Primele vehicule cu abur
Încă din Evul Mediu diferiţi cercetători şi mai apoi ingineri au schiţat şirealizat maşini care erau acţionate cu aburi pentru a uşura muncaoamenilor , pentru a se deplasa pe distanţe mari într-un timp cât mai scurt.Aceste invenţii au dominat industria şi mijloacele de transport din timpul“Revoluţiei Industriale” până in prima parte a secolului XX fiind utilizate laacţionarea locomotivelor, vapoarelor, pompelor, maşinilor din fabrici,utilajelor pentru construcţii şi a altor utilaje.
În perioada victoriana, locomotive cu abur puternice revoluţionaseră deja călătoriape uscat. Maşinile cu abur au făcut posibile şi tipărirea ziarelor, torsul şi ţesutultextilelor şi acţionarea maşinilor de spălat în „spălătoriile cu aburi”. Maşinile cu aburpuneau în mişcare caruselele, iar unii fermieri foloseau energia aburului pentru aara pămîntul. Antreprenorii de curăţătorii aveau aspiratoare cu abur, şi la cele maibune frizerii din oraşe existau chiar şi perii pentru masarea capului acţionate cuabur
Principiul de funtionare al motoarelor cu abur
Motorul cu abur
este unmotor termic cu ardere externă, care transformăenergia termicăaaburuluiînlucru mecanic. Aburul subpresiuneeste produs într-ungenerator de aburprinfierbereşi se destinde într-un agregat cucilindri, în careexpansiunea aburului produce lucru mecanic prin deplasarea liniară a unuipiston,mişcare care de cele mai multe ori este transformată în mişcare de rotaţie cuajutorul unui mecanism bielă-manivelă.Călduranecesară producerii aburului seobţine dinardereaunuicombustibil.Cei dintîi inventatori au făcut experienţe cu cazane mari de abur în carefierbea apa, iar aburul format era transmis într-un cilindru metalic, unde apăsa cuforţă asupra unui piston. Prin arbori cotiţi, pîrghii şi roţi dinţate, mişcarea detranslaţie a pistonului era transformată în energie cinetică
Istoria motorului cu abur
Prima maşină cu aburi a fost inventată în secolul I e.n. de către inginerul grecHeron din Alexandria. O sferă goală pe dinăuntru era pivotată pe două tuburi princare trecea aburul dintr-un mic fierbător. Aburul umplea sfera şi ieşea prin ţevidispuse în părţi opuse ale acesteia. Jeturile de abur care ţîşneau determinau sferasă se rotească. Totuşi, în ciuda faptului că era o invenţie interesantă, maşina nuservea unui scop util. Primul om care a avut ideea de a transforma pompa cu pistonîn maşină termică, a fost francezul Denis Papin în anul 1679. Din păcate nu a pututsă o pună în practică din lipsă de fonduri. El a murit în sărăcie, în 1714
Primul motor performant a fost construit în 1712 de inginerul ThomasNewcomen, din Cornwall. Acest motor avea un braţ mare care pompa apa cu ofrecvenţă de 16 mişcări de du-te-vino pe minut.Nicolas Cugnot a fost primul care, în 1769, a folosit motorul cu abur la unvehicul. Acest vehicul putea transporta 4 persoane, dar a fost folosit la transportularmamentului greu. Vehiculul trebuia sa se opreasca la fiecare 15 minute. Motorulpe aburi si boilerul erau separate de vehicul, fiind plasate in fata sa. In anulurmator, Cugnot a creat o tricicleta in care incapeau patru oameni.Viteza maximăcare a fost atinsă cu acest vehicul a fost de 5 km/h.În 1776, James Watt, un constructor scoţian de mecanisme, a adus înbunătăţirimotorului lui Newcomen. La maşina sa inventată în 1769, aburul trecea într-ocameră separată pentru condensare. Deoarece cilindrul nu era încalzit şi răcitalternativ, pirderile de căldură ale maşinii erau relativ scăzute. De asemenea,maşina lui Watt era mai rapidă. Aceste soluţii şi diversele îmbunătăţiri concepute deWatt au făcut ca maşina cu aburi să poată fi folosită într-o gamă largă de aplicaţii
Prima masina cu aburi
Inginerul francez Nicolas Joseph Cugnot a reuşit cel dintîi să construiască unvehiculul acţionat cu abur. Ca ofiţer de artilerie în serviciul regelui, căuta oposibilitate de a transporta mai repede pe linia frontului tunurile grele. A construitun triciclu imens, din lemn rezistent. Înaintea roţii din faţă a dispus cazanul de aburşi totul se punea în mişcare şuierînd şi pufnind. Apoi, ca să nu se oprească în drum,era nevoie ca un fochist să se îngrijească permanent să existe căldură suficientă încazan.Nicolas Cugnot a fost primul care, în 1769, a folosit motorul cu abur la unvehicul. Viteza maximă care a fost atinsă cu acest vehicul a fost de 5 km/h.
Principiul de functionare al locomotivei cu aburi
Cel mai simplu model de locomotivă cu abur are în componenţă un cazan încălzitprin arderea unui combustibil fosil (în general cărbune). Vaporii de apă sub presiunesunt colectaţi şi apoi dirijaţi spre piston. Presiunea exercitată pe suprafaţapistonului determină mişcarea bielei ce leagă pistonul de roată. Astfel mişcarealiniară a pistonului se transformă în mişcare circulară a roţii
Locomotive cu aburi
Ideea de locomotivă a apărut la început ca soluţie la transportul minereului din galerii miniere.Înainte de inventarea locomotivei era folosită în acest scop tracţiunea animală. Caii de tracţiune aveau osoartă nefericită şi o durată a vieţii redusă, deseori murind în mine. Astfel această soluţie s-a doveditnecorespunzătoare şi, în căutarea unei alternative, a apărut prima locomotivă propulsată cu ajutorul puteriiaburului construită deRichard Trevithick în1804.
. Locomotiva lui cu patru roţi a făcut ocursă demonstrativă pe 22 februarie1804, atingând viteza de 20 km/h fărăîncărcătură şi 8 km/h cu încărcătură. Din păcate, greutatea trenului a rupt şinele.Prin1812s-au construit şine mai rezistente întreMiddleton CollieryşiLeeds,Anglia.Ele au suportat greutatea primelor locomotive cu aburi.
Aşadar în1829inventatorulGeorge Stephensoninaugurează locomotiva sa
Racheta
(Engleză:
The Rocket
) care este considerată primalocomotivă rentabilă.
Racheta
a fost prima locomotivă folosită pentru transportul de persoane între douăoraşe (LiverpoolşiManchester ).
Ea a atins viteza, pe atunci extraordinară, de 46,7 km/h,un record mondial la acea vreme
Inventatori romani de vehicule cu aburi
Dinicu Golescu în cartea sa numită “Însemnări din călătorie” a fost primulromân care a făcut trimitere la o maşină cu aburi, vaporul cu care călătorea.Teodor Dragu a fost un inginer şi inventator român, întemeietorul inginerieimecanice înRomânia. A construit mai multe tipuri delocomotivecu abur şi aintrodus în 1887, pentru trenurile din reţeaua feroviară română, sistemul deîncălzire cu abur a trenurilor, sistem asemănător cu cel folosit la locomotive
Prima locomotivă cu abur construită pe actualul teritoriu al României a fost înanul 1872 la Reşiţa pe atunci în componenţa Austro-Ungariei. Locomotiva aveaecartament îngust(948 mm) şi a fost denumită “Reşiţa 2” fiind proiectată de JohnHaswe
