Модерен святкара много изобретатели да се върнат отново към идеята за използване на парна инсталация в превозни средства, предназначени за движение. Има множество налични опции за автомобили. силови агрегатиработа за двойка.
бутален двигател
Съвременните парни машини могат да бъдат разделени на няколко групи:
Структурно инсталацията включва:
- стартово устройство;
- двуцилиндров захранващ блок;
- парогенератор в специален контейнер, оборудван със серпентина.
Процесът е както следва. След подаване на запалване захранването се подава от батерията на трите двигателя. От първия се включва вентилатор, който изпомпва въздушни маси през радиатора и ги прехвърля през въздушни канали към смесително устройство с горелка.
В същото време друг електродвигател активира помпата за прехвърляне на гориво, която доставя кондензни маси от резервоара през змиевидното устройство на нагревателния елемент към тялото на водния сепаратор и нагревателя, разположен в економайзера, към парогенератора.
Преди да стартирате парата, няма начин да стигнете до цилиндрите, тъй като дроселната клапа или макарата, които се задвижват от механика на кобилицата, блокират пътя. Чрез завъртане на дръжките в посоката, необходима за движение, и леко отваряне на вентила, механикът пуска парния механизъм в действие.
Отработените пари се подават през един колектор към разпределителен вентил, в който се разделят на двойка неравни части. По-малка част влиза в дюзата на смесителната горелка, смесва се с въздушната маса и се запалва от свещта. Появяващият се пламък започва да загрява контейнера. След това продуктът от горенето преминава във водния сепаратор, възниква кондензация, която се влива в специален резервоар за вода. Останалата част от газа излиза.
Паровата инсталация може да бъде директно свързана към задвижващия блок на трансмисията на машината и машината започва да се движи, когато започне да работи. Но за да се повиши ефективността, експертите препоръчват използването на механика на съединителя. Това е удобно за теглене и различни проверки.
Устройството се характеризира с възможност за работа практически без ограничения, възможни са претоварвания, има широка гама от настройки на индикаторите за мощност. Трябва да се добави, че при всяко спиране парната машина спира да работи, което не може да се каже за двигателя.
В дизайна не е необходимо да се инсталира скоростна кутия, стартерно устройство, въздушен филтър, карбуратор, турбокомпресор. Освен това системата за запалване е в опростена версия, има само една свещ.
В заключение можем да добавим, че производството на такива машини и тяхната експлоатация ще бъде по-евтино от автомобилите с двигател. вътрешно горене, тъй като горивото ще бъде евтино, материалите, използвани в производството, ще бъдат най-евтините.
В съзнанието на повечето хора в ерата на смартфоните колите с парно задвижване са нещо архаично, което предизвиква усмивка. Парните страници от историята на автомобилната индустрия бяха много ярки и е трудно да си представим без тях. модерен транспортизобщо. Колкото и да са твърди скептиците от законотворчеството, както и петролните лобисти, различни страниограничават развитието на колата за двойка, те успяха само за известно време. Все пак парната кола е като Сфинкса. Идеята за кола за двойка (т.е. с двигател с външно горене) е актуална и до днес.
В съзнанието на повечето хора в ерата на смартфоните колите с парно задвижване са нещо архаично, което предизвиква усмивка.
Така през 1865 г. в Англия въвеждат забрана за движение на високоскоростни самоходни вагони на пара. Беше им забранено да се движат по-бързо от 3 км / ч из града и да не изпускат облаци пара, за да не изплашат конете, впрегнати в обикновени карети. Най-сериозният и осезаем удар върху парните камиони още през 1933 г. е законът за данъка върху тежките превозни средства. И едва през 1934 г., когато митата върху вноса на петролни продукти бяха намалени, победата на бензина и дизелови двигателинад пара.
Само в Англия можеха да си позволят да се присмиват на прогреса по толкова елегантен и хладнокръвен начин. В САЩ, Франция, Италия средата на изобретателите-ентусиасти буквално кипеше от идеи, а парната кола придоби нови форми и характеристики. Въпреки че английските изобретатели дадоха значителен принос за развитието парен моторен транспорт, законите и предразсъдъците на властите не им позволиха да участват пълноценно в борбата с ICE. Но нека поговорим за всичко по ред.
Праисторическа справка
История на развитието парна колае неразривно свързана с историята на появата и усъвършенстването на парната машина. Когато през 1 век от н.е. д. Херон от Александрия предложи идеята си да накара парата да върти метална топка, идеята му беше третирана като нищо повече от забавление. Дали други идеи са били по-вълнуващи за изобретателите, но първият, който поставил парния котел на колела, бил монахът Фердинанд Вербст. През 1672г. Неговата "играчка" също беше третирана като забавна. Но следващите четиридесет години не бяха напразни за историята на парната машина.
Проектът на Исак Нютон за самоходна карета (1680 г.), пожарният апарат на механика Томас Сейвъри (1698 г.) и атмосферният апарат на Томас Нюкомен (1712 г.) демонстрират огромния потенциал на използването на пара за извършване на механична работа. Първоначално парните двигатели изпомпват вода от мини и повдигат товари, но до средата на 18 век такива предприятия в Англия парни инсталациивече имаше няколкостотин.
Какво е парна машина? Как парата може да движи колела? Принципът на парната машина е прост. Водата се нагрява в затворен резервоар до състояние на пара. Парата се изпуска през тръби в затворен цилиндър и изстисква буталото. Чрез междинната свързваща щанга движение напредпрехвърлени към вала на маховика.
Това електрическа схемаработа на парния котел на практика имаше съществени недостатъци.
Първата порция пара избухна на клубове и охладеното бутало под собствената си тежест се спусна за следващия цикъл. Тази принципна схема на работата на парния котел на практика имаше значителни недостатъци. Липсата на система за контрол на налягането на парата често водеше до експлозия на котела. Привеждането на котела в работно състояние отне много време и гориво. Постоянното зареждане с гориво и гигантският размер на парната инсталация само увеличиха списъка с нейните недостатъци.
Новата машина е предложена от Джеймс Уат през 1765 г. Той насочи парата, изстискана от буталото, в допълнителна кондензационна камера и елиминира необходимостта от постоянно добавяне на вода към котела. Накрая, през 1784 г., той решава проблема как да преразпредели движението на парата, така че да избутва буталото в двете посоки. Благодарение на създадената от него макара, парната машина може да работи без прекъсване между циклите. Този принцип топлинен двигателдвойно действие и формира основата на повечето парни технологии.
над творението парни двигателимного умни хора работеха. В крайна сметка това е прост и евтин начин да получите енергия от почти нищо.
Малко отклонение в историята на автомобилите с парно задвижване
Въпреки това, колкото и грандиозни да са успехите на британците в региона, първият, който поставя парната машина на колела, е французинът Никола Жозеф Куньо.
Първата парна кола на Cugno
Колата му се появява по пътищата през 1765 г. Скоростта на количката беше рекордна - 9,5 км / ч. В него изобретателят е предвидил четири места за пътници, които могат да се търкалят с бриз със средна скорост от 3,5 км / ч. Този успех не изглеждаше достатъчен на изобретателя.
Необходимостта от спиране за зареждане с вода и запалване на нов огън на всеки километър не беше съществен недостатък, а само нивото на технологиите от онова време.
Той реши да изобрети трактор за оръжия. Така се роди каруца с три колела с масивен котел отпред. Необходимостта от спиране за зареждане с вода и запалване на нов огън на всеки километър не беше съществен недостатък, а само нивото на технологиите от онова време.
Следващият модел Cugno от модела 1770 тежи около един и половина тона. Новата количка може да транспортира около два тона товар със скорост от 7 км / ч.
Маестро Куньо се интересува повече от идеята за създаване на парен двигател с високо налягане. Той дори не се смути от факта, че котелът може да избухне. Именно Куньо излезе с идеята да постави горивната камера под котела и да носи „огъня“ със себе си. Освен това неговата "количка" с право може да се нарече първия камион. Оставката на патрона и поредица от революции не позволиха на майстора да развие модела до пълноправен камион.
Самоук Оливър Еванс и неговата амфибия
Идеята за създаване на парни двигатели беше с универсални пропорции. В северноамериканските щати изобретателят Оливър Еванс създава около петдесет парни инсталации на базата на машината на Уат. Опитвайки се да намали размерите на инсталацията на Джеймс Уат, той проектира парни двигатели за мелници за брашно. Оливър Евънс обаче спечели световна слава със своята парна кола-амфибия. През 1789 г. първият му автомобил в Съединените щати успешно преминава тестове по суша и вода.
На своята амфибия, която може да се нарече прототип на превозни средства за всички терени, Евънс инсталира машина с парно налягане от десет атмосфери!
Деветметровата кола-лодка имаше тегло около 15 тона. Парната машина се задвижва задни колелаИ витлов винт. Между другото, Оливър Еванс също беше поддръжник на създаването на парен двигател с високо налягане. На своята амфибия, която може да се нарече прототип на превозни средства за всички терени, Евънс инсталира машина с парно налягане от десет атмосфери!
Ако изобретателите от 18-ти и 19-ти век разполагаха с технологията на 21-ви век на една ръка разстояние, можете ли да си представите колко много технология щяха да измислят!? И то каква технология!
XX век и 204 км/ч на парната кола Стенли
да 18 век дава мощен тласък на развитието на парния транспорт. Многобройни и разнообразни дизайни на самоходни парни вагони бяха все по-разредени конски транспортпо пътищата на Европа и Америка. До началото на 20-ти век автомобилите с парно задвижване се разпространиха значително и станаха познат символ на своето време. Както и снимката.
18 век дава мощен тласък на развитието на парния транспорт
Това беше тяхната фотографска компания, която братята Стенли продадоха, когато през 1897 г. решиха да се заемат сериозно с производството. парни колив САЩ. Те създадоха добре продавани парни автомобили. Но това не им беше достатъчно, за да задоволят амбициозните си планове. В края на краищата те бяха само един от многото подобни производители на автомобили. Така беше, докато не проектираха своята "ракета".
Това беше тяхната фотографска компания, която братята Стенли продадоха, когато през 1897 г. решиха да се заемат сериозно с производството на парни автомобили в Съединените щати.
Разбира се, колите на Стенли имаха славата надежден автомобил. Парният агрегат беше разположен отзад, а котелът се нагряваше с помощта на горелки с бензин или керосин. Маховик на парен двуцилиндров двигател с двойно действие въртене на задна осчрез верижно предаване. Нямаше случаи на експлозия на котли в Stanley Steamer. Но имаха нужда от пръскане.
Разбира се, автомобилите Stanley имаха репутацията на надежден автомобил.
Със своята "ракета" те нашумяха по целия свят. 205,4 км/ч през 1906 г.! Никой не е минавал толкова бързо! Автомобил с двигател с вътрешно горене счупи този рекорд едва 5 години по-късно. Шперплат пара "Ракета" Стенли определи формата състезателни колиза много години напред. Но след 1917 г. Стенли Стиймър приема конкуренцията все по-трудно и по-трудно. евтин ФордТ и се пенсионира.
Уникалните парни коли на братя Добъл
Това известно семейство успя да осигури прилична устойчивост на бензиновите двигатели до началото на 30-те години на XX век. Те не са правили коли за рекорди. Братята наистина обичаха своите парни коли. Иначе как иначе да си обясня измисления от тях радиатор тип пчелна пита и копчето за запалване? Техните модели не бяха като малки локомотиви.
Братята Абнер и Джон направиха революция в парния транспорт.
Братята Абнер и Джон направиха революция в парния транспорт. За да се движи, колата му не трябваше да загрява 10–20 минути. Бутонът за запалване изпомпва керосин от карбуратора в горивната камера. До там се стигна след като запали с подгревна свещ. Водата загря за секунди и след минута и половина се образува пара необходимото наляганеи можеше да отидеш.
Отработената пара се изпраща към радиатора за кондензация и подготовка за следващи цикли. Следователно, за гладък пробег от 2000 км, автомобилите Doble се нуждаеха само от деветдесет литра вода в системата и няколко литра керосин. Никой не би могъл да предложи такава доходност! Може би на автомобилното изложение в Детройт през 1917 г. Стенли се запознава с модела на братята Добъл и започва да прекратява производството им.
Модел E стана най-много луксозен автомобилвтората половина на 20-те години и най-новата версия на парната кола Doble. кожен салон, полирани елементи от дърво и слонска кост зарадваха богатите собственици в колата. В такава кабина човек може да се наслаждава на пробег при скорости до 160 км / ч. Само 25 секунди разделяха момента на запалването от момента на изстрелването. Отне още 10 секунди на кола с тегло 1,2 тона, за да ускори до 120 км / ч!
Всички тези високоскоростни качества са включени в четирицилиндров двигател. Две бутала бяха изтласкани от пара отдолу високо наляганепри 140 атмосфери, а другите две изпращаха охладена пара ниско наляганев кондензатор-радиатор тип пчелна пита. Но през първата половина на 30-те години тези красавици на братята Добъл престават да се произвеждат.
Парни камиони
Не бива обаче да забравяме, че парната тяга се развива бързо в товарния транспорт. Именно в градовете парните коли предизвикаха алергии към снобите. Но стоките трябва да бъдат доставени при всяко време, а не само в града. А междуградски автобусии военна техника? Там малки колиняма да слезеш.
Товарният транспорт има едно съществено предимство пред леките автомобили - това са неговите габарити.
Товарният транспорт има едно съществено предимство пред леките автомобили - това са неговите габарити. Те ви позволяват да поставите мощни електроцентралинавсякъде в колата. Освен това, това само ще увеличи товароносимостта и пропускателната способност. А как ще изглежда камионът не винаги се обръща внимание.
Сред пара камиониБих искал да подчертая английския Sentinel и съветския NAMI. Разбира се, имаше и много други, като Фодън, Фаулър, Йоркшир. Но Sentinel и NAMI се оказаха най-издръжливи и се произвеждаха до края на 50-те години на миналия век. Те можеха да работят на всяко твърдо гориво - въглища, дърва, торф. „Всеядността“ на тези парни камиони ги остави извън влиянието на цените на петрола и също така им позволи да бъдат използвани в труднодостъпни места.
Работохолик Сантинел с английски акцент
Тези два камиона се различават не само в страната на производство. Различни бяха и принципите на разположение на парогенераторите. Сентинелите се характеризират с горното и долното разположение на парните машини спрямо котела. На най-горното място парогенераторът доставяше гореща пара директно в камерата на двигателя, която беше свързана с мостовете чрез система карданни валове. При долното разположение на парната машина, т.е. на шасито, котелът загрява водата и подава пара към двигателя през тръбите, което гарантира температурни загуби.
Сентинелите се характеризират с горното и долното разположение на парните машини спрямо котела.
Наличието на верижна трансмисия от маховика на парната машина към карданите беше характерно и за двата типа. Това позволи на дизайнерите да унифицират производството на Sentinels в зависимост от клиента. За горещи страни като Индия, те издават парни камионис долно, разделно разположение на котела и двигателя. За страни със студени зими - с горния, комбиниран тип.
За горещи страни като Индия са произведени парни камиони с по-ниско, отделено разположение на котела и двигателя.
В тези камиони са използвани много доказани технологии. Макари и пароразпределителни вентили, двигатели с едно и двойно действие, високо или ниско налягане, с или без редуктор. Това обаче не удължава живота на английските парни камиони. Въпреки че се произвеждат до края на 50-те години на ХХ век и дори служат в армията преди и по време на Втората световна война, те все още са обемисти и донякъде наподобяват парни локомотиви. И тъй като нямаше желаещи за кардиналната им модернизация, съдбата им беше решена.
Въпреки че се произвеждат до края на 50-те години на ХХ век и дори служат в армията преди и по време на Втората световна война, те все още са обемисти и донякъде наподобяват парни локомотиви.
На кого какво, а на нас - НАС
Да вдигне опустошената от войната икономика съветски съюз, беше необходимо да се намери начин да не се губят петролните ресурси, поне в труднодостъпни места - в северната част на страната и в Сибир. На съветските инженери е дадена възможност да проучат дизайна на Sentinel с четирицилиндров парен двигател с директно действие над главата и да разработят свой собствен "отговор на Чембърлейн".
През 30-те години руските институти и дизайнерски бюра правят многократни опити да създадат алтернативен камион за дърводобивната промишленост.
През 30-те години руските институти и дизайнерски бюра правят многократни опити да създадат алтернативен камион за дърводобивната промишленост. Но всеки път случаят спираше на етап тестване. Използвайки собствения си опит и възможността да изучават заловени парни превозни средства, инженерите успяха да убедят ръководството на страната в необходимостта от такъв парен камион. Освен това бензинът струва 24 пъти повече от въглищата. И с цената на дърва за огрев в тайгата обикновено не можете да го споменавате.
Група дизайнери, ръководени от Ю. Шебалин, опростиха парата като цяло възможно най-много. Те комбинираха четирицилиндров двигател и котел в едно цяло и го поставиха между каросерията и кабината. Поставихме тази инсталация на шасито на серийния ЯАЗ (МАЗ) -200. Работата на парата и нейната кондензация бяха комбинирани в затворен цикъл. Доставката на дървени блокове от бункера се извършва автоматично.
Така се роди NAMI-012 или по-скоро в гората извън пътя. Очевидно е принципът на бункерно снабдяване с твърдо гориво и местоположението на парната машина камионе заимствано от практиката на газовите генератори.
Съдбата на собственика на горите - NAMI-012
Характеристики на парни битови бордови камиони дървовоз НАМИ-012 бяха такива
- Товароносимост - 6 тона
- Скорост - 45 км/ч
- Обхват без зареждане - 80 км, ако е възможно да се поднови водоснабдяването, тогава 150 км
- Въртящ момент при ниски скорости - 240 kgm, което е почти 5 пъти по-високо от базовия YaAZ-200
- Котел с естествена циркулация създава налягане от 25 атмосфери и довежда парата до температура от 420 ° C
- Възможно е да се попълнят запасите от вода директно от резервоара чрез ежектори
- Изцяло металната кабина нямаше капак и беше избутана напред
- Скоростта се контролира от количеството пара в двигателя с помощта на лост за подаване/прекъсване. С негова помощ цилиндрите бяха напълнени с 25/40/75%.
- един задна предавкаи управление с три крака.
Сериозни недостатъци на парния камион бяха консумацията на 400 кг дърва за огрев на 100 км писта и необходимостта да се отървете от водата в котела при студено време.
Сериозни недостатъци на парния камион бяха консумацията на 400 кг дърва за огрев на 100 км писта и необходимостта да се отървете от водата в котела при студено време. Но основният недостатък, който присъстваше в първата проба, беше лошата проходимост в ненатоварено състояние. Тогава се оказа, че предният мост е претоварен с кабината и парния агрегат, спрямо задния. Справихме се с тази задача, като инсталирахме модернизирана парна електроцентрала на задвижването на всички колела YaAZ-214. Сега мощността на дървения превозвач NAMI-018 е увеличена до 125 конски сили.
Но нямайки време да се разпространят в цялата страна, камионите с парогенератори бяха изхвърлени през втората половина на 50-те години на миналия век.
Но нямайки време да се разпространят в цялата страна, камионите с парогенератори бяха изхвърлени през втората половина на 50-те години на миналия век. Въпреки това, заедно с газови генератори. Тъй като разходите за преобразуване на автомобили, икономическият ефект и лекотата на работа бяха трудоемки и съмнителни в сравнение с бензина и дизелови камиони. Освен това по това време в Съветския съюз вече се създава петролно производство.
Бърза и достъпна модерна парна кола
Не мислете, че идеята за кола с парно задвижване е забравена завинаги. Сега има значително увеличение на интереса към двигатели, които са алтернатива на двигателите с вътрешно горене на бензин и дизелово гориво. Световните петролни запаси не са неограничени. Да, и цената на петролните продукти непрекъснато се увеличава. Дизайнерите се опитаха толкова много да подобрят двигателя с вътрешно горене, че идеите им почти достигнаха своя предел.
Електрическите коли, водородните коли, газовите генератори и парните коли отново станаха горещи теми. Здравей, забравен 19 век!
Сега има значително увеличение на интереса към двигатели, които са алтернатива на двигателите с вътрешно горене на бензин и дизелово гориво.
Британски инженер (отново Англия!) демонстрира новите възможности на парната машина. Той създаде своя Inspuration не само, за да демонстрира уместността на автомобилите с парно задвижване. Детето му е създадено за рекорди. 274 км / ч - това е скоростта, която се ускорява от дванадесет котли, монтирани на 7,6-метрова кола. Само 40 литра вода са достатъчни, за да може втечненият газ да доведе температурата на парата до 400 ° C само за миг. Само си помислете, отне 103 години на историята, за да счупи рекорда за скорост на автомобил с парно задвижване, поставен от Rocket!
В модерен парогенератор можете да използвате въглища на прах или други евтини горива, като мазут, втечнен газ. Ето защо парните коли винаги са били и ще бъдат популярни.
Но за да дойде едно екологично бъдеще, отново е необходимо да се преодолее съпротивата на петролните лобисти.
Статия с това заглавие е публикувана в списание "Изобретател и рационализатор" № 7, 1967 г. В него се казваше, че ако парната машина не беше предадена на забрава, а продължи да се подобрява, тогава днес тя щеше да е извън конкуренцията.
Въпреки бързото развитие на автомобилната индустрия и довеждането на двигателя с вътрешно горене (ICE) до привидно съвършенство, темата за парната машина все още се появява отново и отново в различни публикации, опитвайки се да привлече общественото внимание. Какво го е причинило?
На първо място, въпреки сериозните си недостатъци, парната машина има много добри предимства, каквито няма друга известна на човечеството машина. Това е най-добрата простота на дизайна, надеждност, издръжливост, ниска цена, екологичност, безшумност, висока ефективности още много. Още великият Айнщайн е казал, че: „Съвършенството не е когато няма какво повече да се добави, а когато няма какво да се отнеме“. В парната машина всичко е толкова функционално, че наистина няма какво да се отнеме от нея. Съвременен двигател с вътрешно горененапротив, той е толкова "натъпкан" с многобройни допълнения и спомагателни механизмии уреди, които изглежда няма какво повече да добавя.
Но всичко това са незначителни дреболии в сравнение с факта, че изпарения от трафикаса пагубни за целия живот на нашата планета. Когато колите бяха лукс и не всеки можеше да си позволи да си купи, тогава все още имаше малко автомобили и те не можеха да причинят значителна вреда, нито на хората, нито на дивата природа. Днес ситуацията се промени. Колата отдавна е престанала да бъде лукс (въпреки че има много скъпи и ексклузивни модели) и наистина е така необходими средствадвижение, доста достъпно за много хора със среден и дори не много среден доход. Това доведе до факта, че броят на автомобилите се увеличава всяка година все повече и повече, а оттам и вредата за всичко наоколо, от изгорели газове, се увеличава многократно. Това е особено забележимо в големите градове и на натоварените магистрали. Еколозите бият тревога, целият живот умира от изгорелите газове на огромна маса автомобили, сградите се унищожават, пътната настилка се влошава, облаци от отровна мъгла висят във въздуха.
Някои автомобилни компании работят активно за решаването на този проблем и се опитват да създадат екологично чисти чиста кола, или поне да намали щетите, причинени от изгорелите газове на двигателите с вътрешно горене. Всички тези опити обаче са неефективни. Междувременно, използването на парната машина на модерни автомобили, в съвременната му интерпретация, би позволило решаването на проблема с екологията в пълна степен и за относително кратко време.
През осемдесетте години на миналия век в един от броевете на списание Youth Technique е публикувана статия „Отново пара“, която също разглежда перспективата за използване на парна машина в автомобилния транспорт. Тази статия спомена немски изобретател, който преработи своя Volkswagen Beetle с парен двигател. 
Оказа се уникален автомобилс невероятно технически спецификации. Вместо традиционен, обемист парен котел, изобретателят инсталира компактно устройство, което наподобява автомобилен радиатор. Бензиновият двигател на Volkswagen е преработен, някои части са подсилени. За производство на пара, течност горивни инжектори. Запалването е извършено с помощта на подгревни свещи. Отне 5-7 минути, за да се загрее и да се постигне работно налягане на парата от 70 атмосфери. Мощността на двигателя беше 40 к.с., стана 240 к.с. Колата можеше да тръгне толкова плавно, че беше невъзможно да се определи моментът на началото на движението, или можеше да „скочи“ толкова рязко, че гумата на колелата да не издържа. При пълна скорост водачът може лесно да превключи лоста за пара на пълна обратен. Професионален тестов шофьор за нови автомобили, след като е карал Volkswagen с парно задвижване, написа ентусиазиран преглед, в който твърди, че е дал характеристика на много автомобили; плавен ход, безшумен, въртящ момент и така нататък, но едва след като карах парна кола, наистина оцених тези качества.
Няма толкова много примери за създаване на домашни парни коли от занаятчии, но дори и днес все още има привърженици на парна кола, която е уникална по своите свойства, и авторът на тази статия е един от тях. Какво ни привлича в позабравената парна машина? На първо място, неговата изключителна простота и надеждност. Един англичанин караше парна кола в продължение на 40 години и през цялото това време нито веднъж не погледна в двигателя. Кой от модерни драйвериможе да се похвали със същото? Освен това, и това е много важно днес, парната машина може да работи с почти всяко, най-евтиното гориво и в същото време не вреди на околната среда, тъй като горивото гори в специална пещ, изгаря напълно и има без вредни отпадъци. Защо изгорелите газове на двигателя с вътрешно горене са вредни? заобикаляща среда? Тъй като горивото не изгаря напълно и заедно с газовете, остатъците от гориво се изхвърлят във въздуха в разпръснато, аерозолно състояние. Тези мастни микрочастици масло се отлагат върху белите дробове на хората и всички живи същества, на паваж, върху растенията. върху къщите и всичко наоколо, покривайки се с плътен мазен филм, който унищожава всичко живо.
По едно време парните машини бяха изоставени в полза на двигател с вътрешно горене, защото въпреки всичките си недостатъци двигателят с вътрешно горене беше много по-компактен и това беше много важно и беше за автомобилния транспорт, тъй като парните локомотиви са били използвани дълго време на железници, както и параходи. Виновни били обемистите парни котли.
Съвременните технологии позволяват лесно да се премахнат старите недостатъци на парната машина и да се създаде компактен, икономичен, прост и надежден двигател, който лесно може да замени сложния и скъп двигател с вътрешно горене. Например, бивш парен котел може да бъде заменен с компактен топлообменник с размерите на автомобилен радиатор. Горивото може да бъде нискокачествено течно гориво или газ. Всички знаем, че парните локомотиви издават доста силно „пухкане“ по време на движение, придружено от изпускане на клубове гореща пара. Този недостатък също се отстранява лесно. Полезно е да изпратите отработената пара за загряване на водоснабдяването в резервоари за вода, което значително ще спести разход на гориво и в същото време ще изравни пулсацията на парата, осигурявайки по-равномерен изход на струята, което значително ще намали шума.
ПАРЕН РОТАЦИОНЕН ДВИГАТЕЛ и ПАРЕН АКСИАЛНО-БУТАЛЕН ДВИГАТЕЛ
Ротационната парна машина (парна машина от ротационен тип) е уникална силова машина, чието развитие на производството все още не е получило необходимото развитие.
От една страна, различни дизайни на ротационни двигатели съществуват през последната третина на 19 век и дори работят добре, включително за задвижване на динамо за генериране на електрическа енергия и захранване на всякакви обекти. Но качеството и точността на производството на такива парни двигатели (парни двигатели) бяха много примитивни, така че те имаха ниска ефективност и ниска мощност. Оттогава малките парни машини останаха в миналото, но наред с наистина неефективните и безперспективни бутални парни машини, ротационните парни машини, които имат добри перспективи, също останаха в миналото.
Основната причина е, че на нивото на технологиите от края на 19 век не беше възможно да се направи наистина висококачествен, мощен и издръжлив ротационен двигател.
Следователно, от цялото разнообразие от парни двигатели и парни двигатели, само парни турбиниогромна мощност (от 20 MW и повече), на която днес се извършва около 75% от производството на електроенергия у нас. Още парни турбини голяма мощосигуряват енергия от ядрени реактори в бойни подводници, носещи ракети, и на големи арктически ледоразбивачи. Но това е всичко огромни машини. Парните турбини драстично губят цялата си ефективност, когато се намалят по размер.
…. Ето защо сега в света не съществуват парни двигатели и парни двигатели с мощност под 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), които ефективно биха работили с пара, получена от изгарянето на евтино твърдо гориво и различни свободни горими отпадъци.
Именно в тази празна днес област на техниката (и абсолютно гола, но силно нуждаеща се от търговска ниша), в тази пазарна ниша на маломощни машини, парните роторни двигатели могат и трябва да заемат своето достойно място. А нуждата от тях само у нас е десетки и десетки хиляди... Особено малки и средни силови машини за автономно производство на електроенергия и самостоятелно захранване са необходими на малките и средни предприятия в райони, отдалечени от големите градове и големи електроцентрали: - в малки дъскорезници, отдалечени мини, в полеви лагери и горски парцели и т.н., и т.н.
…..
..
Нека да разгледаме факторите, които правят ротационните парни машини по-добри от техните най-близки роднини, парни машини под формата на бутални парни машини и парни турбини.
…
— 1)
Ротационните двигатели са силови машини с обемно разширение - като буталните двигатели. Тези. те имат нисък разход на пара на единица мощност, тъй като парата се подава в работните им кухини от време на време и то на строго дозирани порции, а не в постоянен обилен поток, както при парните турбини. Ето защо парните роторни двигатели са много по-икономични от парните турбини на единица изходна мощност.
— 2)
Ротационните парни машини имат рамо за прилагане на действащите газови сили (рамо на въртящия момент) значително (в пъти) повече от буталните парни машини. Следователно мощността, развивана от тях, е много по-висока от тази на парните бутални двигатели.
— 3)
Парните ротационни машини имат много по-голям мощностен ход от буталните парни машини, т.е. имат способността да преобразуват по-голямата част от вътрешната енергия на парата в полезна работа.
— 4)
Парните ротационни двигатели могат да работят ефективно върху наситена (мокра) пара, без затруднения да позволяват кондензацията на значителна част от парата с прехода й във вода директно в работните секции на парната ротационна машина. Също така повишава ефективност на работатапарна електроцентрала, използваща парен ротационен двигател.
— 5
) Парните ротационни двигатели работят със скорост от 2-3 хиляди оборота в минута, което е оптималната скорост за генериране на електричество, за разлика от прекалено нискоскоростните бутални двигатели (200-600 оборота в минута) на традиционната пара от локомотивен тип двигатели или от твърде високоскоростни турбини (10-20 хиляди оборота в минута).
В същото време парните ротационни двигатели са технологично относително лесни за производство, което прави производствените им разходи относително ниски. За разлика от изключително скъпите за производство парни турбини.
ТАКА, РЕЗЮМЕ НА ТАЗИ СТАТИЯ - парната ротационна машина е много ефективна парна машина за преобразуване на налягането на парата от топлината на изгаряне на твърдо гориво и горими отпадъци в механична мощности в електрическата енергия.
Авторът на този сайт вече е получил повече от 5 патента за изобретения по различни аспекти на конструкциите на парни ротационни двигатели. Произведени са и редица малки роторни двигатели с мощност от 3 до 7 kW. Сега проектираме парни роторни машини с мощност от 100 до 200 kW.
Роторните двигатели обаче имат един "генеричен недостатък" - сложна система от уплътнения, която за малки двигатели се оказва твърде сложна, миниатюрна и скъпа за производство.
В същото време авторът на сайта разработва парни аксиално-бутални двигатели с противоположно - насрещно движение на буталото. Тази подредбае най-енергийно ефективният вариант на захранване от всички възможни схемибутална система.
Тези двигатели с малки размери са малко по-евтини и по-прости. ротационни двигателии печатите в тях се използват най-традиционните и най-простите.
По-долу е видео, използващо малко аксиално бутало боксер двигателс противоположни бутала.
В момента се произвежда такъв аксиално-бутален боксер двигател с мощност 30 kW. Ресурсът на двигателя се очаква да бъде няколкостотин хиляди часа, тъй като скоростта на парната машина е 3-4 пъти по-ниска от скоростта на двигателя с вътрешно горене, във фрикционната двойка. бутало-цилиндър» — подложени на йонно-плазмено азотиране във вакуумна среда и твърдостта на триещите се повърхности е 62-64 единици HRC. За подробности относно процеса на повърхностно втвърдяване чрез азотиране вижте.
Ето анимация на принципа на работа на такъв аксиално-бутален боксер двигател, подобен по схема, с насрещно движение на буталото
Преди точно 212 години, на 24 декември 1801 г., в малкото английско градче Камборн, механикът Ричард Тревитик демонстрира пред публика първата кола с парен двигателкучешки колички. Днес това събитие може спокойно да се класифицира като забележително, но не и значимо, особено след като парната машина е била известна преди и дори е била използвана в превозни средства (въпреки че би било много голямо разтягане да ги наречем автомобили) ... Но ето какво е интересно: точно сега технически прогреспороди ситуация, поразително напомняща епохата на голямата "битка" на парата и бензина в началото на 19 век. Ще трябва да се бият само батерии, водород и биогорива. Искате ли да знаете как свършва всичко и кой ще спечели? Няма да предложа. Съвет: технологиите нямат нищо общо с това ...
1. Страстта към парните двигатели отмина и дойде време за двигатели с вътрешно горене.За доброто на каузата повтарям: през 1801 г. по улиците на Камборн се търкаля карета с четири колела, способна да транспортира осем пътника с относителен комфорт и бавно. Автомобилът е задвижван от едноцилиндров парен двигател, а въглищата са служели като гориво. Създаването на парни превозни средства беше предприето с ентусиазъм и още през 20-те години на 19 век пътническите парни омнибуси превозваха пътници със скорост до 30 km / h, а средният пробег при основен ремонт достига 2,5–3 хиляди km. 
Сега нека сравним тази информация с други. През същата 1801 г. французинът Филип Лебон получава патент за дизайна бутален двигателвътрешно горене, работещ на газ за осветление. Така се случи, че три години по-късно Лебон почина и други трябваше да разработят предложените от него технически решения. Едва през 1860 г. белгийският инженер Жан Етиен Леноар сглобява газов двигател със запалване от електрическа искра и довежда дизайна му до нивото на годност за инсталиране на превозно средство.
И така, автомобилен парен двигател и двигател с вътрешно горене са на практика една и съща възраст. Коефициентът на полезно действие на парна машина с този дизайн през онези години беше около 10%. Ефективност на двигателяЛеноар беше само 4%. Само 22 години по-късно, към 1882 г., Август Ото го подобрява толкова много, че ефективността на вече бензиновия двигател достига... цели 15%.
2. Парната тяга е само кратък момент в историята на прогреса.Започвайки през 1801 г., историята на парния транспорт продължава активно почти 159 години. През 1960 г. (!) в САЩ все още се произвеждат автобуси и камиони с парни двигатели. През това време парните машини са се подобрили значително. През 1900 г. в САЩ 50% от автомобилния парк е бил "на пара". Още в онези години възниква конкуренция между пара, бензин и - внимание! - електрически колички. След пазарния успех на Ford Model-T и, изглежда, поражението на парната машина, през 20-те години на миналия век дойде нов скок в популярността на парните автомобили: цената на горивото за тях (мазут, керосин) беше значително по-ниска от цената на бензина.
До 1927 г. Stanley произвежда около 1000 парни коли годишно. В Англия парните камиони успешно се конкурират с бензиновите камиони до 1933 г. и губят само поради въвеждането на тежък данък от властите. товарен транспорти по-ниски мита върху вноса на течни петролни продукти от Съединените щати.
3. Парната машина е неефективна и неикономична.Да, някога беше така. "Класическата" парна машина, която отделя отработена пара в атмосферата, има ефективност не повече от 8%. Въпреки това, парна машина с кондензатор и профилирана проточна част има ефективност до 25–30%. Парната турбина осигурява 30–42%. Инсталациите с комбиниран цикъл, където газовите и парните турбини се използват "в комбинация", имат ефективност до 55–65%. Последното обстоятелство накара инженерите на BMW да започнат да работят върху варианти за използване на тази схема в автомобили. Между другото, ефективността на модерните бензинови двигателие 34%.
Разходите за производство на парен двигател по всяко време са били по-ниски от разходите за карбуратор и дизелови двигателисъщата мощност. Разход на течно гориво в нови парни машини, работещи в затворен цикъл на прегрята (суха) пара и оборудвани с модерни системисмазване, качествени лагери и електронни системи за контрол на работния цикъл, е само 40% от предишния.
4. Парната машина стартира бавно.И беше едно време... Дори стокови автомобили Stanley фирми "отгледани двойки" от 10 до 20 минути. Подобряването на конструкцията на котела и въвеждането на режим на каскадно отопление направи възможно намаляването на времето за готовност до 40-60 секунди.
5. Парната кола е твърде бавна.Това е грешно. Рекордът за скорост от 1906 г. - 205,44 км / ч - принадлежи на парен автомобил. В онези години колите бензинови двигателине знаех как да карам толкова бързо. През 1985 г. парен автомобил се движи със скорост от 234,33 км / ч. А през 2009 г. група британски инженери проектират парна турбина "болид" с парно задвижване с мощност 360 к.с. с., който можеше да се движи с рекорд Средната скороств състезанието - 241,7 км / ч.
6. Парната кола пуши, неестетична е.Гледайки стари рисунки, изобразяващи първите парни екипажи, изхвърлящи гъсти облаци дим и огън от комините си (което, между другото, показва несъвършенството на пещите на първите „парни машини“), разбирате къде е постоянната асоциация на пара двигател и сажди идват от.
Относно външен видмашини, точката тук, разбира се, зависи от нивото на дизайнера. Малко вероятно е някой да каже, че парните коли на Abner Doble (САЩ) са грозни. Напротив, те са елегантни дори по днешните стандарти. И освен това те караха безшумно, гладко и бързо - до 130 км / ч.
Интересното е, че текущите изследвания в областта водородно горивоЗа автомобилни двигателипороди редица "странични разклонения": водородът като гориво за класически бутални парни машини и по-специално за парни турбини осигурява абсолютна екологичност. "Димът" от такъв мотор е ... водна пара.
7. Парната машина е причудлива.Не е вярно. Конструктивно е много по-опростен от двигател с вътрешно горене, което само по себе си означава по-голяма надеждност и непретенциозност. Ресурсът на парните двигатели е много десетки хиляди часове непрекъсната работа, което не е типично за други видове двигатели. Въпросът обаче не се изчерпва с това. По силата на принципите на работа, парната машина не губи ефективност при понижаване на атмосферното налягане. Поради тази причина превозните средства с парни двигатели са изключително подходящи за използване във високите части, по трудни планински проходи.
Интересно е да се отбележи още едно полезно свойствопарна машина, която между другото е подобна на DC електродвигател. Намаляването на скоростта на вала (например с увеличаване на натоварването) води до увеличаване на въртящия момент. По силата на това свойство автомобилите с парни двигатели не се нуждаят принципно от скоростни кутии - те самите са много сложни и понякога капризни механизми.
