Парен двигател. Модерен парен двигател. Как Уат и Болтън построиха и пиарираха колите си

Започва разширяването си в началото на 19 век. И вече по това време се строят не само големи единици за промишлени цели, но и декоративни. Повечето от клиентите им бяха богати благородници, които искаха да забавляват себе си и децата си. След като парните двигатели се утвърдиха в живота на обществото, декоративните двигатели започнаха да се използват в университетите и училищата като образователни модели.

Днешните парни машини

В началото на 20-ти век значението на парните машини започва да намалява. Една от малкото компании, които продължиха да произвеждат декоративни мини двигатели, беше британската компания Mamod, която ви позволява да закупите извадка от такова оборудване дори днес. Но цената на такива парни машини лесно надвишава двеста паунда, което не е толкова малко за дрънкулка за няколко вечери. Освен това за тези, които обичат сами да сглобяват всякакви механизми, е много по-интересно да създадат обикновена парен двигател със собствените си ръце.

Много просто. Огънят загрява котела с вода. Под действието на температурата водата се превръща в пара, която избутва буталото. Докато има вода в резервоара, маховикът, свързан с буталото, ще се върти. Това е стандартното оформление на парната машина. Но можете да съберете модел и напълно различна конфигурация.

Е, нека преминем от теоретичната част към по-вълнуващите неща. Ако се интересувате да направите нещо със собствените си ръце и сте изненадани от такива екзотични машини, тогава тази статия е за вас, в която с удоволствие ще ви разкажем за различните начини за сглобяване на парна машина със собствените си ръце . В същото време самият процес на създаване на механизъм доставя радост не по-малко от неговото стартиране.

Метод 1: Направи си сам мини парен двигател

И така, да започнем. Нека да съберем най-простата парен двигател със собствените си ръце. Чертежи, сложни инструменти и специални познания не са необходими.

Като начало вземаме от всяка напитка. Отрежете долната трета. Тъй като в резултат получаваме остри ръбове, те трябва да бъдат огънати навътре с клещи. Правим това внимателно, за да не се порежем. Тъй като повечето алуминиеви кутии имат вдлъбнато дъно, то трябва да бъде изравнено. Достатъчно е да го притиснете здраво с пръст към някаква твърда повърхност.

На разстояние 1,5 см от горния ръб на полученото "стъкло" е необходимо да се направят две дупки един срещу друг. За това е препоръчително да използвате перфоратор, тъй като е необходимо те да са с диаметър най-малко 3 мм. На дъното на буркана поставяме декоративна свещ. Сега вземаме обичайното фолио за маса, набръчкваме го и след това увиваме нашата мини горелка от всички страни.

Мини дюзи

След това трябва да вземете парче медна тръба с дължина 15-20 см. Важно е тя да е куха отвътре, тъй като това ще бъде основният ни механизъм за привеждане на конструкцията в движение. Централната част на тръбата се увива около молива 2 или 3 пъти, така че да се получи малка спирала.

Сега трябва да поставите този елемент така, че извитото място да бъде поставено точно над фитила на свещта. За да направите това, даваме на тръбата формата на буквата "М". В същото време показваме секциите, които се спускат през дупките, направени в банката. По този начин медната тръба е здраво фиксирана над фитила, а ръбовете й са вид дюзи. За да може конструкцията да се върти, е необходимо да огънете противоположните краища на "М-елемента" на 90 градуса в различни посоки. Дизайнът на парната машина е готов.

Стартиране на двигателя

Бурканът се поставя в съд с вода. В този случай е необходимо краищата на тръбата да са под нейната повърхност. Ако дюзите не са достатъчно дълги, тогава можете да добавите малко тегло към дъното на кутията. Но внимавайте да не потопите целия двигател.

Сега трябва да напълните тръбата с вода. За да направите това, можете да спуснете единия ръб във водата, а вторият да изтеглите въздух, сякаш през тръба. Спускаме буркана във водата. Запалваме фитила на свещта. След известно време водата в спиралата ще се превърне в пара, която под налягане ще излети от противоположните краища на дюзите. Бурканът ще започне да се върти в контейнера достатъчно бързо. Ето как се сдобихме с парна машина "направи си сам". Както можете да видите, всичко е просто.

Модел на парна машина за възрастни

Сега нека усложним задачата. Нека да съберем по-сериозна парен двигател със собствените си ръце. Първо трябва да вземете кутия с боя. Трябва да се уверите, че е абсолютно чист. На стената на 2-3 см от дъното изрязваме правоъгълник с размери 15 х 5 см. Дългата страна се поставя успоредно на дъното на буркана. От металната мрежа изрязваме парче с площ ​​12 х 24 см. От двата края на дългата страна измерваме 6 см. Огъваме тези участъци под ъгъл от 90 градуса. Получаваме малка „платформена маса“ с площ ​​​12 х 12 см с крака 6 см. Инсталираме получената конструкция на дъното на кутията.

Трябва да се направят няколко дупки около периметъра на капака и да се поставят в полукръг по едната половина на капака. Желателно е отворите да са с диаметър около 1 см. Това е необходимо, за да се осигури подходяща вентилация на интериора. парен двигателняма да работи добре, ако няма достатъчно въздух при източника на огъня.

основен елемент

Правим спирала от медна тръба. Нуждаете се от около 6 метра мека медна тръба с размер 1/4 инча (0,64 см). От единия край измерваме 30 см. Започвайки от тази точка, е необходимо да направите пет завъртания на спирала с диаметър 12 см всеки. Останалата част от тръбата се огъва на 15 пръстена с диаметър 8 см. Така в другия край трябва да останат 20 см свободна тръба.

И двата кабела се прекарват през вентилационните отвори в капака на буркана. Ако се окаже, че дължината на правия участък не е достатъчна за това, тогава един завой на спиралата може да бъде огънат. Въглищата се поставят върху предварително инсталирана платформа. В този случай спиралата трябва да бъде поставена точно над това място. Въглищата се подреждат внимателно между завоите. Сега банката може да бъде затворена. В резултат на това получихме горивна камера, която ще захранва двигателя. Парната машина е почти готова със собствените си ръце. Няма много.

Резервоар за вода

Сега трябва да вземете друга кутия боя, но с по-малък размер. В центъра на капака му се пробива дупка с диаметър 1 см. Отстрани на буркана се правят още два отвора - единият почти на дъното, вторият - по-висок, при самия капак.

Те вземат две кори, в центъра на които се прави дупка от диаметрите на медната тръба. В едната кора се вкарват 25 см пластмасова тръба, в другата 10 см, така че ръбът им едва да наднича от тапите. В долния отвор на малко бурканче се вкарва кора с дълга тръба, а в горния отвор по-къса тръба. Поставяме по-малката кутия върху голямата кутия с боя, така че дупката на дъното да е от противоположната страна на вентилационните канали на голямата кутия.

Резултат

Резултатът трябва да бъде следният дизайн. Водата се налива в малък буркан, който изтича през дупка на дъното медна тръба. Под спиралата се запалва огън, който загрява медния съд. Гореща пара се издига нагоре по тръбата.

За да бъде завършен механизмът, е необходимо да прикрепите бутало и маховик към горния край на медната тръба. В резултат на това топлинната енергия на горенето ще се преобразува в механични сили на въртене на колелото. Има огромно количество различни схемида създаде такъв двигател с външно горене, но във всички тях винаги участват два елемента – огън и вода.

В допълнение към този дизайн можете да сглобите и парен, но това е материал за напълно отделна статия.

Причината за изграждането на този агрегат беше глупава идея: „възможно ли е да се построи парен двигател без машини и инструменти, като се използват само части, които можете да закупите в магазина“ и да го направите сами. Резултатът е този дизайн. Цялото сглобяване и настройка отне по-малко от час. Въпреки че проектирането и изборът на части отне шест месеца.

По-голямата част от конструкцията се състои от водопроводни фитинги. В края на епоса въпросите на продавачите на хардуер и други магазини: „мога ли да ти помогна“ и „за какво си?“ наистина ме вбесиха.

И така събираме основата. Първо, основната напречна греда. Тук се използват тройници, бъчви, половин инчови ъгли. Фиксирах всички елементи с уплътнител. Това е за улесняване на свързването и изключването им на ръка. Но за довършителни монтажи е по-добре да използвате водопроводна лента.

След това надлъжните елементи. Към тях ще бъдат прикрепени парен котел, макара, парен цилиндър и маховик. Тук всички елементи също са 1/2".

След това правим стелажи. На снимката отляво надясно: стойка за парен котел, след това стойка за пароразпределителен механизъм, след това стойка за маховик и накрая държач за парен цилиндър. Държачът на маховика е направен от тройник 3/4" (мъжка резба). Лагерите от комплект за ремонт на ролкови кънки са идеални за него. Лагерите се държат от компресионна гайка. Тези гайки могат да се намерят отделно или да се вземат от тройник за многослоен тръби. десен ъгъл (не е използван в дизайна). Тройник 3/4" също се използва като държач на парния цилиндър, само резбата е изцяло женска. Адаптерите се използват за закрепване на елементи от 3/4" до 1/2".

Събираме котела. За котела е използвана тръба 1" Намерих на пазара втора ръка. Гледайки напред искам да кажа, че котелът се оказа малък и не произвежда достатъчно пара. При такъв бойлер двигателят върви твърде мудно.Но работи.Трите части вдясно са:капачка,адаптер 1"-1/2" и чистачка.Прашката се вкарва в адаптера и се затваря с капачка.Така котелът става херметичен.

Така котелът се оказа първоначално.

Но сухопарникът не беше с достатъчна височина. Водата влезе в паропровода. Трябваше да сложа допълнително 1/2" цев през адаптер.

Това е горелка. Четири публикации по-рано беше материалът „Домашна маслена лампа от тръби“. Първоначално горелката е замислена точно така. Но нямаше подходящо гориво. Лампното масло и керосинът са силно опушени. Имате нужда от алкохол. Така че за сега просто направих държач за сухо гориво.

Това е много важен детайл. Разпределител на пара или макара. Това нещо насочва парата в работния цилиндър по време на работния ход. Когато буталото се движи назад, подаването на пара се прекъсва и се получава изпускане. Макарата е изработена от напречна част за металопластични тръби. Един от краищата трябва да бъде запечатан с епоксидна замазка. С този край той ще бъде прикрепен към багажника чрез адаптер.

И сега най-важната подробност. Зависи дали двигателят ще работи или не. Това е работещото бутало и макарата. Тук се използва фиби M4 (продава се в отделите за мебели, по-лесно е да се намери една дълга и да се отреже желаната дължина), метални шайби и филцови шайби. Филцовите шайби се използват за закрепване на стъкло и огледала с други фитинги.

Филцът не е най-добрият материал. Не осигурява достатъчна херметичност, а устойчивостта на движение е значителна. Впоследствие успяхме да се отървем от филца. Не съвсем стандартните шайби бяха идеални за това: M4x15 за буталото и M4x8 за клапана. Тези шайби трябва да са възможно най-плътно, през водопроводна лента, да се поставят фиби и да се увият 2-3 слоя със същата лента отгоре. След това разтрийте обилно с вода в цилиндъра и макарата. Не съм правил снимка на модернизираното бутало. Твърде мързелив за разглобяване.

Всъщност това е цилиндър. Изработено от 1/2" буре, то е закрепено вътре в тройника 3/4" с две свързващи гайки. От едната страна, с максимално уплътняване, фитингът е здраво закрепен.

Сега маховик. Маховикът е направен от палачинка с дъмбел. В централния отвор се вкарва купчина шайби, а в центъра на шайбите се поставя малък цилиндър от комплект за ремонт на ролкови кънки. Всичко е запечатано. За държача на носача идеална беше закачалка за мебели и картини. Прилича на ключалка. Всичко е сглобено по реда, показан на снимката. Винт и гайка - М8.

В нашия дизайн имаме два маховика. Трябва да има силна връзка между тях. Тази връзка се осигурява от съединителна гайка. Всички резбови връзки са фиксирани с лак за нокти.

Тези два маховика изглеждат еднакви, но единият ще бъде свързан към буталото, а другият към макарата. Съответно, носачът под формата на винт M3 е прикрепен на различни разстояния от центъра. За буталото носачът е разположен по-далеч от центъра, за клапана - по-близо до центъра.

Сега правим задвижването на клапана и буталото. Мебелната свързваща плоча беше идеална за клапана.

За буталото се използва подложка за заключване на прозореца като лост. Дойдоха като семейство. Вечна слава на този, който е изобретил метричната система.

Сглобени задвижвания.

Всичко е монтирано на двигателя. Резбовите връзки се фиксират с лак. Това е задвижването на буталото.

Задвижване на клапана. Имайте предвид, че позициите на носача на буталото и клапана се различават с 90 градуса. В зависимост от това в коя посока носачът на клапана води носача на буталото, ще зависи посоката, в която ще се върти маховикът.

Сега остава да свържете тръбите. Това са силиконови маркучи за аквариум. Всички маркучи трябва да бъдат закрепени с тел или скоби.

Трябва да се отбележи, че няма осигурен предпазен клапан. Затова трябва да се внимава максимално.

Вуаля. Наливаме вода. Запалихме го. Изчаква се водата да заври. По време на нагряване вентилът трябва да е в затворено положение.

Целият процес на сглобяване и резултатът във видеото.

Често парните локомотиви или колите Stanley Steamer идват на ум, когато мислите за „парни двигатели“, но използването на тези механизми не се ограничава само до транспортиране. Парните двигатели, създадени за първи път в примитивна форма преди около две хиляди години, се превърнаха в най-големите източници на електричество през последните три века, а днес парните турбини произвеждат около 80 процента от електроенергията в света. За да разберете по-добре естеството на физическите сили зад такъв механизъм, ви препоръчваме да направите своя собствена парна машина от обикновени материали, като използвате един от методите, предложени тук! За да започнете, отидете на Стъпка 1.

Стъпки

Парен двигател от консервна кутия (за деца)

Отрежете дъното на алуминиевата кутия на разстояние 6,35 см. С помощта на метални ножици изрежете равномерно дъното на алуминиевата кутия до около една трета от нейната височина.

Огънете и натиснете рамката с клещи.За да избегнете остри ръбове, огънете ръба на кутията навътре. Когато извършвате това действие, внимавайте да не се нараните.

Натиснете дъното на буркана отвътре, за да стане плоско.Повечето алуминиеви кутии за напитки ще имат кръгла основа, която се извива навътре. Изравнете дъното, като го натиснете с пръст или с помощта на малка чаша с плоско дъно.

Направете две дупки в противоположните страни на буркана, като отстъпите 1,3 см от върха. За да направите дупки, са подходящи както перфоратор за дупки за хартия, така и пирон с чук. Ще ви трябват дупки с диаметър малко над три милиметра.

Поставете малка нагряваща свещ в центъра на буркана.Намачкайте фолиото и го поставете отдолу и около свещта, за да не се движи. Такива свещи обикновено се предлагат в специални стойки, така че восъкът не трябва да се топи и да изтича в алуминиевата кутия.

Навийте централната част на медната тръба с дължина 15-20 см около молива за 2 или 3 завъртания, за да направите намотка. 3 мм тръбата трябва да се огъва лесно около молива. Ще ви трябват достатъчно извити тръбички, за да минават през горната част на буркана, плюс допълнителни 5 см прави от всяка страна.

Поставете краищата на тръбите в дупките в буркана.Центърът на серпентина трябва да е над фитила на свещта. Желателно е правите участъци на тръбата от двете страни на тръбата да имат еднаква дължина.

Огънете краищата на тръбите с клещи, за да направите прав ъгъл.Огънете правите части на тръбата, така че да изглеждат в противоположни посоки от различни страни на кутията. Тогава отновоогънете ги така, че да паднат под основата на буркана. Когато всичко е готово, трябва да се получи следното: змиевидната част на тръбата се намира в центъра на буркана над свещта и преминава в две наклонени "дюзи", гледащи в противоположни посоки от двете страни на буркана.

Потопете буркана в купа с вода, докато краищата на тръбата трябва да бъдат потопени.Вашата "лодка" трябва да се държи здраво на повърхността. Ако краищата на тръбата не са потопени достатъчно във водата, опитайте се да направите буркана малко по-тежък, но в никакъв случай не го удавете.

Напълнете тръбата с вода.от най-много по прост начинще спусне единия край във водата и ще издърпа от другия край като през сламка. Можете също да блокирате единия изход от тръбата с пръст и да замените другия под струя вода от чешмата.

Запалете свещ.След известно време водата в тръбата ще се загрее и ще заври. Докато се превръща в пара, тя ще излезе през "дюзите", което кара целия буркан да започне да се върти в купата.

Парна машина с кутия за боя (за възрастни)

1. Изрежете правоъгълна дупка близо до основата на четирилитровата кутия с боя.Направете хоризонтален правоъгълен отвор с размери 15 х 5 см отстрани на буркана близо до основата.

   • Трябва да се уверите, че тази кутия (и другата използвана) съдържа само латексова боя и също така да я измиете обилно със сапунена вода преди употреба.

2. Изрежете лента от метална мрежа с размери 12 х 24 см.Огънете 6 см по дължината от всеки ръб под ъгъл 90 o. В крайна сметка ще получите квадратна "платформа" с размери 12 х 12 см с два "крака" от 6 см. Поставете я в буркана с "краката" надолу, като го подравнете с ръбовете на изрязания отвор.

   Направете полукръг от дупки по периметъра на капака.Впоследствие ще горите въглища в консерва, за да осигурите топлина на парната машина. При липса на кислород въглищата ще горят лошо. За да има необходимата вентилация в буркана, пробийте или пробийте няколко дупки в капака, които образуват полукръг по краищата.

   • В идеалния случай диаметърът на вентилационните отвори трябва да бъде около 1 см.

3. Направете намотка от медна тръба.Вземете около 6 м мека медна тръба с диаметър 6 мм и измерете 30 см от единия край. Започвайки от тази точка, направете пет завъртания с диаметър 12 см. Огънете останалата дължина на тръбата на 15 завъртания по 8 см. в диаметър.Трябва да ви останат около 20 см.

   Прекарайте двата края на бобината през вентилационните отвори в капака.Огънете двата края на намотката така, че да сочат нагоре и преминете и двата през един от дупките в капака. Ако дължината на тръбата не е достатъчна, тогава ще трябва леко да разгънете един от завоите.

   Поставете серпентина и въглен в буркана.Поставете серпентина върху мрежестата платформа. Запълнете пространството около и вътре в намотката с въглен. Затворете плътно капака.

   Пробийте дупки за тръбата в по-малкия буркан.Пробийте дупка с диаметър 1 см в центъра на капака на литров буркан. Пробийте два отвора с диаметър 1 см отстрани на буркана - единият близо до основата на буркана, а вторият над него близо до капакът.

   Поставете запечатаната пластмасова тръба в страничните отвори на по-малкия буркан.С помощта на краищата на медната тръба направете дупки в центъра на двете тапи. Поставете твърда пластмасова тръба с дължина 25 см в единия щепсел и същата тръба с дължина 10 см в другия щепсел. Те трябва да седят плътно в щепселите и да гледат малко навън. Поставете тапата с по-дългата тръба в долния отвор на по-малкия буркан и тапата с по-късата тръба в горния отвор. Закрепете тръбата към всеки щепсел със скоби.

   Свържете тръбата на по-големия буркан към тръбата на по-малкия буркан.Поставете по-малкия буркан върху по-големия буркан със запушалката, обърната настрани от вентилационните отвори на по-големия буркан. С помощта на метална лента закрепете тръбата от долната тапа към тръбата, излизаща от дъното на медната намотка. След това по подобен начин закрепете тръбата от горния щепсел към тръбата, излизаща от горната част на бобината.

   Поставете медната тръба в съединителната кутия.Използвайте чук и отвертка, за да премахнете центъра на кръглата метална електрическа кутия. Фиксирайте скобата под електрическия кабел със задържащ пръстен. Поставете 15 cm медна тръба с диаметър 1,3 cm в кабелната скоба, така че тръбата да стърчи няколко сантиметра под отвора в кутията. Затъпете краищата на този край навътре с чук. Поставете този край на тръбата в отвора в капака на по-малкия буркан.

   Поставете шишчето в дюбела.Вземете обикновено дървено шишче за барбекю и го поставете в единия край на кух дървен дюбел с дължина 1,5 см и диаметър 0,95 см.

   • По време на работа на нашия двигател, шишът и дюбелът ще действат като "бутало". За да видите по-добре движението на буталото, можете да прикрепите малко хартиено "знаме" към него.

4. Подгответе двигателя за работа.Извадете разклонителната кутия от по-малката горна кутия и напълнете горната кутия с вода, като й позволите да прелее в медната намотка, докато кутията е 2/3 пълна с вода. Проверете за течове във всички връзки. Затегнете плътно капаците на бурканите, като ги почуквате с чук. Поставете съединителната кутия обратно на мястото си върху по-малкия горен буркан.

5. Стартирайте двигателя!Намачкайте парчета вестник и ги поставете в пространството под мрежата в долната част на двигателя. След като въгленът се запали, оставете го да гори за около 20-30 минути. Тъй като водата в бобината се нагрява, парата ще започне да се натрупва в горния бряг. Когато парата достигне достатъчно налягане, тя ще избута дюбела и шишчето нагоре. След освобождаване на налягането буталото ще се движи надолу под силата на гравитацията. Ако е необходимо, отрежете част от шишчето, за да намалите тежестта на буталото - колкото е по-леко, толкова по-често ще "плува". Опитайте се да направите шиш с такава тежест, че буталото да "върви" с постоянно темпо.

   • Можете да ускорите процеса на изгаряне, като увеличите притока на въздух в вентилационните отвори със сешоар.

6. Пази се.Вярваме, че се разбира от само себе си, че трябва да се внимава при работа и боравене с домашна парна машина. Никога не го пускайте на закрито. Никога не го пускайте близо до запалими материали като сухи листа или надвиснали клони на дървета. Работете с двигателя само върху твърда, негорима повърхност като бетон. Ако работите с деца или тийнейджъри, те не трябва да бъдат оставяни без надзор. Децата и тийнейджърите не трябва да се доближават до двигателя, когато в него гори въглен. Ако не знаете температурата на двигателя, тогава приемете, че е толкова горещ, че не трябва да се докосва.

   • Уверете се, че парата може да излезе от горния "котел". Ако по някаква причина буталото се заклещи, налягането може да се натрупа вътре в по-малката кутия. В най-лошия случай банката може да експлодира, което многоопасно.
• Поставете парната машина върху пластмасовата лодка, като потопите двата края във водата, за да направите парна играчка. Можете да изрежете обикновена форма на лодка от пластмасова бутилка сода или белина, за да направите играчката си по-„зелена“.

Точно преди 212 години, на 24 декември 1801 г., в малкото английско градче Камборн, механикът Ричард Тревитик демонстрира на обществеността първите колички за кучета, задвижвани с пара. Днес това събитие може спокойно да се класифицира като забележително, но незначително, особено след като парната машина беше известна преди и дори беше използвана в превозни средства (въпреки че би било много трудно да ги наречем автомобили) ... Но ето какво е интересно : точно сега технологичният прогрес създаде ситуация, поразително напомняща ерата на голямата „битка“ на пара и бензин в началото на 19 век. Ще трябва да се борят само батерии, водород и биогорива. Искате ли да знаете как завършва всичко и кой ще спечели? няма да предложа. Съвет: технологията няма нищо общо с това...

1. Страстта към парните машини отмина и дойде времето за двигателите с вътрешно горене.За доброто на каузата, повтарям: през 1801 г. по улиците на Камборн се търкаля карета с четири колела, способна да превозва осем пътника с относителен комфорт и бавно. Колата се задвижва от едноцилиндров парен двигател, а въглищата служат като гориво. Създаването на парни превозни средства се предприема с ентусиазъм и още през 20-те години на 19-ти век пътническите парни омнибуси превозват пътници със скорост до 30 км / ч, а средният пробег на основен ремонт достига 2,5–3 хиляди км.

Сега нека сравним тази информация с други. През същата 1801 г. французинът Филип Лебон получава патент за дизайна на бутален двигател с вътрешно горене, работещ на лек газ. Случи се така, че три години по-късно Лебон почина и други трябваше да разработят техническите решения, които той предложи. Едва през 1860 г. белгийският инженер Жан Етиен Леноар сглобява газов двигател със запалване от електрическа искра и довежда дизайна му до нивото на годност за монтаж на превозно средство.

И така, автомобилна парен двигател и двигател с вътрешно горене са на практика на една и съща възраст. ефективност парен двигателот този дизайн и през онези години е около 10%. Ефективността на двигателя Lenoir беше само 4%. Само 22 години по-късно, до 1882 г., Август Ото го подобри толкова много, че ефективността на сегашния бензинов двигател достига... цели 15%.

2. Парното сцепление е само кратък момент от историята на прогреса.Започвайки от 1801 г., историята на парния транспорт продължава активно почти 159 години. През 1960 г. (!) в САЩ все още се строят автобуси и камиони с парни двигатели. През това време парните машини са се подобрили значително. През 1900 г. в САЩ 50% от автомобилния парк е бил "запарен". Още през онези години възникна конкуренция между пара, бензин и - внимание! - електрически колички. След пазарния успех на Model-T на Ford и, изглежда, поражението на парната машина, през 20-те години на миналия век дойде нов скок в популярността на парните автомобили: цената на горивото за тях (мазут, керосин) е значително по-ниска от цената на бензина.

До 1927 г. Стенли произвежда около 1000 парни коли годишно. В Англия парните камиони успешно се конкурираха с бензиновите камиони до 1933 г. и загубиха само поради въвеждането на данък върху превоза на тежки товари от властите и намаляването на митата върху вноса на течни петролни продукти от Съединените щати.

3. Парната машина е неефективна и неикономична.Да, преди беше така. „Класическият“ парен двигател, който изпускаше отработена пара в атмосферата, има ефективност не повече от 8%. Въпреки това, парна машина с кондензатор и профилирана проточна част има ефективност до 25–30%. Парната турбина осигурява 30–42%. Инсталациите с комбиниран цикъл, в които газовите и парните турбини се използват "съвместно", имат КПД до 55-65%. Последното обстоятелство накара инженерите на BMW да започнат да работят върху опциите за използване на тази схема в автомобили. Между другото, ефективността на съвременните бензинови двигателие 34%.

Цената на производството на парен двигател през цялото време беше по-ниска от цената на карбуратора и дизелови двигателисъщата мощност. Разход на течно гориво в нови парни двигатели, работещи в затворен цикъл на прегрята (суха) пара и оборудвани с съвременни системисмазване, качествени лагери и електронни системирегулиране на работния цикъл, е само 40% от предишния.

4. Парната машина стартира бавно.И това беше веднъж... Дори производствените автомобили на Стенли "отглеждаха двойки" от 10 до 20 минути. Подобряването на дизайна на котела и въвеждането на каскаден режим на отопление направи възможно намаляването на времето за готовност до 40-60 секунди.

5. Парната кола е твърде бавна.Това не е истина. Рекордът за скорост от 1906 г. - 205,44 км / ч - принадлежи на парен автомобил. В онези години колите с бензинови двигатели не знаеха да карат толкова бързо. През 1985 г. парен автомобил се движи със скорост 234,33 км/ч. А през 2009 г. група британски инженери проектира парна турбина "болид" с парно задвижване с мощност 360 к.с. с., който успя да се движи с рекордна средна скорост в състезанието - 241,7 км/ч.

6. Парната кола пуши, неестетично е.Разглеждайки стари чертежи, изобразяващи първите парни екипажи, изхвърлящи дебели облаци дим и огън от комините си (което, между другото, показва несъвършенството на пещите на първите „парни машини“), разбирате откъде е постоянната асоциация на пара двигателят и саждите идват от.

Относно външен видмашини, смисълът тук, разбира се, зависи от нивото на дизайнера. Едва ли някой ще каже, че парните коли на Abner Doble (САЩ) са грозни. Напротив, елегантни са дори за днешните стандарти. И освен това те караха безшумно, плавно и бързо - до 130 км/ч.

Интересно е, че съвременните изследвания в областта на водородното гориво за автомобилни двигатели пораждат редица „странични клонове“: водородът като гориво за класическите бутални парни двигатели и особено за парните турбинни двигатели осигурява абсолютна екологичност. "Димът" от такъв мотор е ... водна пара.

7. Парната машина е причудлива.Не е вярно. Той е структурно значим по-просто от двигателвътрешно горене, което само по себе си означава по-голяма надеждност и непретенциозност. Ресурсът на парните двигатели е много десетки хиляди часове непрекъсната работа, което не е типично за други видове двигатели. Въпросът обаче не се ограничава до това. По силата на принципите на работа парната машина не губи ефективност при понижаване на атмосферното налягане. Точно поради тази причина превозни средствазадвижвани с пара са изключително подходящи за използване във високопланинските райони, на тежки планински проходи.

Интересно е да се отбележи още едно полезно свойство на парната машина, която между другото е подобна на електрическия двигател. постоянен ток. Намаляването на скоростта на вала (например с увеличаване на натоварването) води до увеличаване на въртящия момент. По силата на това свойство автомобилите с парни двигатели не се нуждаят основно от скоростни кутии - самите те са много сложни и понякога капризни механизми.

Историята на развитието на парната машина е описана достатъчно подробно в тази статия. Ето най-известните решения и изобретения от времето 1672-1891.

Първа работа.

Нека започнем с факта, че още през седемнадесети век парата започва да се разглежда като средство за шофиране, с нея са провеждани всякакви експерименти и едва през 1643 г. Евангелиста Торичели открива силовото действие на налягането на парата. Кристиан Хюйгенс, 47 години по-късно, проектира първата силова машина, задвижвана от експлозия на барут в цилиндър. Това беше първият прототип на двигател с вътрешно горене. На подобен принцип е подредена и водоприемната машина на абат Отфей. Скоро Денис Папин реши да замени силата на експлозията с по-малко мощната сила на парата. През 1690 г. той построява първата парен двигател, известен още като парен котел.

Състои се от бутало, което с помощта на вряща вода се придвижва нагоре в цилиндъра и поради последващо охлаждане се спуска отново - така се създава сила. Целият процес протече по този начин: под цилиндъра, който едновременно изпълняваше функцията на котел, беше поставена пещ; когато буталото беше в горно положение, пещта се премести назад, за да улесни охлаждането.

По-късно двама англичани, Томас Нюкомън и Коули, единият ковач, другият стъклар, подобряват системата, като разделят бойлера и цилиндъра и добавят резервоар със студена вода. Тази система функционираше с помощта на клапани или кранове, един за пара и един за вода, които се отваряха и затваряха последователно. Тогава англичанинът Бейтън преустрои управлението на клапана в наистина тактова.

Използването на парни машини в практиката.

Машината на Newcomen скоро стана известна навсякъде и по-специално беше подобрена от системата с двойно действие, разработена от Джеймс Уат през 1765 г. Сега парна машинасе оказа достатъчно завършен за използване в превозни средства, въпреки че поради размерите си беше по-подходящ за стационарни инсталации. Уат предлага своите изобретения и на индустрията; той също така построява машини за текстилни фабрики.

Първият парен двигател, използван като транспортно средство, е изобретен от французина Никола Жозеф Кюньо, инженер и любител военен стратег. През 1763 или 1765 г. той създава кола, която може да превозва четирима пътници със средна скорост 3,5 и максимална 9,5 км/ч. Първият опит е последван от втория - появява се кола за превоз на оръжия. Тестван е, разбира се, от военните, но поради невъзможността за продължителна експлоатация (непрекъснат цикъл на работа нова колане надвишава 15 минути) изобретателят не е получил подкрепа от властите и финансистите. Междувременно в Англия парната машина се усъвършенстваше. След няколко неуспешни опита на Мур, Уилям Мърдок и Уилям Симингтън, базирани на Watt, се появява релсовото превозно средство на Ричард Трависик, поръчано от Welsh Colliery. Активен изобретател дойде на света: от подземни мини той се издигна на земята и през 1802 г. представи на човечеството мощно кола, достигайки скорост от 15 км/ч на равен терен и 6 км/ч на издигане.

Фериботните превозни средства също се използват все по-често в Съединените щати: Нейтън Рийд през 1790 г. изненада хората от Филаделфия със своята модел парна кола . Още по-известен обаче става неговият сънародник Оливър Евънс, който четиринадесет години по-късно изобретява амфибията. След Наполеоновите войни, по време на които не са провеждани „автомобилни експерименти“, отново започва работа по изобретение и усъвършенстване на парната машина. През 1821 г. той може да се счита за съвършен и доста надежден. Оттогава всяка стъпка напред в областта на превозните средства, задвижвани с пара, определено допринесе за развитието на бъдещите превозни средства.

През 1825 г. сър Голдсуърт Гърни на 171 км дълъг участък от Лондон до Бат организира първата пътническа линия. В същото време той използва патентована от него карета, която е с парен двигател. Това беше началото на ерата на високоскоростните пътни превози, които обаче изчезнаха в Англия, но станаха широко разпространени в Италия и Франция. Такива превозни средства достигат най-високото си развитие с появата през 1873 г. на "Curts" от Amede Balle с тегло 4500 кг и на "Mansel" - по-компактен, с тегло малко над 2500 кг и достигащ скорост от 35 км/ч. И двамата са предшественици на техниката, която става характерна за първите „истински“ автомобили. Въпреки високата скорост ефективност на парната машинабеше много малък. Боле беше този, който патентова първата добре функционираща кормилна система, той подреди контролите и органите за управление толкова добре, че все още го виждаме на арматурното табло днес.

Въпреки огромния напредък в областта на двигателя с вътрешно горене, парната мощност все още осигуряваше по-равномерна и гладка работа на машината и следователно имаше много поддръжници. Подобно на Bollet, който създава други леки автомобили, като Rapide през 1881 г. със скорост 60 km/h, Nouvelle през 1873 г., който има преден мост с независимо окачване на колелата, Leon Chevrolet пуска няколко коли между 1887 и 1907 г. с лек и компактен парогенератор, който той патентова през 1889 г. De Dion-Bouton, основана в Париж през 1883 г., произвежда автомобили с парно задвижване през първите десет години от съществуването си и постига значителен успех в това – колите му печелят състезанието Париж-Руан през 1894 г.

Въпреки това, успехът на Panhard et Levassor в използването на бензин накара Де Дион да премине към двигатели с вътрешно горене. Когато братята Боле поеха компанията на баща си, те направиха същото. Тогава компанията Chevrolet преустрои производството си. Автомобилите, задвижвани с пара, изчезват все по-бързо от хоризонта, въпреки че са били използвани в САЩ още преди 1930 г. Точно в този момент производството е спряно и изобретяването на парни машини