เครื่องยนต์ไอน้ำด้วยมือของคุณเอง การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ เครื่องยนต์ไอน้ำ ICE สมัยใหม่

รถจักรไอน้ำ

เวลาในการผลิต: หนึ่งวัน

วัสดุในมือ: ████████░░ 80%

ในบทความนี้ฉันจะบอกคุณถึงวิธีทำเครื่องจักรไอน้ำด้วยมือของคุณเอง เครื่องยนต์จะเล็ก ลูกสูบเดี่ยว มีสปูล กำลังเพียงพอในการหมุนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก และใช้เครื่องยนต์นี้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าอิสระเมื่อเดินป่า

• เสาอากาศแบบยืดหดได้ (สามารถถอดออกจากทีวีหรือวิทยุเก่าได้) เส้นผ่าศูนย์กลางของท่อที่หนาที่สุดต้องมีอย่างน้อย 8 มม.
• ท่อเล็กสำหรับลูกสูบคู่ (ร้านประปา)
• ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 มม. (สามารถพบได้ในขดลวดหม้อแปลงหรือร้านวิทยุ)
• น็อต น็อต สกรู
• ตะกั่ว (จากร้านตกปลาหรือพบในแบตเตอรี่รถยนต์เก่า) จำเป็นต้องขึ้นรูปมู่เล่ ฉันพบมู่เล่สำเร็จรูป แต่รายการนี้อาจมีประโยชน์สำหรับคุณ
• แท่งไม้.
• ซี่ล้อจักรยาน
• ยืน (ในกรณีของฉันจากแผ่น textolite หนา 5 มม. แต่ไม้อัดก็เหมาะสมเช่นกัน)
• บล็อกไม้ (ชิ้นกระดาน)
• โถมะกอก
• ท่อ

• Superglue, การเชื่อมเย็น, อีพอกซีเรซิน (ตลาดการก่อสร้าง)
• กากกะรุน
• เจาะ
• หัวแร้ง
• เลื่อยวงเดือน

วิธีทำเครื่องจักรไอน้ำ




ไดอะแกรมเครื่องยนต์






กระบอกและหลอดสปูล

ตัด 3 ชิ้นจากเสาอากาศ:
? ชิ้นแรกยาว 38 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. (ตัวกระบอกสูบเอง)
? ชิ้นที่ 2 ยาว 30 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม.
? อันที่สามยาว 6 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม.




นำท่อหมายเลข 2 มาเจาะรูให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. ตรงกลาง ใช้หลอดหมายเลข 3 และกาวให้ตั้งฉากกับหลอดหมายเลข 2 หลังจากที่ superglue แห้ง ปิดทุกอย่างด้วยการเชื่อมเย็น (เช่น POXIPOL)




เรายึดเครื่องซักผ้าเหล็กกลมที่มีรูตรงกลางเป็นชิ้นที่ 3 (เส้นผ่านศูนย์กลาง - มากกว่าท่อหมายเลข 1) เล็กน้อยหลังจากการอบแห้งเราเสริมความแข็งแกร่งด้วยการเชื่อมเย็น


นอกจากนี้เรายังปิดรอยต่อทั้งหมดด้วยอีพอกซีเรซินเพื่อความแน่นยิ่งขึ้น

วิธีทำลูกสูบด้วยก้านสูบ

เราใช้สลักเกลียว (1) ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม. แล้วหนีบไว้ในคีมจับ เราเริ่มม้วนลวดทองแดง (2) รอบ ๆ ประมาณ 6 รอบ เราเคลือบแต่ละเทิร์นด้วย superglue เราตัดปลายสลักเกลียวส่วนเกินออก




เราคลุมลวดด้วยอีพ็อกซี่ หลังจากการอบแห้งเราปรับลูกสูบด้วยกระดาษทรายใต้กระบอกสูบเพื่อให้เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยไม่ปล่อยให้อากาศผ่าน




จากแผ่นอลูมิเนียมเราทำแถบยาว 4 มม. และยาว 19 มม. เราให้รูปร่างของตัวอักษร P (3)




เราเจาะรู (4) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อให้สามารถสอดเข็มถักได้ ด้านข้างของชิ้นส่วนรูปตัวยูควรมีขนาด 7x5x7 มม. เราติดมันเข้ากับลูกสูบด้วยด้านที่ 5 มม.





เราทำก้านสูบ (5) จากเข็มถักจักรยาน กาวที่ปลายซี่ล้อทั้งสองข้างบนท่อเล็กๆ สองชิ้น (6) จากเสาอากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว 3 มม. ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของก้านสูบคือ 50 มม. ต่อไปเราใส่ก้านสูบที่ปลายด้านหนึ่งเข้าไปในส่วนรูปตัวยูแล้วยึดด้วยเข็มถัก


เราติดเข็มถักที่ปลายทั้งสองเพื่อไม่ให้หลุดออก






ก้านสูบสามเหลี่ยม

ก้านสูบรูปสามเหลี่ยมทำในลักษณะเดียวกันมีเพียงด้านเดียวเท่านั้นที่จะมีเข็มถักและอีกด้านหนึ่งเป็นท่อ ความยาวก้านสูบ 75 มม.







สามเหลี่ยมและแกนม้วน


ตัดสามเหลี่ยมออกจากแผ่นโลหะแล้วเจาะรู 3 รู
สปูล สปูลลูกสูบยาว 3.5 มม. และต้องเคลื่อนที่อย่างอิสระบนหลอดสปูล ความยาวก้านขึ้นอยู่กับขนาดของมู่เล่ของคุณ






ข้อเหวี่ยงของแกนลูกสูบควรเป็น 8 มม. และข้อเหวี่ยงของแกนลูกสูบควรเป็น 4 มม.


• หม้อไอน้ำ

  
  หม้อต้มไอน้ำจะเป็นโถมะกอกที่มีฝาปิดมิดชิด ฉันยังบัดกรีน็อตเพื่อให้สามารถเทน้ำได้และขันให้แน่นด้วยสลักเกลียว ฉันยังบัดกรีหลอดกับฝา
  นี่คือภาพถ่าย:
  

  

  
  

  ภาพการประกอบเครื่องยนต์

  
  

  เราประกอบเครื่องยนต์บนแท่นไม้โดยวางแต่ละองค์ประกอบไว้บนฐานรองรับ

  
  

  

  
  

  

  
  

  

  
  

  วิดีโอเครื่องยนต์ไอน้ำ

  
  
  
  

• เวอร์ชัน 2.0

  
  การดัดแปลงเครื่องสำอางของเครื่องยนต์ ตอนนี้ถังมีแท่นไม้และจานรองสำหรับเม็ดเชื้อเพลิงแห้ง รายละเอียดทั้งหมดถูกทาสีด้วยสีสันที่สวยงาม อย่างไรก็ตาม ควรใช้โฮมเมดเพื่อเป็นแหล่งความร้อนที่ดีที่สุด

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำมีรายละเอียดเพียงพอในบทความนี้ นี่คือวิธีแก้ปัญหาและสิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในยุค 1672-1891

งานแรก.

เริ่มจากความจริงที่ว่าในศตวรรษที่สิบเจ็ดไอน้ำเริ่มได้รับการพิจารณาว่าเป็นวิธีการในการขับขี่การทดลองทุกประเภทได้ดำเนินการกับมันและในปี ค.ศ. 1643 Evangelista Torricelli เท่านั้นที่ค้นพบแรงกระทำของแรงดันไอน้ำ Christian Huygens ในอีก 47 ปีต่อมาได้ออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าเครื่องแรกซึ่งขับเคลื่อนโดยการระเบิดของดินปืนในกระบอกสูบ เป็นเครื่องต้นแบบแรกของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ด้วยหลักการที่คล้ายกันนี้ เครื่องสูบน้ำของ Abbot Otfey ถูกจัดเรียง ในไม่ช้า Denis Papin ก็ตัดสินใจแทนที่แรงระเบิดด้วยพลังไอน้ำที่ทรงพลังน้อยกว่า ในปี ค.ศ. 1690 พระองค์ทรงสร้าง รถจักรไอน้ำเครื่องแรกหรือที่เรียกว่าหม้อไอน้ำ

ประกอบด้วยลูกสูบซึ่งใช้น้ำเดือดเคลื่อนตัวขึ้นในกระบอกสูบและลดลงอีกครั้งเนื่องจากการระบายความร้อนที่ตามมา - นี่คือวิธีสร้างแรง กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในลักษณะนี้: ใต้กระบอกสูบซึ่งทำงานพร้อมกันของหม้อไอน้ำได้วางเตาเผา เมื่อลูกสูบอยู่ในตำแหน่งบน เตาจะเคลื่อนกลับเพื่อระบายความร้อน

ต่อมา ชาวอังกฤษสองคน โธมัส นิวโคเมนและคาวลีย์ - คนหนึ่งเป็นช่างตีเหล็ก อีกคนหนึ่งเป็นช่างเคลือบ ได้ปรับปรุงระบบโดยแยกหม้อน้ำและกระบอกสูบออกจากกัน และเติมถังน้ำเย็น ระบบนี้ทำงานโดยใช้วาล์วหรือก๊อกน้ำ ระบบหนึ่งสำหรับไอน้ำและอีกระบบสำหรับน้ำ ซึ่งเปิดและปิดสลับกัน จากนั้น เบย์ตัน ชาวอังกฤษ ก็สร้างส่วนควบคุมวาล์วขึ้นใหม่ให้เป็นแบบโอเวอร์คล็อกอย่างแท้จริง

การใช้เครื่องจักรไอน้ำในทางปฏิบัติ

ในไม่ช้า เครื่องจักรของ Newcomen ก็เป็นที่รู้จักในทุกหนทุกแห่ง และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้รับการปรับปรุงโดยระบบการทำงานคู่ที่พัฒนาโดย James Watt ในปี 1765 ตอนนี้ เครื่องจักรไอน้ำปรากฏว่ามีความสมบูรณ์เพียงพอสำหรับใช้ในยานพาหนะ แม้ว่าเนื่องจากขนาดของมัน มันจึงเหมาะกว่าสำหรับการติดตั้งแบบอยู่กับที่ วัตต์เสนอสิ่งประดิษฐ์ของเขาให้กับอุตสาหกรรมเช่นกัน เขายังสร้างเครื่องจักรสำหรับโรงงานสิ่งทอ

เครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรกที่ใช้เป็นวิธีการขนส่งถูกคิดค้นโดยชาวฝรั่งเศส Nicolas Joseph Cugnot วิศวกรและนักยุทธศาสตร์การทหารสมัครเล่น ในปี พ.ศ. 2306 หรือ พ.ศ. 2308 เขาได้สร้างรถยนต์ที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้สี่คนด้วยความเร็วเฉลี่ย 3.5 และสูงสุด 9.5 กม. / ชม. ความพยายามครั้งแรกตามมาด้วยครั้งที่สอง - มีรถปรากฏขึ้นเพื่อขนปืน แน่นอนว่ามันได้รับการทดสอบโดยกองทัพ แต่เนื่องจากความเป็นไปไม่ได้ของการใช้งานในระยะยาว (รอบต่อเนื่องของเครื่องจักรใหม่ไม่เกิน 15 นาที) นักประดิษฐ์จึงไม่ได้รับการสนับสนุนจากทางการและนักการเงิน ในขณะเดียวกัน ในอังกฤษ เครื่องจักรไอน้ำกำลังได้รับการปรับปรุง หลังจากความพยายามที่ใช้วัตต์ไม่ประสบความสำเร็จหลายครั้งโดยมัวร์ วิลเลียม เมอร์ด็อกและวิลเลียม ซิมิงตัน รถรางของริชาร์ด ทราวิซิก ซึ่งได้รับมอบหมายจากเวลช์คอลลิเอรีก็ปรากฏตัวขึ้น นักประดิษฐ์ที่กระตือรือร้นเข้ามาในโลก: จากเหมืองใต้ดินเขาปีนขึ้นไปที่พื้นและในปี 1802 ได้แนะนำมนุษยชาติให้รู้จักกับรถยนต์นั่งที่ทรงพลังซึ่งมีความเร็ว 15 กม. / ชม. บนพื้นราบและ 6 กม. / ชม. ขึ้นไป

ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยเรือข้ามฟากยังถูกใช้มากขึ้นในสหรัฐอเมริกา: Nathan Reed ในปี 1790 ทำให้ผู้คนในฟิลาเดลเฟียประหลาดใจด้วย รุ่นรถไอน้ำ. อย่างไรก็ตาม Oliver Evans ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมชาติของเขาซึ่งสิบสี่ปีต่อมาได้คิดค้นยานพาหนะสะเทินน้ำสะเทินบกนั้นมีชื่อเสียงมากขึ้น หลังจากสงครามนโปเลียนในระหว่างที่ไม่มี "การทดลองยานยนต์" งานก็เริ่มขึ้นอีกครั้งใน การประดิษฐ์และปรับปรุงเครื่องจักรไอน้ำ. ในปี พ.ศ. 2364 ถือได้ว่าสมบูรณ์แบบและน่าเชื่อถือทีเดียว นับตั้งแต่นั้นมา ทุกย่างก้าวในด้านยานยนต์พลังไอน้ำได้มีส่วนสนับสนุนการพัฒนายานยนต์ในอนาคตอย่างแน่นอน

2368 ใน เซอร์โกลด์สเวิร์ธเกอร์นีย์บนส่วนยาว 171 กิโลเมตรจากลอนดอนไปบาธ จัดผู้โดยสารแถวแรก ในเวลาเดียวกัน เขาใช้รถม้าที่เขาจดสิทธิบัตรซึ่งมีเครื่องยนต์ไอน้ำ นี่เป็นจุดเริ่มต้นของยุคของรถม้าความเร็วสูงซึ่งหายไปในอังกฤษ แต่แพร่หลายในอิตาลีและฝรั่งเศส ยานพาหนะดังกล่าวมีการพัฒนาสูงสุดด้วยการปรากฏตัวในปี 1873 ของ "Curts" โดย Amede Balle น้ำหนัก 4500 กก. และ "Mansel" - กะทัดรัดกว่าโดยมีน้ำหนักเพียง 2,500 กก. และเข้าถึงความเร็ว 35 กม. / ชม. ทั้งสองเป็นผู้บุกเบิกเทคนิคที่กลายเป็นลักษณะของรถยนต์ "ของจริง" คันแรก แม้จะความเร็วสูง ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำมีขนาดเล็กมาก Bolle เป็นผู้จดสิทธิบัตรระบบบังคับเลี้ยวตัวแรกที่ทำงานได้ดี เขาจัดระบบควบคุมและควบคุมอย่างดีจนเรายังคงเห็นมันบนแผงหน้าปัดจนถึงทุกวันนี้

แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่พลังไอน้ำยังคงให้การทำงานของเครื่องจักรที่สม่ำเสมอและราบรื่นยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงมีผู้สนับสนุนจำนวนมาก เช่นเดียวกับ Bollet ที่สร้างรถยนต์ขนาดเล็กอื่นๆ เช่น Rapide ในปี 1881 ด้วยความเร็ว 60 กม./ชม. Nouvelle ในปี 1873 ซึ่งมีเพลาหน้าพร้อมระบบกันสะเทือนล้อแบบอิสระ Leon Chevrolet ได้เปิดตัวรถยนต์หลายคันระหว่างปี 1887 ถึง 1907 ด้วย เครื่องกำเนิดไอน้ำขนาดเบาและกะทัดรัด ซึ่งเขาจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2432 De Dion-Bouton ซึ่งก่อตั้งขึ้นในกรุงปารีสในปี 1883 ผลิตรถยนต์พลังไอน้ำในช่วงสิบปีแรกของการดำรงอยู่ และประสบความสำเร็จอย่างมากในการทำเช่นนั้น รถยนต์ของบริษัทชนะการแข่งขัน Paris-Rouen ในปี 1894

อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของ Panhard et Levassor ในการใช้น้ำมันทำให้ De Dion เปลี่ยนไปใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน เมื่อพี่น้อง Bolle เข้าครอบครองบริษัทของบิดา พวกเขาก็ทำเช่นเดียวกัน จากนั้นบริษัทเชฟโรเลตก็สร้างการผลิตขึ้นใหม่ รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำหายไปอย่างรวดเร็วและเร็วขึ้นจากขอบฟ้า แม้ว่าจะถูกนำมาใช้ในสหรัฐอเมริกาก่อนปี 1930 ในขณะนี้ การผลิตหยุดลงและ การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ

เมื่อ 212 ปีที่แล้วเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2344 ในเมือง Camborne เมืองเล็ก ๆ ของอังกฤษช่างซ่อม Richard Trevithick ได้สาธิตให้สาธารณชนเห็นถึงรถเข็นสุนัขขับเคลื่อนด้วยไอน้ำคันแรก วันนี้เหตุการณ์นี้สามารถจำแนกได้อย่างปลอดภัยว่ามีความโดดเด่น แต่ก็ไม่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเครื่องยนต์ไอน้ำเป็นที่รู้จักมาก่อนและถูกนำมาใช้กับยานพาหนะ (ถึงแม้จะเรียกว่ารถยนต์ก็ตาม) ... แต่นี่คือสิ่งที่ ที่น่าสนใจ: ตอนนี้ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้สร้างสถานการณ์ที่ชวนให้นึกถึงยุค "การต่อสู้" ครั้งใหญ่ของไอน้ำและน้ำมันเบนซินในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 มีเพียงแบตเตอรี่ ไฮโดรเจน และเชื้อเพลิงชีวภาพเท่านั้นที่จะต้องต่อสู้ คุณต้องการที่จะรู้ว่ามันจบลงอย่างไรและใครจะชนะ? ฉันจะไม่แนะนำ คำแนะนำ: เทคโนโลยีไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับมัน ...

1. ความหลงใหลในเครื่องยนต์ไอน้ำได้ผ่านไปแล้ว และถึงเวลาสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในแล้วด้วยเหตุผลที่ดี ข้าพเจ้าขอย้ำอีกครั้งว่า ในปี 1801 รถสี่ล้อแล่นไปตามถนนในเมืองแคมบอร์น ซึ่งสามารถบรรทุกผู้โดยสารแปดคนได้อย่างสะดวกสบายและช้า รถขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำแบบสูบเดียว และถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง การสร้างยานพาหนะไอน้ำดำเนินการด้วยความกระตือรือร้นและในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 19 รถโดยสารไอน้ำสำหรับผู้โดยสารบรรทุกผู้โดยสารด้วยความเร็วสูงถึง 30 กม. / ชม. และระยะยกเครื่องเฉลี่ย 2.5–3,000 กม.

ทีนี้ลองเปรียบเทียบข้อมูลนี้กับผู้อื่น ในปี ค.ศ. 1801 ชาวฝรั่งเศส Philippe Lebon ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการออกแบบเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบซึ่งใช้แก๊สเบา มันเกิดขึ้นที่สามปีต่อมา Lebon เสียชีวิต และคนอื่น ๆ ต้องพัฒนาโซลูชันทางเทคนิคที่เขาเสนอ เฉพาะในปี พ.ศ. 2403 ฌอง เอเตียน เลอนัวร์ วิศวกรชาวเบลเยียมได้ประกอบเครื่องยนต์แก๊สที่มีการจุดไฟจากประกายไฟฟ้า และนำการออกแบบมาสู่ระดับความเหมาะสมสำหรับการติดตั้งบนรถยนต์

ดังนั้น เครื่องยนต์ไอน้ำสำหรับรถยนต์และเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงมีอายุใกล้เคียงกัน ประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำของการออกแบบนั้นในปีนั้นอยู่ที่ประมาณ 10% ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ Lenoir เพียง 4% เพียง 22 ปีต่อมา ภายในปี พ.ศ. 2425 ออกัสต์ อ็อตโต ได้ปรับปรุงให้ดีขึ้นมากจนประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซินในปัจจุบันถึง ... มากถึง 15%

2. Steam traction เป็นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ ในประวัติศาสตร์ของความก้าวหน้าเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2344 ประวัติการขนส่งด้วยไอน้ำยังคงดำเนินต่อไปอย่างแข็งขันเป็นเวลาเกือบ 159 ปี ในปี 1960 (!) รถเมล์และรถบรรทุกที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำยังคงถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกา เครื่องยนต์ไอน้ำได้รับการปรับปรุงอย่างมากในช่วงเวลานี้ ในปี 1900 ในสหรัฐอเมริกา 50% ของกองรถถูก "นึ่ง" ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาการแข่งขันระหว่างไอน้ำน้ำมันเบนซินและ - ความสนใจ! - รถเข็นไฟฟ้า หลังจากประสบความสำเร็จในตลาดของ Model-T ของฟอร์ดและดูเหมือนว่าความพ่ายแพ้ของเครื่องยนต์ไอน้ำความนิยมของรถยนต์ไอน้ำพุ่งสูงขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ผ่านมา: ต้นทุนเชื้อเพลิงสำหรับพวกเขา (น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันก๊าด) ต่ำกว่าราคาน้ำมันเบนซินอย่างมีนัยสำคัญ

จนถึงปี 1927 สแตนลีย์ผลิตรถยนต์ไอน้ำประมาณ 1,000 คันต่อปี ในอังกฤษ รถบรรทุกไอน้ำสามารถแข่งขันกับรถบรรทุกน้ำมันได้สำเร็จจนถึงปี 1933 และแพ้เพียงเพราะว่าทางการเรียกเก็บภาษีสำหรับการขนส่งสินค้าหนักและการลดภาษีนำเข้าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลวจากสหรัฐอเมริกา

3. เครื่องจักรไอน้ำไม่มีประสิทธิภาพและไม่ประหยัดใช่ มันเคยเป็นแบบนั้น เครื่องยนต์ไอน้ำ "คลาสสิค" ซึ่งปล่อยไอน้ำเสียออกสู่บรรยากาศมีประสิทธิภาพไม่เกิน 8% อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรไอน้ำที่มีคอนเดนเซอร์และส่วนการไหลแบบมีโปรไฟล์นั้นมีประสิทธิภาพสูงถึง 25–30% กังหันไอน้ำให้ 30–42% โรงงานแบบผสมผสานซึ่งใช้กังหันก๊าซและไอน้ำ "ร่วมกัน" มีประสิทธิภาพสูงสุดถึง 55-65% เหตุการณ์หลังนี้ทำให้วิศวกรของ BMW เริ่มทำงานเกี่ยวกับทางเลือกต่างๆ ในการใช้รูปแบบนี้ในรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่อยู่ที่ 34%

ต้นทุนการผลิตเครื่องยนต์ไอน้ำตลอดเวลาต่ำกว่าต้นทุนของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์และดีเซลที่มีกำลังเท่ากัน ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเหลวในเครื่องยนต์ไอน้ำรุ่นใหม่ที่ทำงานในวงจรปิดโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (แห้ง) และติดตั้งระบบหล่อลื่นที่ทันสมัย ​​ตลับลูกปืนคุณภาพสูง และระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับควบคุมรอบการทำงานมีเพียง 40% ของรุ่นก่อนหน้า

4. เครื่องยนต์ไอน้ำเริ่มช้าและมันก็เคยเป็น ... แม้แต่รถยนต์ที่ผลิตสแตนลีย์ "คู่ผสม" จาก 10 ถึง 20 นาที การปรับปรุงการออกแบบหม้อไอน้ำและการแนะนำโหมดการให้ความร้อนแบบเรียงซ้อนทำให้สามารถลดเวลาในการเตรียมพร้อมลงเหลือ 40-60 วินาที

5. รถจักรไอน้ำช้าเกินไปนี่ไม่เป็นความจริง. บันทึกความเร็ว 1906 - 205.44 km / h - เป็นของรถจักรไอน้ำ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซินไม่รู้ว่าจะขับเร็วแค่ไหน ในปี 1985 รถจักรไอน้ำเดินทางด้วยความเร็ว 234.33 กม. / ชม. และในปี 2009 กลุ่มวิศวกรชาวอังกฤษได้ออกแบบกังหันไอน้ำ "โบไลด์" ด้วยไดรฟ์ไอน้ำที่มีความจุ 360 แรงม้า s. ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเฉลี่ยเป็นประวัติการณ์ในการแข่งขัน - 241.7 กม. / ชม.

6. รถไอน้ำมีกลิ่นเหม็นเมื่อดูภาพวาดเก่า ๆ ที่วาดภาพลูกเรือไอน้ำกลุ่มแรกที่ขว้างควันและไฟหนา ๆ จากปล่องไฟ (ซึ่งบ่งบอกถึงความไม่สมบูรณ์ของเตาเผาของ "เครื่องยนต์ไอน้ำ") คุณเข้าใจว่าการเชื่อมโยงอย่างต่อเนื่องของไอน้ำ เครื่องยนต์และเขม่ามาจาก

สำหรับรูปลักษณ์ของเครื่องจักรนั้น แน่นอนว่าประเด็นนี้ขึ้นอยู่กับระดับของนักออกแบบ ไม่น่าเป็นไปได้ที่ใครจะพูดว่ารถไอน้ำของ Abner Doble (USA) นั้นน่าเกลียด ตรงกันข้าม พวกมันดูสง่างามแม้ตามมาตรฐานในปัจจุบัน นอกจากนี้พวกเขาขับรถอย่างเงียบ ๆ ราบรื่นและรวดเร็ว - สูงถึง 130 กม. / ชม.

เป็นที่น่าสนใจว่าการวิจัยสมัยใหม่ในด้านเชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับเครื่องยนต์ของรถยนต์ทำให้เกิด "กิ่งก้านด้านข้าง" ขึ้นจำนวนมาก: ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบแบบคลาสสิก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องยนต์กังหันไอน้ำให้ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง "ควัน" จากมอเตอร์ดังกล่าวคือ ... ไอน้ำ

7. เครื่องยนต์ไอน้ำนั้นแปลกมันไม่เป็นความจริง โครงสร้างนี้ง่ายกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในมาก ซึ่งหมายถึงความน่าเชื่อถือและความโอ้อวดที่มากกว่า ทรัพยากรของเครื่องจักรไอน้ำคือการทำงานต่อเนื่องหลายหมื่นชั่วโมง ซึ่งไม่ธรรมดาสำหรับเครื่องยนต์ประเภทอื่น อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่นี้ โดยอาศัยหลักการทำงาน เครื่องจักรไอน้ำจะไม่สูญเสียประสิทธิภาพเมื่อความดันบรรยากาศลดลง ด้วยเหตุนี้เองที่ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในพื้นที่สูงบนทางผ่านภูเขาที่ยากลำบาก

เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตคุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ไอน้ำซึ่งคล้ายกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ความเร็วเพลาที่ลดลง (เช่น เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น) จะทำให้แรงบิดเพิ่มขึ้น โดยอาศัยอำนาจตามคุณสมบัตินี้ รถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำไม่จำเป็นต้องมีกระปุกเกียร์โดยพื้นฐานแล้ว พวกมันเองเป็นกลไกที่ซับซ้อนมากและบางครั้งก็ไม่แน่นอน

การปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ 18 ในอังกฤษด้วยการเกิดขึ้นและการนำเครื่องจักรเทคโนโลยีมาสู่การผลิตภาคอุตสาหกรรม การปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นการแทนที่การผลิตด้วยมือ งานฝีมือ และโรงงานด้วยการผลิตเครื่องจักรในโรงงาน

การเติบโตของความต้องการเครื่องจักรที่ไม่ได้สร้างขึ้นสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมแต่ละแห่งอีกต่อไป แต่สำหรับตลาดและกลายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ นำไปสู่การเกิดขึ้นของวิศวกรรมเครื่องกล ซึ่งเป็นสาขาใหม่ของการผลิตภาคอุตสาหกรรม การผลิตวิธีการผลิตถือกำเนิดขึ้น

การใช้เครื่องจักรทางเทคโนโลยีอย่างแพร่หลายทำให้เฟสที่สองของการปฏิวัติอุตสาหกรรมหลีกเลี่ยงไม่ได้อย่างแน่นอน - การนำเครื่องยนต์สากลมาใช้ในการผลิต

หากเครื่องจักรเก่า (สาก ค้อน ฯลฯ) ซึ่งได้รับการเคลื่อนไหวจากกังหันน้ำ เคลื่อนที่ช้าและมีเส้นทางที่ไม่สม่ำเสมอ เครื่องจักรใหม่โดยเฉพาะเครื่องปั่นและทอผ้า จำเป็นต้องหมุนด้วยความเร็วสูง ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติทางเทคนิคของเครื่องยนต์จึงได้รับคุณสมบัติใหม่: เครื่องยนต์สากลต้องทำงานในรูปแบบของการเคลื่อนที่แบบหมุนรอบทิศทางเดียวต่อเนื่องและสม่ำเสมอ

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้การออกแบบเครื่องยนต์ที่พยายามตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของการผลิต ในอังกฤษ มีการออกสิทธิบัตรมากกว่าหนึ่งโหลสำหรับเครื่องยนต์อเนกประสงค์ของระบบและการออกแบบที่หลากหลาย

อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรที่สร้างขึ้นโดยนักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Ivan Ivanovich Polzunov และ James Watt ชาวอังกฤษ ถือเป็นเครื่องยนต์ไอน้ำอเนกประสงค์เครื่องแรกที่ใช้งานได้จริง

ในรถของ Polzunov จากหม้อไอน้ำ ผ่านท่อ ไอน้ำที่มีความดันสูงกว่าบรรยากาศเล็กน้อยถูกจ่ายสลับไปยังกระบอกสูบสองกระบอกพร้อมลูกสูบ ลูกสูบจึงเติมน้ำเพื่อปรับปรุงการซีล โดยการใช้แท่งที่มีโซ่ การเคลื่อนที่ของลูกสูบถูกส่งไปยังขนของเตาหลอมทองแดงสามเตา

การก่อสร้างรถของ Polzunov เสร็จสมบูรณ์ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2308 มีความสูง 11 เมตร ความจุหม้อไอน้ำ 7 เมตร ความสูงของกระบอกสูบ 2.8 เมตร และกำลัง 29 กิโลวัตต์

เครื่องจักรของ Polzunov สร้างแรงต่อเนื่องและเป็นเครื่องจักรสากลเครื่องแรกที่สามารถใช้กำหนดกลไกในโรงงานใดๆ ให้เคลื่อนไหวได้

วัตต์เริ่มทำงานของเขาในปี พ.ศ. 2306 เกือบจะพร้อมกันกับ Polzunov แต่ด้วยแนวทางที่แตกต่างในการแก้ไขปัญหาเครื่องยนต์และในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน Polzunov เริ่มต้นด้วยคำแถลงด้านพลังงานทั่วไปเกี่ยวกับปัญหาการเปลี่ยนโรงไฟฟ้าพลังน้ำโดยสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่นด้วยเครื่องยนต์ความร้อนสากล วัตต์เริ่มต้นด้วยงานส่วนตัว - เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ Newcomen ที่เกี่ยวข้องกับงานที่ได้รับมอบหมายให้เป็นช่างที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ (สกอตแลนด์) เพื่อซ่อมแซมแบบจำลองของโรงงานไอน้ำแบบแยกน้ำ

เครื่องยนต์ของ Watt ได้รับความสำเร็จทางอุตสาหกรรมขั้นสุดท้ายในปี พ.ศ. 2327 ในเครื่องยนต์ไอน้ำของวัตต์ กระบอกสูบสองกระบอกถูกแทนที่ด้วยอันที่ปิดสนิท ไอน้ำทำปฏิกิริยาสลับกันที่ทั้งสองด้านของลูกสูบ โดยดันไปในทิศทางหนึ่งก่อนจากนั้นไปอีกทางหนึ่ง ในเครื่องที่ออกฤทธิ์สองทางนั้น ไอน้ำเสียไม่ได้ถูกควบแน่นในกระบอกสูบ แต่ในถังแยกจากมัน - คอนเดนเซอร์ ความคงตัวของความเร็วมู่เล่ถูกรักษาโดยตัวควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยง

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์ไอน้ำแรกคือต่ำไม่เกิน 9% ประสิทธิภาพ

ความเชี่ยวชาญของโรงไฟฟ้าไอน้ำและการพัฒนาต่อไป

เครื่องยนต์ไอน้ำ

การขยายขอบเขตของเครื่องจักรไอน้ำต้องการความเก่งกาจที่กว้างขึ้น ความเชี่ยวชาญของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเริ่มต้นขึ้น การติดตั้งระบบยกน้ำและไอน้ำของเหมืองยังคงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การพัฒนาการผลิตทางโลหะวิทยาได้กระตุ้นการปรับปรุงเครื่องเป่าลม เครื่องเป่าลมแบบแรงเหวี่ยงพร้อมเครื่องยนต์ไอน้ำความเร็วสูงปรากฏขึ้น โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแบบโรลลิ่งสและค้อนไอน้ำเริ่มใช้ในโลหะวิทยา พบวิธีแก้ปัญหาใหม่ในปี 1840 โดย J. Nesmith ซึ่งรวมเครื่องจักรไอน้ำกับค้อน

ทิศทางที่เป็นอิสระถูกสร้างขึ้นโดยตู้รถไฟ - โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแบบเคลื่อนที่ซึ่งมีประวัติเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2308 เมื่อผู้สร้างชาวอังกฤษ J. Smeaton พัฒนาหน่วยเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตาม ตู้ระเนระนาดได้รับการแจกจ่ายที่เห็นได้ชัดเจนตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 เท่านั้น

หลังปี ค.ศ. 1800 เมื่อระยะเวลาสิบปีของสิทธิพิเศษของวัตและโบลตันซึ่งนำทุนมหาศาลมาสู่พันธมิตรสิ้นสุดลง นักประดิษฐ์คนอื่น ๆ ในที่สุดก็ได้รับอิสระ เกือบจะในทันที วิธีการแบบก้าวหน้าที่ไม่ได้ถูกใช้โดย Watt ถูกนำไปใช้: แรงดันสูงและการขยายตัวสองเท่า การปฏิเสธคานทรงตัวและการใช้การขยายไอน้ำหลายครั้งในหลายกระบอกสูบนำไปสู่การสร้างรูปแบบโครงสร้างใหม่ของเครื่องยนต์ไอน้ำ เครื่องยนต์ส่วนขยายคู่เริ่มเป็นรูปเป็นร่างในรูปแบบของสองกระบอกสูบ: แรงดันสูงและแรงดันต่ำไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักรผสมที่มีมุมลิ่มระหว่างข้อเหวี่ยง 90 °หรือเป็นเครื่องจักรตีคู่ซึ่งลูกสูบทั้งสองติดตั้งอยู่บนแกนทั่วไปและ ทำงานบนข้อเหวี่ยงเดียว

สิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำคือการใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส G.A. ชี้ให้เห็นถึงผลกระทบดังกล่าว เกิร์น. การเปลี่ยนไปใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ไอน้ำต้องใช้เวลานานในการออกแบบหลอดทรงกระบอกและกลไกการจ่ายวาล์ว การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ได้น้ำมันหล่อลื่นแร่ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง และการออกแบบชนิดใหม่ ของซีลโดยเฉพาะกับบรรจุภัณฑ์ที่เป็นโลหะ เพื่อค่อยๆ เคลื่อนจากไอน้ำอิ่มตัวไปเป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่อุณหภูมิ 200 - 300 องศาเซลเซียส

ขั้นตอนสำคัญขั้นสุดท้ายในการพัฒนาเครื่องยนต์ลูกสูบไอน้ำคือการประดิษฐ์เครื่องยนต์ไอน้ำแบบใช้ครั้งเดียวซึ่งสร้างโดยศาสตราจารย์ชาวเยอรมัน Stumpf ในปี 1908

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 เครื่องยนต์ลูกสูบไอน้ำทุกรูปแบบถูกสร้างขึ้นโดยพื้นฐาน

ทิศทางใหม่ในการพัฒนาเครื่องยนต์ไอน้ำเกิดขึ้นเมื่อมันถูกใช้เป็นเครื่องยนต์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าตั้งแต่ยุค 80 - 90 ของศตวรรษที่ 19

ความต้องการความเร็วสูง ความสม่ำเสมอของการเคลื่อนที่แบบหมุนสูง และกำลังที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องถูกกำหนดให้กับเครื่องยนต์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ความสามารถทางเทคนิคของเครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบ - เครื่องยนต์ไอน้ำ - ซึ่งเป็นเครื่องยนต์สากลของอุตสาหกรรมและการขนส่งตลอดศตวรรษที่ 19 ทั้งหมดไม่สอดคล้องกับความต้องการที่เกิดขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 เกี่ยวกับการสร้างพลังงานอีกต่อไป พืช. พวกเขาจะพึงพอใจหลังจากสร้างเครื่องยนต์ความร้อนใหม่ - กังหันไอน้ำเท่านั้น

หม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำเครื่องแรกใช้ไอน้ำแรงดันบรรยากาศ ต้นแบบของหม้อไอน้ำคือการออกแบบหม้อไอน้ำสำหรับย่อยอาหาร ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า "หม้อไอน้ำ" ที่ดำรงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

การเติบโตของพลังของเครื่องยนต์ไอน้ำก่อให้เกิดแนวโน้มที่ยังคงมีอยู่ในการสร้างหม้อไอน้ำ: การเพิ่มขึ้นของ

ความจุไอน้ำ - ปริมาณไอน้ำที่ผลิตโดยหม้อไอน้ำต่อชั่วโมง

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ มีการติดตั้งหม้อไอน้ำสองหรือสามตัวเพื่อจ่ายกำลังให้กับกระบอกสูบหนึ่งกระบอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี พ.ศ. 2321 ตามโครงการของวิศวกรชาวอังกฤษ D. Smeaton ได้มีการสร้างโรงงานหม้อไอน้ำสามแห่งเพื่อสูบน้ำจากท่าเทียบเรือ Kronstadt

อย่างไรก็ตาม หากการเติบโตของหน่วยกำลังของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำจำเป็นต้องเพิ่มกำลังการผลิตไอน้ำของหน่วยหม้อไอน้ำ ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แรงดันไอน้ำก็จำเป็นต้องเพิ่มขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องใช้หม้อไอน้ำที่ทนทานมากขึ้น ดังนั้นจึงเกิดแนวโน้มที่สองและยังคงใช้งานในการก่อสร้างหม้อไอน้ำ: ความดันเพิ่มขึ้น เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 ความดันในหม้อไอน้ำถึง 13-15 บรรยากาศ

ความต้องการเพิ่มแรงดันนั้นตรงกันข้ามกับความต้องการเพิ่มความจุไอน้ำของหม้อไอน้ำ ลูกบอลคือรูปทรงทางเรขาคณิตที่ดีที่สุดของภาชนะที่สามารถทนต่อแรงดันภายในสูง ให้พื้นผิวขั้นต่ำสำหรับปริมาตรที่กำหนด และต้องใช้พื้นผิวขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มการผลิตไอน้ำ ที่ยอมรับได้มากที่สุดคือการใช้ทรงกระบอก ซึ่งเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ติดตามลูกบอลในแง่ของความแข็งแกร่ง กระบอกสูบช่วยให้คุณเพิ่มพื้นผิวได้ตามต้องการโดยการเพิ่มความยาว ในปี ค.ศ. 1801 O. Ehns ในสหรัฐอเมริกาได้สร้างหม้อต้มน้ำทรงกระบอกที่มีเตาหลอมภายในทรงกระบอกซึ่งมีแรงดันสูงมากในขณะนั้น ประมาณ 10 บรรยากาศ ในปี 1824 เซนต์. Litvinov ใน Barnaul ได้พัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าไอน้ำแบบเดิมที่มีหน่วยหม้อไอน้ำแบบผ่านครั้งเดียวซึ่งประกอบด้วยท่อครีบ

เพื่อเพิ่มแรงดันหม้อไอน้ำและไอน้ำออก จำเป็นต้องลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ (ความแข็งแรง) และเพิ่มความยาว (ผลผลิต): หม้อไอน้ำกลายเป็นท่อ มีสองวิธีในการบดหน่วยหม้อไอน้ำ: เส้นทางก๊าซของหม้อไอน้ำหรือพื้นที่น้ำถูกบดขยี้ ดังนั้นจึงมีการกำหนดหม้อไอน้ำสองประเภท: ท่อไฟและท่อน้ำ

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ได้มีการพัฒนาเครื่องกำเนิดไอน้ำที่มีความน่าเชื่อถือเพียงพอ ซึ่งทำให้สามารถผลิตไอน้ำได้มากถึงหลายร้อยตันต่อชั่วโมง หม้อต้มไอน้ำเป็นท่อเหล็กผนังบางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กผสมกัน ท่อเหล่านี้มีความหนาของผนัง 3-4 มม. สามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงมาก ประสิทธิภาพสูงเกิดจากความยาวรวมของท่อ ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 หม้อต้มไอน้ำแบบสร้างสรรค์ได้พัฒนาขึ้นโดยมีมัดท่อตรงที่เอียงเล็กน้อยม้วนเข้าผนังเรียบของสองห้อง ซึ่งเรียกว่าหม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 หม้อต้มน้ำแบบท่อแนวตั้งปรากฏขึ้นโดยมีรูปแบบของดรัมทรงกระบอกสองถังเชื่อมต่อกันด้วยมัดท่อแนวตั้ง หม้อไอน้ำเหล่านี้พร้อมดรัมสามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงขึ้นได้

ในปี 1896 ที่งาน All-Russian Fair ใน Nizhny Novgorod ได้มีการสาธิตหม้อไอน้ำของ V.G. Shukhov หม้อต้มน้ำแบบพับได้ดั้งเดิมของ Shukhov สามารถเคลื่อนย้ายได้ มีต้นทุนต่ำและใช้โลหะต่ำ Shukhov เป็นคนแรกที่เสนอหน้าจอเตาหลอมซึ่งใช้ในยุคของเรา t£L ##0#lfo 9-1* #5^^^

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 หม้อต้มไอน้ำแบบท่อน้ำทำให้ได้พื้นผิวที่ให้ความร้อนมากกว่า 500 ม. และให้ผลผลิตไอน้ำมากกว่า 20 ตันต่อชั่วโมง ซึ่งเพิ่มขึ้น 10 เท่าในช่วงกลางศตวรรษที่ 20

บ่อยครั้งที่คุณนึกถึงรถจักรไอน้ำหรือรถจักรไอน้ำสแตนลีย์ เมื่อคุณนึกถึง "เครื่องยนต์ไอน้ำ" แต่การใช้กลไกเหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การคมนาคมขนส่ง เครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในรูปแบบดั้งเดิมเมื่อประมาณสองพันปีที่แล้ว ได้กลายเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในช่วงสามศตวรรษที่ผ่านมา และในปัจจุบัน กังหันไอน้ำผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของโลก เพื่อให้เข้าใจธรรมชาติของแรงทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังกลไกดังกล่าวได้ดีขึ้น เราขอแนะนำให้คุณสร้างเครื่องจักรไอน้ำของคุณเองจากวัสดุธรรมดาโดยใช้หนึ่งในวิธีการที่แนะนำที่นี่! ในการเริ่มต้น ไปที่ขั้นตอนที่ 1

ขั้นตอน

เครื่องจักรไอน้ำจากกระป๋อง (สำหรับเด็ก)

ตัดก้นกระป๋องอลูมิเนียมให้ห่าง 6.35 ซม. ใช้กรรไกรโลหะตัดด้านล่างของกระป๋องอะลูมิเนียมให้เท่ากันจนเหลือประมาณหนึ่งในสามของความสูง

งอและกดฝาด้วยคีมเพื่อหลีกเลี่ยงขอบที่แหลมคม ให้งอขอบกระป๋องเข้าด้านใน เมื่อดำเนินการนี้ ระวังอย่าทำร้ายตัวเอง

กดด้านล่างของโถจากด้านในให้แบนกระป๋องเครื่องดื่มอลูมิเนียมส่วนใหญ่จะมีฐานกลมที่โค้งเข้าด้านใน ทำให้ด้านล่างเรียบโดยใช้นิ้วกดลงไปหรือใช้แก้วก้นแบนขนาดเล็ก

ทำสองรูที่ด้านตรงข้ามของโถ โดยถอยห่างจากด้านบน 1.3 ซม. ในการทำรูทั้งรูกระดาษและตะปูด้วยค้อนนั้นเหมาะสม คุณจะต้องมีรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าสามมิลลิเมตร

วางเทียนไขขนาดเล็กไว้ตรงกลางโถขยำกระดาษฟอยล์แล้ววางไว้ข้างใต้และรอบๆ เทียนเพื่อไม่ให้ขยับ เทียนดังกล่าวมักจะมาในรูปแบบพิเศษ ดังนั้นขี้ผึ้งจึงไม่ควรละลายและไหลลงสู่กระป๋องอะลูมิเนียม

ม้วนแกนกลางของท่อทองแดงยาว 15-20 ซม. รอบดินสอ 2 หรือ 3 รอบเพื่อทำเป็นม้วนท่อขนาด 3 มม. ควรงอได้ง่ายรอบดินสอ คุณจะต้องใช้ท่อโค้งมากพอที่จะวิ่งผ่านด้านบนของโถ บวกกับแต่ละด้านตรงๆ อีก 5 ซม.

สอดปลายหลอดเข้าไปในรูในโถศูนย์กลางของคดเคี้ยวควรอยู่เหนือไส้เทียน เป็นที่พึงประสงค์ว่าส่วนตรงของท่อทั้งสองข้างสามารถมีความยาวเท่ากันได้

งอปลายท่อด้วยคีมเพื่อทำมุมฉากงอส่วนตรงของท่อเพื่อให้มองไปในทิศทางตรงกันข้ามจากด้านต่างๆ ของกระป๋อง แล้ว อีกครั้งงอพวกเขาเพื่อให้ตกอยู่ใต้ฐานของโถ เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว สิ่งต่อไปนี้ควรกลายเป็น: ส่วนคดเคี้ยวของหลอดอยู่ตรงกลางขวดเหนือเทียนและผ่านเข้าไปใน "หัวฉีด" เอียงสองอันโดยมองไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทั้งสองด้านของขวด

จุ่มเหยือกลงในชามน้ำในขณะที่ควรแช่ปลายหลอด"เรือ" ของคุณควรยึดไว้บนพื้นผิวอย่างปลอดภัย หากปลายท่อจุ่มลงในน้ำไม่เพียงพอ พยายามทำให้โถหนักขึ้นเล็กน้อย แต่ไม่ว่าในกรณีใดให้จมน้ำ

เติมน้ำลงในท่อวิธีที่ง่ายที่สุดคือจุ่มปลายข้างหนึ่งลงในน้ำแล้วดึงปลายอีกข้างหนึ่งเหมือนฟาง คุณยังสามารถปิดกั้นทางออกหนึ่งจากท่อด้วยนิ้วของคุณ และแทนที่อีกทางหนึ่งภายใต้กระแสน้ำจากก๊อก

จุดเทียนสักพักน้ำในหลอดจะร้อนและเดือด เมื่อเปลี่ยนเป็นไอน้ำ มันจะไหลออกทาง "หัวฉีด" ทำให้ทั้งโถปั่นในโถ

เครื่องยนต์พ่นสีกระป๋อง (สำหรับผู้ใหญ่)

1. ตัดเป็นรูสี่เหลี่ยมใกล้กับฐานของกระป๋องสีขนาด 4 ลิตรทำรูสี่เหลี่ยมแนวนอนขนาด 15 x 5 ซม. ที่ด้านข้างของโถใกล้ฐาน

   • คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระป๋องนี้ (และอีกอันที่ใช้แล้ว) มีเพียงสีลาเท็กซ์ และล้างให้สะอาดด้วยน้ำสบู่ก่อนใช้งาน

2. ตัดแถบตาข่ายโลหะขนาด 12 x 24 ซม.งอ 6 ซม. ตามความยาวจากขอบแต่ละด้านเป็นมุม 90 o คุณจะได้ "แท่น" ขนาด 12 x 12 ซม. ที่มี "ขา" ขนาด 6 ซม. สองอัน วางลงในโถโดยให้ "ขา" คว่ำลง จัดตำแหน่งให้ชิดขอบของรูที่เจาะ

   ทำเป็นครึ่งวงกลมของรูรอบปริมณฑลของฝาต่อจากนั้น คุณจะเผาถ่านหินในกระป๋องเพื่อให้ความร้อนแก่เครื่องจักรไอน้ำ หากขาดออกซิเจน ถ่านหินจะเผาไหม้ได้ไม่ดี เพื่อให้โถมีการระบายอากาศที่จำเป็น ให้เจาะหรือเจาะรูหลายรูในฝาที่เป็นรูปครึ่งวงกลมตามขอบ

   • ตามหลักแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของรูระบายอากาศควรอยู่ที่ประมาณ 1 ซม.

3. ทำขดลวดจากท่อทองแดงใช้ท่อทองแดงอ่อนประมาณ 6 ม. ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. และวัดจากปลายด้านหนึ่ง 30 ซม. จากจุดนี้ให้หมุนห้ารอบด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. งอความยาวที่เหลือของท่อเป็น 15 รอบ 8 เส้นผ่านศูนย์กลาง ซม. คุณควรเหลือประมาณ 20 ซม.

   สอดปลายขดลวดทั้งสองผ่านรูระบายอากาศที่ฝาครอบงอปลายทั้งสองของขดลวดเพื่อให้ชี้ขึ้นและผ่านทั้งสองรูในฝาครอบ หากความยาวของท่อไม่เพียงพอคุณจะต้องคลายการเลี้ยวเล็กน้อย

   ใส่งูและถ่านลงในโถวางงูบนแท่นตาข่าย เติมช่องว่างรอบ ๆ และภายในขดลวดด้วยถ่าน ปิดฝาให้แน่น

   เจาะรูสำหรับท่อในโถขนาดเล็กเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ซม. ตรงกลางฝาขวดโหล เจาะรู 2 รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ซม. ที่ด้านข้างของโถ - หนึ่งรูใกล้กับฐานของโถ และรูที่สองอยู่ใกล้กัน ฝาปิด.

   ใส่หลอดพลาสติกที่ปิดสนิทลงในรูด้านข้างของโถขนาดเล็กใช้ปลายท่อทองแดงทำรูตรงกลางปลั๊กทั้งสองข้าง เสียบท่อพลาสติกแข็งยาว 25 ซม. เข้าไปในปลั๊กตัวหนึ่ง และท่อเดิมยาว 10 ซม. เข้ากับปลั๊กอีกตัวหนึ่ง ควรนั่งในปลั๊กให้แน่นและมองออกไปเล็กน้อย ใส่จุกไม้ก๊อกด้วยหลอดที่ยาวกว่าเข้าไปในรูด้านล่างของโถที่เล็กกว่า และจุกไม้ก๊อกที่มีท่อที่สั้นกว่าเข้าไปในรูด้านบน ยึดท่อเข้ากับปลั๊กแต่ละตัวด้วยที่หนีบ

   ต่อท่อของโถที่ใหญ่กว่าเข้ากับท่อของโถที่เล็กกว่าวางขวดโหลที่เล็กกว่าไว้บนโถที่ใหญ่กว่าโดยให้หลอดจุกหันออกจากช่องระบายอากาศของโถใบใหญ่ ใช้เทปโลหะยึดท่อจากปลั๊กด้านล่างเข้ากับท่อที่ออกมาจากด้านล่างของขดลวดทองแดง จากนั้นยึดท่อจากปลั๊กด้านบนเข้ากับท่อที่ออกมาจากด้านบนของขดลวดในทำนองเดียวกัน

   ใส่ท่อทองแดงลงในกล่องรวมสัญญาณใช้ค้อนและไขควงเพื่อถอดศูนย์กลางของกล่องไฟโลหะกลมออก ยึดแคลมป์ใต้สายไฟฟ้าด้วยวงแหวนยึด ใส่ท่อทองแดงขนาด 1.3 ซม. ขนาด 15 ซม. เข้าไปในสายรัดเพื่อให้ท่อยื่นออกมาใต้รูในกล่องไม่กี่เซนติเมตร ทื่อขอบของปลายด้านนี้เข้าด้านในด้วยค้อน สอดปลายหลอดนี้เข้าไปในรูที่ฝาขวดโหลที่เล็กกว่า

   ใส่ไม้เสียบเข้าไปในเดือยนำไม้เสียบบาร์บีคิวธรรมดาแล้วเสียบเข้าที่ปลายด้านหนึ่งของเดือยไม้กลวงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.95 ซม. ยาว 1.5 ซม.

   • ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ ไม้เสียบและเดือยจะทำหน้าที่เป็น "ลูกสูบ" เพื่อให้เห็นการเคลื่อนที่ของลูกสูบได้ดีขึ้น คุณสามารถติด "ธง" กระดาษเล็กๆ ลงไปได้

4. เตรียมเครื่องยนต์ให้พร้อมสำหรับการทำงานนำกล่องรวมสัญญาณออกจากกระป๋องด้านบนที่มีขนาดเล็กกว่า และเติมน้ำลงในกระป๋องด้านบน ปล่อยให้ล้นเข้าไปในคอยล์ทองแดงจนเต็มกระป๋อง 2/3 ที่เต็มไปด้วยน้ำ ตรวจสอบรอยรั่วที่จุดเชื่อมต่อทั้งหมด ขันฝาขวดให้แน่นโดยใช้ค้อนเคาะ ใส่กล่องรวมสัญญาณกลับเข้าที่เหนือโถที่เล็กกว่าด้านบน

5. สตาร์ทเครื่องยนต์!ขยำหนังสือพิมพ์แล้ววางลงในช่องใต้ตาข่ายที่ด้านล่างของเครื่องยนต์ เมื่อถ่านติดไฟแล้ว ให้ปล่อยทิ้งไว้ประมาณ 20-30 นาที เมื่อน้ำในขดลวดร้อนขึ้น ไอน้ำจะเริ่มสะสมในตลิ่งด้านบน เมื่อไอน้ำมีแรงดันเพียงพอ มันจะดันเดือยและเสียบขึ้น หลังจากปล่อยแรงดัน ลูกสูบจะเคลื่อนลงมาภายใต้แรงโน้มถ่วง หากจำเป็น ให้ตัดส่วนของไม้เสียบออกเพื่อลดน้ำหนักของลูกสูบ - ยิ่งเบาเท่าไหร่ มันก็จะ "ลอย" ได้บ่อยขึ้น พยายามเสียบน้ำหนักที่ลูกสูบ "เดิน" ด้วยความเร็วคงที่

   • คุณสามารถเร่งกระบวนการเผาไหม้โดยเพิ่มการไหลของอากาศเข้าไปในช่องระบายอากาศด้วยเครื่องเป่าผม

6. อยู่อย่างปลอดภัย.เราเชื่อว่าการทำงานและการจัดการเครื่องยนต์ไอน้ำแบบโฮมเมดต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง อย่าเรียกใช้ในบ้าน ห้ามวิ่งใกล้วัตถุไวไฟ เช่น ใบไม้แห้ง หรือกิ่งไม้ที่ยื่นออกมา ใช้งานเครื่องยนต์บนพื้นผิวที่แข็งและไม่ติดไฟเท่านั้น เช่น คอนกรีต หากคุณกำลังทำงานกับเด็กหรือวัยรุ่น พวกเขาไม่ควรปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีใครดูแล เด็กและวัยรุ่นต้องไม่เข้าใกล้เครื่องยนต์เมื่อถ่านเผาไหม้อยู่ภายใน หากคุณไม่ทราบอุณหภูมิของเครื่องยนต์ ให้ถือว่ามันร้อนมากจนไม่ควรแตะต้อง

   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไอน้ำสามารถออกมาจาก "หม้อต้ม" ด้านบนได้ หากลูกสูบติดค้างไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม แรงดันสามารถสร้างขึ้นภายในกระป๋องที่มีขนาดเล็กกว่าได้ ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด ธนาคารอาจระเบิดซึ่ง มากอันตราย.
• วางเครื่องจักรไอน้ำบนเรือพลาสติก จุ่มปลายทั้งสองข้างลงในน้ำเพื่อทำของเล่นไอน้ำ คุณสามารถตัดรูปทรงเรือง่ายๆ ออกจากขวดพลาสติกโซดาหรือขวดฟอกสีเพื่อทำให้ของเล่นของคุณเป็น "สีเขียว" มากขึ้น

บ้าน » เบรค » เครื่องยนต์ไอน้ำด้วยมือของคุณเอง การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ เครื่องยนต์ไอน้ำ ICE สมัยใหม่