-амфибия был построен Оливером Эвансом в 1805 году. Первой подтвержденной паровой машиной для личного пользования был паровой вагон Йозефа Божека в 1815 году. За ним последовали Юлиус Гриффит в 1821 году, Тимоти Бёрстолл и Джон Хилл в 1824 году и Томас Бланшар в 1825 году. Прошло более тридцати лет, прежде чем с 1850-х годов прокатилась волна паровых автомобилей с Дадженом , Ропером и Спенсером из США, Леонардом и Тейлором из Канады, Рикеттом , Остином, Кэтли и Эйресом из Англии, Бордино и Манцетти из Италии, за ними последовали другие. с Болле и Леженом из Франции, Тьюри из Швейцарии и Кемна из Германии.

В этот ранний период также произошло первое изъятие автомобиля в собственность в 1867 году и первый автомобиль для бегства в том же году, оба — Фрэнсисом Кертисом из Ньюберипорта, штат Массачусетс.

1880-е годы ознаменовались появлением первых крупных производителей, особенно во Франции, первым из которых был Bollée (1878 г.), за ним последовали De Dion-Bouton (1883 г.), Whitney (1885 г.), Olds (1886 г.), Serpollet (1887 г.) и Peugeot ( 1889 г.).

1890-е годы коммерческое производство

1890-е годы характеризовались образованием многочисленных компаний по производству автомобилей. Двигатель внутреннего сгорания находился в зачаточном состоянии, тогда как мощность пара была хорошо развита. Машины с электрическим приводом становились доступными, но страдали из-за того, что они не могли путешествовать на большие расстояния.

Большинство производителей паровых автомобилей того периода были из США. Наиболее заметными из них были Кларк с 1895 по 1909 год, Локомобиль с 1899 по 1903 год, когда он перешел на бензиновые двигатели, и Стэнли с 1897 по 1924 год. Помимо Англии и Франции, другие страны также предпринимали попытки производить паровые машины: Седерхольм из Швеция (1892), Малевес из Бельгии (1898-1905), Шёче из Германии (1895) и Герберт Томсон из Австралии (1896-1901)

Из всех новых производителей 1890-х годов только четыре продолжали выпускать паровые машины после 1910 года. Это были Стэнли (до 1924 года) и Уэверли (до 1916 года) из Соединенных Штатов, Буард из Франции (до 1914 года) и Мисс из Бельгии ( по 1926 г.).

Серийное производство с 1900 по 1913 год

В период с 1898 по 1905 год было сформировано большое количество новых компаний. Паровозы превосходили по количеству другие виды силовых установок среди самых ранних автомобилей. В США в 1902 году из 909 новых зарегистрированных автомобилей 485 были пароходами. С 1899 года у Mobile было десять филиалов и 58 дилеров по всей территории США. Центром производства пароходов в США была Новая Англия , где находились 38 из 84 производителей. Примеры включают White ( Кливленд ), Eclipse ( Истон, Массачусетс ), Cotta ( Ланарк, Иллинойс ), Crouch ( Нью-Брайтон, Пенсильвания ), Hood ( Данверс, Массачусетс , длился всего один месяц), Kidder ( Нью-Хейвен, Коннектикут ), Century. ( Сиракузы, Нью-Йорк ) и Скин ( Льюистон, Мэн , компания построила все, кроме шин). К 1903 году 43 из них исчезли, а к концу 1910 года из тех компаний, которые были основаны в течение десятилетия, остались White, которая просуществовала до 1911 года, Conrad, которая просуществовала до 1924 года, Turner-Miesse из Англии, которая просуществовала до 1913 года, Morriss, чтобы 1912 г., Добль до 1930 г., Резерфорд до 1912 г. и Пирсон-Кокс до 1916 г.

Массовое производство на конвейере Генри Форда резко снизило стоимость владения обычным автомобилем, а также стало сильным фактором в упадке парового автомобиля, поскольку Model T была дешевой и надежной. Кроме того, во время «расцвета» паровых машин двигатель внутреннего сгорания стабильно повышал эффективность, соответствуя, а затем превосходя эффективность паровой машины, если учесть вес котла.

Снижение с 1914 по 1939 год

С появлением электрического стартера двигатель внутреннего сгорания стал более популярным, чем паровой, но двигатель внутреннего сгорания не обязательно был лучше по характеристикам, диапазону, экономии топлива и выбросам. Некоторые энтузиасты пара считают, что пар не получил должного внимания в области повышения эффективности автомобилей.

За исключением Брукса в Канаде, все производители паровых автомобилей, начавшие с 1916 по 1926 год, находились в Соединенных Штатах. Endurance (1924-1925) был последним производителем паровых автомобилей, начавшим свою деятельность. American / Derr продолжала дооснащать серийные автомобили различных марок паровыми двигателями, и Добл был последним производителем паровых автомобилей. Он прекратил свою деятельность в 1930 году.

Загрязнение воздуха, топливный кризис, возрождение и энтузиасты

Начиная с 1940-х годов, энтузиасты строили различные паровые машины. Среди них были Чарльз Кин, Ford Conversion 1950 года Кэла Вильямса, прототип Detrick S-101 1957 года Форреста Детрика и Peterson с двигателем Стэнли Гарри Петерсона. Detrick был построен Детриком, Уильямом Х. Мерлингом и Ли Геке, которые разработали двигатель на основе Стэнли.

Чарльз Кин начал строительство паровой машины в 1940 году с намерением возобновить производство паровых машин. Семья Кина имела долгую историю участия в паровых двигателях, начиная с его прапрадеда в 1830-х годах, который помогал строить первые паровозы. Его первая машина, Plymouth Coupe , использовала двигатель Стэнли . В 1948 и 1949 годах Кин нанял Абнера Добла для создания более мощного парового двигателя V4 . Он использовал это в спортивном автомобиле La Dawri Victress S4. Обе эти машины существуют до сих пор. Кин умер в 1969 году, не доделав еще одну машину. Его документы и выкройки тогда были уничтожены.

В 1950-х годах единственным производителем, исследовавшим паровые автомобили, был Пакстон. Абнер Добл разработал двигатель Doble Ultimax для паровой машины Paxton Phoenix , построенной инженерным отделом Paxton компании McCulloch Motors Corporation , Лос-Анджелес. Поддерживаемая максимальная мощность двигателя составляла 120 л.с. (89 кВт). Ford Coupe использовался в качестве испытательного стенда для двигателя. В 1954 году проект был закрыт.

В 1957 году компания Williams Engine Company Incorporated из Эмблера начала предлагать модификации паровых двигателей для существующих серийных автомобилей. Когда в середине 1960-х годов загрязнение воздуха стало серьезной проблемой для Калифорнии, штат стимулировал расследование использования паровых автомобилей. Топливный кризис начала 1970-х побудил к дальнейшей работе. Ничто из этого не привело к обновлению производства паровых автомобилей.

Паровозы остаются уделом энтузиастов, время от времени производители экспериментируют, а также желают установить рекорды наземной скорости на паровой тяге.

Влияние калифорнийского законодательства

В 1967 году Калифорния учредила Калифорнийский совет по воздушным ресурсам и приступила к принятию законодательства по значительному сокращению выбросов выхлопных газов. Это вызвало возобновление интереса к альтернативным видам топлива для автомобилей и возрождение интереса к паровым автомобилям в штате.

Идея оснастить патрульные машины паровыми двигателями возникла на неформальной встрече в марте 1968 года членов Транспортного комитета Ассамблеи Калифорнии. В ходе обсуждения Карстен Виг, юрист, прикомандированный к Комитету, предложил оснастить шесть автомобилей паровыми двигателями для тестирования начальниками полиции округа Калифорнии. Законодательный орган принял закон о финансировании судебного разбирательства.

В 1969 году Калифорнийский дорожный патруль под руководством инспектора Дэвида С. Лютье инициировал проект по исследованию возможности использования автомобилей с паровым двигателем. Первоначально General Motors согласилась выплатить выбранному поставщику 20 000 долларов на разработку двигателя цикла Ранкина и до 100 000 долларов на оснащение шести Oldsmobile Delmont 88 в качестве оперативных патрульных машин. Сделка сорвалась, потому что производители двигателей Rankine отклонили предложение General Motors.

План был пересмотрен, и два Dodge Polara 1969 года выпуска должны были быть оснащены паровыми двигателями для испытаний. Один автомобиль должен был быть модифицирован Доном Джонсоном из Thermodynamic Systems Inc., а другой промышленником Уильямом П Лиром из Lear Motors Incorporated. В то время законодательный орган штата Калифорния вводил строгие правила контроля загрязнения для автомобилей, и председатель Транспортного комитета Ассамблеи Джон Фрэнсис Форан поддержал эту идею. Комитет также предлагал в этом году испытать четыре автобуса с паровым двигателем в районе залива Сан-Франциско .

Вместо Polara компании Thermodynamic Systems (позже получившей название General Steam Corp) была предоставлена ​​последняя модель Oldsmobile Delmont 88. Lear получила Polara, но, похоже, она не была построена. Обеим фирмам было дано 6 месяцев на завершение своих проектов, причем Лир должен был закончить 1 августа 1969 года. Ни одна из машин не была завершена к установленному сроку, и в ноябре 1969 года Лир сообщил, что машина будет готова через 3 месяца. Единственной известной модернизацией Лира был Chevrolet Monte Carlo, не имеющий отношения к проекту. Что касается проекта, похоже, он так и не был завершен, и к декабрю Лир ушел.

В 1969 году Национальное управление по контролю за загрязнением воздуха объявило конкурс на получение контракта на разработку практичного парового двигателя для легковых автомобилей. В него вошли пять фирм. Это был консорциум Planning Research Corporation и STP Corporation, Battelle Memorial Institute , Колумбус, Огайо, Continental Motors Corporation , Детройт, Vought Aeronautical Division of Ling-Temco-Vought , Dallas и Thermo Electron Corporation, Уолтем, Массачусетс .

General Motors представила два экспериментальных автомобиля с паровым двигателем в 1969 году. Один был SE 124 на основе переделанного Chevrolet Chevelle, а другой получил обозначение SE 101 на основе Pontiac Grand Prix . У SE 124 был заменен стандартный бензиновый двигатель на паровой двигатель Besler V4 мощностью 50 л.с. , с использованием патентов Doble 1920 г., SE 101 был оснащен паровым двигателем мощностью 160 л.с., разработанным GM Engineering. Мощность передавалась через автоматическую коробку передач Toric. Результаты были неутешительными. Паровая машина была тяжелой и весила на 300 кг больше, чем стандартный V8, и давала примерно половину мощности.

В октябре 1969 года Массачусетский технологический институт и Калифорнийский технологический институт устроили гонку в августе 1970 года из Кембриджа, штат Массачусетс, в Пасадену, штат Калифорния, для любого колледжа, который хотел участвовать. Гонка была открыта для электричества, пара, турбины и двигатели внутреннего сгорания: двигатели на жидком топливе, газе и гибриды. В гонке участвовали две паровые машины. Модифицированный AMC Javelin Калифорнийского университета в Сан-Диего и переоборудованный Chevrolet Chevelle 1970 года Вустерского политехнического института называли чайником . Оба выбыли на второй день гонки.

В 1972 году Ассамблея Калифорнии приняла закон о заключении контракта с двумя компаниями на разработку паровых автомобилей. Это были Aerojet Liquid Rocket Company из Сакраменто и Steam Power Systems из Сан-Диего. Компания Aerojet установила паровую турбину на Chevrolet Vega , а Steam Power Systems построила Dutcher, автомобиль, названный в честь основателя компании Корнелиуса Датчера. Обе машины прошли испытания к 1974 году, но в производство ни одна из них не пошла. Dutcher выставлен в Автомобильном музее Петерсена в Лос-Анджелесе.

Инди Тачки

И Джонсон, и Лир задумывались о создании паровых машин для Indy 500 , Джонсон сначала в начале 1960-х, когда с Controlled Steam Dynamics, и в 1968 году с Thermodynamic Systems и Lear в 1969 году. Консорциум планирования рассматривал третий гоночный паровой автомобиль. Research Corporation и Энди Гранателли из STP Corporation . Лир реализовал эту идею и сконструировал автомобиль, но на разработку двигателя у него не хватило средств. Предполагается, что автомобиль находится в Национальном музее автомобилей и грузовиков США в Оберне, штат Индиана . Также было отмечено, что Джонсон работал над паровым вертолетом.

Уильям Д. Томпсон, 69-летний отставной автомобильный инженер из Сан-Диего, также объявил, что планирует участвовать в гонках на паровых гоночных автомобилях. Томпсон работал над роскошным паровым автомобилем стоимостью 35 000 долларов и намеревался использовать двигатель этого автомобиля в гоночном автомобиле. Он утверждал, что у него было почти 250 заказов на его автомобили. Для сравнения, Rolls Royce в то время стоил около 17000 долларов.

Паровая машина Дональда Хили

Когда Лир отказался от попыток создать паровой автомобиль, Дональд Хили решил сделать базовую технологию паровой машины более соответствующей Стэнли или Доблу и нацеленной на энтузиастов. Он планировал запустить машину в производство к 1971 году.

Паровая машина Теда Причарда Falcon

Эдвард Причард создал модель Ford Falcon 1963 года с паровым двигателем в 1972 году. Она была оценена австралийским федеральным правительством, а также была отправлена ​​в Соединенные Штаты в рекламных целях.

Паровой автомобиль Saab и Ранотор

В результате нефтяного кризиса 1973 года компания SAAB начала в 1974 году проект под кодовым названием ULF (сокращение от utan luftföroreningar, что по-шведски означает «без загрязнения воздуха»), возглавляемый доктором Ове Плателлем, по созданию прототипа автомобиля с паровым двигателем. В двигателе использовался 28-фунтовый парогенератор с несколькими параллельными контурами с электронным управлением, трубкой диаметром 1 миллиметр и производительностью 16 галлонов в час, который был предназначен для выработки постоянной мощности 160 л.с. (119 кВт) и был примерно таким же. размер как у штатного автомобильного аккумулятора. Продолжительного времени запуска удалось избежать за счет использования сжатого воздуха, который хранится во время движения автомобиля, чтобы привести автомобиль в действие при запуске до тех пор, пока не будет создано соответствующее давление пара. В двигателе использовался конический поворотный клапан из чистого нитрида бора . Для экономии воды использовалась герметичная система водоснабжения.

Проект был отменен, и инженер проекта Ове Плателл основал компанию Ranotor вместе со своим сыном Питером Плателлом, чтобы продолжить ее развитие. Ranotor разрабатывает паровой гибрид, который использует тепло выхлопных газов обычного бензинового двигателя для питания небольшого парового двигателя с целью снижения расхода топлива на 20%. Сообщалось, что в 2008 году к проекту проявили интерес производители грузовиков Scania и Volvo .

Пелланд пароход

В 1974 году британский дизайнер Питер Пелландин изготовил первый пароход Pelland по контракту с правительством Южной Австралии. Он имел шасси из стекловолокна (на основе двигателя внутреннего сгорания Pelland Sports) и использовал двухцилиндровый составной двигатель двойного действия. Он был сохранен в Национальном автомобильном музее в Бёрдвуде, Южная Австралия.

В 1977 году был построен паровой вагон Pelland Mk II, на этот раз компанией Pelland Engineering в Великобритании. Он имел трехцилиндровый двигатель двустороннего действия в конфигурации «широкая стрела», установленный на трубчатом стальном шасси с корпусом из кевлара , что давало полную массу всего 1050 фунтов (476 кг). Несложный и надежный паровой двигатель, как утверждалось, обеспечивает безотказную и эффективную работу. Он обладал огромным крутящим моментом (1100 фут-фунт-сила или 1500 Нм) при нулевых оборотах двигателя и мог разгоняться от 0 до 60 миль в час (от 0 до 97 км / ч) менее чем за 8 секунд.

Pellandine предпринял несколько попыток побить рекорд наземной скорости по мощности пара, но этому помешали технические проблемы. Пелландин вернулся в Австралию в 1990-х годах, где продолжил разработку Steamer. Последняя версия — Mark IV.

Enginion Steamcell

С 1996 года дочерняя компания группы Volkswagen под названием Enginion AG разрабатывала систему под названием ZEE (Zero Emissions Engine). Он производил пар почти мгновенно без открытого пламени, и потребовалось 30 секунд, чтобы достичь максимальной мощности при холодном запуске. Их третий прототип, EZEE03, представлял собой трехцилиндровый двигатель, предназначенный для установки в автомобиль Škoda Fabia . EZEE03 был описан как имеющий «двухтактный» (т.е. одностороннего действия) двигатель рабочим объемом 1000 куб. См (61 куб. Дюйм ), производящий до 220 л.с. (164 кВт) (500 Н · м или 369 фунт-футов ). Выбросы выхлопных газов были намного ниже стандарта SULEV . У него был безмасляный двигатель с керамическими гильзами цилиндров, использующий пар вместо масла в качестве смазки. Однако компания Enginion обнаружила, что рынок не был готов для паровых автомобилей, поэтому вместо этого они решили разработать систему электрогенератора / нагрева Steamcell на основе аналогичной технологии.

Известные производители

Паровоз Седерхольм

История изобретения паровых машин

В 1892 году художник Йенс Седерхольм и его брат, кузнец Андре, спроектировали свой первый паровой вагон, двухместный, представив в 1894 году конденсатор. Они планировали использовать его для перевозки между своим домом в Истаде и их летним домом за городом. К сожалению, автомобиль был разрушен во время первой автомобильной аварии в Швеции, но братья Седерхольм вскоре построили вторую, улучшенную версию своего парового автомобиля, повторно использовав многие детали из первой. Автомобиль хранится в музее в Скурупе .

Небольшой Локомобиль

История изобретения паровых машин

То, что многие считают первым популярным на рынке паровым автомобилем, появилось в 1899 году компанией Locomobile Company of America , расположенной в Уотертауне, штат Массачусетс , и с 1900 года в Бриджпорте, штат Коннектикут . В период 1899–1903 годов Locomobile произвел несколько тысяч своих моделей Runabout , разработанных на основе конструкции двигателя, взятой в аренду у Stanley Steamer Company . Компания прекратила производство паровых автомобилей в 1903 году и перешла на производство роскошных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания ограниченным тиражом. В 1922 году он был приобретен Durant Motors и прекращен после банкротства материнской компании в 1929 году.

Стэнли Пароход

История изобретения паровых машин

Возможно, самым продаваемым и самым известным паровым автомобилем был Stanley Steamer, выпускавшийся с 1896 по 1924 год. С 1899 по 1905 год Stanley превзошел по продажам все автомобили с бензиновым двигателем и уступал только электромобилям Columbia Automobile Company в США. В нем использовался компактный жаротрубный котел для питания простого двухцилиндрового двигателя двойного действия. Из-за феноменального крутящего момента, доступного на всех оборотах двигателя, двигатель паровой машины обычно приводился непосредственно в заднюю ось, без необходимости в сцеплении или трансмиссии с регулируемой скоростью. До 1914 года паровые автомобили Стэнли выпускали отработанный пар прямо в атмосферу, что требовало частого наполнения резервуара для воды; после 1914 года все Stanleys были оснащены конденсатором , что значительно снизило потребление воды.

В 1906 году рекорд наземной скорости был побит паровой машиной Стэнли, пилотируемой Фредом Марриоттом , которая разогналась до 127 миль в час (204 км / ч) в Ормонд-Бич, Флорида . Эта ежегодная недельная «Неделя скорости» была предвестником сегодняшней Daytona 500 . Этот рекорд не был побит ни одной машиной до 1910 года.

Doble Steam вагон

История изобретения паровых машин

Были предприняты попытки вывести на рынок более совершенные паровые машины, самой замечательной из которых была паровая машина Doble, которая значительно сократила время запуска за счет включения высокоэффективного однотрубного парогенератора для нагрева гораздо меньшего количества воды наряду с эффективной автоматизацией управление горелкой и подачей воды. К 1923 году паровые машины Добла можно было запускать с холода поворотом ключа и уезжать за 40 секунд или меньше. Когда котел достигнет максимального рабочего давления, горелка отключается до тех пор, пока давление не упадет до минимального уровня, после чего она снова воспламенится, таким образом, автомобиль сможет выработать около 15 миль на галлон (18,8 л / 100 км) керосина, несмотря на его вес превышает 5000 фунтов (2268 кг). В конечном итоге, несмотря на свои несомненные качества, автомобили Doble вышли из строя из-за плохой организации компании и высокой начальной стоимости.

Паровоз Толедо

История изобретения паровых машин

В 1900 году компания American Bicycle Co. из Толедо, штат Огайо , создала паровой экипаж Толедо мощностью 6,25 л.с. (описание из эпохи безлошадности , декабрь 1900 года). American Bicycle Co была одним из предприятий в большом конгломерате производителей велосипедов и автомобилей полковника Альберта Поупа. Тележка Toledo Steam была очень хорошо сделанной и высококачественной машиной, в которой каждый компонент, за исключением шин, колокола, инструментов и освещения, производился на специальной фабрике площадью 245 000 квадратных футов в Толедо, штат Огайо. Толедо считается одним из лучших паровых автомобилей того времени. Двигатель был особенно прочным, а в поршнях диаметром 2,3 дюйма и ходом 4 дюйма использовались клапаны поршневого типа вместо D-клапанов, что обеспечивало лучший баланс и уменьшало утечку пара. В сентябре 1901 года были выставлены два парохода Toledo: одна модель B (машина модели A от 1000 до 2000 фунтов или от 454 до 907 килограммов, но с оборудованием для плохой погоды, обозначавшим ее как модель B) и один класс E (автомобиль общественной доставки). American Bicycle Co. в соревнованиях на выносливость Нью-Йорк — Баффало в середине сентября 1901 года. Всего было 36 автомобилей в классе B и три в классе E, Толедо класса B выиграл гонку Grosse Point. 4 января 1902 года специально построенная карета Toledo Steam стала первым автомобилем, проложившим путь от Флагстаффа, штат Аризона, до южного края Гранд-Каньона на расстояние 67 миль. В качестве рекламного мероприятия поездка была направлена ​​на оценку потенциала запуска парового автобуса, но предполагаемая дневная поездка заняла три дня из-за проблем с поставками неподходящего топлива. Хотя «Толедо» буксировал трейлер, наполненный дополнительным топливом и водой, четверо участников не взяли с собой еды, а один, журналист Уинфилд Хоггабун, две недели спустя написал забавную статью в Los Angeles Herald. В декабре 1901 года компания превратилась из American Bicycle Company в недавно созданную International Motor Car Company, чтобы сосредоточиться на моделях с паровым и бензиновым приводом, при этом электромобили производились отдельной Waverly Electric Co. Были изготовлены паровые и бензиновые модели. , но, поскольку общественность одобряла бензиновые модели, а продажи паровых вагонов были медленными, производство паровых вагонов прекратилось в июле 1902 года, а модели с бензиновым двигателем стали производиться под названием Pope-Toledo. Общий объем производства пароходов составил от 285 до 325 единиц, что подтверждается письмом бухгалтера International Motor Car Co бухгалтеру фирмы в июне 1902 года.

Белый пароход

История изобретения паровых машин

White Steamer производился в Кливленде, штат Огайо , с 1900 по 1910 год компанией White Motor Company .

Паровой автомобиль Endurance

Автомобиль Endurance Steam был паровым автомобилем, производившимся в Соединенных Штатах с 1922 по 1924 год. Компания берет свое начало с Coats Steam Car и начала производство на Восточном побережье, а в 1924 году переместила производство в Лос-Анджелес. Там был единственный туристический автомобиль. был изготовлен с использованием кузова Elcar 6-60 1923 года выпуска до того, как завод снова переехал, на этот раз в Дейтон, штат Огайо , где был построен еще один автомобиль, седан , до того, как компания закрылась.

Попытки рекорда наземной скорости

Рекорд наземной скорости для автомобилей с паровым двигателем был установлен с 1906 года, когда паровоз Stanley, управляемый Фредом Марриоттом, достиг скорости 127 миль в час (204 км / ч) в Ормонд-Бич, Флорида . Несмотря на несколько попыток побить рекорд, он продержался до 25 августа 2009 года, когда команда Inspiration of the British Steam Car Challenge установила новый рекорд скорости в 139,843 миль / ч (225,055 км / ч). Вторая попытка Дона Уэльса 26 августа позволила достичь средней скорости 238,679 км / ч (148,308 миль / ч). Паровоз Stanley в течение четырех лет удерживал рекорд наземной скорости для всех транспортных средств, прежде чем был побит наземным транспортным средством с двигателем внутреннего сгорания. Рекорд 2009 года был установлен автомобилем с паровой турбиной по сравнению с поршневым двигателем с возвратно-поступательным движением, который использовали FE и FO Stanley в 1906 году.

Испаритель Autocoast

Эрнест Канцлер, владелец Autocoast, обратился к Россу (Скип). Хедрик начал работу осенью 1968 года с идеи установить паровой двигатель на автомобиль Indy 1964 года Хедрика, чтобы попытаться установить рекорд парового автомобиля 1906 года. Хедрик и Ричард Дж. Смит присоединились к Autocoast для разработки двигателя. Автомобиль был подготовлен к гонке на Бонневильской неделе скорости 1969 года, но не смог ехать, потому что из-за неожиданного ливня солончаки стали слишком мокрыми.

Барбер-Николс Инжиниринг

В 1985 году компания Barber-Nichols Engineering из Денвера использовала паровую турбину, которую они разработали для Lear и городской автобусной программы Лос-Анджелеса, чтобы попытаться установить рекорд наземной скорости с паровой тягой. Автомобиль эксплуатировался на Неделе скорости на солончаках Бонневиль в течение нескольких лет, в конечном итоге достигнув измеренной скорости 145,607 миль в час за один проход. Возгорание помешало выполнить обратный пробег, и скорость не была признана FIA . Рекорды наземной скорости FIA основаны на среднем двух пробегах (так называемых «проходах») в противоположных направлениях, выполненных с интервалом в один час.

Британский вызов паровой машине

25 августа 2009 года Team Inspiration of the British Steam Car Challenge побила давний рекорд паровой машины, установленный Stanley Steamer в 1906 году, установив новый рекорд скорости 139,843 миль / ч (225,055 км / ч) в ВВС Эдвардса. База в пустыне Мохаве в Калифорнии. Это был самый продолжительный автомобильный рекорд в мире. Он проводится более 100 лет. Автомобиль управлялся Чарльзом Бернеттом III и достиг максимальной скорости 136,103 миль в час (219,037 км / ч) на первом заезде и 151,085 миль в час (243,148 км / час) на втором.

26 августа 2009 года тот же автомобиль, которым на этот раз управлял Дон Уэльс , внук сэра Малькольма Кэмпбелла , побил второй рекорд, достигнув средней скорости 238,679 км / ч (148,308 миль / ч) за два последовательных пробега на расстояние отмеренного километра. Это также было зарегистрировано и с тех пор ратифицировано FIA.

Steam Speed ​​America

6 сентября 2014 года Чук Уильямс из Steam Speed ​​America попытался побить текущий мировой рекорд на своем паровом лайнере . Автомобиль разогнался до 147 миль в час (236,57 км / ч) на первом заезде, но перевернулся и разбился, когда его тормозные парашюты не открылись; В результате ДТП Уильямс получил травму, а машина сильно пострадала.

Источник Источник http://www.syl.ru/article/167154/new_istoriya-izobreteniya-parovyih-mashin-sozdanie-parovoy-mashinyi
Источник Источник http://fb.ru/article/162986/istoriya-sozdaniya-parovoy-mashinyi-i-ee-primenenie
Источник http://ru.qaz.wiki/wiki/Steam_car

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожее

Распределительный вал, для чего он нужен?

Распределительный вал, для чего он нужен?

В общей конструкции автомобилей предусмотрено наличие разных компонентов и механизмов, выполняющих определенные функции. Например, распределительный вал сам по себе является основным компонентом ГРМ, и тем самым обеспечивает синхронизацию выпускного и впускного такта работы силовой установки. Если говорить о размещении данного приспособления в машине, здесь все зависит непосредственно от конструкционных особенностей двигателя. Все дело в том, […]

А у нас в машине газ

А у нас в машине газ

Бензин все время дорожает, поэтому уже много лет водители ищут замену этому топливу. К примеру, бензин меняют на синтезированные жидкости и газы. Пока оптимальной заменой бензина является газ. Многие водители уже установили газовое оборудования, работающий на газе, и многие еще только решаются на эту перемену. Поэтому стало актуальны вопросы, связанные с газом. Большое количество водителей […]

X

Яндекс.Метрика