Cine a inventat motorul cu aburi?

Motorul cu aburi

V-ati intrebat vreodata cine a inventat motorul cu aburi? Ei bine, haideti sa aflam impreuna cine este inventatorul motorului cu abur si cum a evoluat aceasta inventie de-a lungul anilor.

Motorul cu abur este un motor cu ardere externa care produce lucru mecanic utilizand energia termica a aburului. Aburul este produs sub presiune intr-un generator de abur prin fierbere si se destinde intr-un agregat cu cilindri in care presiunea aburului produce lucru mecanic deplasand liniar un piston, miscare care de cele mai multe ori este transformata in miscare de roatie cu ajutorul unui mecanism cu biela-manivela. Caldura necesara producerii aburului se obtine prin arderea unui combustibil sau prin fisiune nucleara.

Istoria motorului cu aburi se intinde pana in secolul I i.Hr. cand matematicianul grec Heron din Alexandria a descris eolipila, primul motor cu abur rudimentar. In urmatoarele secole cele cateva motoare cu abur cunoscute erau, asemenea eolipilei, doar dispozitive experimentale folosite de inventatori pentru a demonstra proprietatile aburului. O turbina cu abur rudimentaea a fost descrisa de catre Taqi al-Din in anul 1551 si de catre Giovanni Branca in anul 1629. Jeronimo de Ayanz y Beaumont a primit in 1606 brevete pentru 50 de inventii propulsate de abur, inclusiv o pompa pentru desecarea minelor inundate. Denis Papin, un refugiat hughenot, a realizat lucrari folositoare la digestorul cu abur in 1679 si a folosit pentru prima data un piston pentru a ridica greutati in anul 1690.

Primul dispozitiv comercial propulsat de puterea aburului a fost o pompa de apa dezvoltata de catre Thomas Savery in anul 1698. Acesta a folosit un sistem de vidare pentru a ridica apa din pamant, apoi a folosea presiunea aburului pentru a o ridica si mai sus. Motoarele mici erau eficiente, dar modelele mai mari erau problematice, acestea dovedind ca aveau o inaltime de ridicare limitata si erau predispuse la explozii ale boilerelor. Au fost folosite in cateva mine, statii de forare si pentru a propulsa rotile de apa folosite la masinariile de textile. O proprietate atractiva a motorului lui Savery a fost costul scazut. Au continuat sa fie produse pana la sfarsitul secolului XVIII, un asemenea motor fiind inca operational in anul 1820.

Primul motor comercial care a avut intradevar succes, in sensul ca putea genera putere si o transmitea unei masini, a fost motorul atmosferic inventat de catre Thomas Newcomen in jurul anului 1712. Inventatorul s-a folosit de tehnologiile descoperite de Savery si Papin, dar motorul sau era oarecum ineficient, iar in mutlte cazuri a fost folosit doar pentru pomparea apei. Motorul functiona prin crearea unui vid partial prin condensarea aburului sub un piston dintr-un cilindru. A fost folosit la drenarea apei din mine la adancimi care pana atunci erau imposibile si la furnizarea apei pentru propulsarea rotilor de apa din fabrici, iar apa ce trecea de roata ajungea intr-un rezervor de unde isi relua ciclul.

In anul 1720 Jacob Leopold a descris un motor cu abur de mare presiune cu doi cilindrii. Inventia a fost publicata in lucarea sa “Theatri Machinarum Hydraulicarum”. Motorul folosea doua pistoane de plumb care furnizau o miscare continua la o pompa de apa. Fiecare piston era ridicat de presiunea aburului si se intorcea la pozitia initiala prin forta gravitationala. Cele doua pistoane foloseau o valva rotativa comuna conectata direct la un boiler cu abur.

Urmatorul pas major s-a produs atunci cand James Watt a dezvoltat (intre anii 1763 – 1775) o versiune imbunatatita a motorului lui Newcomen, adaugandu-i un condensator separat. Primele motoare ale lui Boulton si Watt foloseau pe jumatate din carbunele pe care le folosea versiunea imbunatatita a lui John Smeaton. Watt a continuat sa-si imbunatateasca motorul, modificandu-l pentru a furniza o miscare rotativa adecvata pentru propulsarea masinariilor din fabrici. Acest lucru a permis ca fabricile sa poata fi construite departe de rauri si a accelerat pasul Revolutiei Industriale.

In jurul anului 1800 Richard Trevithick si, independent, Oliver Evans in 1801, au introdus motoare ce foloseau abur la presiuni mari. Trevithick si-a obtinut patentul in anul 1802. Aceste motoare erau mult mai puternice decat motoarele anterioare cu cilindrii si puteau fi realizate indeajuns de mici pentru aplicatii de transport. Din acel moment dezvoltarile si imbunatatirile tehnologice in tehnicile de fabricare au rezultat in proiectarea unor motoare mai eficiente care puteau fi mai mici, mai rapide sau mai puternice, depinzand de aplicatia dorita.

Motor cu aburi portabil

Motorul cu aburi a devenit foarte raspandit inainte de inventia motorului electric sau cel cu combustie interna, fiind folosit in diferite aplicatii: in fabrici, in constructii, in transport (locomotivele cu abur), in transportul marin (motoarele navelor) si in producerea curentului electric (astazi o mare parte a energiei electrice este produsa de turbinele cu abur).

Desi motoarele cu aburi nu mai sunt la fel de raspandite pentru uzul comercial, cateva companii inca exploateaza si experimenteaza potentialul unui astfel de motor ca o alternativa la motoarele cu combustie interna. Compania “Energiprojekt AB” din Suedia a realizat progrese in folosirea materialelor moderne pentru valorificarea puterii aburului. Eficienta motorului cu abur a celor de la “Energiprojekt” a depasit cu 27-30% eficienta motoarelor cu presiune mare. Motorul suedezilor este un motor in cinci cilindrii, intr-un singur pas, cu abur superincalzit, ce consuma aproximativ 4 kg de abur / kWh.

Acum ati aflat cine a inventat motorul cu aburi si care a fost evolutia acestei inventii. Speram ca acest articol vi-a satisfacut dorinta de cunoastere si vi-a imbogatit cunostintele.