La voiture est conduite à la vapeur. Voiture à vapeur. Machine à vapeur à faire soi-même: une description détaillée, des dessins Produisent-ils des voitures avec une machine à vapeur

Il a commencé son expansion au début du 19ème siècle. Et déjà à cette époque ils construisaient non seulement gros agrégatsà des fins industrielles, mais aussi décoratives. La plupart de leurs clients étaient de riches nobles qui voulaient s'amuser et divertir leurs enfants. Après que les machines à vapeur se soient solidement implantées dans la vie de la société, les moteurs décoratifs ont commencé à être utilisés dans les universités et les écoles comme modèles pédagogiques.

Les machines à vapeur d'aujourd'hui

Au début du XXe siècle, la pertinence des machines à vapeur a commencé à décliner. L'une des rares entreprises à avoir continué à produire des mini-moteurs décoratifs était la société britannique Mamod, qui vous permet d'acheter un échantillon d'un tel équipement même aujourd'hui. Mais le coût de ces machines à vapeur dépasse facilement deux cents livres, ce qui n'est pas si peu pour un bibelot pour quelques soirées. De plus, pour ceux qui aiment assembler eux-mêmes toutes sortes de mécanismes, il est beaucoup plus intéressant de créer une simple machine à vapeur de leurs propres mains.

Très simple. Le feu chauffe le chaudron d'eau. Sous l'action de la température, l'eau se transforme en vapeur, ce qui pousse le piston. Tant qu'il y a de l'eau dans le réservoir, le volant relié au piston tourne. C'est la disposition standard d'une machine à vapeur. Mais vous pouvez assembler un modèle et une configuration complètement différente.

Bon, passons de la partie théorique à des choses plus excitantes. Si vous êtes intéressé à faire quelque chose de vos propres mains et que vous êtes surpris par de telles voitures exotiques, alors cet article est pour vous, dans lequel nous serons heureux de parler de différentes manières comment assembler une machine à vapeur de vos propres mains. Dans le même temps, le processus même de création d'un mécanisme ne procure pas moins de joie que son lancement.

Méthode 1 : Mini machine à vapeur DIY

Alors, commençons. Assemblons la machine à vapeur la plus simple de nos propres mains. Des dessins, des outils complexes et des connaissances particulières ne sont pas nécessaires.

Pour commencer, nous prenons sous n'importe quelle boisson. Coupez le tiers inférieur. Étant donné que nous obtenons des bords tranchants, ils doivent être pliés vers l'intérieur avec des pinces. Nous le faisons avec soin pour ne pas nous couper. Étant donné que la plupart des canettes en aluminium ont un fond concave, il doit être nivelé. Il suffit d'appuyer fermement avec votre doigt sur une surface dure.

À une distance de 1,5 cm du bord supérieur du "verre" résultant, il est nécessaire de faire deux trous l'un en face de l'autre. Il est conseillé d'utiliser une perforatrice pour cela, car il faut qu'ils aient au moins 3 mm de diamètre. Au fond du pot, nous mettons une bougie décorative. Maintenant, nous prenons le papier d'aluminium de table habituel, le froissons, puis enveloppons notre mini-brûleur de tous les côtés.

Minibuses

Ensuite, vous devez prendre un morceau tube en cuivre 15-20 cm de long.Il est important qu'il soit creux à l'intérieur, car ce sera notre mécanisme principal mettre la structure en mouvement. La partie centrale du tube est enroulée autour du crayon 2 ou 3 fois, de manière à obtenir une petite spirale.

Vous devez maintenant placer cet élément de manière à ce que la place incurvée soit placée directement au-dessus de la mèche de la bougie. Pour ce faire, nous donnons au tube la forme de la lettre "M". En même temps, nous affichons les sections qui descendent à travers les trous pratiqués dans la berge. Ainsi, le tube de cuivre est fixé rigidement au-dessus de la mèche, et ses bords sont une sorte de buses. Pour que la structure tourne, il est nécessaire de plier les extrémités opposées de "l'élément M" à 90 degrés dans différentes directions. La conception de la machine à vapeur est prête.

Démarrage du moteur

Le pot est placé dans un récipient avec de l'eau. Dans ce cas, il faut que les bords du tube soient sous sa surface. Si les buses ne sont pas assez longues, vous pouvez ajouter un petit poids au fond de la boîte. Mais attention à ne pas couler tout le moteur.

Maintenant, vous devez remplir le tube avec de l'eau. Pour ce faire, vous pouvez abaisser un bord dans l'eau et le second aspirer de l'air comme à travers un tube. Nous baissons le pot dans l'eau. Nous allumons la mèche de la bougie. Après un certain temps, l'eau dans la spirale se transformera en vapeur qui, sous pression, s'envolera des extrémités opposées des buses. Le pot commencera à tourner assez rapidement dans le récipient. C'est ainsi que nous avons obtenu une machine à vapeur à faire soi-même. Comme vous pouvez le voir, tout est simple.

Modèle de machine à vapeur pour adultes

Compliquons maintenant la tâche. Assemblons une machine à vapeur plus sérieuse de nos propres mains. Vous devez d'abord prendre un pot de peinture. Vous devez vous assurer qu'il est absolument propre. Sur le mur, à 2-3 cm du bas, nous découpons un rectangle de 15 x 5 cm dont le côté long est placé parallèlement au fond du pot. À partir du treillis métallique, nous découpons un morceau d'une superficie de 12 x 24 cm. Des deux extrémités du côté long, nous mesurons 6 cm. Nous plions ces sections à un angle de 90 degrés. Nous obtenons une petite "table plate-forme" d'une superficie de 12 x 12 cm avec des pieds de 6 cm. Nous installons la structure résultante sur le fond de la boîte.

Plusieurs trous doivent être faits autour du périmètre du couvercle et placés en demi-cercle le long d'une moitié du couvercle. Il est souhaitable que les trous aient un diamètre d'environ 1 cm, ce qui est nécessaire pour assurer une bonne ventilation. espace intérieur. machine à vapeur ne fonctionnera pas bien s'il n'y a pas assez d'air à la source du feu.

élément principal

Nous fabriquons une spirale à partir d'un tube de cuivre. Vous avez besoin d'environ 6 mètres de tube en cuivre souple de 1/4 de pouce (0,64 cm). Nous mesurons 30 cm d'une extrémité, à partir de ce point, il faut faire cinq tours d'une spirale d'un diamètre de 12 cm chacun. Le reste du tuyau est plié en 15 anneaux de 8 cm de diamètre, il doit donc rester 20 cm de tube libre à l'autre extrémité.

Les deux sorties traversent trous d'aération dans le couvercle du bocal. S'il s'avère que la longueur de la section droite n'est pas suffisante pour cela, un tour de la spirale peut être déplié. Le charbon est placé sur une plate-forme pré-installée. Dans ce cas, la spirale doit être placée juste au-dessus de ce site. Le charbon est soigneusement disposé entre ses tours. Maintenant, la banque peut être fermée. En conséquence, nous avons obtenu une chambre de combustion qui alimentera le moteur. La machine à vapeur est presque faite de ses propres mains. A laissé un peu.

Réservoir d'eau

Maintenant, vous devez prendre un autre pot de peinture, mais d'une taille plus petite. Un trou d'un diamètre de 1 cm est percé au centre de son couvercle.Deux autres trous sont percés sur le côté du pot - un presque au fond, le second - plus haut, au niveau du couvercle lui-même.

Ils prennent deux croûtes, au centre desquelles un trou est fait à partir des diamètres du tube de cuivre. 25 cm de tuyau en plastique sont insérés dans une croûte, 10 cm dans l'autre, de sorte que leur bord dépasse à peine des bouchons. Une croûte avec un long tube est insérée dans le trou inférieur d'un petit pot et un tube plus court dans le trou supérieur. Nous plaçons le plus petit bidon au-dessus du grand bidon de peinture de manière à ce que le trou du bas se trouve du côté opposé aux passages de ventilation du grand bidon.

Résultat

Le résultat devrait être la conception suivante. L'eau est versée dans un petit pot, qui s'écoule à travers un trou au fond dans un tube de cuivre. Un feu est allumé sous la spirale, ce qui chauffe le récipient en cuivre. La vapeur chaude monte dans le tube.

Pour que le mécanisme soit complet, il est nécessaire d'attacher à extrémité supérieure piston et volant en tube de cuivre. En conséquence, l'énergie thermique de la combustion sera convertie en forces mécaniques rotation des roues. Il y a une quantité énorme divers régimes créer un tel moteur combustion externe, mais dans chacun d'eux deux éléments sont toujours impliqués - le feu et l'eau.

En plus de cette conception, vous pouvez en assembler une à vapeur, mais il s'agit d'un matériau pour un article complètement séparé.

machine à vapeur

Difficulté de fabrication : ★★★★☆

Délai de fabrication : 1 jour

Matériaux à portée de main : ████████░░ 80 %

Dans cet article, je vais vous expliquer comment fabriquer une machine à vapeur de vos propres mains. Le moteur sera petit, à piston unique avec une bobine. La puissance est tout à fait suffisante pour faire tourner le rotor d'un petit générateur et utiliser ce moteur comme source autonome d'électricité lors d'une randonnée.

Antenne télescopique (peut être retirée d'un ancien téléviseur ou radio), le diamètre du tube le plus épais doit être d'au moins 8 mm
Petit tube pour une paire de piston (magasin de plomberie).
Fil de cuivre d'un diamètre d'environ 1,5 mm (peut être trouvé dans la bobine du transformateur ou le magasin de radio).
Boulons, écrous, vis
Plomb (dans un magasin de pêche ou trouvé dans un ancien batterie de voiture). Il est nécessaire de mouler le volant. J'ai trouvé un volant d'inertie prêt à l'emploi, mais cet article peut vous être utile.
Barres en bois.
Rayons pour roues de vélo
Support (dans mon cas, à partir d'une feuille de textolite de 5 mm d'épaisseur, mais le contreplaqué convient également).
Blocs de bois (morceaux de planches)
Pot à olives
Un tube

Superglue, soudure à froid, résine époxy (marché de la construction).
Émeri
Percer
fer à souder
Scie à métaux

Comment faire une machine à vapeur

Schéma moteur

Cylindre et tube de bobine.

Coupez 3 morceaux de l'antenne :
? La première pièce mesure 38 mm de long et 8 mm de diamètre (le cylindre lui-même).
? La deuxième pièce mesure 30 mm de long et 4 mm de diamètre.
? Le troisième mesure 6 mm de long et 4 mm de diamètre.

Prenez le tube n° 2 et faites-y un trou de 4 mm de diamètre au milieu. Prenez le tube n ° 3 et collez-le perpendiculairement au tube n ° 2, après séchage de la super-colle, recouvrez le tout de soudure à froid (par exemple, POXIPOL).

Nous fixons une rondelle de fer ronde avec un trou au milieu à la pièce n ° 3 (diamètre - un peu plus que le tube n ° 1), après séchage, nous la renforçons par soudure à froid.

De plus, nous recouvrons toutes les coutures de résine époxy pour une meilleure étanchéité.

Comment faire un piston avec une bielle

Nous prenons un boulon (1) d'un diamètre de 7 mm et le serrons dans un étau. Nous commençons à enrouler du fil de cuivre (2) autour d'elle pendant environ 6 tours. Nous enduisons chaque tour de superglue. Nous coupons les extrémités excédentaires du boulon.

Nous recouvrons le fil d'époxy. Après séchage, on ajuste le piston avec du papier de verre sous le cylindre pour qu'il s'y déplace librement sans laisser passer l'air.

À partir d'une feuille d'aluminium, nous fabriquons une bande de 4 mm de long et 19 mm de long. Nous lui donnons la forme de la lettre P (3).

Nous forons des trous (4) d'un diamètre de 2 mm aux deux extrémités afin qu'un morceau d'aiguille à tricoter puisse être inséré. Les côtés de la partie en forme de U doivent mesurer 7x5x7 mm. Nous le collons au piston avec le côté de 5 mm.

Nous fabriquons une bielle (5) à partir d'une aiguille à tricoter de bicyclette. Collez aux deux extrémités des rayons sur deux petits bouts de tubes (6) de l'antenne d'un diamètre et d'une longueur de 3 mm. La distance entre les centres de la bielle est de 50 mm. Ensuite, nous insérons la bielle avec une extrémité dans la partie en forme de U et la fixons avec une aiguille à tricoter.

Nous collons l'aiguille à tricoter aux deux extrémités pour qu'elle ne tombe pas.

Bielle triangulaire

La bielle triangulaire est fabriquée de la même manière, seulement d'un côté il y aura un morceau d'aiguille à tricoter et de l'autre un tube. Longueur de bielle 75 mm.

Triangle et bobine

chaudière à vapeur

La chaudière à vapeur sera un pot d'olives avec un couvercle scellé. J'ai également soudé un écrou pour que l'eau puisse y être versée et bien serré avec un boulon. J'ai aussi soudé le tube au couvercle.
Voici une photo :

Photo de l'assemblage du moteur

Nous assemblons le moteur sur une plate-forme en bois, en plaçant chaque élément sur un support

Vidéo sur la machine à vapeur
Version 2.0

Modification cosmétique du moteur. Le réservoir a maintenant sa propre plate-forme en bois et une soucoupe pour une tablette de combustible sec. Tous les détails sont peints dans de belles couleurs. Soit dit en passant, comme source de chaleur, il est préférable d'utiliser des

Dans l'esprit de la plupart des gens à l'ère des smartphones, les voitures à vapeur sont quelque chose d'archaïque qui fait sourire. Les pages à vapeur de l'histoire de l'industrie automobile étaient très lumineuses et sans elles, il est difficile d'imaginer le transport moderne en général. Peu importe à quel point les sceptiques de la législation, ainsi que les lobbyistes du pétrole, différents pays limiter le développement de la voiture pour un couple, ils n'ont réussi qu'un temps. Après tout, la voiture à vapeur est comme le Sphinx. L'idée d'une voiture pour un couple (c'est-à-dire sur un moteur à combustion externe) est d'actualité à ce jour.

Dans l'esprit de la plupart des gens à l'ère des smartphones, les voitures à vapeur sont quelque chose d'archaïque qui fait sourire.

Ainsi, en 1865, en Angleterre, ils ont introduit une interdiction de circulation des voitures automotrices à grande vitesse à vapeur. Il leur était interdit de se déplacer à plus de 3 km/h autour de la ville et de ne pas lâcher de bouffées de vapeur, afin de ne pas effrayer les chevaux attelés aux calèches ordinaires. Le coup le plus grave et le plus tangible porté aux camions à vapeur déjà en 1933 était la loi sur la taxe sur les poids lourds Véhicules. Et ce n'est qu'en 1934, lorsque les droits d'importation sur les produits pétroliers ont été réduits, que la victoire de l'essence et moteurs dieselà la vapeur.

Il n'y avait qu'en Angleterre qu'ils pouvaient se permettre de se moquer du progrès d'une manière aussi élégante et froide. Aux États-Unis, en France, en Italie, l'environnement des inventeurs passionnés bouillonnait littéralement d'idées et la voiture à vapeur acquit de nouvelles formes et caractéristiques. Bien que les inventeurs britanniques aient apporté une contribution significative au développement des véhicules à vapeur, les lois et les préjugés des autorités ne leur ont pas permis de participer pleinement à la bataille avec le moteur à combustion interne. Mais parlons de tout dans l'ordre.

Référence préhistorique

L'histoire du développement de la voiture à vapeur est inextricablement liée à l'histoire de l'émergence et de l'amélioration de la machine à vapeur. Quand au 1er siècle après J. e. Héron d'Alexandrie a proposé son idée de faire tourner à la vapeur une boule de métal, son idée a été traitée comme rien de plus qu'amusante. Si d'autres idées étaient plus excitantes pour les inventeurs, mais le premier à mettre la chaudière à vapeur sur roues fut le moine Ferdinand Verbst. En 1672. Son "jouet" était également traité comme amusant. Mais les quarante années suivantes n'ont pas été vaines pour l'histoire de la machine à vapeur.

Le projet d'Isaac Newton d'un chariot automoteur (1680), l'appareil à incendie du mécanicien Thomas Savery (1698) et l'appareil atmosphérique de Thomas Newcomen (1712) ont démontré le grand potentiel de l'utilisation de la vapeur pour faire travail mécanique. D'abord machines à vapeur ils pompaient l'eau des mines et soulevaient des charges, mais au milieu du XVIIIe siècle dans les entreprises anglaises telles centrales à vapeur il y en avait déjà plusieurs centaines.

Qu'est-ce qu'une machine à vapeur ? Comment la vapeur peut-elle déplacer les roues ? Le principe de la machine à vapeur est simple. L'eau est chauffée dans un réservoir fermé à l'état de vapeur. La vapeur est évacuée à travers des tubes dans un cylindre fermé et expulse le piston. À travers bielle ce mouvement de translation est transmis à l'arbre du volant.

Ce schéma le fonctionnement de la chaudière à vapeur avait en pratique lacunes importantes.

La première portion de vapeur a éclaté en massues et le piston refroidi, sous son propre poids, est descendu pour le cycle suivant. Ce diagramme schématique du fonctionnement d'une chaudière à vapeur présentait en pratique des inconvénients importants. L'absence d'un système de contrôle de la pression de la vapeur a souvent conduit à une explosion de la chaudière. Il a fallu beaucoup de temps et de carburant pour mettre la chaudière en état de marche. Le ravitaillement constant et la taille gigantesque de la centrale à vapeur n'ont fait qu'augmenter la liste de ses lacunes.

La nouvelle machine a été proposée par James Watt en 1765. Il envoya la vapeur expulsée par le piston dans caméra supplémentaire pour la condensation et éliminé le besoin d'ajouter constamment de l'eau à la chaudière. Enfin, en 1784, il résout le problème de redistribuer le mouvement de la vapeur pour qu'elle pousse le piston dans les deux sens. Grâce à la bobine qu'il a créée, la machine à vapeur pouvait fonctionner sans interruption entre les cycles. Ce principe moteur thermique double action et a formé la base de la plupart des technologies de la vapeur.

De nombreuses personnes intelligentes ont travaillé à la création de machines à vapeur. Après tout, c'est un moyen simple et peu coûteux d'obtenir de l'énergie à partir de presque rien.

Une petite digression dans l'histoire des voitures à vapeur

Cependant, aussi grandioses soient les succès des Britanniques dans la région, le premier à mettre la machine à vapeur sur roues fut le Français Nicolas Joseph Cugno.

La première voiture à vapeur de Cugno

Sa voiture apparaît sur les routes en 1765. La vitesse de la poussette était un record - 9,5 km / h. Dans ce document, l'inventeur a fourni quatre sièges pour les passagers qui pourraient être emmenés avec une brise sur vitesse moyenne 3,5 km/h Ce succès ne parut pas suffisant à l'inventeur.

La nécessité de s'arrêter pour faire le plein d'eau et allumer un nouveau feu à chaque kilomètre du trajet n'était pas un inconvénient majeur, mais seulement le niveau de technologie de l'époque.

Il a décidé d'inventer un tracteur pour les armes à feu. Ainsi, un chariot à trois roues avec un énorme chaudron à l'avant est né. La nécessité de s'arrêter pour faire le plein d'eau et allumer un nouveau feu à chaque kilomètre du trajet n'était pas un inconvénient majeur, mais seulement le niveau de technologie de l'époque.

Le prochain modèle Cugno du modèle 1770 pesait environ une tonne et demie. Le nouveau chariot pouvait transporter environ deux tonnes de marchandises à une vitesse de 7 km/h.

Maestro Cugno était plus intéressé par l'idée de créer une machine à vapeur à haute pression. Il n'était même pas gêné par le fait que la chaudière pouvait exploser. C'est Cugno qui a eu l'idée de placer le foyer sous la chaudière et d'emporter avec lui le "feu de joie". De plus, son "chariot" peut à juste titre être appelé le premier camion. La démission du patron et une série de révolutions n'ont pas permis au maître de développer le modèle en un camion à part entière.

Autodidacte Oliver Evans et son amphibien

L'idée de créer des machines à vapeur avait des proportions universelles. Dans les États nord-américains, l'inventeur Oliver Evans a créé une cinquantaine de centrales à vapeur basées sur la machine de Watt. Essayant de réduire les dimensions de l'installation de James Watt, il conçoit des moteurs à vapeur pour les minoteries. Cependant, Oliver Evans a acquis une renommée mondiale pour sa voiture à vapeur amphibie. En 1789, sa première automobile aux États-Unis a passé avec succès des tests sur terre et sur l'eau.

Sur son amphibie, que l'on peut appeler le prototype des véhicules tout-terrain, Evans a installé une machine avec une pression de vapeur de dix atmosphères !

Le car-boat de neuf mètres pesait environ 15 tonnes. La machine à vapeur propulsée roues arrières et hélice. Soit dit en passant, Oliver Evans était également partisan de la création d'une machine à vapeur à haute pression. Sur son amphibie, que l'on peut appeler le prototype des véhicules tout-terrain, Evans a installé une machine avec une pression de vapeur de dix atmosphères !

Si les inventeurs des 18e et 19e siècles avaient la technologie du 21e siècle à portée de main, pouvez-vous imaginer la quantité de technologie qu'ils trouveraient ! ? Et quelle technologie !

XX siècle et 204 km/h sur la voiture à vapeur Stanley

Oui! Le XVIIIe siècle a donné une impulsion puissante au développement du transport à vapeur. Des conceptions nombreuses et variées de chariots à vapeur automoteurs ont commencé à diluer de plus en plus les véhicules hippomobiles sur les routes d'Europe et d'Amérique. Au début du XXe siècle, les voitures à vapeur se sont considérablement répandues et sont devenues un symbole familier de leur époque. Tout comme la photographie.

Le XVIIIe siècle a donné une impulsion puissante au développement du transport à vapeur

C'est leur entreprise photographique que les frères Stanley revendent lorsqu'en 1897, ils décident de se lancer sérieusement dans la production de voitures à vapeur aux États-Unis. Ils ont créé des voitures à vapeur bien vendues. Mais cela ne leur suffisait pas pour satisfaire leurs plans ambitieux. Après tout, ils n'étaient que l'un des nombreux constructeurs automobiles de ce type. Il en était ainsi jusqu'à ce qu'ils conçoivent leur "fusée".

C'est leur entreprise photographique que les frères Stanley revendent lorsqu'en 1897, ils décident de se lancer sérieusement dans la production de voitures à vapeur aux États-Unis.

Bien sûr, les voitures Stanley avaient la gloire voiture fiable. L'unité de vapeur était située à l'arrière et la chaudière était chauffée à l'aide de torches d'essence ou de kérosène. Volant d'inertie d'un moteur vapeur bicylindre double effet rotation sur essieu arrière par chaîne de transmission. Il n'y a eu aucun cas d'explosion de chaudière à Stanley Steamer. Mais ils avaient besoin d'un coup de fouet.

Bien sûr, les voitures Stanley avaient la réputation d'être une voiture fiable.

Avec leur "fusée", ils ont fait sensation dans le monde entier. 205,4 km/h en 1906 ! Personne n'est allé aussi vite ! Une voiture avec un moteur à combustion interne a battu ce record seulement 5 ans plus tard. Vapeur de contreplaqué "Rocket" Stanley a défini la forme voitures de courses pour les nombreuses années à venir. Mais après 1917, Stanley Steamer a de plus en plus connu la concurrence de la Ford T bon marché et a pris sa retraite.

Les voitures à vapeur uniques des frères Doble

Cette célèbre famille a réussi à opposer une digne résistance. moteurs à essence jusqu'au début des années 1930. Ils n'ont pas construit de voitures pour des records. Les frères aimaient vraiment leurs voitures à vapeur. Sinon, comment expliquer autrement le radiateur en nid d'abeille inventé par eux et le bouton d'allumage? Leurs modèles n'étaient pas comme de petites locomotives.

Les frères Abner et John ont révolutionné le transport à vapeur.

Les frères Abner et John ont révolutionné le transport à vapeur. Pour démarrer, sa voiture n'a pas eu besoin de se réchauffer pendant 10 à 20 minutes. Le bouton d'allumage a pompé du kérosène du carburateur dans la chambre de combustion. Il y est arrivé après avoir allumé avec une bougie de préchauffage. L'eau s'est réchauffée en quelques secondes, et après une minute et demie, la vapeur a créé la pression nécessaire et il était possible de partir.

La vapeur d'échappement était envoyée au radiateur pour condensation et préparation pour les cycles suivants. Par conséquent, pour une course fluide de 2000 km, les voitures Doble n'avaient besoin que de quatre-vingt-dix litres d'eau dans le système et de plusieurs litres de kérosène. Personne ne pouvait offrir une telle rentabilité ! C'est peut-être au Salon de l'auto de Detroit en 1917 que Stanley a rencontré le modèle des frères Doble et a commencé à réduire sa production.

Le modèle E est devenu le plus voiture de luxe la seconde moitié des années 20 et la dernière version de la voiture à vapeur Doble. intérieur cuir, des éléments polis en bois et en os d'éléphant ont ravi les riches propriétaires à l'intérieur de la voiture. Dans une telle cabine, on pouvait profiter d'un kilométrage à des vitesses allant jusqu'à 160 km / h. Seulement 25 secondes séparaient le moment de l'allumage du moment du lancement. Il a fallu encore 10 secondes à une voiture pesant 1,2 tonne pour accélérer à 120 km/h !

Toutes ces qualités à grande vitesse ont été incorporées dans un moteur à quatre cylindres. Deux pistons ont été poussés par la vapeur sous haute pressionà 140 atmosphères, et les deux autres envoyaient de la vapeur refroidie basse pression dans un radiateur-condenseur en nid d'abeille. Mais dans la première moitié des années 30, ces beautés des frères Doble ont cessé d'être produites.

Camions à vapeur

Cependant, il ne faut pas oublier que la traction à vapeur s'est développée rapidement sur transport de marchandises. C'est dans les villes que les voitures à vapeur rendaient les snobs allergiques. Mais les marchandises doivent être livrées par tous les temps et pas seulement en ville. Les autobus interurbains et équipement militaire? Là petites voitures tu ne descendras pas.

Le transport de marchandises a un avantage significatif sur les voitures particulières - ce sont ses dimensions.

Le transport de marchandises a un avantage significatif sur les voitures particulières - ce sont ses dimensions. Ils vous permettent de placer de puissants centrales électriques n'importe où dans la voiture. De plus, cela ne fera qu'augmenter la capacité de charge et le débit. Et ce à quoi ressemblera le camion n'est pas toujours pris en compte.

Parmi la vapeur camions Je voudrais souligner le Sentinel anglais et le NAMI soviétique. Bien sûr, il y en avait beaucoup d'autres, comme Foden, Fowler, Yorkshire. Mais ce sont Sentinel et NAMI qui se sont avérés les plus tenaces et ont été produits jusqu'à la fin des années 50 du siècle dernier. Ils pouvaient fonctionner avec n'importe quel combustible solide - charbon, bois, tourbe. L'« omnivorité » de ces camions à vapeur les a mis hors de l'influence des prix du pétrole, et leur a également permis d'être utilisés dans endroits difficiles d'accès.

Santinel bourreau de travail avec un accent anglais

Ces deux camions ne diffèrent pas seulement par le pays de fabrication. Les principes d'implantation des générateurs de vapeur étaient également différents. Les sentinelles se caractérisent par la disposition supérieure et inférieure des machines à vapeur par rapport à la chaudière. A l'emplacement le plus haut, le générateur de vapeur fournissait de la vapeur chaude directement à la chambre des machines, qui était reliée aux ponts par un système arbres à cardan. Avec l'emplacement inférieur de la machine à vapeur, c'est-à-dire sur le châssis, la chaudière chauffait l'eau et fournissait de la vapeur au moteur à travers les tuyaux, ce qui garantissait les pertes de température.

Les sentinelles se caractérisent par la disposition supérieure et inférieure des moteurs à vapeur par rapport à la chaudière.

La présence d'une transmission par chaîne du volant d'inertie d'une machine à vapeur aux cardans était typique des deux types. Cela a permis aux concepteurs d'unifier la production des Sentinelles en fonction du client. Pour les pays chauds comme l'Inde, les camions à vapeur ont été produits avec une disposition inférieure et séparée de la chaudière et du moteur. Pour les pays aux hivers froids - avec le type combiné supérieur.

Pour les pays chauds comme l'Inde, les camions à vapeur ont été produits avec une disposition inférieure et séparée de la chaudière et du moteur.

De nombreuses technologies éprouvées ont été utilisées sur ces camions. Tiroirs et distributeurs de vapeur, moteurs simple et double effet, haute ou basse pression, avec ou sans réducteur. Cependant, cela n'a pas prolongé la durée de vie des camions à vapeur anglais. Bien qu'elles aient été produites jusqu'à la fin des années 50 du XXe siècle et aient même servi dans l'armée avant et pendant la 2e guerre mondiale, elles étaient encore volumineuses et ressemblaient quelque peu à des locomotives à vapeur. Et comme il n'y avait aucune personne intéressée à leur modernisation cardinale, leur sort était scellé.

Bien qu'elles aient été produites jusqu'à la fin des années 50 du XXe siècle et aient même servi dans l'armée avant et pendant la 2e guerre mondiale, elles étaient encore volumineuses et ressemblaient quelque peu à des locomotives à vapeur.

À qui quoi, et à nous - FR

Pour relever l'économie ravagée par la guerre l'Union soviétique, il fallait trouver un moyen de ne pas gaspiller les ressources pétrolières, du moins dans les endroits difficiles d'accès - dans le nord du pays et en Sibérie. Les ingénieurs soviétiques ont eu l'occasion d'étudier la conception du Sentinel avec une machine à vapeur à action directe à quatre cylindres en tête et de développer leur propre "réponse à Chamberlain".

Dans les années 30, des instituts et bureaux d'études russes ont tenté à plusieurs reprises de créer un camion alternatif pour l'industrie du bois.

Dans les années 30, des instituts et bureaux d'études russes ont tenté à plusieurs reprises de créer un camion alternatif pour l'industrie du bois. Mais à chaque fois l'affaire s'est arrêtée au stade des tests. Forts de leur propre expérience et de la possibilité d'étudier les véhicules à vapeur capturés, les ingénieurs ont réussi à convaincre les dirigeants du pays de la nécessité d'un tel camion à vapeur. De plus, l'essence coûte 24 fois plus cher que le charbon. Et avec le coût du bois de chauffage dans la taïga, on ne peut généralement pas en parler.

Un groupe de concepteurs dirigé par Yu. Shebalin a simplifié autant que possible l'unité de vapeur dans son ensemble. Ils ont combiné moteur à quatre cylindres et la chaudière en une seule unité et l'a placé entre le corps et la cabine. Nous avons mis cette installation sur le châssis de la série YaAZ (MAZ) -200. Le travail de la vapeur et sa condensation étaient combinés dans un cycle fermé. L'approvisionnement en lingots de bois du bunker s'est effectué automatiquement.

C'est ainsi que NAMI-012 est né, ou plutôt dans la forêt hors route. Évidemment, le principe d'alimentation en combustible solide des soutes et l'emplacement de la machine à vapeur sur camion a été emprunté à la pratique des générateurs de gaz.

Le sort du propriétaire des forêts - NAMI-012

Les caractéristiques du camion à plateau domestique à vapeur et du transporteur de bois NAMI-012 étaient les suivantes

Capacité de charge - 6 tonnes
Vitesse - 45 km / h
Autonomie sans ravitaillement - 80 km, s'il était possible de renouveler l'approvisionnement en eau, puis 150 km
Couple à basse vitesse - 240 kgm, soit presque 5 fois plus élevé que le YaAZ-200 de base
Une chaudière à circulation naturelle créait une pression de 25 atmosphères et amenait la vapeur à une température de 420°C
Il était possible de reconstituer l'approvisionnement en eau directement à partir du réservoir grâce à des éjecteurs
La cabine entièrement métallique n'avait pas de capot et était poussée vers l'avant
La vitesse était contrôlée par la quantité de vapeur dans le moteur à l'aide d'un levier d'alimentation / coupure. Avec son aide, les cylindres ont été remplis à 25/40/75%.
Un marche arrière et commande à trois pieds.

Les graves lacunes du camion à vapeur étaient la consommation de 400 kg de bois de chauffage par 100 km de voie et la nécessité de se débarrasser de l'eau de la chaudière par temps froid.

Les graves lacunes du camion à vapeur étaient la consommation de 400 kg de bois de chauffage par 100 km de voie et la nécessité de se débarrasser de l'eau de la chaudière par temps froid. Mais le principal inconvénient qui était présent dans le premier échantillon était une faible perméabilité à l'état déchargé. Ensuite, il s'est avéré que l'essieu avant était surchargé avec la cabine et l'unité de vapeur, par rapport à l'arrière. Nous avons fait face à cette tâche en installant une centrale à vapeur modernisée sur le YaAZ-214 à traction intégrale. Désormais, la puissance du transporteur de bois NAMI-018 a été portée à 125 chevaux.

Mais, n'ayant pas eu le temps de se répandre dans tout le pays, les camions générateurs de vapeur ont tous été éliminés dans la seconde moitié des années 50 du siècle dernier.

Mais, n'ayant pas eu le temps de se répandre dans tout le pays, les camions générateurs de vapeur ont tous été éliminés dans la seconde moitié des années 50 du siècle dernier. Cependant, avec des générateurs de gaz. Parce que le coût de conversion des voitures, l'impact économique et la facilité d'utilisation étaient à forte intensité de main-d'œuvre et discutables, par rapport aux camions à essence et diesel. De plus, à cette époque, la production de pétrole était déjà établie en Union soviétique.

Voiture à vapeur moderne rapide et abordable

Ne pensez pas que l'idée d'une voiture à vapeur est oubliée pour toujours. Il y a maintenant une augmentation significative de l'intérêt pour les moteurs alternatifs aux moteurs à combustion interne fonctionnant à l'essence et au diesel. Les réserves mondiales de pétrole ne sont pas illimitées. Oui, et le coût des produits pétroliers ne cesse d'augmenter. Les concepteurs se sont tellement efforcés d'améliorer le moteur à combustion interne que leurs idées ont presque atteint leur limite.

Les voitures électriques, les voitures à hydrogène, les générateurs de gaz et les voitures à vapeur sont redevenus des sujets brûlants. Bonjour, 19ème siècle oublié !

Il y a maintenant une augmentation significative de l'intérêt pour les moteurs alternatifs aux moteurs à combustion interne fonctionnant à l'essence et au diesel.

Un ingénieur britannique (encore l'Angleterre !) a démontré les nouvelles possibilités d'une machine à vapeur. Il a créé son Inspuration non seulement pour démontrer la pertinence des voitures à vapeur. Son idée originale est faite pour les records. 274 km / h - c'est la vitesse accélérée par douze chaudières installées sur une voiture de 7,6 mètres. Seulement 40 litres d'eau suffisent au gaz liquéfié pour porter la température de la vapeur à 400°C en un instant. Pensez-y, il a fallu 103 ans à l'histoire pour battre le record de vitesse d'une voiture à vapeur établi par le Rocket !

Dans un générateur de vapeur moderne, vous pouvez utiliser du charbon en poudre ou d'autres combustibles bon marché, tels que le mazout, le gaz liquéfié. C'est pourquoi les voitures à vapeur ont toujours été et seront populaires.

Mais pour qu'un avenir respectueux de l'environnement vienne, encore faut-il vaincre la résistance des lobbyistes pétroliers.

MOTEUR ROTATIF À VAPEUR et MOTEUR À PISTONS AXIAUX À VAPEUR

La machine à vapeur rotative (moteur à vapeur de type rotatif) est une machine unique machine électrique, dont le développement de la production n'a pas encore été suffisamment développé.

D'une part, divers modèles moteurs rotatifs existait dans le dernier tiers du 19ème siècle et fonctionnait même bien, y compris pour entraîner des dynamos afin de développer énergie électrique et alimentation de tous les objets. Mais la qualité et la précision de la fabrication de ces machines à vapeur (machines à vapeur) étaient très primitives, elles avaient donc un faible rendement et une faible puissance. Depuis lors, les petites machines à vapeur sont devenues une chose du passé, mais avec les machines à vapeur alternatives vraiment inefficaces et peu prometteuses, les machines à vapeur rotatives qui ont de bonnes perspectives sont également devenues une chose du passé.

La raison principale est qu'au niveau de la technologie de la fin du XIXe siècle, il n'était pas possible de fabriquer un moteur rotatif de très haute qualité, puissant et durable.
Par conséquent, de toute la variété des moteurs à vapeur et des machines à vapeur, seules les turbines à vapeur d'une puissance énorme (à partir de 20 MW et plus) ont survécu avec succès et activement à ce jour, qui représentent aujourd'hui environ 75% de la production d'électricité dans notre pays. Plus de turbines à vapeur haute puissance fournir de l'énergie à partir des réacteurs nucléaires des sous-marins porteurs de missiles de combat et des grands brise-glaces de l'Arctique. Mais ce sont toutes d'excellentes voitures. Les turbines à vapeur perdent dramatiquement toute leur efficacité lorsqu'elles sont réduites en taille.

…. C'est pourquoi les machines à vapeur électriques et les moteurs à vapeur d'une puissance inférieure à 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), qui fonctionneraient efficacement à la vapeur obtenue à partir de la combustion de combustibles solides bon marché et de divers déchets combustibles libres, ne sont plus dans le monde.
C'est dans ce domaine de la technologie aujourd'hui vide (et absolument vide, mais en grand besoin d'une niche commerciale), dans cette niche de marché des machines de faible puissance, les moteurs rotatifs à vapeur peuvent et doivent prendre toute leur place. Et leur besoin uniquement dans notre pays est de dizaines et de dizaines de milliers ... Les petites et moyennes entreprises ont besoin de petites et moyennes machines pour la production d'électricité autonome et l'alimentation électrique indépendante dans les zones éloignées des grandes villes et grandes centrales électriques : - dans les petites scieries, les mines éloignées, dans les campements et les parcelles forestières, etc., etc.
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Examinons les facteurs qui rendent les moteurs à vapeur rotatifs meilleurs que leurs plus proches parents, les moteurs à vapeur sous la forme de moteurs à vapeur alternatifs et de turbines à vapeur.
… — 1) Les moteurs rotatifs sont machines électriques expansion volumétrique - comme les moteurs à pistons. Ceux. ils ont une faible consommation de vapeur par unité de puissance, car la vapeur est fournie à leurs cavités de travail de temps en temps, et en portions strictement dosées, et non dans un débit constant et abondant, comme dans Turbines à vapeur. C'est pourquoi les moteurs rotatifs à vapeur sont beaucoup plus économiques que les turbines à vapeur par unité de puissance de sortie.
— 2) Les moteurs à vapeur rotatifs ont un épaulement pour appliquer les forces de gaz agissantes (épaulement de couple) de manière significative (plusieurs fois) plus que les moteurs à vapeur alternatifs. Par conséquent, la puissance développée par eux est bien supérieure à celle des moteurs à piston à vapeur.
— 3) Les moteurs rotatifs à vapeur ont une course de puissance beaucoup plus grande que les moteurs à vapeur alternatifs, c'est-à-dire ont la capacité de convertir la majeure partie de l'énergie interne de la vapeur en travail utile.
— 4) Les moteurs rotatifs à vapeur peuvent fonctionner efficacement sur de la vapeur saturée (humide), permettant sans difficulté la condensation d'une partie importante de la vapeur avec sa transition vers l'eau directement dans les sections de travail du moteur rotatif à vapeur. Il soulève également efficacité au travail centrale à vapeur utilisant un moteur rotatif à vapeur.
— 5 ) Les moteurs rotatifs à vapeur fonctionnent à une vitesse de 2 à 3 000 tours par minute, qui est la vitesse optimale pour produire de l'électricité, par opposition à une vitesse trop lente moteurs à pistons(200-600 tr/min) des moteurs à vapeur traditionnels de type locomotive, ou des turbines à trop grande vitesse (10-20 000 tr/min).

Dans le même temps, les moteurs rotatifs à vapeur sont technologiquement relativement faciles à fabriquer, ce qui rend leurs coûts de fabrication relativement faibles. Contrairement aux turbines à vapeur extrêmement coûteuses à fabriquer.

DONC, RÉSUMÉ DE CET ARTICLE - un moteur rotatif à vapeur est une machine à vapeur très efficace pour convertir la pression de vapeur de la chaleur de la combustion de combustibles solides et de déchets combustibles en puissance mécanique et en énergie électrique.

L'auteur de ce site a déjà reçu plus de 5 brevets d'invention sur divers aspects de la conception des moteurs rotatifs à vapeur. Un certain nombre de petits moteurs rotatifs d'une puissance de 3 à 7 kW ont également été produits. Nous concevons maintenant des moteurs rotatifs à vapeur d'une puissance de 100 à 200 kW.
Mais les moteurs rotatifs ont un "défaut générique" - un système complexe de joints qui, pour les petits moteurs, s'avère trop complexe, miniature et coûteux à fabriquer.

Dans le même temps, l'auteur du site développe des moteurs à pistons axiaux à vapeur avec un mouvement de piston opposé - venant en sens inverse. Cette disposition est la variation de puissance la plus économe en énergie de toutes schémas possibles système de pistons.
Ces moteurs de petites tailles sont un peu moins chers et plus simples. moteurs rotatifs et les sceaux y sont utilisés les plus traditionnels et les plus simples.

Ci-dessous une vidéo utilisant un petit piston axial moteur boxeurà pistons opposés.

À l'heure actuelle, un tel moteur boxer à pistons axiaux de 30 kW est en cours de fabrication. La ressource moteur devrait être de plusieurs centaines de milliers d'heures moteur, car la vitesse de la machine à vapeur est 3 à 4 fois inférieure à la vitesse du moteur combustion interne, dans une paire de friction " piston-cylindre» — soumis à une nitruration plasma ionique dans un environnement sous vide et la dureté des surfaces de friction est de 62-64 unités HRC. Pour plus de détails sur le processus de durcissement superficiel par nitruration, voir.

Voici une animation du principe de fonctionnement d'un tel moteur boxer à pistons axiaux, de disposition similaire, avec un mouvement de piston venant en sens inverse

Je vis de charbon et d'eau et j'ai encore assez d'énergie pour parcourir 100 miles à l'heure ! C'est exactement ce qu'une locomotive à vapeur peut faire. Bien que ces dinosaures mécaniques géants soient maintenant éteints dans la majeure partie du monde les chemins de fer, la technologie de la vapeur vit dans le cœur des gens et des locomotives comme celle-ci servent toujours d'attractions touristiques sur de nombreux chemins de fer historiques.

Les premières machines à vapeur modernes ont été inventées en Angleterre au début du XVIIIe siècle et ont marqué le début de la révolution industrielle.

Aujourd'hui, nous revenons à nouveau à l'énergie de la vapeur. En raison des caractéristiques de conception, pendant le processus de combustion, une machine à vapeur produit moins de pollution qu'un moteur à combustion interne. Regardez cette vidéo pour voir comment cela fonctionne.

La conception et le mécanisme de la machine à vapeur

Qu'est-ce qui alimentait l'ancienne machine à vapeur ?

Il faut de l'énergie pour faire absolument tout ce à quoi vous pouvez penser : faire du skateboard, piloter un avion, faire du shopping ou conduire dans la rue. La majeure partie de l'énergie que nous utilisons pour le transport aujourd'hui provient du pétrole, mais cela n'a pas toujours été le cas. Jusqu'au début du 20e siècle, le charbon était le carburant préféré du monde, et il alimentait tout, des trains et des navires à l'avion à vapeur malheureux inventé par le scientifique américain Samuel P. Langley, l'un des premiers concurrents des frères Wright. Quelle est la particularité du charbon ? Il y en a beaucoup à l'intérieur de la Terre, donc c'était relativement peu coûteux et largement disponible.

Le charbon est un produit chimique organique, ce qui signifie qu'il est basé sur l'élément carbone. Le charbon se forme sur des millions d'années lorsque les restes de plantes mortes sont enterrés sous des roches, comprimés sous pression et bouillis par la chaleur interne de la Terre. C'est pourquoi on l'appelle combustible fossile. Les morceaux de charbon sont en fait des morceaux d'énergie. Le carbone qu'ils contiennent est lié aux atomes d'hydrogène et d'oxygène par des composés appelés liaisons chimiques. Lorsque nous brûlons du charbon, les liaisons se brisent et l'énergie est libérée sous forme de chaleur.

Le charbon contient environ deux fois moins d'énergie par kilogramme que les combustibles fossiles plus propres comme l'essence. Gas-oil et le kérosène - et c'est l'une des raisons pour lesquelles les moteurs à vapeur doivent brûler autant.

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