Οι άνθρωποι μπόρεσαν να βάλουν ατμό στην υπηρεσία της ανθρωπότητας μόλις στο τέλος του 17ου αιώνα. Αλλά και στην αρχή της εποχής μας, ο αρχαίος Έλληνας μαθηματικός και μηχανικός Ήρων από την Αλεξάνδρεια έδειξε ξεκάθαρα ότι μπορεί και πρέπει να είναι κανείς φίλος με τον ατμό. Μια σαφής επιβεβαίωση αυτού ήταν το Geronovsky aeolipile, στην πραγματικότητα, ο πρώτος ατμοστρόβιλος - μια μπάλα που περιστρεφόταν με τη δύναμη των πίδακες υδρατμών. Δυστυχώς, πολλές καταπληκτικές εφευρέσεις των αρχαίων Ελλήνων ξεχάστηκαν οριστικά για πολλούς αιώνες. Μόνο τον 17ο αιώνα υπάρχει περιγραφή για κάτι παρόμοιο με μια ατμομηχανή. Ο Γάλλος Salomon de Caus, ο οποίος ήταν κάποτε οικοδόμος και μηχανικός του Φρειδερίκου Ε' του Παλατινάτου, στο δοκίμιό του με ημερομηνία 1615, περιέγραψε μια κούφια σιδερένια σφαίρα με δύο σωλήνες: έναν παραλήπτη και έναν υγρό απελευθέρωσης. Εάν γεμίσετε τη μπάλα με νερό και τη θερμάνετε, τότε μέσω του δεύτερου σωλήνα το νερό θα αρχίσει να ανεβαίνει προς τα πάνω, υπακούοντας στην επίδραση των ατμών. Το 1663, ο Άγγλος Edward Somerset, Marquess of Worchester, έγραψε ένα φυλλάδιο στο οποίο μίλησε για μια μηχανή που μπορούσε να σηκώσει το νερό προς τα πάνω. Ταυτόχρονα, ο Somerset έλαβε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας («προνόμιο») για το περιγραφόμενο μηχάνημα. Όπως βλέπουμε, όλες οι σκέψεις των εφευρετών της Νέας Εποχής περιστρέφονταν γύρω από την άντληση νερού από ορυχεία και ορυχεία, η οποία, πρέπει να σημειωθεί, προήλθε από ένα επείγον έργο. Επομένως, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι επόμενοι τρεις εφευρέτες, που συζητούνται παρακάτω, ασχολήθηκαν επίσης κυρίως με τη δημιουργία μιας ατμομηχανής για την άντληση νερού. Προς το τέλος του 17ου αιώνα, δύο άνθρωποι στην Ευρώπη δούλευαν πιο αποτελεσματικά για να δαμάσουν τον ατμό - ο Denis Papin και ο Thomas Savery.

Το αυτοκίνητο «φωτιά» του Σέιβερι.

Στις 2 Ιουλίου 1698, ο Άγγλος Savery έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια μηχανή άντλησης νερού από ορυχεία. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ανέφερε: «Διεκδικείται προνόμιο στον Thomas Savery επειδή μόνος του δοκίμασε μια νέα εφεύρεση για την ανύψωση νερού, την περιστροφή όλων των ειδών μύλους από τις δυνάμεις της φωτιάς, η οποία θα είναι πολύ σημαντική για την αποστράγγιση των ορυχείων, την τροφοδοσία των πόλεων με νερό και την περιστροφή όλων των ειδών. των μύλων.» Ένα πρωτότυπο που ονομάζεται Fire Engine εκτέθηκε στη Βασιλική Επιστημονική Εταιρεία στο Λονδίνο το 1699. Το μηχάνημα του Savery λειτουργούσε με αυτόν τον τρόπο: μια σφραγισμένη δεξαμενή γεμίστηκε με ατμό και στη συνέχεια η εξωτερική επιφάνεια της δεξαμενής ψύχθηκε με κρύο νερό, το οποίο προκάλεσε τη συμπύκνωση του ατμού, δημιουργώντας ένα μερικό κενό στη δεξαμενή. Στη συνέχεια, το νερό από το κάτω μέρος του άξονα αναρροφήθηκε στη δεξαμενή μέσω του σωλήνα εισαγωγής και, αφού εισήχθη ένα νέο τμήμα ατμού, ωθήθηκε προς τα έξω μέσω του σωλήνα εξόδου. Αξίζει να σημειωθεί ότι η εφεύρεση του Savery ήταν παρόμοια με τη μηχανή του Somerset και πολλοί πιστεύουν ότι ο Savery εμπνεύστηκε άμεσα από τον τελευταίο. Δυστυχώς, η «φλογερή» μηχανή του Savery είχε τα μειονεκτήματά της. Το σημαντικότερο από αυτά είναι η αδυναμία άντλησης νερού από βάθη άνω των 15 μέτρων, αν και εκείνη την εποχή υπήρχαν ήδη ορυχεία των οποίων το βάθος ξεπερνούσε τα 100 μέτρα. Επιπλέον, το αυτοκίνητο κατανάλωνε πολλά καύσιμα, κάτι που δεν δικαιολογούνταν ακόμη και από την εγγύτητα μεγάλης ποσότητας άνθρακα στο ορυχείο. Ο Γάλλος Denis Papin, γιατρός με εκπαίδευση, μετακόμισε στο Λονδίνο το 1675. Ο Papen έκανε αρκετές ανακαλύψεις που έγραψαν για πάντα το όνομά του στην ιστορία. Αρχικά, η Papen εφευρίσκει μια χύτρα ταχύτητας - το "Papen's Cauldron". Ο πρώην γιατρός μπόρεσε να καθορίσει τη σχέση μεταξύ της πίεσης και του σημείου βρασμού του νερού. Ένας σφραγισμένος λέβητας με βαλβίδα ασφαλείας, λόγω της αυξημένης πίεσης στο εσωτερικό, έφερε το νερό σε βρασμό πολύ αργότερα, οπότε η θερμοκρασία επεξεργασίας των προϊόντων αυξήθηκε και τα τελευταία μαγειρεύονταν πολλές φορές πιο γρήγορα. Το 1674, ο Papin δημιούργησε μια μηχανή πυρίτιδας: η πυρίτιδα αναφλέγεται σε έναν κύλινδρο, με αποτέλεσμα το έμβολο μέσα στον κύλινδρο να κινείται. Η μία «παρτίδα» αερίων απελευθερώθηκε από τον κύλινδρο μέσω ειδικής βαλβίδας και η άλλη ψύχθηκε. Σχηματίστηκε ένα κενό (αν και ασθενές) στον κύλινδρο και η ατμοσφαιρική πίεση ώθησε το έμβολο προς τα κάτω. Το 1698, ο Papin εφηύρε μια ατμομηχανή χρησιμοποιώντας νερό που θερμαινόταν μέσα σε έναν κάθετο κύλινδρο - ο ατμός που προέκυψε κινούσε το έμβολο προς τα πάνω. Στη συνέχεια ο κύλινδρος ψύχθηκε με νερό, ο ατμός συμπυκνώθηκε και δημιουργήθηκε ένα κενό. Η ίδια ατμοσφαιρική πίεση ανάγκασε το έμβολο να πέσει κάτω. Παρά την προοδευτικότητα της μηχανής του (παρουσία ενός εμβόλου), ο Papin δεν μπόρεσε να αποσπάσει σημαντικά μερίσματα από αυτό, καθώς ο Savery κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια αντλία ατμού και δεν υπήρχαν άλλες εφαρμογές για ατμομηχανές εκείνη την εποχή (αν και το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Savery έδειξε δυνατότητα «περιστροφικών μύλων»). Το 1714, στην πρωτεύουσα της Βρετανικής Αυτοκρατορίας, ο Πάπεν πέθανε στη φτώχεια και τη μοναξιά. Ένας άλλος Άγγλος, ο Thomas Newcomen, γεννημένος το 1663, αποδείχθηκε πολύ πιο επιτυχημένος. Ο Newcomen διάβασε προσεκτικά τη δουλειά τόσο του Savery όσο και του Papin, γι' αυτό και μπόρεσε να καταλάβει τα αδύνατα σημεία των προηγούμενων μηχανών, ενώ ταυτόχρονα έπαιρνε το καλύτερο από αυτά. Το 1712, μαζί με τον υαλουργό και υδραυλικό John Calley, κατασκεύασε την πρώτη του ατμομηχανή. Χρησιμοποιούσε κάθετο κύλινδρο με έμβολο, όπως το μηχάνημα του Papin. Ωστόσο, ο ατμός παρήχθη σε ξεχωριστό λέβητα ατμού, ο οποίος ήταν παρόμοιος με την αρχή λειτουργίας της μηχανής «φωτιάς» του Savery. Η στεγανότητα στο εσωτερικό του κυλίνδρου ατμού αυξήθηκε από ένα δέρμα που στερεώθηκε γύρω από το έμβολο. Η μηχανή της Newcomen ήταν και αυτή ατμοατμοσφαιρική, δηλ. η άνοδος του νερού από το ορυχείο πραγματοποιήθηκε υπό την επήρεια ατμοσφαιρική πίεση. Ήταν αρκετά ογκώδες και «έφαγε» πολύ κάρβουνο. Ωστόσο, το μηχάνημα της Newcomen απέφερε ασύγκριτα πιο πρακτικά οφέλη, γι' αυτό και χρησιμοποιήθηκε στα ορυχεία για σχεδόν μισό αιώνα. Στην Αγγλία, για παράδειγμα, επέτρεψε την επαναλειτουργία εγκαταλελειμμένων ορυχείων που είχαν πλημμυρίσει με υπόγεια νερά. Και ένα άλλο εντυπωσιακό παράδειγμα της αποτελεσματικότητας της μηχανής του Newcomen - το 1722 στην Κρονστάνδη, σε μια ξηρά αποβάθρα, το νερό αντλήθηκε από ένα πλοίο μέσα σε δύο εβδομάδες, ενώ με ένα απαρχαιωμένο σύστημα άντλησης που χρησιμοποιεί ανεμόμυλους θα χρειαζόταν ένας χρόνος. Παρ 'όλα αυτά, ο Thomas Newcomen δεν έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την ατμομηχανή του λόγω της πατέντας του Savery. Η δυνατότητα χρήσης της ατμομηχανής του Newcomen για την ώθηση ενός οχήματος εξετάστηκε από τους σχεδιαστές, ιδίως, για την οδήγηση ενός τροχού με κουπιά σε ένα πλοίο. Ωστόσο, οι προσπάθειες ήταν ανεπιτυχείς. Ο James Watt είχε την ευκαιρία να εφεύρει μια συμπαγή αλλά ισχυρή ατμομηχανή. Το 1763, ο Watt, ένας μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης, έλαβε το καθήκον να επισκευάσει την ατμομηχανή του Newcomen. Κατά τη διαδικασία επισκευής, ο Watt έρχεται με την ακόλουθη ιδέα - ο κύλινδρος της ατμομηχανής πρέπει να διατηρείται συνεχώς θερμαινόμενος, γεγονός που θα μειώσει απότομα την κατανάλωση καυσίμου. Το μόνο που έμενε ήταν να καταλάβουμε πώς να συμπυκνωθεί ο ατμός σε αυτή την περίπτωση. Ξημέρωσε ο Βατ ενώ έκανε τη βραδινή του άσκηση κοντά στα πλυντήρια. Βλέποντας σύννεφα ατμού που προσπαθούν να ξεφύγουν κάτω από τα καλύμματα του λέβητα, ο εφευρέτης συνειδητοποίησε ξαφνικά ότι ο ατμός ήταν αέριο και πρέπει να κινηθεί σε έναν κύλινδρο με χαμηλή πίεση αίματος . Ο Watt αναλαμβάνει το θέμα αποφασιστικά. Χρησιμοποιεί μια αντλία νερού και μεταλλικούς σωλήνες, από τους οποίους η αντλία θα αντλεί νερό και ατμό, δημιουργώντας μειωμένη πίεση στον τελευταίο, και αυτή, από τους σωλήνες, θα αρχίσει να μεταφέρεται στον κύλινδρο εργασίας της ατμομηχανής. Για τη διαδρομή ισχύος, το Watt χρησιμοποιεί την πίεση ατμού, εγκαταλείποντας έτσι την ατμοσφαιρική πίεση, κάτι που ήταν ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός. Για το σκοπό αυτό, για να μην περάσει ατμός μεταξύ του κυλίνδρου και του εμβόλου, ένα σχοινί κάνναβης εμποτισμένο με λάδι τυλίχτηκε γύρω από το έμβολο κατά μήκος ειδικών αυλακώσεων. Αυτή η μέθοδος κατέστησε δυνατή την επίτευξη αρκετά υψηλής στεγανότητας μέσα στον κύλινδρο ατμού. Το 1769, ο Watt έλαβε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη «δημιουργία μιας ατμομηχανής στην οποία η θερμοκρασία της μηχανής θα είναι πάντα ίση με τη θερμοκρασία του ατμού, αν και ο ατμός θα ψύχεται σε θερμοκρασία κάτω από εκατό βαθμούς». Το 1772, ο James Watt συνάντησε τον βιομήχανο Matthew Bolton. Αυτός ο πλούσιος κύριος αγόρασε και επέστρεψε στον Watt όλες τις πατέντες του, τις οποίες ο άτυχος εφευρέτης αναγκάστηκε να βάλει ενέχυρο για χρέη. Με την υποστήριξη του Bolton, το έργο του Watt επιταχύνθηκε. Ήδη το 1773, ο Watt δοκίμαζε την ατμομηχανή του. εκτελούσε την ίδια λειτουργία μιας αντλίας ατμού, αλλά απαιτούσε πολύ λιγότερο άνθρακα. Βλέποντας τα προφανή πλεονεκτήματα της μηχανής του Watt, ο Bolton άνοιξε μια εταιρεία με τον εφευρέτη για την παραγωγή ατμομηχανών και το 1774 ξεκίνησε η παραγωγή τους στην Αγγλία. Η πώληση ατμομηχανών πήγαινε τόσο καλά που ο Μπόλτον ήθελε να χτίσει ένα νέο κατάστημα έλασης, για το οποίο ζήτησε από τον Watt να δημιουργήσει μια ειδική ατμομηχανή για να οδηγεί μηχανές έλασης. Ο Watt αντιμετώπισε έξοχα το έργο και το 1781 κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια ατμομηχανή «για την κίνηση γύρω από έναν άξονα με σκοπό την οδήγηση άλλων μηχανών». Έτσι, η πρώτη ατμομηχανή γεννήθηκε όχι για να σηκώσει νερό από τον πυθμένα των ορυχείων, αλλά για να θέσει σε κίνηση μηχανές. Το νέο μηχάνημα της Watt είχε αρκετές βελτιώσεις. Για παράδειγμα, ένας ρυθμιστής ομοιόμορφης περιστροφής του κύριου άξονα μιας ατμομηχανής, καθώς και ένας πλανητικός μηχανισμός δημιουργίας κυκλικής κίνησης. Ο Watt εφευρίσκει το δεύτερο επειδή η τρέχουσα πατέντα δεν του επιτρέπει να χρησιμοποιήσει τον μηχανισμό του στρόφαλου. Αλλά το 1784, ο Watt κατάφερε ακόμα να λάβει άδεια να χρησιμοποιήσει έναν μηχανισμό στροφάλου σε μια ατμομηχανή. Έτσι, η πρώτη παγκόσμια ατμομηχανή, που δημιουργήθηκε από τον Watt, άρχισε να οδηγεί βιομηχανικές μηχανές, προαναγγέλλοντας την έλευση της εποχής των ατμομηχανών. Πολύ σύντομα, ο ατμός θα αρχίσει να μετακινεί ατμόπλοια και τρένα, χάρη στα οποία η ανθρώπινη ζωή θα αλλάξει ριζικά. Τα τεράστια πλεονεκτήματα του James Watt δεν πέρασαν απαρατήρητα από τους μεταγενέστερους - το 1819, με εντολή του αγγλικού κοινοβουλίου, ανεγέρθηκε ένα μαρμάρινο μνημείο στον μεγάλο εφευρέτη στο Αβαείο του Westminster. Πιστεύεται ότι το πρώτο ατμόπλοιο κατασκευάστηκε από τον Αμερικανό Robert Fulton το 1807 - το πλοίο του με τροχό κουπιών ονομαζόταν Claremont. Στην αρχή, ο Fulton προσπάθησε να χρησιμοποιήσει ατμό για να προωθήσει τα κουπιά, αλλά στη συνέχεια στράφηκε στην πιο επιτυχημένη ιδέα του τροχού. Ο Φούλτον έκανε το πρώτο του ταξίδι στο Claremont μόνος του, αφού οι κάτοικοι της γύρω περιοχής αρνήθηκαν κατηγορηματικά να επιβιβαστούν στο «διαβολικά» κάπνισμα. Αλλά στο δρόμο της επιστροφής στο Fulton, ένας γενναίος άνδρας παρόλα αυτά γαντζώθηκε, για το οποίο έλαβε από τον εφευρέτη το δικαίωμα για ισόβια δωρεάν ταξίδια στο Claremont. Στη συνέχεια, τα ταξίδια του πλοίου του Fulton έγιναν συνηθισμένα - το Claremont μετέφερε ανθρώπους κατά μήκος του ποταμού Hudson από τη Νέα Υόρκη στο Albany, φτάνοντας σε ταχύτητα περίπου 5 κόμβων (9 km/h). Το πρώτο βιδωτό ατμόπλοιο κατασκευάστηκε το 1838 από τον Άγγλο Φράνσις Σμιθ. Η χρήση ελίκων αντί των τροχών κουπιών κατέστησε δυνατή τη σημαντική βελτίωση της απόδοσης των ατμόπλοιων. Τα βοηθητικά πανιά εξαφανίζονται σταδιακά στα ατμόπλοια (θυμηθείτε ότι το 1819 το αμερικανικό ατμόπλοιο Savannah διέσχισε τον Ατλαντικό Ωκεανό κυρίως με τη βοήθεια πανιών) και στις αρχές του 20ου αιώνα, τα ίδια τα ιστιοφόρα άρχισαν να γίνονται ιστορία. Η πρώτη ατμομηχανή κατασκευάστηκε από τον Βρετανό Richard Trevithick. Ήταν ένα ατμοκίνητο βαγόνι που κινούνταν σε ράγες με ταχύτητα 7 χλμ./ώρα και μετέφερε ένα τρένο βάρους 7 τόνων. Το 1804, ένας μικρός σιδηρόδρομος κατασκευάστηκε στο Λονδίνο για να δοκιμάσει την ατμομηχανή Trevithick. Στην εποχή μας, τόσο τα ατμόπλοια όσο και οι ατμομηχανές έχουν γίνει εδώ και καιρό ιστορικό αξιοπερίεργο, το οποίο, ωστόσο, μπορεί να βρεθεί στα περισσότερα διαφορετικές χώρες. Έτσι, στη Νορβηγία, στη λίμνη Mjøs, εξακολουθεί να λειτουργεί το παλαιότερο ατμόπλοιο με κουπιά στον κόσμο, το Skibladner, που κατασκευάστηκε το 1856. Με τη σειρά τους, οι ατμομηχανές χρησιμοποιούνται ενεργά σε χώρες του τρίτου κόσμου, πράγμα που σημαίνει ότι ο ατμός εξακολουθεί να εξυπηρετεί πιστά την ανθρωπότητα.

«Steam Cart» του Cugno.

Ένα ξεχωριστό ορόσημο στην ιστορία του ατμού είναι τα αυτοκίνητα ατμού. Το πρώτο ατμοκίνητο αυτοκίνητο ("steam cart") κατασκευάστηκε από τον Γάλλο Nicolas-Joseph Cugot (Cugot) το 1769. Ήταν ένα πολύ βαρύ κάρο, που ζύγιζε περισσότερο από έναν τόνο, το οποίο δύο άτομα μετά βίας μπορούσαν να το χειριστούν. Αισθητικά, το αυτοκίνητο δεν φαινόταν πολύ όμορφο - ο λέβητας, σαν ένα δοχείο σε μια λαβή, ήταν τοποθετημένος μπροστά από το όχημα. Το «καρότσι» του Cugno ανέπτυξε ταχύτητα περίπου 2-4 km/h και μπορούσε να μεταφέρει έως και 3 τόνους φορτίου. Ήταν δύσκολο να λειτουργήσει - για να διατηρηθεί η πίεση του ατμού, που έπεφτε γρήγορα, ήταν απαραίτητο να σταματάτε και να ανάβετε την εστία κάθε τέταρτο της ώρας. Στο τέλος, στην επόμενη δοκιμαστική οδήγηση, ο Cugnot και ο πυροσβέστης (παρεμπιπτόντως, ο πυροσβέστης στα γαλλικά ακούγεται σαν «σοφέρ», από όπου προήλθε η λέξη «σοφέρ») υπέστησαν ένα ατύχημα σε μια απότομη στροφή, προκαλώντας τον λέβητα να εκραγεί, προκαλώντας θόρυβο σε όλο το Παρίσι. Ο Cunho έφτιαξε ένα νέο «καρότσι», αλλά δεν έφτασε στις μάζες. Το 1794 παραδόθηκε στο μουσείο. Ένας άλλος Γάλλος, ο Leon Serpollet, συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη των ατμομηχανών. Το 1875, δημιούργησε ένα μικρό αλλά ισχυρό ατμόπλοιο. Ο Leon αποφάσισε ότι ήταν καλύτερο να ζεστάνει το νερό όχι σε λέβητα, αλλά σε θερμαινόμενους σωλήνες, όπου μετατρέπεται σε ατμό πολύ γρήγορα. Το πρώτο όχημα εργασίας του Serpolle ήταν μια διθέσια, τρίτροχη άμαξα από ξύλο. Στην αρχή, η αστυνομία απαγόρευσε στον Γάλλο να ταξιδεύει ακόμη και τη νύχτα, αλλά το 1888 τελικά ενέδωσε και εξέδωσε επίσημο έγγραφο με άδεια να ταξιδέψει. Ο Serpollet δεν σταμάτησε εκεί. Αντί για άνθρακα, αρχίζει να χρησιμοποιεί υγρό καύσιμο, το οποίο τροφοδοτείται σε δύο καυστήρες. Το 1900 άνοιξε μια εταιρεία μαζί με τον Αμερικανό Frank Gardner - Gardner-Serpollet. Το 1902, ο Serpollet δημιούργησε ένα αγωνιστικό ατμοκίνητο αυτοκίνητο και σημείωσε με αυτό παγκόσμιο ρεκόρ ταχύτητας ξηράς στη Νίκαια - 120,77 km/h. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι εκείνη την εποχή τα ατμοκίνητα αυτοκίνητα ανταγωνίζονταν με μεγάλη επιτυχία τα αντίστοιχα βενζινοκίνητα και ηλεκτρικά. Τα πρώτα γνώρισαν ιδιαίτερη άνθηση στις ΗΠΑ, όπου, για παράδειγμα, το 1900 παρήχθησαν 1690 ατμοκίνητα, 1585 ηλεκτρικά και μόλις 936 βενζινοκίνητα αυτοκίνητα. Τα ατμοκίνητα αυτοκίνητα χρησιμοποιήθηκαν στις ΗΠΑ μέχρι τη δεκαετία του 1930. Στο πρώτο μισό του 19ου αιώνα κατασκευάστηκαν επίσης ατμοκίνητα τρακτέρ, ιδίως με κάμπια. Ωστόσο, η απόδοση των ατμομηχανών ήταν μόνο 5%. Για το λόγο αυτό, στις αρχές του εικοστού αιώνα, οι ατμομηχανές στα αυτοκίνητα αντικαταστάθηκαν από κινητήρες εσωτερικής καύσης. Με τη βοήθειά τους, τα αυτοκίνητα έχουν γίνει πιο οικονομικά, ελαφρύτερα και πιο γρήγορα. Είναι αδύνατο να μην αναφέρουμε άλλες, λιγότερο επιτυχημένες χρήσεις του ατμού στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ού αιώνα. Η ευρεία χρήση ατμόπλοιων, ατμομηχανών και ατμοκίνητων αυτοκινήτων ώθησε τους εφευρέτες να σκεφτούν ότι ο ατμός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην αεροπορία και στον στρατό. Αλίμονο, ο ατμός δεν ήταν χρήσιμος σε αυτές τις περιοχές. Αν και μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα έγιναν αρκετές προσπάθειες να δημιουργηθούν αεροπλάνα με ατμομηχανή. Ο Άγγλος William Henson κατασκεύασε το Ariel Steam Carridge, το οποίο είχε ατμομηχανή ισχύος 25-30 ίππων, που κινούσε έλικες διαμέτρου 3,05 μ. Για να μειωθεί το βάρος του μηχανήματος, ο συμβατικός λέβητας αντικαταστάθηκε από ένα σύστημα των αγγείων κωνικό σχήμα με χρήση συμπυκνωτή αέρα. Το 1844-1847, ο Χένσον δοκίμασε τα αεροπλάνα του χωρίς επιτυχία. Όλα τελείωσαν ανεπιτυχώς. Αλλά ήδη το 1848, ο John Stringfellow κατασκεύασε τελικά ένα αεροπλάνο που απογειώθηκε από το έδαφος, αν και όχι για πολύ. Η αποθέωση της «φερρυμανίας» στην αεροναυπηγική ήταν το αεροπλάνο Hayrem Stevens Maxim, το οποίο είχε ατμομηχανή ισχύος 360 ίππων και μπορούσε να συγκριθεί σε μέγεθος με διώροφο σπίτι. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι το αεροπλάνο του Maxim κατέρρευσε μέσα σε μια νύχτα, όπως όλα τα όνειρα των ανθρώπων να κατακτήσουν τον αέρα με τη βοήθεια του ατμού. Αν και, σημειώνουμε ότι το 1896, ο Αμερικανός Samuel Pierpont Langley παρόλα αυτά κατασκεύασε ένα αεροπλάνο με ατμομηχανή, το οποίο πέταξε για περίπου ένα χιλιόμετρο χωρίς πιλότο μέχρι να τελειώσει τα καύσιμα. Ο Langley ονόμασε τη δημιουργία του «αεροδρόμιο» (μεταφρασμένο από τα αρχαία ελληνικά ως «τρέξιμο στον αέρα»). Ωστόσο, στις αρχές του 20ου αιώνα, ήταν σαφές σε όλους ότι οι ογκώδεις ατμομηχανές δεν ήταν κατάλληλες για αεροναυπηγική, ειδικά επειδή εκείνη τη στιγμή οι βενζινοκινητήρες είχαν αποδειχτεί εξαιρετικοί στα αεροπλάνα - στις 17 Δεκεμβρίου 1903, το διάσημο αεροπλάνο της Wright Brothers , εξοπλισμένο με κινητήρα βενζίνης, εμφανίστηκε στον ουρανό. Τα πράγματα δεν ήταν καλύτερα με τον ατμό στον στρατό. Αλλά ο ίδιος ο Λεονάρντο ντα Βίντσι περιέγραψε ένα κανόνι που εκτόξευε βλήματα μόνο με τη δύναμη της φωτιάς και του νερού. Ο μεγάλος Φλωρεντίνος πρότεινε ότι ένα μακρύ χάλκινο βαρέλι με πυρήνα, τοποθετημένο σε κλίβανο στο ένα άκρο, θα μπορούσε να εκτοξεύσει ένα βλήμα εάν εγχυόταν λίγο νερό στο διαμέρισμα πίσω από τον πυρήνα όταν ο σωλήνας ζεσταινόταν πολύ. Ο Λεονάρντο πίστευε ότι το νερό σε τόσο υψηλή θερμοκρασία θα εξατμιζόταν πολύ γρήγορα και, γινόμενος ανάλογο της πυρίτιδας, θα έσπρωχνε την οβίδα έξω με μεγάλη ταχύτητα. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ιδέα του ατμοβόλου αποδίδεται στον Αρχιμήδη. Τα αρχαία χειρόγραφα αναφέρουν ότι κατά την πολιορκία των Συρακουσών το 212 π.Χ., ρωμαϊκά πλοία εκτοξεύτηκαν από κανόνια. Αλλά τότε δεν υπήρχε μπαρούτι στην Ευρώπη! Και ο Λεονάρντο ντα Βίντσι πρότεινε ότι ο Αρχιμήδης, του οποίου οι συσκευές υπερασπίζονταν τις Συρακούσες, είχε κανόνια ατμού. Ο Έλληνας μηχανικός Ίωνης Σακκάς αποφάσισε να δοκιμάσει αυτή την ιδέα του ντα Βίντσι. Κατασκεύασε ένα ξύλινο κανόνι, στο πίσω μέρος του οποίου ήταν στερεωμένος ένας λέβητας θερμαινόμενος στους 400°C. Όπως πρότεινε ο Λεονάρντο ντα Βίντσι, τροφοδοτήθηκε νερό σε μια ειδική βαλβίδα, η οποία, εξατμιζόμενη αμέσως, ξέσπασε σε ατμό στο βαρέλι, με αποτέλεσμα ο πυρήνας από σκυρόδεμα στα πειράματα του Σακκά να πετάξει μακριά σε απόσταση 30-40 μέτρων. Φοιτητές από το MIT και συμμετέχοντες στην τηλεοπτική σειρά «MythBusters», αν και χωρίς την επιτυχία του Σακκά. Τον 19ο αιώνα χρησιμοποιήθηκε ξανά ο ατμός, αλλά δεν ήταν δυνατό να δημιουργηθεί ένα πραγματικά έτοιμο όπλο (κανόνι ή πολυβόλο). Το 1826-1829, ο Ρώσος μηχανικός-συνταγματάρχης του Σώματος Σιδηροδρόμων A. Karelin κατασκεύασε ένα χάλκινο πειραματικό ατμοβόλο 7 γραμμών (17,5 mm). Η βολή πραγματοποιήθηκε με σφαίρες μπάλας χρησιμοποιώντας υδρατμούς, ο ρυθμός πυρκαγιάς έφτασε τις 50 σφαίρες ανά λεπτό. Αλλά οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν το 1829 δεν εντυπωσίασαν την «επιτροπή επιλογής», η οποία θεώρησε το όπλο πολύ περίπλοκο για χρήση στο πεδίο. Στο τέλος αυτού του άρθρου, είναι αδύνατο να μην αναφέρουμε το steampunk (αγγλικά: "steampunk", από το "steam" - "steam" και "punk" - "διαμαρτυρία"). Αυτή η κατεύθυνση της επιστημονικής φαντασίας περιγράφει την εποχή του ατμού από τη βικτωριανή Αγγλία (δεύτερο μισό του 19ου αιώνα) και τον πρώιμο καπιταλισμό (αρχές 20ού αιώνα). Αστικά τοπία, χαρακτήρες, δημόσιες διαθέσεις κ.λπ. περιγράφονται ανάλογα. Ο ίδιος ο όρος εμφανίστηκε το 1987. Το είδος steampunk κέρδισε δημοτικότητα μετά την εμφάνιση του μυθιστορήματος "The Difference Engine" των William Gibson και Bruce Sterling (1990). Οι πρόδρομοι του steampunk μπορούν να ονομαστούν Jules Verne και Grigory Adamov. ΣΕ τα τελευταία χρόνιαΈχουν εμφανιστεί πολλές ταινίες steampunk, οι πιο γνωστές από τις οποίες είναι οι «Wild Wild West» (1999), «The Time Machine» (2002), «The League of Extraordinary Gentlemen» (2003) και «Van Helsing» (2004). Το Dieselpunk γειτνιάζει χρονολογικά με το steampunk - ένα είδος που περιγράφει τον τεχνολογικό κόσμο της δεκαετίας του 20-50 του 20ου αιώνα, πολύ κοντά, πρέπει να σημειωθεί, στον τεχνικό κόσμο των αρχών του 20ού αιώνα.

Όλες οι παγκόσμιες ανησυχίες ετοιμάζονται να ξεκινήσουν τη μαζική παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων, τα οποία θα πρέπει να αντικαταστήσουν τα δύσοσμα αυτοκίνητα με κινητήρες εσωτερικής καύσης. Αλλά εκτός από τους ηλεκτρικούς και βενζινοκινητήρες, η ανθρωπότητα γνωρίζει ατμομηχανές και τις γνωρίζει εδώ και αρκετούς αιώνες. Σήμερα θα μιλήσουμε για αυτούς τους άδικα ξεχασμένους βοηθούς του ανθρώπου.

19ος αιώνας? Ή μήπως η πρώτη ατμομηχανή δημιουργήθηκε τον 18ο αιώνα; Μην μαντεύεις, δεν θα μαντέψεις. Τον πρώτο αιώνα π.Χ., δηλ. Πριν από περισσότερα από 2 χιλιάδες χρόνια, η πρώτη ατμομηχανή στην ανθρώπινη ιστορία δημιουργήθηκε από τον Έλληνα μηχανικό Ήρωνα της Αλεξάνδρειας.

Ο κινητήρας ήταν μια μπάλα που περιστρεφόταν γύρω από τον άξονά της υπό την επίδραση του ατμού που διαφεύγει από αυτήν. Είναι αλήθεια ότι οι αρχαίοι Έλληνες είχαν δυσκολία να κατανοήσουν την ουσία της διαδικασίας, έτσι η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας πάγωσε για σχεδόν 1500 χρόνια...

Παιχνίδι ατμού Emperor

Ο Ferdinand Verbst, μέλος της κοινότητας των Ιησουιτών στην Κίνα, κατασκεύασε το πρώτο ατμοκίνητο αυτοκίνητο γύρω στο 1672 ως παιχνίδι για τον Κινέζο Αυτοκράτορα. Το αυτοκίνητο ήταν μικρό σε μέγεθος και δεν μπορούσε να μεταφέρει οδηγό ή επιβάτη, αλλά μπορεί να ήταν το πρώτο ατμοκίνητο όχημα που λειτουργούσε («αυτοκίνητο»). Αλλά αυτό ήταν το πρώτο ατμοκίνητο αυτοκίνητο στην ιστορία της ανθρωπότητας, αν και παιχνιδάκι.

Το έργο του Νεύτωνα

Διάσημοι επιστήμονες εξέτασαν επίσης την ιδέα να αξιοποιήσουν τη δύναμη του ατμού και να δημιουργήσουν μια αυτοκινούμενη άμαξα. Ένα από τα διάσημα τέτοια έργα ήταν το έργο του πληρώματος Isaac Newton. Το πλήρωμα αποτελούνταν από ένα καρότσι εξοπλισμένο με λέβητα ατμού με ακροφύσιο μέσω του οποίου ο οδηγός μπορούσε να απελευθερώσει ατμό χρησιμοποιώντας μια βαλβίδα, επιταχύνοντας έτσι το καρότσι. Αλλά ο μεγάλος επιστήμονας δεν υλοποίησε ποτέ το έργο του· το ατμοκίνητο αυτοκίνητο του Νεύτωνα παρέμεινε στα χαρτιά.

Ο Τόμας Νιούκμαν και η μηχανή άντλησης υπόγειων υδάτων του

Η πρώτη συσκευή που τέθηκε σε εφαρμογή ήταν ο κινητήρας Newkman. Ο Βρετανός Thomas Newcomman σχεδίασε μια ατμομηχανή που ήταν παρόμοια με τις σύγχρονες μηχανές. Ένας κύλινδρος και ένα έμβολο που κινούνταν σε αυτό υπό την επίδραση της πίεσης του ατμού. Ο ατμός παρήχθη σε έναν τεράστιο λέβητα, ο οποίος δεν επέτρεπε σε αυτό το μηχάνημα να χρησιμοποιηθεί με άλλο τρόπο, ως μηχανή άντλησης υπόγειων υδάτων.

Τζέιμς Βατ

Ο Σκωτσέζος James Watt ανέλαβε να βελτιώσει τη μηχανή του Newxman. Παρατήρησε ότι για να μειωθεί η κατανάλωση άνθρακα, ήταν απαραίτητο να διατηρείται συνεχώς υψηλή θερμοκρασία στον κύλινδρο και επίσης να προσαρτηθεί ένας συμπυκνωτής στο μηχάνημα, όπου συγκεντρώνονταν οι απόβλητοι ατμοί, οι οποίοι στη συνέχεια μετατράπηκαν σε νερό και, χρησιμοποιώντας μια αντλία, στάλθηκε ξανά στο λέβητα. Όλα αυτά θα επέτρεπαν την εγκατάσταση του κινητήρα σε ένα πλαίσιο και τη δημιουργία του πρώτου ατμοκίνητου αυτοκινήτου, αλλά ο Watt θεώρησε αυτό το είδος μεταφοράς επικίνδυνο και δεν συμμετείχε σε περαιτέρω ανάπτυξη. Επιπλέον, ο σχεδιαστής έλαβε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το αυτοκίνητό του, το οποίο έγινε εμπόδιο για άλλους σχεδιαστές να δουλέψουν στο πρώτο αυτοκίνητο ατμού.

Όχι ακόμα αυτοκίνητο, αλλά ήδη καρότσι

Δημιουργός του πρώτου αυτοκινούμενου οχήματος ήταν ο Γάλλος Nicolas-Joseph Cugnot. Το 1769, ο εφευρέτης δημιούργησε ένα τρίτροχο καρότσι - το "μικρό καρότσι του Cugno", το οποίο ονομαζόταν επίσης "Fardier". Σύμφωνα με την ιδέα του συγγραφέα, αυτό το παράξενο όχημα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά όπλων. Όχι ακόμα αυτοκίνητο, αλλά ήδη αυτοκινούμενο καρότσι.

Μόνο το κάρο του Cugno είχε πολλές ελλείψεις. Ο κινητήρας ζύγιζε περίπου έναν τόνο, οπότε το καρότσι δύσκολα μπορούσε να ελεγχθεί από δύο άτομα. Ένα άλλο μειονέκτημα του μικρού καροτσιού του Cugno ήταν η χαμηλή αυτονομία του - μόνο ένα χιλιόμετρο. Ο ανεφοδιασμός με τη μορφή νερού στο λέβητα και η πυρκαγιά στο δρόμο όπου μεταφέρθηκε ο λέβητας ήταν πολύ μακροχρόνιες και περίπλοκες διαδικασίες. Η ταχύτητα ήθελε επίσης να είναι καλύτερη, μόλις 4 km/h.

Το κάρο όμως είχε και τα πλεονεκτήματά του. Η μεταφορική ικανότητα ήταν δύο τόνοι, γεγονός που ευχαρίστησε πολύ τους στρατηγούς του γαλλικού αρχηγείου, οι οποίοι διέθεσαν 20 χιλιάδες φράγκα στην Cunya για περαιτέρω εργασίες στο κάρο.

Ο σχεδιαστής χρησιμοποίησε τα χρήματα που έλαβε και η δεύτερη έκδοση του καροτσιού κινούνταν ήδη με ταχύτητες έως και 5-7 χιλιόμετρα την ώρα και η εστία που ήταν εγκατεστημένη κάτω από τον λέβητα επέτρεψε τη διατήρηση της θερμοκρασίας κατά τη μετακίνηση, μάλλον παρά να σταματάς κάθε 15 λεπτά για να ανάψεις φωτιά.

Αυτό το έμβρυο του μελλοντικού αυτοκινήτου προκάλεσε το πρώτο ατύχημα στην ιστορία. Ο τροχός του κάρου μπλοκαρίστηκε και χτύπησε στον τοίχο του σπιτιού.

Παρά τις επιτυχίες του Cugno, οι εργασίες διακόπηκαν για έναν κοινό λόγο: τα χρήματα τελείωσαν. Αλλά προς χαρά μας, το καρότσι του Γάλλου σχεδιαστή έχει διατηρηθεί ακόμα και μπορούμε να το δούμε με τα μάτια μας.

Το ποδήλατο ατμού Roper

Οι εφευρέτες βρίσκονταν σε συνεχή κατάσταση αναζήτησης. Αν ο Cugno κινήθηκε στον δρόμο της δημιουργίας ενός αυτοκινήτου, τότε ο Αμερικανός Sylvester Howard Roper ανέλαβε να δημιουργήσει τη μελλοντική μοτοσυκλέτα. Θα ήταν πιο σωστό να πούμε ποδήλατο ατμού.

Ο Roper τοποθέτησε την ατμομηχανή κάτω από το κάθισμα, με τον ατμό να εξέρχεται ακριβώς πίσω από τη σέλα. Ο έλεγχος ταχύτητας πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας μια λαβή στο τιμόνι. Γυρνώντας το από τον εαυτό του, ο οδηγός αύξησε την ταχύτητα, στρίβοντας προς την αντίθετη κατεύθυνση, έγινε πέδηση.

Οι βόλτες του Roper με την πρώτη μοτοσυκλέτα προκάλεσαν σοκ και αγανάκτηση μεταξύ άλλων, όπως ακριβώς μας εξοργίζουν τώρα οι θορυβώδεις μοτοσυκλέτες. Ακόμη και στην αστυνομία κατήγγειλαν τον Ρόπερ. Ο εφευρέτης σώθηκε από τη φυλακή και πρόστιμο μόνο λόγω της απουσίας νόμου που θα απαγόρευε την οδήγηση δεξιόχειρα ποδηλάτου.

Και ακριβώς όπως οι σύγχρονοι ποδηλάτες, ο Roper, οδηγώντας το ποδήλατο ατμού του, τράκαρε.

Αμφίβιο ατμού

Το Oruktor Amphibolos, το πρώτο αμφίβιο όχημα, αναπτύχθηκε το 1804 από τον Αμερικανό εφευρέτη Oliver Evans. Η γάστρα σε σχήμα βάρκας είχε 4 τροχούς και έναν τροχό κουπί στην πρύμνη. Ήταν μια γιγάντια μηχανή: μήκους εννέα μέτρων και βάρους 15 τόνων.

Omnibus Enterprise

Το μειονέκτημα όλων των πρώτων ατμομηχανών ήταν η χαμηλή χωρητικότητα φορτίου και χαμηλή ταχύτητα. Οι άμαξες με άλογα (omnibuses) ήταν ταχύτερες από την ταχύτερη ατμομηχανή. Οι μηχανικοί μπήκαν σε μάχη με την ιπποδύναμη.

Το πρώτο αυτοκίνητο για οκτώ άτομα σχεδιάστηκε από τον Richard Trevithick. Αλλά το αυτοκίνητο του Ρίτσαρντ δεν ενδιέφερε τους επενδυτές. Τριάντα χρόνια αργότερα, ο Walter Hancock ανέλαβε τη σκυτάλη και δημιούργησε το πρώτο steam omnibus, που ονομάζεται Enterprise. Ένας τόνος νερό, ένας δικύλινδρος κινητήρας, ταχύτητα 32 χιλιόμετρα την ώρα και αυτονομία έως 32 χιλιόμετρα. Αυτό επέτρεψε ακόμη και στην Enterprise να χρησιμοποιηθεί ως εμπορικό όχημα. Και αυτό ήταν ήδη μια επιτυχία για τους εφευρέτες - το πρώτο λεωφορείο οδήγησε στους δρόμους.

Πρώτο αυτοκίνητο

Η πρώτη ατμομηχανή, που δεν έμοιαζε με καροτσάκι, αλλά με κανονικό αυτοκίνητο, σχεδιάστηκε από τους αδελφούς Abner και John Doblow. Η μηχανή Doblov είχε ήδη πολλά εξαρτήματα γνωστά σε εμάς, αλλά περισσότερα για αυτό αργότερα.

Ενώ ήταν ακόμη φοιτητής, ο Abner άρχισε να αναπτύσσει ατμομηχανές στο δικό του εργαστήριο το 1910. Αυτό που κατάφεραν τα αδέρφια ήταν να μειώσουν τον όγκο του νερού. Όπως ίσως θυμάστε, η Enterprise χρησιμοποίησε έναν τόνο νερού. Το μοντέλο Doblov των 90 λίτρων είχε απόθεμα ισχύος έως και μιάμιση χιλιάδες χιλιόμετρα. Οι αδερφοί-εφευρέτες εξόπλισαν τα αυτοκίνητά τους με σύστημα αυτόματης ανάφλεξης. Σήμερα γυρίζουμε το κλειδί για να χτυπήσει μια σπίθα στον κινητήρα. Το σύστημα ανάφλεξης Doblow έγχυε κηροζίνη στο καρμπυρατέρ, όπου αναφλεγόταν και τροφοδοτήθηκε σε ένα θάλαμο κάτω από το λέβητα. Η απαιτούμενη πίεση υδρατμών δημιουργήθηκε σε χρόνο ρεκόρ 90 δευτερολέπτων. 1,5 λεπτό και μπορείτε να ξεκινήσετε. Μπορεί να πείτε ότι παίρνει πολύ χρόνο, αλλά οι ατμομηχανές άλλων σχεδιαστών άρχισαν να κινούνται σε 10 και ακόμη και 30 λεπτά.

Αίσθηση προκάλεσε το εκτεθέν δείγμα του αυτοκινήτου Dolbov σε έκθεση στη Νέα Υόρκη. Μόνο κατά τη διάρκεια της έκθεσης, τα αδέρφια συνέλεξαν παραγγελίες για 5.500 αυτοκίνητα. Αλλά μετά άρχισε το Πρώτο Παγκόσμιος πόλεμος, που προκάλεσε κρίση και έλλειψη μετάλλου στη χώρα και η παραγωγή έπρεπε να ξεχαστεί για λίγο.

Μετά τον πόλεμο, οι Dobles παρουσίασαν στο κοινό ένα νέο, βελτιωμένο μοντέλο ατμοκίνητου αυτοκινήτου. Η απαιτούμενη πίεση στο λέβητα επιτεύχθηκε σε 23 δευτερόλεπτα, η ταχύτητα ήταν 160 χιλιόμετρα την ώρα και σε 10 δευτερόλεπτα το αυτοκίνητο επιτάχυνε στα 120 χιλιόμετρα την ώρα. Ίσως το μόνο μειονέκτημα του αυτοκινήτου ήταν η τιμή του. Εξωπραγματικό για εκείνες τις εποχές, 18 χιλιάδες δολάρια. Το μεγαλύτερο ατμοκίνητο αυτοκίνητο στην ιστορία της ανθρωπότητας κατασκευάστηκε μόνο σε 50 αντίτυπα.

Πιο γρήγορα από τον ατμό

Και πάλι οι αδερφοί-εφευρέτες, αυτή τη φορά οι αδερφοί Stanley, ξεκίνησαν να δημιουργήσουν ένα αυτοκίνητο χρησιμοποιώντας βραστό νερό. Δικα τους αγωνιστικό αυτοκίνητοήταν έτοιμο για άφιξη το 1906. Σε μια παραλία της Φλόριντα, το αυτοκίνητο επιτάχυνε στα 205,4 χιλιόμετρα την ώρα. Εκείνη την εποχή, αυτό ήταν ένα απόλυτο ρεκόρ, ακόμη και για ένα αυτοκίνητο με κινητήρα βενζίνης. Εδώ είναι ένα τηγάνι με ρόδες.

Τα αδέρφια σταμάτησαν μόνο ο τραυματισμός ενός από αυτούς, που έλαβε ως αποτέλεσμα παραβολικού ατυχήματος. Το ρεκόρ ταχύτητας για το αυτοκίνητο των αδερφών Stanley ήταν αξεπέραστο για περισσότερο από έναν αιώνα.

Εμπνευση

Το επόμενο ρεκόρ ταχύτητας σημειώθηκε στις 26 Αυγούστου 2009 σε αυτοκίνητο Inspiration. Το αυτοκίνητο, περισσότερο σαν μαχητικό αεροσκάφος, κινούνταν από δύο στρόβιλους, οι οποίοι περιστρέφονταν χάρη στον ατμό που παρεχόταν με πίεση 40 bar από δώδεκα λέβητες υψηλής απόδοσης. Κάτω από το καπό αυτής της συσκευής κρύβονται 360 ίπποι, κάτι που της επέτρεψε να επιταχύνει στα 225 χιλιόμετρα την ώρα.

ParoRussia

Τα ατμοκίνητα αυτοκίνητα, φυσικά, δεν μπορούσαν να περάσουν από τη Ρωσία. Το πρώτο οικιακό μοντέλο που λειτουργούσε με άνθρακα και νερό το 1830 θα μπορούσε να ήταν το «Bystrokat» του Kazimir Yankevich. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του σχεδιαστή, αυτό το πλοίο θα μπορούσε να επιταχύνει σε ταχύτητα 32 χιλιομέτρων την ώρα. Όμως το αυτοκίνητο έμεινε στα χαρτιά.

Η πρώτη ατμομηχανή δημιουργήθηκε από τον ταλαντούχο Ρώσο αγρότη Fyodor Blinov. Το 1879, έλαβε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας «για ένα ειδικό σχέδιο μιας άμαξας με ατελείωτες ράγες για τη μεταφορά εμπορευμάτων σε αυτοκινητόδρομους και επαρχιακούς δρόμους». Αργότερα, αυτό το αυτοκίνητο μετατράπηκε σε ένα τρακτέρ ατμού κάμπιας, το οποίο ο Blinov δίδαξε επίσης να στρίβει λόγω της διαφοράς στη ροπή σε κάθε πίστα. Αλλά το πνευματικό τέκνο του εφευρέτη δεν εκτιμήθηκε, δόθηκε μόνο ένα μικρό μπόνους.

Τα πρώτα ρωσικά ατμοκίνητα αυτοκίνητα άρχισαν να παράγονται στο εργοστάσιο Dux της Μόσχας. Όσοι συλλέγουν ρετρό μοντέλα γνωρίζουν αυτό το κομψό αυτοκίνητο "Locomobile".

«Τα αυτοκίνητα δεν κάνουν καθόλου θόρυβο, κάτι που ακόμα δεν μπορεί να ειπωθεί για αυτοκίνητα βενζίνης. Ακόμη και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, που οδηγούνται από τον ηλεκτρισμό, αυτή τη δύναμη του μέλλοντος, κάνουν περισσότερο θόρυβο (ή μάλλον, βουητό) από τα αυτοκίνητα ατμού Dux. Ολόκληρος ο μηχανισμός του είναι τόσο απλός και συμπαγής που χωράει κάτω από το κάθισμα και δεν απαιτεί εξαρτήματα που προεξέχουν για την τοποθέτησή του, όπως π.χ. η μύτη των βενζινοκίνητων αυτοκινήτων, δεν έχει αλλαγές ταχυτήτων, ηλεκτρικές μπαταρίες, μαγνητό, εύκολα. σπασμένα μπουζί, με μια λέξη, ό,τι είναι η αιτία των περισσότερων βλαβών και προβλημάτων στα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα», έγραφε το περιοδικό Avtomobil στις αρχές του περασμένου αιώνα.

Οι ταχέως αναπτυσσόμενοι κινητήρες εσωτερικής καύσης που λειτουργούσαν με βενζίνη σηματοδότησε το τέλος της ανάπτυξης των ατμοκίνητων αυτοκινήτων. Οι εφευρέτες προσπάθησαν να αναβιώσουν αυτή την τεχνολογία, αλλά οι ιδέες τους δεν βρήκαν υποστήριξη.

Οι ατμομηχανές χρησιμοποιήθηκαν ως κινητήρες σε αντλιοστάσια, ατμομηχανές, ατμόπλοια, τρακτέρ, ατμοκίνητα αυτοκίνητα και άλλα οχήματα. Οι ατμομηχανές συνέβαλαν στην ευρεία εμπορική χρήση των μηχανών στις επιχειρήσεις και αποτέλεσαν την ενεργειακή βάση της βιομηχανικής επανάστασης του 18ου αιώνα. Αργότερα, οι ατμομηχανές αντικαταστάθηκαν από κινητήρες εσωτερικής καύσης, ατμοστρόβιλους, ηλεκτροκινητήρες και πυρηνικούς αντιδραστήρες, οι οποίοι είναι πιο αποδοτικοί.

Ατμομηχανή σε δράση

Εφεύρεση και ανάπτυξη

Η πρώτη γνωστή συσκευή που κινείται με ατμό περιγράφηκε από τον Ήρωνα της Αλεξάνδρειας τον πρώτο αιώνα - αυτό είναι το λεγόμενο «λουτρό του Ήρωνα» ή «αιολίπυλο». Ο ατμός που διαφεύγει εφαπτομενικά από τα ακροφύσια που συνδέονται με την μπάλα προκάλεσε την περιστροφή της τελευταίας. Υποτίθεται ότι η μετατροπή του ατμού σε μηχανική κίνηση ήταν γνωστή στην Αίγυπτο κατά την περίοδο της ρωμαϊκής κυριαρχίας και χρησιμοποιήθηκε σε απλές συσκευές.

Πρώτοι βιομηχανικοί κινητήρες

Καμία από τις συσκευές που περιγράφονται δεν έχει χρησιμοποιηθεί πραγματικά ως μέσο επίλυσης χρήσιμων προβλημάτων. Η πρώτη ατμομηχανή που χρησιμοποιήθηκε στην παραγωγή ήταν η «πυροσβεστική μηχανή», που σχεδιάστηκε από τον Άγγλο στρατιωτικό μηχανικό Thomas Savery το 1698. Ο Savery έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη συσκευή του το 1698. Ήταν μια αντλία ατμού με έμβολο, και προφανώς όχι πολύ αποδοτική, αφού η θερμότητα του ατμού χάνονταν κάθε φορά κατά την ψύξη του δοχείου, και ήταν αρκετά επικίνδυνο να λειτουργήσει, καθώς λόγω της υψηλής πίεσης ατμού, τα δοχεία και οι σωληνώσεις του κινητήρα μερικές φορές εξερράγησαν . Δεδομένου ότι αυτή η συσκευή μπορούσε να χρησιμοποιηθεί τόσο για την περιστροφή των τροχών ενός μύλου νερού όσο και για την άντληση νερού από τα ορυχεία, ο εφευρέτης την ονόμασε «φίλος του ανθρακωρύχου».

Τότε ο Άγγλος σιδεράς Τόμας Νιούκομεν έδειξε την «ατμοσφαιρική μηχανή» του το 1712, που ήταν η πρώτη ατμομηχανή για την οποία θα μπορούσε να υπάρξει εμπορική ζήτηση. Αυτή ήταν η βελτιωμένη ατμομηχανή της Savery, στην οποία η Newcomen μείωσε σημαντικά την πίεση ατμού λειτουργίας. Το Newcomen μπορεί να βασίστηκε σε περιγραφές των πειραμάτων του Papin που έγιναν στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου, στην οποία μπορεί να είχε πρόσβαση μέσω του μέλους της κοινωνίας Robert Hooke, ο οποίος είχε συνεργαστεί με τον Papen.

Διάγραμμα λειτουργίας της ατμομηχανής της Newcomen.
– Ο ατμός εμφανίζεται με μωβ, το νερό εμφανίζεται με μπλε.
– Οι ανοιχτές βαλβίδες εμφανίζονται με πράσινο χρώμα, οι κλειστές βαλβίδες με κόκκινο

Η πρώτη χρήση του κινητήρα Newcomen ήταν η άντληση νερού από ένα βαθύ ορυχείο. Σε μια αντλία ορυχείου, ο βραχίονας παλινδρόμησης συνδέθηκε με μια ράβδο που κατέβηκε στον άξονα στον θάλαμο της αντλίας. Οι παλινδρομικές κινήσεις της ώσης μεταδίδονταν στο έμβολο της αντλίας, το οποίο παρείχε νερό προς τα πάνω. Οι βαλβίδες των πρώιμων κινητήρων Newcomen άνοιξαν και έκλεισαν χειροκίνητα. Η πρώτη βελτίωση ήταν ο αυτοματισμός των βαλβίδων, οι οποίες κινούνταν από το ίδιο το μηχάνημα. Ο μύθος λέει ότι αυτή η βελτίωση έγινε το 1713 από το αγόρι Χάμφρεϊ Πότερ, που υποτίθεται ότι άνοιγε και έκλεινε τις βαλβίδες. όταν το βαρέθηκε, έδεσε τα χερούλια της βαλβίδας με σχοινιά και πήγε να παίξει με τα παιδιά. Μέχρι το 1715, είχε ήδη δημιουργηθεί ένα σύστημα ελέγχου μοχλού, που κινούνταν από τον μηχανισμό του ίδιου του κινητήρα.

Η πρώτη δικύλινδρη ατμομηχανή κενού της Ρωσίας σχεδιάστηκε από τον μηχανικό I. I. Polzunov το 1763 και κατασκευάστηκε το 1764 για να οδηγεί φυσητήρες στα εργοστάσια Barnaul Kolyvano-Voskresensk.

Ο Humphrey Gainsborough κατασκεύασε ένα μοντέλο ατμομηχανής με συμπυκνωτή τη δεκαετία του 1760. Το 1769, ο Σκωτσέζος μηχανικός James Watt (πιθανώς χρησιμοποιώντας τις ιδέες του Gainsborough) κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τις πρώτες σημαντικές βελτιώσεις στον κινητήρα κενού Newcomen, γεγονός που τον έκανε σημαντικά πιο αποδοτικό στα καύσιμα. Η συμβολή του Watt ήταν να διαχωρίσει τη φάση συμπύκνωσης του κινητήρα κενού σε ξεχωριστό θάλαμο, ενώ το έμβολο και ο κύλινδρος ήταν σε θερμοκρασία ατμού. Ο Watt πρόσθεσε μερικές ακόμη σημαντικές λεπτομέρειες στον κινητήρα του Newcomen: τοποθέτησε ένα έμβολο μέσα στον κύλινδρο για να σπρώξει τον ατμό και μετέτρεψε την παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφική κίνηση ενός κινητήριου τροχού.

Με βάση αυτά τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας, ο Watt κατασκεύασε μια ατμομηχανή στο Μπέρμιγχαμ. Μέχρι το 1782, η ατμομηχανή του Watt ήταν περισσότερο από 3 φορές πιο παραγωγική από τη μηχανή του Newcomen. Η βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα του Watt οδήγησε στη χρήση ατμού στη βιομηχανία. Επιπλέον, σε αντίθεση με τον κινητήρα του Newcomen, ο κινητήρας του Watt επέτρεπε τη μετάδοση περιστροφικής κίνησης, ενώ στα πρώτα μοντέλα ατμομηχανών το έμβολο συνδεόταν με έναν βραχίονα αντί για απευθείας σύνδεση με μια ράβδο σύνδεσης. Αυτή η μηχανή είχε ήδη τα βασικά χαρακτηριστικά των σύγχρονων ατμομηχανών.

Μια περαιτέρω αύξηση στην απόδοση ήταν η χρήση ατμού υψηλής πίεσης (Αμερικανός Oliver Evans και Άγγλος Richard Trevithick). Ο R. Trevithick κατασκεύασε με επιτυχία βιομηχανικούς μονόχρονους κινητήρες υψηλής πίεσης γνωστούς ως "Cornish engines". Λειτουργούσαν σε πίεση 50 psi, ή 345 kPa (3.405 ατμόσφαιρες). Ωστόσο, με την αυξανόμενη πίεση, υπήρχε επίσης μεγαλύτερος κίνδυνος εκρήξεων σε μηχανήματα και λέβητες, που οδήγησαν αρχικά σε πολυάριθμα ατυχήματα. Από αυτή την άποψη, τα περισσότερα σημαντικό στοιχείοΤο μηχάνημα υψηλής πίεσης είχε μια βαλβίδα ασφαλείας που απελευθέρωνε την υπερβολική πίεση. Η αξιόπιστη και ασφαλής λειτουργία ξεκίνησε μόνο με τη συσσώρευση εμπειρίας και την τυποποίηση των διαδικασιών για την κατασκευή, λειτουργία και συντήρηση του εξοπλισμού.

Ο Γάλλος εφευρέτης Nicolas-Joseph Cugnot παρουσίασε το πρώτο λειτουργικό αυτοκινούμενο ατμοκίνητο όχημα το 1769: το "fardier à vapeur" (άμαξα ατμού). Ίσως η εφεύρεσή του μπορεί να θεωρηθεί το πρώτο αυτοκίνητο. Το αυτοκινούμενο ατμοκίνητο τρακτέρ αποδείχθηκε πολύ χρήσιμο ως κινητή πηγή μηχανικής ενέργειας που οδηγούσε άλλες γεωργικές μηχανές: αλωνιστές, πρέσες, κ.λπ. Φιλαδέλφεια (Πενσυλβάνια) και Μπέρλινγκτον (πολιτεία της Νέας Υόρκης). Μετέφερε 30 επιβάτες και ταξίδευε με ταχύτητα 7-8 μίλια την ώρα. Το ατμόπλοιο του J. Fitch δεν είχε εμπορική επιτυχία επειδή η διαδρομή του συναγωνιζόταν έναν καλό χερσαίο δρόμο. Το 1802, ο Σκωτσέζος μηχανικός William Symington κατασκεύασε ένα ανταγωνιστικό ατμόπλοιο και το 1807, ο Αμερικανός μηχανικός Robert Fulton χρησιμοποίησε την ατμομηχανή του Watt για να τροφοδοτήσει το πρώτο εμπορικά επιτυχημένο ατμόπλοιο. Στις 21 Φεβρουαρίου 1804, η πρώτη αυτοκινούμενη σιδηροδρομική ατμομηχανή, που κατασκευάστηκε από τον Richard Trevithick, εκτέθηκε στο Penydarren Ironworks στο Merthyr Tydfil στη Νότια Ουαλία.

Παλινδρομικές ατμομηχανές

Οι παλινδρομικοί κινητήρες χρησιμοποιούν την ισχύ ατμού για να μετακινήσουν ένα έμβολο σε έναν σφραγισμένο θάλαμο ή κύλινδρο. Η παλινδρομική δράση του εμβόλου μπορεί να μετατραπεί μηχανικά σε γραμμική κίνηση αντλιών εμβόλου ή σε περιστροφική κίνηση για να κινήσει περιστρεφόμενα μέρη εργαλειομηχανών ή τροχών οχημάτων.

Μηχανές κενού

Οι πρώιμες ατμομηχανές ονομάζονταν αρχικά «πυροσβεστικές» και επίσης «ατμοσφαιρικές» ή «συμπυκνωτικές» μηχανές του Watt. Εργάστηκαν με βάση την αρχή του κενού και επομένως είναι επίσης γνωστοί ως «κινητήρες κενού». Τέτοιες μηχανές λειτούργησαν για την κίνηση εμβολοφόρων αντλιών, σε κάθε περίπτωση, δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι χρησιμοποιήθηκαν για άλλους σκοπούς. Όταν λειτουργεί μια ατμομηχανή τύπου κενού, στην αρχή της διαδρομής, εισέρχεται ατμός χαμηλής πίεσης στον θάλαμο εργασίας ή στον κύλινδρο. Στη συνέχεια, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει και ο ατμός ψύχεται με συμπύκνωση. Σε έναν κινητήρα Newcomen, το νερό ψύξης ψεκάζεται απευθείας στον κύλινδρο και το συμπύκνωμα αποστραγγίζεται σε έναν συλλέκτη συμπυκνωμάτων. Αυτό δημιουργεί ένα κενό στον κύλινδρο. Η ατμοσφαιρική πίεση στο πάνω μέρος του κυλίνδρου πιέζει το έμβολο και το αναγκάζει να κινηθεί προς τα κάτω, δηλαδή τη διαδρομή εργασίας.

Η συνεχής ψύξη και επαναθέρμανση του κυλίνδρου εργασίας της μηχανής ήταν πολύ σπάταλη και αναποτελεσματική, ωστόσο, αυτές οι ατμομηχανές επέτρεψαν την άντληση νερού από μεγαλύτερα βάθη από ό,τι ήταν δυνατό πριν από την εισαγωγή τους. Το έτος εμφανίστηκε μια έκδοση της ατμομηχανής, που δημιουργήθηκε από τον Watt σε συνεργασία με τον Matthew Boulton, η κύρια καινοτομία της οποίας ήταν η αφαίρεση της διαδικασίας συμπύκνωσης σε έναν ειδικό ξεχωριστό θάλαμο (συμπυκνωτή). Αυτός ο θάλαμος τοποθετήθηκε σε ένα λουτρό με κρύο νερό και συνδέθηκε με τον κύλινδρο μέσω ενός σωλήνα που κλείνει με μια βαλβίδα. Μια ειδική μικρή αντλία κενού (πρωτότυπο μιας αντλίας συμπυκνώματος) προσαρτήθηκε στον θάλαμο συμπύκνωσης, κινούμενη από έναν βραχίονα στροφέα και χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση του συμπυκνώματος από τον συμπυκνωτή. Το ζεστό νερό που προέκυψε τροφοδοτήθηκε από μια ειδική αντλία (πρωτότυπο της αντλίας τροφοδοσίας) πίσω στο λέβητα. Μια άλλη ριζική καινοτομία ήταν το κλείσιμο του άνω άκρου του κυλίνδρου εργασίας, που τώρα περιείχε ατμό χαμηλής πίεσης στο πάνω μέρος. Ο ίδιος ατμός υπήρχε και στο διπλό χιτώνιο του κυλίνδρου, διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία του. Καθώς το έμβολο κινούνταν προς τα πάνω, ο ατμός αυτός μεταφερόταν μέσω ειδικών σωλήνων στο κάτω μέρος του κυλίνδρου για να υποστεί συμπύκνωση κατά την επόμενη διαδρομή. Το μηχάνημα, στην πραγματικότητα, έπαψε να είναι «ατμοσφαιρικό», και η ισχύς του πλέον εξαρτιόταν από τη διαφορά πίεσης μεταξύ του ατμού χαμηλής πίεσης και του κενού που μπορούσε να επιτευχθεί. Στην ατμομηχανή του Newcomen, το έμβολο λιπάνθηκε με μικρή ποσότητα νερού που χύθηκε από πάνω του· στη μηχανή του Watt, αυτό έγινε αδύνατο, καθώς υπήρχε πλέον ατμός στο πάνω μέρος του κυλίνδρου· ήταν απαραίτητο να μεταβείτε στη λίπανση με ένα μείγμα λίπους και λαδιού. Το ίδιο λιπαντικό χρησιμοποιήθηκε στη στεγανοποίηση της ράβδου του κυλίνδρου.

Οι ατμομηχανές κενού, παρά τους προφανείς περιορισμούς της απόδοσής τους, ήταν σχετικά ασφαλείς και χρησιμοποιούσαν ατμό χαμηλής πίεσης, κάτι που ήταν αρκετά συνεπές με το γενικό χαμηλό επίπεδο τεχνολογίας του λέβητα τον 18ο αιώνα. Η ισχύς του μηχανήματος περιοριζόταν από τη χαμηλή πίεση ατμού, το μέγεθος του κυλίνδρου, τον ρυθμό καύσης του καυσίμου και την εξάτμιση του νερού στο λέβητα, καθώς και το μέγεθος του συμπυκνωτή. Η μέγιστη θεωρητική απόδοση περιορίστηκε από τη σχετικά μικρή διαφορά θερμοκρασίας και στις δύο πλευρές του εμβόλου. Αυτό έκανε τις μηχανές κενού που προορίζονται για βιομηχανική χρήση πολύ μεγάλες και ακριβές.

Συμπίεση

Το παράθυρο εξόδου του κυλίνδρου της ατμομηχανής κλείνει ελαφρώς νωρίτερα από ό,τι το έμβολο φτάσει στην ακραία θέση του, γεγονός που αφήνει μια ορισμένη ποσότητα αποβλήτων ατμού στον κύλινδρο. Αυτό σημαίνει ότι στον κύκλο εργασίας υπάρχει μια φάση συμπίεσης, η οποία σχηματίζει το λεγόμενο «μαξιλάρι ατμού», επιβραδύνοντας την κίνηση του εμβόλου στις ακραίες θέσεις του. Επιπλέον, αυτό εξαλείφει την ξαφνική πτώση πίεσης στην αρχή της φάσης εισαγωγής όταν εισέρχεται φρέσκος ατμός στον κύλινδρο.

Προκαταβολή

Το περιγραφόμενο φαινόμενο «μαξιλαριού ατμού» ενισχύεται επίσης από το γεγονός ότι η εισαγωγή φρέσκου ατμού στον κύλινδρο ξεκινά λίγο νωρίτερα από ό,τι το έμβολο φτάσει στην ακραία θέση του, δηλαδή υπάρχει κάποια πρόοδος της εισαγωγής. Αυτή η προώθηση είναι απαραίτητη, ώστε πριν το έμβολο ξεκινήσει τη διαδρομή εργασίας του υπό την επίδραση φρέσκου ατμού, ο ατμός θα έχει χρόνο να γεμίσει τον νεκρό χώρο που προέκυψε ως αποτέλεσμα της προηγούμενης φάσης, δηλαδή τα κανάλια εισαγωγής-εξαγωγής και όγκος κυλίνδρου που δεν χρησιμοποιείται για την κίνηση του εμβόλου.

Απλή επέκταση

Η απλή διαστολή προϋποθέτει ότι ο ατμός λειτουργεί μόνο όταν διαστέλλεται στον κύλινδρο και ο ατμός της εξάτμισης απελευθερώνεται απευθείας στην ατμόσφαιρα ή εισέρχεται σε ειδικό συμπυκνωτή. Η υπολειπόμενη θερμότητα του ατμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για τη θέρμανση ενός δωματίου ή οχήματος, καθώς και για την προθέρμανση του νερού που εισέρχεται στο λέβητα.

Χημική ένωση

Κατά τη διαδικασία διαστολής στον κύλινδρο μιας μηχανής υψηλής πίεσης, η θερμοκρασία του ατμού πέφτει ανάλογα με τη διαστολή του. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας (αδιαβατική διαδικασία), αποδεικνύεται ότι ο ατμός εισέρχεται στον κύλινδρο σε υψηλότερη θερμοκρασία από ό,τι εξέρχεται από αυτόν. Τέτοιες αλλαγές θερμοκρασίας στον κύλινδρο οδηγούν σε μείωση της απόδοσης της διαδικασίας.

Μία από τις μεθόδους αντιμετώπισης αυτής της διαφοράς θερμοκρασίας προτάθηκε το 1804 από τον Άγγλο μηχανικό Άρθουρ Γουλφ, ο οποίος κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σύνθετη ατμομηχανή υψηλής πίεσης Wulf. Σε αυτό το μηχάνημα, ο ατμός υψηλής θερμοκρασίας από έναν λέβητα ατμού εισήλθε σε έναν κύλινδρο υψηλής πίεσης και στη συνέχεια ο ατμός που εξαντλήθηκε από αυτόν σε χαμηλότερη θερμοκρασία και πίεση εισήλθε στον κύλινδρο (ή στους κυλίνδρους) χαμηλής πίεσης. Αυτό μείωσε τη διαφορά θερμοκρασίας σε κάθε κύλινδρο, γεγονός που μείωσε συνολικά τις απώλειες θερμοκρασίας και βελτίωσε τη συνολική απόδοση της ατμομηχανής. Ο ατμός χαμηλής πίεσης είχε μεγαλύτερο όγκο και επομένως απαιτούσε μεγαλύτερο όγκο κυλίνδρου. Επομένως, στις σύνθετες μηχανές, οι κύλινδροι χαμηλής πίεσης είχαν μεγαλύτερη διάμετρο (και μερικές φορές μεγαλύτερη) από τους κυλίνδρους υψηλής πίεσης.

Αυτή η διάταξη είναι επίσης γνωστή ως «διπλή διαστολή» επειδή η διαστολή του ατμού συμβαίνει σε δύο στάδια. Μερικές φορές ένας κύλινδρος υψηλής πίεσης συνδεόταν με δύο κυλίνδρους χαμηλής πίεσης, με αποτέλεσμα τρεις κυλίνδρους περίπου ίσου μεγέθους. Αυτό το σχήμα ήταν πιο εύκολο να εξισορροπηθεί.

Οι μηχανές σύνθεσης διπλού κυλίνδρου μπορούν να ταξινομηθούν ως:

• Διασταυρούμενη ένωση- Οι κύλινδροι βρίσκονται κοντά, τα κανάλια ατμοαγωγών τους διασταυρώνονται.
• Διαδοχική ένωση- Οι κύλινδροι είναι διατεταγμένοι σε σειρά και χρησιμοποιούν μία ράβδο.
• Γωνιακή ένωση- Οι κύλινδροι βρίσκονται σε γωνία μεταξύ τους, συνήθως 90 μοιρών, και λειτουργούν σε έναν στρόφαλο.

Μετά τη δεκαετία του 1880, οι σύνθετες ατμομηχανές έγιναν ευρέως διαδεδομένες στην κατασκευή και τις μεταφορές και έγιναν ουσιαστικά ο μόνος τύπος που χρησιμοποιήθηκε στα ατμόπλοια. Η χρήση τους σε ατμομηχανές δεν έγινε τόσο διαδεδομένη επειδή αποδείχτηκε ότι ήταν πολύ περίπλοκες, εν μέρει λόγω των δύσκολων συνθηκών λειτουργίας των ατμομηχανών στις σιδηροδρομικές μεταφορές. Αν και οι σύνθετες ατμομηχανές δεν έγιναν ποτέ ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο (ειδικά στο Ηνωμένο Βασίλειο, όπου ήταν πολύ λίγες και δεν χρησιμοποιήθηκαν καθόλου μετά τη δεκαετία του 1930), κέρδισαν κάποια δημοτικότητα σε πολλές χώρες.

Πολλαπλή επέκταση

Απλοποιημένο διάγραμμα ατμομηχανής τριπλής διαστολής.
Ατμός υψηλής πίεσης (κόκκινο) από το λέβητα περνά μέσα από το μηχάνημα, εξέρχεται στον συμπυκνωτή σε χαμηλή πίεση (μπλε).

Μια λογική εξέλιξη του σύνθετου σχήματος ήταν η προσθήκη πρόσθετων σταδίων επέκτασης σε αυτό, τα οποία αύξησαν την αποτελεσματικότητα της εργασίας. Το αποτέλεσμα ήταν ένα σχήμα πολλαπλής επέκτασης γνωστό ως μηχανές τριπλής ή ακόμα και τετραπλής επέκτασης. Τέτοιες ατμομηχανές χρησιμοποιούσαν μια σειρά από κυλίνδρους διπλής ενέργειας, ο όγκος των οποίων αυξανόταν με κάθε στάδιο. Μερικές φορές, αντί να αυξηθεί ο όγκος των κυλίνδρων χαμηλής πίεσης, χρησιμοποιήθηκε αύξηση του αριθμού τους, όπως ακριβώς σε ορισμένες σύνθετες μηχανές.

Η εικόνα στα δεξιά δείχνει τη λειτουργία μιας ατμομηχανής τριπλής διαστολής. Ο ατμός περνά μέσα από το μηχάνημα από αριστερά προς τα δεξιά. Το μπλοκ βαλβίδων κάθε κυλίνδρου βρίσκεται στα αριστερά του αντίστοιχου κυλίνδρου.

Η εμφάνιση αυτού του τύπου ατμομηχανής έγινε ιδιαίτερα σημαντική για τον στόλο, καθώς οι απαιτήσεις μεγέθους και βάρους για τους κινητήρες πλοίων δεν ήταν πολύ αυστηρές και το πιο σημαντικό, αυτός ο σχεδιασμός διευκόλυνε τη χρήση ενός συμπυκνωτή που επιστρέφει τον ατμό με τη μορφή φρέσκο ​​νερό πίσω στο λέβητα (χρησιμοποιήστε αλατισμένο θαλασσινό νερό ήταν αδύνατο να τροφοδοτήσετε τους λέβητες). Οι επίγειες ατμομηχανές συνήθως δεν είχαν προβλήματα με την παροχή νερού και ως εκ τούτου μπορούσαν να απελευθερώσουν ατμό αποβλήτων στην ατμόσφαιρα. Επομένως, ένα τέτοιο σχέδιο ήταν λιγότερο σχετικό για αυτούς, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη την πολυπλοκότητα, το μέγεθος και το βάρος του. Η κυριαρχία των ατμομηχανών πολλαπλής επέκτασης έληξε μόνο με την εμφάνιση και την ευρεία χρήση των ατμοστροβίλων. Ωστόσο, οι σύγχρονοι ατμοστρόβιλοι χρησιμοποιούν την ίδια αρχή της διαίρεσης της ροής σε κυλίνδρους υψηλής, μέσης και χαμηλής πίεσης.

Ατμομηχανές άμεσης ροής

Οι ατμομηχανές άπαξ προέκυψαν ως αποτέλεσμα μιας προσπάθειας να ξεπεραστεί ένα μειονέκτημα που είναι εγγενές ατμομηχανέςμε παραδοσιακή διανομή ατμού. Το γεγονός είναι ότι ο ατμός σε μια συμβατική ατμομηχανή αλλάζει συνεχώς την κατεύθυνση της κίνησής του, καθώς το ίδιο παράθυρο σε κάθε πλευρά του κυλίνδρου χρησιμοποιείται τόσο για την εισαγωγή όσο και για την εξαγωγή ατμού. Όταν ο ατμός εξαγωγής φεύγει από τον κύλινδρο, ψύχει τα τοιχώματά του και τα κανάλια διανομής ατμού. Ο φρέσκος ατμός, κατά συνέπεια, ξοδεύει ένα ορισμένο ποσό ενέργειας για τη θέρμανση τους, γεγονός που οδηγεί σε πτώση της απόδοσης. Οι ατμομηχανές μιας φοράς έχουν ένα πρόσθετο παράθυρο, το οποίο ανοίγει από το έμβολο στο τέλος κάθε φάσης και μέσω του οποίου ο ατμός φεύγει από τον κύλινδρο. Αυτό αυξάνει την απόδοση του μηχανήματος επειδή ο ατμός κινείται προς μία κατεύθυνση και η κλίση θερμοκρασίας των τοιχωμάτων του κυλίνδρου παραμένει λίγο-πολύ σταθερή. Οι μηχανές απλής διαστολής άμεσης ροής παρουσιάζουν περίπου την ίδια απόδοση με τις σύνθετες μηχανές με συμβατική κατανομή ατμού. Επιπλέον, μπορούν να λειτουργούν σε υψηλότερες ταχύτητες και επομένως, πριν από την εμφάνιση των ατμοστρόβιλων, χρησιμοποιούνταν συχνά για την κίνηση ηλεκτρικών γεννητριών που απαιτούσαν υψηλές ταχύτητες περιστροφής.

Οι ατμομηχανές άμεσης ροής διατίθενται σε τύπους μονής και διπλής δράσης.

Ατμοστρόβιλοι

Ένας ατμοστρόβιλος αποτελείται από μια σειρά περιστρεφόμενων δίσκων τοποθετημένων σε έναν μόνο άξονα, που ονομάζεται στροφέας στροβίλου, και μια σειρά εναλλασσόμενων σταθερών δίσκων τοποθετημένων σε μια βάση, που ονομάζεται στάτορας. Οι δίσκοι του ρότορα έχουν λεπίδες στο εξωτερικό· ατμός παρέχεται σε αυτά τα πτερύγια και περιστρέφει τους δίσκους. Οι δίσκοι στάτορα έχουν παρόμοια πτερύγια τοποθετημένα σε αντίθετες γωνίες, τα οποία χρησιμεύουν για να ανακατευθύνουν τη ροή του ατμού στους ακόλουθους δίσκους ρότορα. Κάθε δίσκος ρότορα και ο αντίστοιχος δίσκος στάτορα ονομάζονται στάδιο στροβίλου. Ο αριθμός και το μέγεθος των σταδίων κάθε τουρμπίνας επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να μεγιστοποιείται η ωφέλιμη ενέργεια του ατμού της ταχύτητας και της πίεσης που του παρέχεται. Ο ατμός της εξάτμισης που βγαίνει από τον στρόβιλο εισέρχεται στον συμπυκνωτή. Οι στρόβιλοι περιστρέφονται με πολύ υψηλές ταχύτητες, και επομένως χρησιμοποιούνται ειδικά κιβώτια μείωσης κατά τη μεταφορά της περιστροφής σε άλλο εξοπλισμό. Επιπλέον, οι στρόβιλοι δεν μπορούν να αλλάξουν την κατεύθυνση της περιστροφής τους και συχνά απαιτούν πρόσθετους μηχανισμούς αντιστροφής (μερικές φορές χρησιμοποιούνται πρόσθετα στάδια αντίστροφης περιστροφής).

Οι στρόβιλοι μετατρέπουν την ενέργεια του ατμού απευθείας σε περιστροφή και δεν απαιτούν πρόσθετους μηχανισμούς για τη μετατροπή της παλινδρομικής κίνησης σε περιστροφή. Επιπλέον, οι τουρμπίνες είναι πιο συμπαγείς από τις παλινδρομικές μηχανές και έχουν σταθερή δύναμη στον άξονα εξόδου. Επειδή οι τουρμπίνες είναι απλούστερες στο σχεδιασμό, απαιτούν γενικά λιγότερη συντήρηση.

Άλλοι τύποι ατμομηχανών

Εφαρμογή

Οι ατμομηχανές μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με την εφαρμογή τους ως εξής:

Σταθερές μηχανές

Σφυρί ατμού

Ατμομηχανή σε ένα παλιό εργοστάσιο ζάχαρης, Κούβα

Οι σταθερές ατμομηχανές μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους ανάλογα με τον τρόπο χρήσης τους:

• Μηχανές μεταβλητού τρόπου λειτουργίας, που περιλαμβάνουν μηχανές ελασματουργίας, βαρούλκα ατμού και παρόμοιες συσκευές, οι οποίες πρέπει συχνά να σταματούν και να αλλάζουν κατεύθυνση περιστροφής.
• Ηλεκτροκίνητα μηχανήματα που σπάνια σταματούν και δεν πρέπει να αλλάζουν φορά περιστροφής. Αυτά περιλαμβάνουν ενεργειακούς κινητήρες σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, καθώς και βιομηχανικούς κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε εργοστάσια, εργοστάσια και καλωδιακούς σιδηροδρόμους πριν από την ευρεία υιοθέτηση της ηλεκτρικής έλξης. Οι κινητήρες χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται σε θαλάσσια μοντέλα και σε ειδικές συσκευές.

Ένα βαρούλκο ατμού είναι ουσιαστικά ένας σταθερός κινητήρας, αλλά είναι τοποθετημένος σε ένα πλαίσιο στήριξης ώστε να μπορεί να μετακινηθεί. Μπορεί να ασφαλιστεί με ένα καλώδιο σε μια άγκυρα και να μετακινηθεί με τη δική του έλξη σε μια νέα θέση.

Οχήματα μεταφοράς

Οι ατμομηχανές χρησιμοποιήθηκαν για την τροφοδοσία διαφόρων τύπων οχημάτων, μεταξύ των οποίων:

• Χερσαία οχήματα:
  • Ατμόλουτρο
  • Ατμοτρακτέρ
  • Φτυάρι ατμού, και μάλιστα
• Ατμοπλάνο.

Στη Ρωσία, η πρώτη ατμομηχανή σε λειτουργία κατασκευάστηκε από τους E. A. και M. E. Cherepanov στο εργοστάσιο Nizhny Tagil το 1834 για τη μεταφορά μεταλλεύματος. Έφτασε σε ταχύτητα 13 βερστ την ώρα και μετέφερε περισσότερα από 200 poods (3,2 τόνους) φορτίου. Το μήκος του πρώτου σιδηροδρόμου ήταν 850 μ.

Πλεονεκτήματα των ατμομηχανών

Το κύριο πλεονέκτημα των ατμομηχανών είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν σχεδόν οποιαδήποτε πηγή θερμότητας για να τη μετατρέψουν σε μηχανική εργασία. Αυτό τους διακρίνει από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, κάθε τύπος των οποίων απαιτεί τη χρήση συγκεκριμένου τύπου καυσίμου. Αυτό το πλεονέκτημα είναι πιο αισθητό στη χρήση της πυρηνικής ενέργειας, καθώς ένας πυρηνικός αντιδραστήρας δεν είναι σε θέση να παράγει μηχανική ενέργεια, αλλά παράγει μόνο θερμότητα, η οποία χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού για την κίνηση ατμομηχανών (συνήθως ατμοστρόβιλους). Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες πηγές θερμότητας που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κινητήρες εσωτερικής καύσης, όπως η ηλιακή ενέργεια. Μια ενδιαφέρουσα κατεύθυνση είναι η χρήση ενέργειας από διαφορές θερμοκρασίας στον Παγκόσμιο Ωκεανό σε διαφορετικά βάθη.

Παρόμοιες ιδιότητες έχουν και άλλοι τύποι κινητήρων εξωτερικής καύσης, όπως ο κινητήρας Stirling, ο οποίος μπορεί να προσφέρει πολύ υψηλή απόδοση, αλλά έχει σημαντικά μεγαλύτερο βάρος και μέγεθος από τους σύγχρονους τύπους ατμομηχανών.

Οι ατμομηχανές έχουν καλή απόδοση μεγάλα υψόμετρα, αφού η απόδοσή τους δεν μειώνεται λόγω χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης. Οι ατμομηχανές εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορεινές περιοχές Λατινική Αμερική, παρά το γεγονός ότι σε επίπεδες περιοχές είχαν αντικατασταθεί εδώ και πολύ καιρό από περισσότερα σύγχρονους τύπουςατμομηχανές.

Στην Ελβετία (Brienz Rothorn) και στην Αυστρία (Schafberg Bahn), οι νέες ατμομηχανές που χρησιμοποιούν ξηρό ατμό έχουν αποδείξει την αποτελεσματικότητά τους. Αυτός ο τύπος ατμομηχανής αναπτύχθηκε με βάση τα μοντέλα Swiss Locomotive and Machine Works (SLM), με πολλές σύγχρονες βελτιώσεις όπως η χρήση ρουλεμάν κυλίνδρων, σύγχρονη θερμομόνωση, καύση ελαφρών κλασμάτων πετρελαίου ως καύσιμο, βελτιωμένες γραμμές ατμού κ.λπ. . Ως αποτέλεσμα, τέτοιες ατμομηχανές έχουν 60% χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου και σημαντικά χαμηλότερες απαιτήσεις συντήρησης. Οι οικονομικές ιδιότητες τέτοιων μηχανών είναι συγκρίσιμες με τις σύγχρονες ντίζελ και ηλεκτρικές ατμομηχανές.

Επιπλέον, οι ατμομηχανές είναι πολύ ελαφρύτερες από τις ντίζελ και τις ηλεκτρικές, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους ορεινούς σιδηρόδρομους. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των ατμομηχανών είναι ότι δεν απαιτούν μετάδοση, μεταδίδοντας δύναμη απευθείας στους τροχούς.

Αποδοτικότητα

Ο συντελεστής απόδοσης (απόδοσης) μιας θερμικής μηχανής μπορεί να οριστεί ως ο λόγος της χρήσιμης μηχανικής εργασίας προς τη δαπανημένη ποσότητα θερμότητας που περιέχεται στο καύσιμο. Η υπόλοιπη ενέργεια απελευθερώνεται μέσα περιβάλλονμε τη μορφή θερμότητας. Η απόδοση μιας θερμικής μηχανής είναι

,

Η συσσώρευση νέων πρακτικών γνώσεων τον 16ο-17ο αιώνα οδήγησε σε πρωτοφανείς προόδους στην ανθρώπινη σκέψη. Οι τροχοί του νερού και του ανέμου περιστρέφουν τις εργαλειομηχανές, θέτουν σε κίνηση τη φυσούνα του σιδερά, βοηθούν τους μεταλλουργούς να σηκώσουν μετάλλευμα από ορυχεία, δηλαδή εκεί όπου τα ανθρώπινα χέρια δεν μπορούν να αντεπεξέλθουν στη σκληρή δουλειά, το νερό και η αιολική ενέργεια έρχονται να τους βοηθήσουν. Τα κύρια τεχνολογικά επιτεύγματα εκείνης της εποχής δεν οφείλονταν τόσο στους επιστήμονες και την επιστήμη, αλλά στην επίπονη εργασία των ειδικευμένων εφευρετών. Τα επιτεύγματα στην τεχνολογία εξόρυξης και στην εξόρυξη διαφόρων μεταλλευμάτων και ορυκτών ήταν ιδιαίτερα μεγάλα. Ήταν απαραίτητο να σηκώνεται το εξορυσσόμενο μετάλλευμα ή ο άνθρακας από το ορυχείο, να αντλείται συνεχώς τα υπόγεια ύδατα που πλημμύριζαν το ορυχείο, να παρέχεται συνεχώς αέρας στο ορυχείο και απαιτούνταν μια ποικιλία άλλων εργασιών έντασης εργασίας για να μην σταματήσει η παραγωγή . Έτσι, η αναπτυσσόμενη βιομηχανία απαιτούσε ολοένα και περισσότερη ενέργεια και εκείνη την εποχή μπορούσε να παρέχεται κυρίως από υδάτινους τροχούς. Έχουν ήδη μάθει πώς να τα κατασκευάζουν αρκετά δυνατά. Λόγω της αύξησης της ισχύος των τροχών, το μέταλλο άρχισε να χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως για άξονες και ορισμένα άλλα μέρη. Στη Γαλλία, στον ποταμό Σηκουάνα το 1682, ο πλοίαρχος R. Salem, υπό την ηγεσία του A. de Ville, κατασκεύασε τη μεγαλύτερη εγκατάσταση για εκείνη την εποχή, αποτελούμενη από 13 τροχούς με διάμετρο 8 m, που χρησίμευαν για να οδηγήσουν πάνω από 200 αντλίες που παρείχαν νερό σε ύψος άνω των 160 m και παρείχαν νερό για συντριβάνια στις Βερσαλλίες και το Marly. Οι πρώτοι μύλοι βαμβακιού χρησιμοποιούσαν υδραυλικό κινητήρα. Οι κλωστικές μηχανές του Arkwright τροφοδοτούνταν από το νερό από την αρχή. Ωστόσο, οι υδατοτροχοί μπορούσαν να εγκατασταθούν μόνο σε ποτάμι, κατά προτίμηση βαθύ και γρήγορο. Και αν ένα εργοστάσιο κλωστοϋφαντουργίας ή μεταλλουργίας μπορούσε ακόμα να κατασκευαστεί στις όχθες του ποταμού, τότε τα κοιτάσματα μεταλλεύματος ή οι ραφές άνθρακα έπρεπε να αναπτυχθούν μόνο στις τοποθεσίες τους. Και για να αντληθεί το υπόγειο νερό που πλημμύρισε το ορυχείο και να ανυψώσει το εξορυσσόμενο μετάλλευμα ή τον άνθρακα στην επιφάνεια, χρειαζόταν επίσης ενέργεια. Επομένως, σε ορυχεία μακριά από ποτάμια, έπρεπε να χρησιμοποιείται μόνο ζωική ενέργεια.

Ο ιδιοκτήτης ενός αγγλικού ορυχείου το 1702 αναγκάστηκε να κρατήσει 500 άλογα για να λειτουργήσει αντλίες που αντλούσαν νερό από το ορυχείο, κάτι που ήταν πολύ ασύμφορο.

Η αναπτυσσόμενη βιομηχανία απαιτούσε ισχυρούς νέους τύπους κινητήρων που θα επέτρεπαν τη δημιουργία παραγωγής οπουδήποτε. Η πρώτη ώθηση για τη δημιουργία νέων κινητήρων που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν οπουδήποτε, ανεξάρτητα από το αν υπήρχε ποτάμι κοντά ή όχι, ήταν ακριβώς η ανάγκη για αντλίες και ανελκυστήρες στη μεταλλουργία και την εξόρυξη.

Η ικανότητα του ατμού να παράγει μηχανικό έργο είναι γνωστή από παλιά στον άνθρωπο. Τα πρώτα ίχνη της πραγματικής ευφυούς χρήσης του ατμού στη μηχανική αναφέρονται το 1545 στην Ισπανία, όταν ένας πλοίαρχος του ναυτικού

Ο Blasco de Garay κατασκεύασε μια μηχανή με τη βοήθεια της οποίας έθεσε σε κίνηση τους πλευρικούς τροχούς κουπιών ενός πλοίου και η οποία, με εντολή του Charles V, δοκιμάστηκε για πρώτη φορά στο λιμάνι της Βαρκελώνης όταν μετέφερε 4.000 κουντόνια φορτίου με πλοίο τρία ναυτικά μίλια σε δύο ώρες. Ο εφευρέτης ανταμείφθηκε, αλλά το ίδιο το μηχάνημα παρέμεινε αχρησιμοποίητο και έπεσε στη λήθη.

Στα τέλη του 17ου αιώνα, σε χώρες με την πιο ανεπτυγμένη μεταποιητική παραγωγή, γεννήθηκαν στοιχεία νέας τεχνολογίας μηχανών που χρησιμοποιούν τις ιδιότητες και τη δύναμη των υδρατμών.

Οι πρώτες προσπάθειες για τη δημιουργία μιας θερμικής μηχανής συνδέθηκαν με την ανάγκη άντλησης νερού από ορυχεία όπου εξορύσσονταν καύσιμα. Το 1698, ο Άγγλος Thomas Savery, πρώην ανθρακωρύχος και στη συνέχεια καπετάνιος του εμπορικού ναυτικού, πρότεινε για πρώτη φορά την άντληση νερού χρησιμοποιώντας ανελκυστήρα ατμού. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας που έλαβε ο Severi έγραφε: «Πρόκειται για μια νέα εφεύρεση για την ανύψωση νερού και την απόκτηση κίνησης για όλους τους τύπους παραγωγής μέσω κινητήρια δύναμηφωτιά έχει μεγάλης σημασίαςγια την αποστράγγιση ορυχείων, την παροχή νερού στις πόλεις και την παραγωγή κινητήριας δύναμης για εργοστάσια κάθε είδους, τα οποία δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την υδάτινη ενέργεια ή τη συνεχή εργασία του ανέμου».Ο ανελκυστήρας νερού Severi λειτουργούσε με βάση την αρχή της αναρρόφησης νερού λόγω της ατμοσφαιρικής πίεσης σε έναν θάλαμο όπου δημιουργήθηκε ένα κενό όταν ο ατμός συμπυκνωνόταν με κρύο νερό. Οι ατμομηχανές της Severi ήταν εξαιρετικά αντιοικονομικές και άβολες στη λειτουργία τους, δεν μπορούσαν να προσαρμοστούν για να οδηγούν εργαλειομηχανές, κατανάλωναν τεράστιες ποσότητες καυσίμου και η απόδοσή τους δεν ήταν μεγαλύτερη από 0,3%. Ωστόσο, η ανάγκη για άντληση νερού από ορυχεία ήταν τόσο μεγάλη που ακόμη και αυτές οι ογκώδεις ατμομηχανές τύπου αντλίας κέρδισαν κάποια δημοτικότητα.

Thomas Newcomen (1663–1729) - Άγγλος εφευρέτης, σιδηρουργός στο επάγγελμα. Μαζί με τον τεχνίτη J. Cowley, κατασκεύασε μια αντλία ατμού, πειράματα για βελτίωση τα οποία συνεχίστηκαν για περίπου 10 χρόνια μέχρι να αρχίσει να λειτουργεί σωστά. Η ατμομηχανή του Newcomen δεν ήταν μια καθολική μηχανή. Το πλεονέκτημα του Newcomen είναι ότι ήταν από τους πρώτους που συνειδητοποίησαν την ιδέα της χρήσης ατμού για την παραγωγή μηχανικής εργασίας. Το όνομά του φέρει το Society of Historians of Technology of Great Britain. Το 1711, οι Newcomen, Cowley και Severy σχημάτισαν την Εταιρεία των κατόχων δικαιωμάτων της εφεύρεσης μιας συσκευής για την ανύψωση του νερού με φωτιά. Ενώ αυτοί οι εφευρέτες κατείχαν δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη «χρήση της δύναμης της φωτιάς», όλη τους η εργασία για την κατασκευή ατμομηχανών πραγματοποιήθηκε με απόλυτη εχεμύθεια. Ο Σουηδός Triewald, ο οποίος συμμετείχε στη δημιουργία των μηχανών του Newcomen, έγραψε: «... οι εφευρέτες Newcomen και Cowley ήταν πολύ καχύποπτοι και προσεκτικοί στο να κρατήσουν για τον εαυτό τους και τα παιδιά τους το μυστικό της κατασκευής και της χρήσης της εφεύρεσής τους. Ο Ισπανός απεσταλμένος στην αγγλική αυλή, ο οποίος ήρθε από το Λονδίνο με μια μεγάλη ακολουθία αλλοδαπών για να δει τη νέα εφεύρεση, δεν επιτρεπόταν καν να μπει στο δωμάτιο όπου βρίσκονταν τα μηχανήματα». Αλλά στη δεκαετία του 20 του 18ου αιώνα, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας έληξε και πολλοί μηχανικοί άρχισαν να κατασκευάζουν εγκαταστάσεις ανύψωσης νερού. Έχει προκύψει λογοτεχνία που περιγράφει αυτές τις στάσεις.

Η διαδικασία διανομής των καθολικών ατμομηχανών στην Αγγλία στις αρχές του 19ου αιώνα. επιβεβαιώνει την τεράστια σημασία της νέας εφεύρεσης. Αν στη δεκαετία από το 1775 έως το 1785. Κατασκευάστηκαν 66 μηχανές διπλής δράσης με συνολική ισχύ 1288 ίππων, στη συνέχεια από το 1785 έως το 1795. Έχουν ήδη δημιουργηθεί 144 μηχανές διπλής ενέργειας με συνολική ισχύ 2009 ίππων και τα επόμενα πέντε χρόνια - από το 1795 έως το 1800. – 79 οχήματα συνολικής ισχύος 1296 ίππων.

Στην πραγματικότητα, η χρήση της ατμομηχανής στη βιομηχανία ξεκίνησε το 1710, όταν οι Άγγλοι εργάτες Newcomen και Cowley κατασκεύασαν για πρώτη φορά μια ατμομηχανή που οδήγησε μια αντλία εγκατεστημένη σε ένα ορυχείο για να αντλεί νερό από αυτήν.

Ωστόσο, το μηχάνημα του Newcomen δεν ήταν ατμομηχανή με τη σύγχρονη έννοια της λέξης, αφού η κινητήρια δύναμη σε αυτό δεν ήταν ακόμα οι υδρατμοί, αλλά η ατμοσφαιρική πίεση του αέρα. Ως εκ τούτου, αυτό το αυτοκίνητο ονομάστηκε "ατμοσφαιρικό". Αν και στο μηχάνημα οι υδρατμοί χρησίμευαν, όπως και στο μηχάνημα Severi, κυρίως για τη δημιουργία κενού στον κύλινδρο, εδώ είχε ήδη προταθεί ένα κινητό έμβολο - το κύριο μέρος μιας σύγχρονης ατμομηχανής.

Στο Σχ. Το σχήμα 4.1 δείχνει την ανύψωση ατμού Newcomen–Cowley. Όταν η ράβδος της αντλίας 1 και το φορτίο 2 κατέβηκαν, το έμβολο 4 ανέβηκε και ο ατμός εισήλθε στον κύλινδρο 5 μέσω της ανοιχτής βαλβίδας 7 από τον λέβητα 8, η πίεση του οποίου ήταν ελαφρώς υψηλότερη από την ατμοσφαιρική. Ο ατμός χρησίμευε για να ανυψώσει μερικώς το έμβολο σε έναν κύλινδρο ανοιχτό στην κορυφή, αλλά ο κύριος ρόλος του ήταν να δημιουργήσει ένα κενό σε αυτό. Για το σκοπό αυτό, όταν το έμβολο της μηχανής έφτασε στην επάνω θέση του, η βρύση 7 έκλεισε και εγχύθηκε κρύο νερό από το δοχείο 3 μέσω της βρύσης 6 στον κύλινδρο. Οι υδρατμοί συμπυκνώθηκαν γρήγορα και η ατμοσφαιρική πίεση επέστρεψε το έμβολο στον πυθμένα του κυλίνδρου, προκαλώντας την ανύψωση της ράβδου αναρρόφησης. Το συμπύκνωμα απελευθερώθηκε από τον κύλινδρο με ένα σωλήνα9, το έμβολο ανυψώθηκε ξανά λόγω της παροχής ατμού και η διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω επαναλήφθηκε. Το μηχάνημα Newcomen είναι ένας περιοδικός κινητήρας.

Η ατμομηχανή της Newcomen ήταν πιο προηγμένη από της Severi, πιο εύκολη στη λειτουργία, πιο οικονομική και παραγωγική. Ωστόσο, τα μηχανήματα της πρώτης παραγωγής δούλευαν πολύ αντιοικονομικά· για να δημιουργηθεί ισχύς ενός ίππου ανά ώρα, καίγονταν έως και 25 κιλά άνθρακα, δηλαδή η απόδοση ήταν περίπου 0,5%. Η εισαγωγή της αυτόματης διανομής ροών ατμού και νερού απλοποίησε τη συντήρηση του μηχανήματος· ο χρόνος διαδρομής του εμβόλου μειώθηκε σε 12–16 λεπτά, γεγονός που μείωσε το μέγεθος του μηχανήματος και μείωσε το κόστος του σχεδιασμού. Παρά την υψηλή κατανάλωση καυσίμου, αυτός ο τύπος μηχανών έγινε γρήγορα διαδεδομένος. Ήδη στη δεκαετία του 20 του 18ου αιώνα, αυτές οι μηχανές δούλευαν όχι μόνο στην Αγγλία, αλλά και σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες - στην Αυστρία, το Βέλγιο, τη Γαλλία, την Ουγγαρία, τη Σουηδία και χρησιμοποιήθηκαν για σχεδόν έναν αιώνα στη βιομηχανία άνθρακα και για την παροχή νερού σε πόλεις. Στη Ρωσία, η πρώτη ατμοσφαιρική μηχανή του Newcomen εγκαταστάθηκε το 1772 στην Κρονστάνδη για να αντλεί νερό από την αποβάθρα. Η επικράτηση των μηχανών Newcomen αποδεικνύεται από το γεγονός ότι η τελευταία μηχανή αυτού του τύπου στην Αγγλία αποσυναρμολογήθηκε μόλις το 1934.

Ο Ιβάν Ιβάνοβιτς Πολζούνοφ (1728–1766) είναι ένας ταλαντούχος Ρώσος εφευρέτης, γεννημένος σε οικογένεια στρατιώτη. Το 1742, ο Nikita Bakharev, μηχανικός στο εργοστάσιο του Αικατερίνμπουργκ, χρειαζόταν έξυπνους μαθητές. Η επιλογή έπεσε στους δεκατετράχρονους I. Polzunov και S. Cheremisinov, που φοιτούσαν ακόμη στην Αριθμητική Σχολή. Η θεωρητική εκπαίδευση στο σχολείο έδωσε τη θέση της στην πρακτική εξοικείωση με τη λειτουργία των πιο σύγχρονων μηχανημάτων και εγκαταστάσεων του εργοστασίου του Αικατερίνμπουργκ στη Ρωσία εκείνη την εποχή. Το 1748, ο Polzunov μεταφέρθηκε στο Barnaul για να εργαστεί στα εργοστάσια Kolyvano-Voskresensk. Αφού μελέτησε ανεξάρτητα βιβλία για τη μεταλλουργία και την ορυκτολογία, τον Απρίλιο του 1763, ο Polzunov πρότεινε ένα έργο για μια εντελώς πρωτότυπη ατμομηχανή, η οποία διέφερε από όλες τις γνωστές τότε μηχανές στο ότι είχε σχεδιαστεί για να οδηγεί φυσούνες και ήταν μια μονάδα συνεχούς λειτουργίας. Στο υπόμνημά του για τη «μηχανή πυρόσβεσης» της 26ης Απριλίου 1763, ο Polzunov, με τα δικά του λόγια, ήθελε « ...κατασκευάζοντας μια πύρινη μηχανήΗ διαχείριση των υδάτων θα πρέπει να σταματήσει και, σε αυτές τις περιπτώσεις, να καταστραφεί ολοσχερώς, και αντί για φράγματα για την κινητή θεμελίωση της μονάδας, να δημιουργηθεί έτσι ώστε να μπορεί να αντέξει και, κατά βούληση, όλα τα βάρη που επιβάλλονται στον εαυτό της, που συνήθως απαιτούνται για να ανάψουμε τη φωτιά τη δική μας, ό,τι χρειάζεται να διορθωθεί». Και περαιτέρω έγραψε: «Για να επιτευχθεί αυτή η δόξα (αν το επιτρέπουν οι δυνάμεις) για την Πατρίδα και για να είναι προς όφελος ολόκληρου του λαού, λόγω της μεγάλης γνώσης για τη χρήση πραγμάτων που δεν είναι ακόμη πολύ οικεία. (ακολουθώντας το παράδειγμα άλλων επιστημών), για να εισαχθεί στο έθιμο». Αργότερα, ο εφευρέτης ονειρεύτηκε να προσαρμόσει τη μηχανή για άλλες ανάγκες. Έργο Ι.Ι. Ο Πολζούνοφ παρουσιάστηκε στο βασιλικό γραφείο στην Αγία Πετρούπολη. Η απόφαση της Αικατερίνης Β' ήταν η ακόλουθη: «Η Αυτοκρατορική Μεγαλειότητά της όχι μόνο είναι ευσπλαχνικά ευχαριστημένη με αυτούς, τους Πολζούνοφ, αλλά για μεγαλύτερη ενθάρρυνση ήθελε να διοικήσει: καλωσόρισε τον, Πολζούνοφ, στον μηχανικό με τον βαθμό και τον μισθό του λοχαγού-υπολοχαγού, και δώστε του ως ανταμοιβή 400 ρούβλια.» .

Τα μηχανήματα της Newcomen, που λειτουργούσαν άριστα ως συσκευές ανύψωσης νερού, δεν μπορούσαν να ικανοποιήσουν την επείγουσα ανάγκη για έναν κινητήρα γενικής χρήσης. Άνοιξαν μόνο το δρόμο για τη δημιουργία καθολικών συνεχόμενων ατμομηχανών.

Στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης ατμομηχανών, είναι απαραίτητο να επισημανθεί η «πυροσβεστική μηχανή» του Ρώσου πλοιάρχου εξόρυξης Polzunov. Ο κινητήρας προοριζόταν να κινεί τους μηχανισμούς μιας από τις καμίνους τήξης του εργοστασίου Barnaul.

Σύμφωνα με το έργο του Polzunov (Εικ. 4.2), ο ατμός από το λέβητα (1) τροφοδοτήθηκε σε έναν, ας πούμε, αριστερό κύλινδρο (2), όπου ανέβαζε το έμβολο (3) στην υψηλότερη θέση του. Στη συνέχεια εγχύθηκε ένας πίδακας από τη δεξαμενή στον κύλινδρο κρύο νερό(4), που οδήγησε σε συμπύκνωση ατμού. Ως αποτέλεσμα της ατμοσφαιρικής πίεσης στο έμβολο, κατέβηκε, ενώ στον δεξιό κύλινδρο, ως αποτέλεσμα της πίεσης του ατμού, το έμβολο ανέβηκε. Η διανομή νερού και ατμού στη μηχανή του Polzunov πραγματοποιήθηκε από μια ειδική αυτόματη συσκευή (5). Η συνεχής δύναμη εργασίας από τα έμβολα της μηχανής μεταδιδόταν σε μια τροχαλία (6), τοποθετημένη σε άξονα, από την οποία η κίνηση μεταδιδόταν στη συσκευή διανομής νερού-ατμού, στην αντλία τροφοδοσίας, καθώς και στον άξονα εργασίας, από που οδηγήθηκαν οι φυσητήρες.

Ο κινητήρας του Polzunov ήταν "ατμοσφαιρικού" τύπου, αλλά σε αυτόν ο εφευρέτης ήταν ο πρώτος που εισήγαγε την άθροιση της εργασίας δύο κυλίνδρων με έμβολα σε έναν κοινό άξονα, που εξασφάλιζε μια πιο ομοιόμορφη διαδρομή του κινητήρα. Όταν ο ένας κύλινδρος ήταν στο ρελαντί, ο άλλος έτρεχε. Ο κινητήρας είχε αυτόματη διανομή ατμού και για πρώτη φορά δεν συνδεόταν απευθείας με τη μηχανή εργασίας. Ι.Ι. Ο Polzunov δημιούργησε τη μηχανή του σε εξαιρετικά δύσκολες συνθήκες, με τα χέρια του, χωρίς τα απαραίτητα κεφάλαια και ειδικά μηχανήματα. Δεν είχε στη διάθεσή του ειδικευμένους τεχνίτες: η διεύθυνση του εργοστασίου ανέθεσε τέσσερις μαθητές στον Polzunov και διέθεσε δύο συνταξιούχους εργάτες. Ένα τσεκούρι και άλλα απλά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή των τότε συμβατικών μηχανών ήταν ελάχιστα χρήσιμα εδώ. Ο Polzunov έπρεπε να σχεδιάσει και να κατασκευάσει ανεξάρτητα τον νέο εξοπλισμό για την εφεύρεσή του. Η κατασκευή μιας μεγάλης μηχανής, ύψους περίπου 11 μέτρων, ακριβώς από το φύλλο, ούτε καν δοκιμασμένη σε μοντέλο, χωρίς ειδικούς, απαιτούσε τεράστια προσπάθεια. Το αυτοκίνητο κατασκευάστηκε, αλλά στις 27 Μαΐου 1766 I.I. Ο Polzunov πέθανε από παροδική κατανάλωση, μια εβδομάδα πριν δοκιμάσει τη «μεγάλη μηχανή». Το ίδιο το μηχάνημα, που δοκιμάστηκε από τους μαθητές του Polzunov, όχι μόνο πλήρωσε για τον εαυτό του, αλλά έφερε και κέρδος, εργάστηκε για 2 μήνες, δεν έλαβε περαιτέρω βελτίωση και μετά από μια βλάβη εγκαταλείφθηκε και ξεχάστηκε. Μετά τον κινητήρα Polzunov, πέρασε μισός αιώνας πριν αρχίσουν να χρησιμοποιούνται οι ατμομηχανές στη Ρωσία.

Ο James Watt - Άγγλος εφευρέτης, δημιουργός της καθολικής ατμομηχανής, μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου - γεννήθηκε στην πόλη Greenock της Σκωτίας. Από το 1757 εργάστηκε ως μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης, όπου γνώρισε τις ιδιότητες των υδρατμών και διεξήγαγε έρευνα για την εξάρτηση της θερμοκρασίας του κορεσμένου ατμού από την πίεση. Το 1763–1764, ενώ έφτιαχνε ένα μοντέλο της ατμομηχανής του Newcomen, πρότεινε τη μείωση της κατανάλωσης ατμού διαχωρίζοντας τον συμπυκνωτή ατμού από τον κύλινδρο. Από εκείνη την εποχή άρχισε η δουλειά του για τη βελτίωση των ατμομηχανών, τη μελέτη των ιδιοτήτων του ατμού, την κατασκευή νέων μηχανών κ.λπ., η οποία συνεχίστηκε σε όλη του τη ζωή. Στο μνημείο του Watt στο Αβαείο του Γουέστμινστερ, είναι σκαλισμένη η επιγραφή: «... έχοντας εφαρμόσει τη δύναμη της δημιουργικής ιδιοφυΐας στη βελτίωση της ατμομηχανής, επέκτεινε την παραγωγικότητα της χώρας του, αύξησε τη δύναμη του ανθρώπου πάνω στη φύση και κατέλαβε εξέχουσα θέση μεταξύ των πιο διάσημων ανδρών της επιστήμης και των αληθινών ευεργετών της ανθρωπότητας». Αναζητώντας χρήματα για την κατασκευή του κινητήρα του, ο Watt άρχισε να ονειρεύεται μια κερδοφόρα δουλειά εκτός Αγγλίας. Στις αρχές της δεκαετίας του '70, είπε σε φίλους ότι "είχε κουραστεί από την πατρίδα του" και άρχισε να μιλάει σοβαρά για τη μετακόμιση στη Ρωσία. Η ρωσική κυβέρνηση πρόσφερε στον Άγγλο μηχανικό «ένα επάγγελμα σύμφωνο με το γούστο και τις γνώσεις του» και ετήσιο μισθό 1000 λιρών στερλινών. Η αναχώρηση του Watt στη Ρωσία εμποδίστηκε από ένα συμβόλαιο που σύναψε το 1772 με τον καπιταλιστή Bolton, ιδιοκτήτη μιας επιχείρησης μηχανικών στο Soho κοντά στο Μπέρμιγχαμ. Ο Μπόλτον γνώριζε από καιρό την εφεύρεση μιας νέας, «φλογερής» μηχανής, αλλά δίσταζε να επιδοτήσει την κατασκευή της, αμφιβάλλοντας για την πρακτική αξία της μηχανής. Έσπευσε να συνάψει συμφωνία με τον Watt μόνο όταν υπήρχε πραγματική απειλή να φύγει ο εφευρέτης για τη Ρωσία. Η συμφωνία που συνδέει τον Watt με την Bolton αποδείχθηκε πολύ αποτελεσματική. Ο Μπόλτον έδειξε ότι είναι ένας έξυπνος και διορατικός άνθρωπος. Δεν τσιγκουνεύτηκε τα έξοδα κατασκευής της μηχανής. Ο Μπόλτον συνειδητοποίησε ότι η ιδιοφυΐα του Γουότ, απαλλαγμένη από τη μικροπρεπή, εξαντλητική φροντίδα ενός κομματιού ψωμιού, θα ξεδιπλωθεί με πλήρη ισχύ και θα πλούτιζε τον επιχειρηματία καπιταλιστή. Επιπλέον, ο ίδιος ο Μπόλτον ήταν μεγάλος μηχανολόγος μηχανικός. Οι τεχνικές ιδέες του Watt τον γοήτευσαν επίσης. Το εργοστάσιο του Σόχο ήταν διάσημο για τον εξοπλισμό πρώτης κατηγορίας του εκείνη την εποχή και είχε καταρτισμένους εργάτες. Ως εκ τούτου, ο Watt αποδέχτηκε με ενθουσιασμό την προσφορά της Bolton να ξεκινήσει την παραγωγή νέων ατμομηχανών στο εργοστάσιο. Από τις αρχές της δεκαετίας του '70 μέχρι το τέλος της ζωής του, ο Watt παρέμεινε ο αρχιμηχανικός του εργοστασίου. Στο εργοστάσιο του Σόχο στα τέλη του 1774 κατασκευάστηκε η πρώτη μηχανή διπλής δράσης.

Το μηχάνημα της Newcomen βελτιώθηκε πολύ στον αιώνα της ύπαρξής του, αλλά παρέμεινε «ατμοσφαιρικό» και δεν ανταποκρίθηκε στις ανάγκες της ταχέως αναπτυσσόμενης τεχνολογίας κατασκευής, που απαιτούσε την οργάνωση της περιστροφικής κίνησης με υψηλή ταχύτητα.

Οι αναζητήσεις πολλών εφευρετών είχαν ως στόχο την επίτευξη αυτού του στόχου. Μόνο στην Αγγλία, κατά το τελευταίο τέταρτο του 18ου αιώνα, εκδόθηκαν πάνω από δώδεκα διπλώματα ευρεσιτεχνίας για κινητήρες γενικής χρήσης διαφόρων συστημάτων. Ωστόσο, μόνο ο James Watt κατάφερε να προσφέρει στη βιομηχανία μια καθολική ατμομηχανή.

Ο Watt ξεκίνησε την εργασία του στην ατμομηχανή σχεδόν ταυτόχρονα με τον Polzunov, αλλά υπό διαφορετικές συνθήκες. Στην Αγγλία εκείνη την εποχή η βιομηχανία αναπτύχθηκε ραγδαία. Ο Watt υποστηρίχθηκε ενεργά από τον Bolton, ιδιοκτήτη πολλών εργοστασίων στην Αγγλία, ο οποίος αργότερα έγινε ο συνεργάτης του, το κοινοβούλιο, και είχε την ευκαιρία να χρησιμοποιήσει υψηλά καταρτισμένο μηχανικό προσωπικό. Το 1769, ο Watt κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια ατμομηχανή με ξεχωριστό συμπυκνωτή και στη συνέχεια τη χρήση υπερβολικής πίεσης ατμού στον κινητήρα, η οποία μείωσε σημαντικά την κατανάλωση καυσίμου. Ο Watt δικαίως έγινε ο δημιουργός της ατμοεμβολοφόρου μηχανής.

Στο Σχ. Το 4.3 δείχνει ένα διάγραμμα μιας από τις πρώτες ατμομηχανές της Watt. Ένας λέβητας ατμού1 με έναν κύλινδρο εμβόλου3 συνδέεται με μια γραμμή ατμού2, μέσω της οποίας ο ατμός εισέρχεται περιοδικά στην άνω κοιλότητα του κυλίνδρου πάνω από το έμβολο4 και στην κάτω κοιλότητα κάτω από το έμβολο. Αυτές οι κοιλότητες συνδέονται με τον συμπυκνωτή μέσω ενός σωλήνα5, όπου ο ατμός της εξάτμισης συμπυκνώνεται με κρύο νερό και δημιουργείται κενό. Το μηχάνημα έχει έναν εξισορροπητή6, ο οποίος, χρησιμοποιώντας μια μπιέλα7, συνδέει το έμβολο με τη μανιβέλα του άξονα, στο άκρο του οποίου είναι τοποθετημένος ένας σφόνδυλος8.

Το μηχάνημα είναι το πρώτο που χρησιμοποιεί την αρχή της διπλής δράσης του ατμού, η οποία συνίσταται στο γεγονός ότι ο φρέσκος ατμός εισάγεται στον κύλινδρο της μηχανής εναλλάξ στους θαλάμους και στις δύο πλευρές του εμβόλου. Η εισαγωγή από τον Watt της αρχής της διαστολής ατμού συνίστατο στο γεγονός ότι φρέσκος ατμός εισχωρούσε στον κύλινδρο μόνο για μέρος της διαδρομής του εμβόλου, στη συνέχεια ο ατμός κόπηκε και η περαιτέρω κίνηση του εμβόλου πραγματοποιήθηκε λόγω της διαστολής του ατμού. και πτώση της πίεσης του.

Έτσι, στη μηχανή του Watt η καθοριστική κινητήρια δύναμη δεν ήταν η ατμοσφαιρική πίεση, αλλά η ελαστικότητα του ατμού υψηλής πίεσης που κινούσε το έμβολο. Απαιτείται η νέα αρχή λειτουργίας ατμού πλήρη αλλαγήστο σχεδιασμό της μηχανής, ειδικά στον κύλινδρο και τη διανομή ατμού. Για να εξαλείψει τη συμπύκνωση ατμού στον κύλινδρο, ο Watt εισήγαγε πρώτα ένα χιτώνιο ατμού για τον κύλινδρο, με το οποίο άρχισε να θερμαίνει τα τοιχώματα εργασίας του με ατμό και μόνωση της εξωτερικής πλευράς του χιτωνίου ατμού. Δεδομένου ότι ο Watt δεν μπορούσε να χρησιμοποιήσει μηχανισμό μπιέλας-στροφάλου στο μηχάνημά του για να δημιουργήσει μια ομοιόμορφη περιστροφική κίνηση (μια προστατευτική πατέντα λήφθηκε για μια τέτοια μετάδοση από τον Γάλλο εφευρέτη Picard), το 1781 έβγαλε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για πέντε μεθόδους μετατροπής ενός λικνιζόμενη κίνηση σε συνεχή περιστροφική κίνηση. Στην αρχή, για το σκοπό αυτό χρησιμοποίησε έναν πλανητικό, ή ηλιακό, τροχό. Τέλος, η Watt εισήγαγε έναν φυγοκεντρικό ελεγκτή ταχύτητας για να μεταβάλλει την ποσότητα ατμού που παρέχεται στον κύλινδρο του μηχανήματος καθώς άλλαζε η ταχύτητα. Έτσι, ο Watt στην ατμομηχανή του έθεσε τις βασικές αρχές του σχεδιασμού και της λειτουργίας μιας σύγχρονης ατμομηχανής.

Οι ατμομηχανές της Watt λειτουργούσαν με κορεσμένο ατμό χαμηλής πίεσης 0,2–0,3 MPa, με χαμηλό αριθμό στροφών ανά λεπτό. Οι ατμομηχανές, τροποποιημένες με αυτόν τον τρόπο, έδωσαν εξαιρετικά αποτελέσματα, μειώνοντας την κατανάλωση άνθρακα ανά hp/h (ιπποδύναμη ανά ώρα) αρκετές φορές σε σύγκριση με τις μηχανές της Newcomen και αντικατέστησαν τον τροχό νερού από τη βιομηχανία εξόρυξης. Στα μέσα της δεκαετίας του '80 του 18ου αιώνα. Ο σχεδιασμός της ατμομηχανής αναπτύχθηκε τελικά και η ατμομηχανή διπλής δράσης έγινε μια γενική μηχανή θερμότητας, η οποία έχει βρει ευρεία εφαρμογή σε όλους σχεδόν τους τομείς της οικονομίας πολλών χωρών. Τον 19ο αιώνα διαδόθηκε ευρέως οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί ανύψωσης ορυχείων, οι φυσητήρες ατμού, οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί κυλιόμενου ατμού, τα σφυριά ατμού, οι αντλίες ατμού κ.λπ.

Περαιτέρω αύξηση της αποτελεσματικότητας Ο ατμοηλεκτρικός σταθμός επιτεύχθηκε από τον σύγχρονο Άρθουρ Γουλφ του Watt στην Αγγλία, εισάγοντας πολλαπλή διαστολή ατμού διαδοχικά σε 2, 3 και ακόμη και 4 βήματα, ενώ ο ατμός περνούσε από τον έναν κύλινδρο της μηχανής στον άλλο.

Η εγκατάλειψη του εξισορροπητή και η χρήση πολλαπλής διαστολής ατμού οδήγησε στη δημιουργία νέων δομικών μορφών μηχανών. Οι κινητήρες διπλής εκτόνωσης άρχισαν να σχεδιάζονται με τη μορφή δύο κυλίνδρων - ενός κυλίνδρου υψηλής πίεσης (HPC) και ενός κυλίνδρου χαμηλής πίεσης (LPC), στους οποίους τροφοδοτούνταν ατμός εξάτμισης μετά το HPC. Οι κύλινδροι βρίσκονταν είτε οριζόντια (σύνθετη μηχανή, Εικ. 4.4, α), είτε διαδοχικά, όταν και τα δύο έμβολα ήταν τοποθετημένα σε μια κοινή ράβδο (μηχανή σειράς, Εικ. 4.4, β).

Μεγάλη αξία για την αύξηση της αποτελεσματικότητας. Οι ατμομηχανές άρχισαν να χρησιμοποιούν υπέρθερμο ατμό με θερμοκρασίες έως 350°C στα μέσα του 19ου αιώνα, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου στα 4,5 kg ανά hp/ώρα. Η χρήση υπέρθερμου ατμού προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο επιστήμονα G.A. Κορίτσι.

Ο George Stephenson (1781–1848) γεννήθηκε σε μια εργατική οικογένεια και εργάστηκε στα ανθρακωρυχεία του Newcastle, όπου εργάζονταν επίσης ο πατέρας και ο παππούς του. Έκανε πολλή αυτοεκπαίδευση, σπούδασε φυσική, μηχανική και άλλες επιστήμες και ενδιαφέρθηκε για εφευρετικές δραστηριότητες. Οι εξαιρετικές ικανότητες του Stephenson τον οδήγησαν στη θέση του μηχανικού και το 1823 διορίστηκε αρχιμηχανικός της εταιρείας για την κατασκευή του πρώτου δημόσιου σιδηροδρόμου, Stockton και Darlington. Αυτό του άνοιξε μεγάλες ευκαιρίες στο σχεδιασμό και την εφευρετική δουλειά.

Στη Ρωσία, οι πρώτες ατμομηχανές κατασκευάστηκαν από Ρώσους μηχανικούς και εφευρέτες Cherepanovs - Efim Alekseevich (πατέρας, 1774–1842) και Miron Efimovich (γιος, 1803–1849), οι οποίοι εργάστηκαν στα εργοστάσια Nizhny Tagil και ήταν πρώην δουλοπάροικοι του Demidov. ιδιοκτήτες εργοστασίων. Οι Cherepanov, μέσω της αυτομόρφωσης, έγιναν μορφωμένοι άνθρωποι· επισκέφτηκαν εργοστάσια στην Αγία Πετρούπολη και τη Μόσχα, την Αγγλία και τη Σουηδία. Για τις εφευρετικές τους δραστηριότητες, ο Miron Cherepanov και η σύζυγός του έλαβαν ελευθερία το 1833. Ο Efim Cherepanov και η σύζυγός του έλαβαν ελευθερία το 1836. Οι Cherepanov δημιούργησαν περίπου 20 διαφορετικές ατμομηχανές που δούλευαν στα εργοστάσια Nizhny Tagil.

Η υψηλή πίεση ατμού για ατμομηχανές χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Oliver Evans στην Αμερική. Αυτό οδήγησε σε μείωση της κατανάλωσης καυσίμου έως και 3 kg ανά hp/h. Αργότερα, οι σχεδιαστές ατμομηχανών άρχισαν να χρησιμοποιούν πολυκύλινδρες ατμομηχανές, υπερβολική πίεση ατμού και συσκευές αντιστροφής.

Τον 18ο αιώνα Υπήρχε μια απολύτως κατανοητή επιθυμία να χρησιμοποιηθεί η ατμομηχανή στις χερσαίες και υδάτινες μεταφορές. Στην ανάπτυξη των ατμομηχανών, οι ατμομηχανές - κινητές μονάδες ατμού ισχύος - διαμόρφωσαν μια ανεξάρτητη κατεύθυνση. Η πρώτη εγκατάσταση αυτού του τύπου αναπτύχθηκε από τον Άγγλο οικοδόμο John Smith. Μάλιστα, η ανάπτυξη της μεταφοράς ατμού ξεκίνησε με την τοποθέτηση σωλήνων καπνού σε λέβητες πυροσωλήνα, που αύξησαν σημαντικά την παραγωγή ατμού τους.

Έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για την ανάπτυξη ατμομηχανών - ατμομηχανών και έχουν κατασκευαστεί μοντέλα εργασίας (Εικ. 4.5, 4.6). Από αυτές ξεχωρίζει η ατμομηχανή «Rocket», που κατασκεύασε ο ταλαντούχος Άγγλος εφευρέτης George Stephenson (1781–1848) το 1825 (βλ. Εικ. 4.6, α, β).

Η Rocket δεν ήταν η πρώτη ατμομηχανή που σχεδίασε και κατασκεύασε ο Stephenson, αλλά ήταν ανώτερη από τις άλλες από πολλές απόψεις και ψηφίστηκε ως η καλύτερη ατμομηχανή σε ειδική έκθεση στο Raehill και προτάθηκε για το νέο σιδηρόδρομο του Λίβερπουλ και του Μάντσεστερ, που εκείνη την εποχή έγινε μοντέλο. Το 1823, ο Stephenson οργάνωσε το πρώτο εργοστάσιο ατμομηχανών στο Newcastle. Το 1829 διοργανώθηκε στην Αγγλία διαγωνισμός για την καλύτερη ατμομηχανή, νικητής του οποίου ήταν η μηχανή του J. Stephenson. Η ατμομηχανή του "Raketa", που αναπτύχθηκε με βάση ένα λέβητα καπνού, με μάζα αμαξοστοιχίας 17 τόνων, έφτασε σε ταχύτητα 21 km/h. Αργότερα, η ταχύτητα του «Rocket» αυξήθηκε στα 45 km/h.

Οι σιδηρόδρομοι άρχισαν να παίζουν τον 18ο αιώνα. τεράστιο ρόλο. Ο πρώτος επιβατικός σιδηρόδρομος στη Ρωσία, μήκους 27 χλμ., με απόφαση της τσαρικής κυβέρνησης, κατασκευάστηκε από ξένους επιχειρηματίες το 1837 μεταξύ Αγίας Πετρούπολης και Παβλόφσκ. Ο διπλός σιδηρόδρομος Αγίας Πετρούπολης-Μόσχας άρχισε να λειτουργεί το 1851.

Το 1834, πατέρας και γιος Cherepanovs κατασκεύασαν την πρώτη ρωσική ατμομηχανή (βλ. Εικ. 4.6, γ, δ), μεταφέροντας ένα φορτίο βάρους 3,5 τόνων με ταχύτητα 15 km/h. Οι επόμενες ατμομηχανές τους μετέφεραν φορτίο βάρους 17 τόνων.

Από τις αρχές του 18ου αιώνα έχουν γίνει προσπάθειες χρήσης της ατμομηχανής στις θαλάσσιες μεταφορές. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι ο Γάλλος φυσικός D. Papin (1647–1714) κατασκεύασε ένα σκάφος που κινούνταν από ατμομηχανή. Είναι αλήθεια ότι ο Papen δεν πέτυχε επιτυχία σε αυτό το θέμα.

Το πρόβλημα επιλύθηκε από τον Αμερικανό εφευρέτη Robert Fulton (1765–1815), που γεννήθηκε στο Little Briton (τώρα Fulton) στην Πενσυλβάνια. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι οι πρώτες μεγάλες επιτυχίες στη δημιουργία ατμομηχανών για τη βιομηχανία, τις σιδηροδρομικές και τις θαλάσσιες μεταφορές έπεσαν στα χέρια των ταλαντούχων ανθρώπων που απέκτησαν γνώση μέσω της αυτοεκπαίδευσης. Από αυτή την άποψη, ο Fulton δεν αποτέλεσε εξαίρεση. Ο Φούλτον, ο οποίος αργότερα έγινε μηχανολόγος μηχανικός, ο οποίος προερχόταν από φτωχή οικογένεια, αρχικά έκανε πολλή αυτοεκπαίδευση. Ο Fulton έζησε στην Αγγλία, όπου ασχολήθηκε με την κατασκευή υδραυλικών κατασκευών και την επίλυση μιας σειράς άλλων τεχνικών προβλημάτων. Ενώ βρισκόταν στη Γαλλία (Παρίσι), κατασκεύασε το υποβρύχιο Nautilus και ένα ατμόπλοιο, το οποίο δοκιμάστηκε στον ποταμό Σηκουάνα. Όλα αυτά όμως ήταν μόνο η αρχή.

Η πραγματική επιτυχία ήρθε στο Fulton το 1807: επιστρέφοντας στην Αμερική, κατασκεύασε το ατμόπλοιο με κουπιά «Clermont» με ανυψωτική ικανότητα 15 τόνων, οδηγούμενο από ατμομηχανή ισχύος 20 ίππων. σ., που τον Αύγουστο του 1807 πραγματοποίησε την πρώτη πτήση από τη Νέα Υόρκη στο Όλμπανι με μήκος περίπου 280 χλμ.

Η περαιτέρω ανάπτυξη της ναυτιλίας, ποτάμιας και θαλάσσιας, προχώρησε αρκετά γρήγορα. Αυτό διευκολύνθηκε από τη μετάβαση από τις ξύλινες σε χαλύβδινες κατασκευές πλοίων, την αύξηση της ισχύος και της ταχύτητας των ατμομηχανών, την εισαγωγή μιας προπέλας και μια σειρά άλλων παραγόντων.

Με την εφεύρεση της ατμομηχανής, ο άνθρωπος έμαθε να μετατρέπει την ενέργεια που συγκεντρώνεται στο καύσιμο σε κίνηση, σε εργασία.

Η ατμομηχανή είναι μια από τις ελάχιστες εφευρέσεις στην ιστορία που άλλαξε δραματικά την εικόνα του κόσμου, έφερε επανάσταση στη βιομηχανία, τις μεταφορές και έδωσε ώθηση σε μια νέα άνοδο της επιστημονικής γνώσης. Ήταν ένας παγκόσμιος κινητήρας για τη βιομηχανία και τις μεταφορές καθ' όλη τη διάρκεια του 19ου αιώνα, αλλά οι δυνατότητές του δεν ανταποκρίνονταν πλέον στις απαιτήσεις κινητήρα που προέκυψαν σε σχέση με την κατασκευή σταθμών παραγωγής ενέργειας και τη χρήση μηχανισμών υψηλής ταχύτητας στα τέλη του 19ου αιώνα.

Αντί για μια ατμομηχανή χαμηλής ταχύτητας, μια τουρμπίνα υψηλής ταχύτητας με υψηλότερη απόδοση εισέρχεται στον τεχνικό στίβο ως νέα θερμική μηχανή.

Το ενδιαφέρον για τους υδρατμούς ως προσβάσιμη πηγή ενέργειας εμφανίστηκε μαζί με τις πρώτες επιστημονικές γνώσεις των αρχαίων. Οι άνθρωποι προσπαθούν να δαμάσουν αυτήν την ενέργεια εδώ και τρεις χιλιάδες χρόνια. Ποια είναι τα κύρια στάδια αυτής της διαδρομής; Ποιανού οι σκέψεις και τα έργα έχουν διδάξει την ανθρωπότητα να το αξιοποιεί στο έπακρο;

Προϋποθέσεις για την εμφάνιση ατμομηχανών

Η ανάγκη για μηχανισμούς που μπορούν να διευκολύνουν διαδικασίες έντασης εργασίας υπήρχε πάντα. Μέχρι τα μέσα περίπου του 18ου αιώνα, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνταν ανεμόμυλοι και υδάτινες ρόδες. Η δυνατότητα χρήσης της αιολικής ενέργειας εξαρτάται άμεσα από τις ιδιοτροπίες του καιρού. Και για να χρησιμοποιηθούν υδάτινες ρόδες, έπρεπε να κατασκευαστούν εργοστάσια κατά μήκος των όχθες των ποταμών, κάτι που δεν είναι πάντα βολικό ή πρακτικό. Και η αποτελεσματικότητα και των δύο ήταν εξαιρετικά χαμηλή. Χρειαζόταν ένας ριζικά νέος κινητήρας,εύκολα διαχειρίσιμο και χωρίς αυτά τα μειονεκτήματα.

Ιστορία της εφεύρεσης και βελτίωση των ατμομηχανών

Η δημιουργία μιας ατμομηχανής είναι αποτέλεσμα πολλής σκέψης, επιτυχίας και απογοήτευσης πολλών επιστημόνων.

Η αρχή του δρόμου

Τα πρώτα, μεμονωμένα έργα ήταν απλώς ενδιαφέροντα περιέργεια. Για παράδειγμα, Αρχιμήδηςσχεδίασε ένα πιστόλι ατμού, Ήρων Αλεξανδρείαςχρησιμοποιούσε ατμό για το άνοιγμα των θυρών αρχαίους ναούς. Και οι ερευνητές βρίσκουν σημειώσεις σχετικά με την πρακτική χρήση της ενέργειας ατμού για την οδήγηση άλλων μηχανισμών στα έργα Λεονάρντο Ντα Βίντσι.

Ας δούμε τα πιο σημαντικά έργα σε αυτό το θέμα.

Τον 16ο αιώνα, ο Άραβας μηχανικός Taghi al Din ανέπτυξε ένα σχέδιο για μια πρωτόγονη τουρμπίνα ατμού. Ωστόσο Πρακτική εφαρμογηδεν έλαβε λόγω της ισχυρής διασποράς του πίδακα ατμού που παρέχεται στα πτερύγια των τροχών του στροβίλου.

Ας επιστρέψουμε στη μεσαιωνική Γαλλία. Ο φυσικός και ταλαντούχος εφευρέτης Denis Papin, μετά από πολλά ανεπιτυχή έργα, στάθηκε στο εξής σχέδιο: ένας κατακόρυφος κύλινδρος ήταν γεμάτος με νερό, πάνω από τον οποίο τοποθετήθηκε ένα έμβολο.

Ο κύλινδρος θερμάνθηκε, το νερό έβρασε και εξατμίστηκε. Ο διαστελλόμενος ατμός σήκωσε το έμβολο. Στερεώθηκε στο πάνω σημείο της ανόδου και περίμενε να κρυώσει ο κύλινδρος και να συμπυκνωθεί ο ατμός. Μετά τη συμπύκνωση του ατμού, σχηματίστηκε ένα κενό στον κύλινδρο. Το έμβολο, απελευθερωμένο από τη στερέωσή του, όρμησε στο κενό υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Ήταν αυτή η πτώση του εμβόλου που υποτίθεται ότι θα χρησιμοποιηθεί ως διαδρομή λειτουργίας.

Έτσι, η χρήσιμη διαδρομή του εμβόλου προκλήθηκε από το σχηματισμό κενού λόγω συμπύκνωσης ατμού και εξωτερικής (ατμοσφαιρικής) πίεσης.

Γιατί η ατμομηχανή του Παπένόπως τα περισσότερα επόμενα έργα, ονομάστηκαν ατμο-ατμοσφαιρικές μηχανές.

Αυτός ο σχεδιασμός είχε ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα - δεν παρέχεται επαναληψιμότητα του κύκλου.Ο Denis σκέφτεται να παράγει ατμό όχι σε κύλινδρο, αλλά χωριστά σε λέβητα ατμού.

Ο Denis Papin μπήκε στην ιστορία της δημιουργίας ατμομηχανών ως εφευρέτης ενός πολύ σημαντικού τμήματος - του λέβητα ατμού.

Και από τότε που άρχισε να παράγεται ατμός έξω από τον κύλινδρο, ο ίδιος ο κινητήρας έγινε κινητήρας εξωτερικής καύσης. Όμως, λόγω της έλλειψης μηχανισμού διανομής που να διασφαλίζει την αδιάλειπτη λειτουργία, αυτά τα έργα δεν βρήκαν σχεδόν καμία πρακτική εφαρμογή.

Ένα νέο στάδιο στην ανάπτυξη των ατμομηχανών

Για περίπου 50 χρόνια, χρησιμοποιήθηκε για την άντληση νερού σε ανθρακωρυχεία. Αντλία ατμού Thomas Newcomen.Επανέλαβε σε μεγάλο βαθμό τα προηγούμενα σχέδια, αλλά περιείχε πολύ σημαντικά νέα στοιχεία - έναν σωλήνα για την αφαίρεση του συμπυκνωμένου ατμού και μια βαλβίδα ασφαλείας για την απελευθέρωση της περίσσειας ατμού.

Το σημαντικό μειονέκτημά του ήταν ότι ο κύλινδρος έπρεπε είτε να θερμανθεί πριν από την έγχυση ατμού, είτε να ψυχθεί πριν συμπυκνωθεί. Αλλά η ανάγκη για τέτοιους κινητήρες ήταν τόσο μεγάλη που, παρά την προφανή αναποτελεσματικότητά τους, τα τελευταία αντίγραφα αυτών των μηχανών χρησίμευαν μέχρι το 1930.

Το 1765 Άγγλος μηχανικός James Watt,έχοντας αρχίσει να βελτιώνει το μηχάνημα της Newcomen, διαχώρισε τον συμπυκνωτή από τον κύλινδρο ατμού.

Κατέστη δυνατό να διατηρείται ο κύλινδρος συνεχώς θερμαινόμενος. Η απόδοση του μηχανήματος αυξήθηκε αμέσως. Τα επόμενα χρόνια, ο Watt θα βελτίωνε σημαντικά το μοντέλο του, εξοπλίζοντάς το με μια συσκευή για την παροχή ατμού από τη μία ή την άλλη πλευρά.

Κατέστη δυνατή η χρήση αυτής της μηχανής όχι μόνο ως αντλία, αλλά και για την οδήγηση διαφόρων μηχανών. Ο Watt έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή του - μια συνεχόμενη ατμομηχανή. Ξεκινά η μαζική παραγωγή αυτών των μηχανών.

Στις αρχές του 19ου αιώνα, στην Αγγλία λειτουργούσαν ατμομηχανές άνω των 320 Watt. Άλλες ευρωπαϊκές χώρες άρχισαν να τα αγοράζουν. Αυτό συνέβαλε στη σημαντική αύξηση της βιομηχανικής παραγωγής σε πολλές βιομηχανίες τόσο στην ίδια την Αγγλία όσο και σε γειτονικές χώρες.

Είκοσι χρόνια νωρίτερα από τον Watt, ο μηχανικός του Αλτάι Ιβάν Ιβάνοβιτς Πολζούνοφ εργαζόταν σε ένα έργο ατμομηχανής στη Ρωσία.

Η διεύθυνση του εργοστασίου τον κάλεσε να κατασκευάσει μια μονάδα που θα οδηγούσε τον φυσητήρα του φούρνου τήξης.

Το μηχάνημα που κατασκεύασε ήταν δικύλινδρο και εξασφάλιζε συνεχή λειτουργία της συσκευής που ήταν συνδεδεμένη σε αυτό.

Μετά από επιτυχή λειτουργία για περισσότερο από ενάμιση μήνα, ο λέβητας παρουσίασε διαρροή. Ο ίδιος ο Polzunov δεν ήταν πια στη ζωή εκείνη τη στιγμή. Το αυτοκίνητο δεν επισκευάστηκε. Και η υπέροχη δημιουργία του μοναχικού Ρώσου εφευρέτη ξεχάστηκε.

Λόγω της υστέρησης της Ρωσίας εκείνη την εποχή ο κόσμος έμαθε για την εφεύρεση του I. I. Polzunov με μεγάλη καθυστέρηση...

Έτσι, για να λειτουργήσει μια ατμομηχανή, είναι απαραίτητο ο ατμός που παράγεται από τον ατμολέβητα να διαστέλλεται και να πιέζει τα πτερύγια του εμβόλου ή του στροβίλου. Και μετά η κίνησή τους μεταδόθηκε σε άλλα μηχανικά μέρη.

Η χρήση ατμομηχανών στις μεταφορές

Παρά το γεγονός ότι η απόδοση των ατμομηχανών εκείνης της εποχής δεν ξεπερνούσε το 5%, μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά σε γεωργίακαι στις μεταφορές:

• Ένα ατμοκίνητο αυτοκίνητο εμφανίζεται στη Γαλλία.
• Στις ΗΠΑ, ένα πλοίο αρχίζει να εκτελεί δρομολόγια μεταξύ των πόλεων της Φιλαδέλφειας και του Μπέρλινγκτον.
• Μια ατμοκίνητη σιδηροδρομική ατμομηχανή επιδείχθηκε στην Αγγλία.
• Ένας Ρώσος αγρότης από την επαρχία Σαράτοφ κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα τρακτέρ caterpillar 20 ίππων που κατασκεύασε. Με.;
• Έχουν γίνει επανειλημμένα προσπάθειες να κατασκευαστεί ένα αεροσκάφος με ατμομηχανή, αλλά, δυστυχώς, η χαμηλή ισχύς αυτών των μονάδων με βαρύς βάροςτο αεροσκάφος έκανε αυτές τις προσπάθειες ανεπιτυχείς.

Ήδη από τέλος του 19ου αιώνααιώνες, οι ατμομηχανές, έχοντας παίξει το ρόλο τους στην τεχνική πρόοδο της κοινωνίας, δίνουν τη θέση τους στους ηλεκτροκινητήρες.

Συσκευές ατμού στον 21ο αιώνα

Με την εμφάνιση νέων πηγών ενέργειας τον 20ο και τον 21ο αιώνα, εμφανίζεται ξανά η ανάγκη χρήσης της ενέργειας ατμού. Ατμοστρόβιλοινα γίνει αναπόσπαστο μέρος του πυρηνικού σταθμού.Ο ατμός που τα τροφοδοτεί προέρχεται από πυρηνικά καύσιμα.

Αυτοί οι στρόβιλοι χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς συμπύκνωσης.

Σε πολλές χώρες, διεξάγονται πειράματα για την παραγωγή ατμού με χρήση ηλιακής ενέργειας.

Δεν έχουν ξεχαστεί ούτε οι ατμομηχανές με έμβολα. Σε ορεινές περιοχές ως ατμομηχανή Οι ατμομηχανές εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται.

Αυτοί οι αξιόπιστοι εργάτες είναι και ασφαλέστεροι και φθηνότεροι. Δεν χρειάζονται ηλεκτροφόρα καλώδια και τα καύσιμα -ξύλο και φθηνό κάρβουνο- είναι πάντα στο χέρι.

Οι σύγχρονες τεχνολογίες καθιστούν δυνατή την σύλληψη έως και 95% των ατμοσφαιρικών εκπομπών και την αύξηση της απόδοσης στο 21%, έτσι ώστε οι άνθρωποι να αποφασίσουν να μην τις αποχωριστούν προς το παρόν και να εργάζονται σε μια νέα γενιά ατμομηχανών.

Εάν αυτό το μήνυμα σας ήταν χρήσιμο, θα χαρώ να σας δω