Motorul cu abur

1. Motorul cu abur

2. Motorul cu abur Motorul cu abur este un motor termic cu ardere externă, care transformă energia termică a aburului în lucru mecanic. Aburul sub presiune este produs într-un generator de abur prin fierbere si se destinde într-un agregat cu cilindri, în care expansiunea aburului produce lucru mecanic prin deplasarea liniară a unui piston, miscare care de cele mai multe ori este transformată în miscare de rotatie cu ajutorul unui mecanism bielă-manivelă. Călduranecesară producerii aburului se obtine din arderea unui combustibil sau prin fisiune nucleară. • Motoarele cu abur au dominat industria si mijloacele de transport din timpul Revolutiei industriale până în prima parte a secolului al XX-lea, fiind utilizate la actionarea locomotivelor, vapoarelor, pompelor, generatoarelor electrice, masinilor din fabrici, utilajelor pentru constructii (excavatoare) si a altor utilaje. A fost înlocuit în majoritatea acestor aplicatii de motorul cu ardere internă si de cel electric.

3. Istoriamotorului cu abur Primulom care a avutideea de a transformapompa cu pistonînmașinătermică, a fostfrancezulDenis Papinînanul1679. Din păcate nu a pututsă o punăînpractică din lipsă de fonduri. El a muritînsărăcie, în1714. Primul motor cu abur a fostproiectatîn1698 de Thomas Savery, un inginerenglez. Acest motor era conceputsăpompezeapa din mine, darsinguraluiîntrebuințare a fostsăpompezeapaîncaseleînalte din Londra. Prima mașină cu aburi a fostinventatăînsecolul I e.n. de cătreinginerulgrecHeron din Alexandria. O sferăgoalăpedinăuntru era pivotatăpedouătuburiprin care treceaaburuldintr-un micfierbător. Aburulumpleasferașiieșeaprințevidispuseînpărțiopuse ale acesteia. Jeturile de abur care țîșneaudeterminausferasă se rotească. Totuși, înciudafaptuluică era o invențieinteresantă, mașina nu serveaunuiscop util.

4. Nicolas Cugnot a fostprimul care, în1769, a folositmotorulcuabur la un vehicul. Acestvehiculputea transporta 4 persoane, dar a fostfolosit la transportularmamentuluigreu. Viteza maximă care a fost atinsă cu acest vehicul a fost de 5 km/h. Primul motor performant a fostconstruitîn1712 de inginerulThomas Newcomen, din Cornwall. Acest motor avea un braț mare care pompaapa cu o frecvență de 16 mișcări de du-te-vinopeminut. În1776, James Watt, un constructorscoțian de mecanisme, a adusînbunătățirimotorului lui Newcomen.

5. Masinalui Watt La mașinasainventatăîn 1769, aburultreceaîntr-o camerăseparatăpentrucondensare. Deoarececilindrul nu era încalzitșirăcitalternativ, pirderile de căldură ale mașiniieraurelativscăzute. De asemenea, mașinalui Watt era mairapidă. Acestesoluțiișidiverseleîmbunătățiriconcepute de Watt au făcut ca mașina cu aburisăpoatăfifolosităîntr-o gamălargă de aplicații.

6. Înperioadavictoriana, locomotive cu aburputernicerevoluționaserădejacălătoriapeuscat. Mașinile cu abur au făcutposibileșitipărireaziarelor, torsulșițesutultextilelorșiacționareamașinilor de spălatîn „spălătoriile cu aburi”. Mașinile cu aburpuneauînmișcarecaruselele, iaruniifermierifoloseauenergiaaburuluipentru a arapămîntul. Antreprenorii de curățătoriiaveauaspiratoare cu abur, și la celemaibunefrizerii din orașeexistauchiarșiperiipentrumasareacapuluiacționate cu abur.

7. Deșitimpulmotorului cu abur a trecut de mult, se pare că o renaștere al acestuia nu esteexclusă. La însărcinareafirmeiVolkswagen AG, la sfârșitulanilor 90, firmăIAV GmbH a dezvoltat un astfel de „motor cu abur” modern. Arderea externă produce gaze de ardere cu toxicitate extrem de scăzută. Aburul este introdus în cantitatea necesară prin injectoare similare cu cele ale motorului Diesel. La sfîrșitul anului 2000 firmă Enginion a dezvoltat prototipul „SteamCell”[1] cu ZEE (englezăZero Emission Engine - „emisiune zero”). Aceast motor lucrează în doi timpi, fără lubrefianți, părțile componente fiind fabricate dintr-un material superior pe bază de carbon.[2]

8. Motorul cu aburisirevolutiatransporturilor Invenţiiletehnice de la sfârąitulsecolului al XVIII-lea au apărut mai ales din necesitateauneimaibune organizări a activităţii productive din diferitedomenii ale economiei. Anglia, ceamaidezvoltatăţară a epocii, a fost spaţiulîn care descopeririletehnice au fostaplicatepentru prima datăîn practică, determinând un avântfără precedent al industriei. Prima ramură economicăîn care au fostaplicatenoile invenţii a fostindustriatextilă manufacturierăengleză. Suveica zburătoare a lui John Kay, maąina hidraulică de tors a lui Arkwright, războiului de ţesutmecanicinventat de Cartwright au permissporireaąi diversificareaproducţiei

9. Folosirea motoruluiperfecţionat al lui James Watt a determinatdeclanąareaprimeietape a revoluţieiindustriale, ceabazatăpe forţaaburilor. S-a trecut la producerea de utilajespecificediferitelorramuri industriale (înminerit, metalurgie, construcţiinavale etc.). Treptat, locul manufacturilor a fostpreluat de fabrici. Unadintreprincipaleleaplicaţii ale motorului cu aburi a fostreprezentată de locomotiva cu aburi, care a stat la bazaapariţieitransportuluipecăile ferate. Iniţial, locomotiva cu aburi a fost consideratăutilăînindustriaminieră. Tram Engine a fost prima construcţie de acst tip, destinatăcirculaţieipedrumuri ąi nu pecăiferate cu destinaţiespecială. A fostconstruită de inginerul Richard Trevitchikîn 1803-1804. Locomotiva Catch Me Who Can, construită de acelaţi inginer, pentrutransportulpe o ąină circulară, a reuąit, în 1808, săatingă viteza-record de 20 km/oră

10. Prima cale feratăindustrialăpentrutransportul cu aburi a fostconstruităîn Anglia în 1812, air George Stephenson a construit prima locomotivă cu aburipropriu-zisă, pentrutransportulpecăiferate. În 1825, la inaugurareacăiiferateStoktonDarlington, locomotivacondusă de Pagina 18 Stephenson, Locomotion Nr 1, a atins viteza de 19 km/oră, transportând 450 de pasageri. Locomotivalui Stephenson, The Rocket, cu o viteză de 47 km/oră, a inauguratcaleaferatăLiverpoolManchester (prima caleferatăpropriuzisă) în 1830 ąi, odată cu aceasta, un mijloc de transport revoluţionarpentru epocasa. Căileferate s-au răspândit apoiînEuropasiînSUA, înstatele capabilesăsusţinăfinanciarconstruirea lor. Totodată, trenul ca mijloc de transport a stârnit vii controverse, o admiraţiefărămargini la unii, o ostilitateevidentă la alţii, a devenit subiect de conversaţie, de opere de artă ąi de literature.

11. Motorul cu abur, azi Deșitimpulmotorului cu abur a trecut de mult, se pare că o renaștere al acestuia nu esteexclusă. La însărcinareafirmei Volkswagen AG, la sfârșitulanilor 90, firmă IAV GmbH a dezvoltat un astfel de „motor cu abur” modern. Ardereaexternă produce gaze de ardere cu toxicitateextrem de scăzută. Aburulesteintrodusîncantitateanecesarăprininjectoaresimilare cu cele ale motorului Diesel. La sfîrșitulanului 2000 firmăEnginion a dezvoltatprototipul „SteamCell” cu ZEE (engleză Zero Emission Engine - „emisiune zero”). Aceast motor lucreazăîndoitimpi, fărălubrefianți, părțilecomponentefiind fabricate dintr-un material superior pebază de carbon.

12. Locomotivele cu aburmoderne • George Stephenson esteconsideratinventatorulprimei locomotive cu abur, înaccepțiaactuală, adicadestinatănumaicăilorferateși nu altortipuri de drumuri. Blücher, locomotivaconstruită de George Stephenson în 1814 George Stephenson (1781 - 1848) realizeazăîn 1814 locomotivaBlücher cu simplăaderență ale cărei prime probe au fostefectuateînacelasi an, la 25 iulie. Locomotiva era asemănătoarecelorutilizate de Blenkinshop, însăfărăcremalieră. La 27 iulie 1814, Blücherremorcheazăpe o distanță de 6 km, un tonaj de 30 tf. La 6 martie 1815, G. Stephenson și Ralph Dodds (1792 - 1874) pun in circulație, peliniileminei Killingworth, o a doualocomotivă la care transmisiaprinangrenaje era înlocuită cu o transmisieprinlanț. Un an maitârziu, în 1816, G. Stephenson și William Losch (1770 - 1861) au brevetat o locomotivă al căreicazan se sprijineaperesoarte cu abur. Astfel de locomotive au fostutilizateînmaimulte mine engleze.

13. Componenta grupei: • Ghioca Georgiana • MateiRares • Melcioiu Laura • Mircea Monica • NeaguAnda Cls. a XI-a D Prof. Coord.:Roman Octavian