De geschiedenis van stoommachines

Vóór de uitvinding van de benzinemotor was er mechanisch transport gevoed door stoom. Sterker nog, het concept van een stoommachine dateert van een paar duizend jaar voor moderne motoren als wiskundige en ingenieur Heron van Alexandrië, die in de eerste eeuw in Romeins Egypte woonde, was de eerste die een rudimentaire versie beschreef die hij de Aeolipile.

Onderweg een aantal vooraanstaande wetenschappers die speelden met het idee om de kracht die wordt opgewekt door het verwarmen van water te gebruiken om een ​​of andere machine van stroom te voorzien. Een van hen was niemand minder dan Leonardo Da Vinci die ergens in de 15e eeuw ontwerpen ontwierp voor een stoomaangedreven kanon genaamd de Architonnerre. Een basisstoomturbine werd ook beschreven in artikelen die in 1551 waren geschreven door de Egyptische astronoom, filosoof en ingenieur Taqi ad-Din.

Maar de echte basis voor de ontwikkeling van een praktische, de werkende motor kwam pas halverwege de 17e eeuw tot stand. Het was in deze eeuw dat verschillende uitvinders waterpompen en zuigersystemen konden ontwikkelen en testen die de weg zouden banen voor de commerciële stoommachine. Vanaf dat moment werd de commerciële stoommachine mogelijk gemaakt door de inspanningen van drie belangrijke figuren.

Thomas Savery was een Engelse militaire ingenieur en uitvinder. In 1698 patenteerde hij de eerste ruwe stoommachine gebaseerd op de vergister van Denis Papin of snelkookpan uit 1679.

Savery had gewerkt aan het oplossen van het probleem van het wegpompen van water uit kolenmijnen toen hij op het idee kwam voor een door stoom aangedreven motor. Zijn machine bestond uit een gesloten vat gevuld met water waarin stoom onder druk werd geïntroduceerd. Dit dwong het water omhoog en uit de mijnschacht. Vervolgens werd een koude watersproeier gebruikt om de stoom te condenseren. Hierdoor ontstond een vacuüm dat via een bodemklep meer water uit de mijnschacht zuigte.

Thomas Savery werkte later samen met Thomas Newcomen aan de atmosferische stoommachine. Een van de andere uitvindingen van Savery was een kilometerteller voor schepen, een apparaat dat de afgelegde afstand heeft gemeten.

Thomas Newcomen was een Engelse smid die de atmosferische stoommachine uitvond. De uitvinding was een verbetering ten opzichte van het eerdere ontwerp van Thomas Slavery.

De Newcomen-stoommachine gebruikte de kracht van atmosferische druk om het werk te doen. Dit proces begint wanneer de motor stoom in een cilinder pompt. De stoom werd vervolgens gecondenseerd door koud water, waardoor er een vacuüm ontstond aan de binnenkant van de cilinder. De resulterende atmosferische druk bediende een zuiger, waardoor neerwaartse bewegingen werden gemaakt. Met de motor van Newcomen werd de drukintensiteit niet beperkt door de druk van de stoom, een afwijking van wat Thomas Savery in 1698 had gepatenteerd.

In 1712 bouwde Thomas Newcomen samen met John Calley hun eerste motor bovenop een met water gevulde mijnschacht en gebruikte die om water uit de mijn te pompen. De Newcomen-motor was de voorloper van de Watt-motor en het was een van de interessantste stukjes technologie die in de 18e eeuw werd ontwikkeld.

Geboren in Greenock, James Watt was een Schotse uitvinder en werktuigbouwkundig ingenieur die bekend stond om zijn verbeteringen aan de stoommachine. Toen Watt in 1765 voor de Universiteit van Glasgow werkte, kreeg Watt de taak om een ​​Newcomen-motor te repareren die inefficiënt werd geacht, maar de beste stoommachine van zijn tijd. Dat zette de uitvinder aan het werk aan verschillende verbeteringen aan het ontwerp van Newcomen.

De meest opvallende verbetering was het patent van Watt uit 1769 voor een afzonderlijke condensor die via een klep op een cilinder was aangesloten. In tegenstelling tot de motor van Newcomen had het ontwerp van Watt een condensor die koel kon zijn terwijl de cilinder heet was. Uiteindelijk zou de motor van Watt het dominante ontwerp worden alle moderne stoommachines en hielp de industriële revolutie teweeg te brengen.

Een krachteenheid genaamd de Watt is vernoemd naar James Watt. het Watt-symbool is W, en het is gelijk aan 1/746 pk, of één volt maal één versterker.