Šiuolaikinis pasaulis dėl to daugelis išradėjų vėl grįžta prie idėjos naudoti garo gamyklą judėjimui skirtose transporto priemonėse. Yra keletas variantų automobiliams. jėgos agregatai dirba porai.
stūmoklinis variklis
Šiuolaikinius garo variklius galima suskirstyti į kelias grupes:
Struktūriškai diegimas apima:
- paleidimo įrenginys;
- dviejų cilindrų maitinimo blokas;
- garo generatorius specialioje talpykloje, aprūpintas gyvate.
Procesas yra toks. Įjungus degimą, energija tiekiama iš trijų variklių akumuliatoriaus. Nuo pirmojo pradedamas eksploatuoti orapūtė, siurbianti oro mases per radiatorių ir oro kanalais pernešanti į maišymo įrenginį su degikliu.
Tuo pačiu metu kitas elektros variklis įjungia kuro tiekimo siurblį, kuris per kaitinimo elemento serpantininį įrenginį tiekia kondensato mases iš bako į vandens separatoriaus korpusą ir ekonomaizeryje esantį šildytuvą į garo generatorių.
Prieš paleidžiant garą, nėra galimybės prieiti prie cilindrų, nes droselio sklendė arba ritė, kurią varo svirties mechanika, blokuoja kelią. Sukdamas rankenas judėjimui reikalinga kryptimi ir šiek tiek atidarydamas vožtuvą, mechanikas įjungia garo mechanizmą.
Panaudoti garai per vieną kolektorių tiekiami į paskirstymo vožtuvą, kuriame jie yra padalinti į porą nelygių dalių. Mažesnė dalis patenka į maišymo degiklio antgalį, susimaišo su oro mase ir užsidega nuo žvakės. Kylanti liepsna pradeda kaitinti indą. Po to degimo produktas patenka į vandens separatorių, susidaro kondensatas, sutekantis į specialų vandens rezervuarą. Likusios dujos išeina.
Garo įrenginį galima tiesiogiai prijungti prie mašinos transmisijos pavaros bloko, o pradėjęs veikti mašina pradeda judėti. Tačiau norint padidinti efektyvumą, ekspertai rekomenduoja naudoti sankabos mechaniką. Tai patogu atliekant vilkimo darbus ir įvairias apžiūros veiklas.
Įrenginys pasižymi galimybe dirbti praktiškai be apribojimų, galimos perkrovos, yra platus galios rodiklių reguliavimo diapazonas. Reikia pridurti, kad bet kurio sustojimo metu garo variklis nustoja veikti, ko negalima pasakyti apie variklį.
Konstrukcijoje nereikia montuoti pavarų dėžės, starterio, oro filtro, karbiuratoriaus, turbokompresoriaus. Be to, uždegimo sistema yra supaprastinta versija, yra tik viena žvakė.
Apibendrinant galima pridurti, kad tokių mašinų gamyba ir jų eksploatacija bus pigesnė nei automobilių su varikliu. vidaus degimas, kadangi kuras bus nebrangus, gamyboje naudojamos medžiagos bus pigiausios.
Daugumos žmonių išmaniųjų telefonų amžiuje nuomone, garu varomi automobiliai yra kažkas archajiško, keliančio šypseną. Garo automobilių pramonės istorijos puslapiai buvo labai ryškūs ir be jų sunku įsivaizduoti. modernus transportas iš viso. Kad ir kokie kieti skeptikai iš įstatymų leidybos, taip pat naftos lobistai, skirtingos salys apriboti automobilio kūrimą porai, jiems pavyko tik trumpam. Juk garo mašina – kaip Sfinksas. Automobilio porai (t.y. ant išorinio degimo variklio) idėja aktuali iki šių dienų.
Daugumos žmonių išmaniųjų telefonų amžiuje nuomone, garu varomi automobiliai yra kažkas archajiško, keliančio šypseną.
Taigi 1865 m. Anglijoje jie uždraudė greitaeigių savaeigių vežimų judėjimą garais. Jiems buvo uždrausta po miestą judėti greičiau nei 3 km/h greičiu ir neišleisti garų, kad neišgąsdintų į paprastus vežimus pakinktų arklių. Rimčiausias ir apčiuopiamas smūgis garo sunkvežimiams jau 1933 m. buvo sunkiasvorių transporto priemonių mokesčio įstatymas. transporto priemonių. Ir tik 1934 m., kai buvo sumažinti naftos produktų importo muitai, benzino ir dyzeliniai varikliai virš garų.
Tik Anglijoje jie galėjo sau leisti taip elegantiškai ir šaltakraujiškai šaipytis iš pažangos. JAV, Prancūzijoje, Italijoje išradėjų-entuziastų aplinka tiesiogine to žodžio prasme knibždėte knibžda idėjų, garo automobilis įgavo naujų formų ir savybių. Nors anglų išradėjai svariai prisidėjo prie plėtros garinis transportas, įstatymai ir valdžios išankstiniai nusistatymai neleido jiems visapusiškai dalyvauti kovoje su ICE. Bet pakalbėkime apie viską iš eilės.
Priešistorinė nuoroda
Vystymosi istorija garo mašina yra neatsiejamai susijęs su garo mašinos atsiradimo ir tobulėjimo istorija. Kai I amžiuje prieš Kristų e. Garnys iš Aleksandrijos pasiūlė savo idėją priversti garus sukti metalinį rutulį, jo idėja buvo traktuojama kaip tik linksma. Ar išradėjams įdomiau buvo kitos idėjos, bet pirmasis garo katilą ant ratų pastatė vienuolis Ferdinandas Verbstas. 1672 metais. Jo „žaislas“ taip pat buvo traktuojamas kaip linksmas. Tačiau ateinantys keturiasdešimt metų nebuvo veltui garo mašinos istorijai.
Isaaco Newtono savaeigės karietos (1680 m.), mechaniko Thomaso Savery ugnies aparato (1698 m.) ir Thomaso Newcomeno (1712 m.) atmosferos aparato projektas parodė didžiulį garų panaudojimo potencialą mechaniniams darbams atlikti. Iš pradžių garo varikliai pumpuodavo vandenį iš kasyklų ir keldavo krovinius, tačiau jau XVIII amžiaus viduryje tokios įmonės Anglijoje. garo augalai jau buvo keli šimtai.
Kas yra garo variklis? Kaip garai gali pajudinti ratus? Garo variklio veikimo principas yra paprastas. Vanduo uždarytoje talpykloje kaitinamas iki garų būsenos. Garai vamzdeliais išleidžiami į uždarą cilindrą ir išspaudžia stūmoklį. Per tarpinį švaistiklį judėjimas į priekį perkeltas į smagračio veleną.
Tai grandinės schema garo katilo eksploatavimas praktiškai turėjo reikšmingų trūkumų.
Pirmoji dalis garų išsprogdavo klubais, o atvėsęs stūmoklis, veikiamas savo svorio, nusileido kitam ciklui. Ši scheminė garo katilo veikimo schema praktiškai turėjo didelių trūkumų. Garų slėgio valdymo sistemos nebuvimas dažnai lėmė katilo sprogimą. Prireikė daug laiko ir kuro, kad katilas būtų darbingas. Nuolatinis degalų papildymas ir milžiniškas garo gamyklos dydis tik padidino jos trūkumų sąrašą.
Naują mašiną pasiūlė James Watt 1765 m. Stūmoklio išspaustus garus jis nukreipė į papildomą kondensacijos kamerą ir nebereikėjo nuolat pilti vandens į katilą. Galiausiai 1784 m. jis išsprendė problemą, kaip perskirstyti garo judėjimą taip, kad jis stumtų stūmoklį į abi puses. Jo sukurtos ritės dėka garo variklis galėjo veikti be pertrūkių tarp ciklų. Šis principas šiluminis variklis dvigubo veikimo ir sudarė daugumos garų technologijų pagrindą.
virš kūrybos garo varikliai dirbo daug protingų žmonių. Juk tai paprastas ir pigus būdas pasisemti energijos beveik iš nieko.
Mažas nukrypimas į garu varomų automobilių istoriją
Tačiau, kad ir kokios grandiozinės buvo britų sėkmės regione, pirmasis garo variklį ant ratų pastatė prancūzas Nicolas Joseph Cugno.
Cugno pirmasis garo automobilis
Jo automobilis keliuose pasirodė 1765 m. Vežimėlio greitis buvo rekordinis – 9,5 km/val. Jame išradėjas numatė keturias sėdynes keleiviams, kuriuos vėjas galėjo riedėti vidutiniu 3,5 km/h greičiu. Šios sėkmės išradėjui atrodė nepakankamai.
Būtinybė sustoti pasipildyti vandens ir užkurti naują laužą kas kilometrą buvo ne didelis trūkumas, o tik to meto technikos lygis.
Jis nusprendė išrasti traktorių ginklams. Taip gimė triratis vagonas su masyviu katilu priekyje. Būtinybė sustoti pasipildyti vandens ir užkurti naują laužą kas kilometrą buvo ne didelis trūkumas, o tik to meto technikos lygis.
Kitas 1770 metų modelio Cugno modelis svėrė apie pusantros tonos. Naujasis vežimėlis galėjo gabenti apie dvi tonas krovinių 7 km/h greičiu.
Maestro Cugno labiau domėjosi idėja sukurti aukšto slėgio garo variklį. Jo net neglumino tai, kad katilas gali sprogti. Būtent Cugno sugalvojo pastatyti židinį po katilu ir su savimi neštis „laužą“. Be to, jo „krepšelis“ pelnytai gali būti vadinamas pirmuoju sunkvežimiu. Patrono atsistatydinimas ir daugybė revoliucijų neleido meistrui sukurti modelio iki visaverčio sunkvežimio.
Savamokslis Oliveris Evansas ir jo amfibija
Idėja sukurti garo variklius buvo universalių proporcijų. Šiaurės Amerikos valstijose išradėjas Oliveris Evansas, remdamasis Vato mašina, sukūrė apie penkiasdešimt garo gamyklų. Bandydamas sumažinti Jameso Watto instaliacijos matmenis, jis suprojektavo garo variklius miltų malūnams. Tačiau Oliveris Evansas visame pasaulyje išgarsėjo dėl savo amfibijos garo automobilio. 1789 m. pirmasis jo automobilis JAV sėkmingai išlaikė žemės ir vandens bandymus.
Savo amfibijoje, kurią galima pavadinti visureigių prototipu, Evansas sumontavo mašiną su dešimties atmosferų garų slėgiu!
Devynių metrų automobilis-valtis svėrė apie 15 tonų. Varomas garo variklis galiniai ratai Ir propelerio varžtas. Beje, Oliveris Evansas taip pat buvo aukšto slėgio garo variklio kūrimo šalininkas. Savo amfibijoje, kurią galima pavadinti visureigių prototipu, Evansas sumontavo mašiną su dešimties atmosferų garų slėgiu!
Jei XVIII ir XIX amžiaus išradėjai po ranka turėtų XXI amžiaus technologijas, ar įsivaizduojate, kiek technologijų jie sugalvotų!? Ir kokia technologija!
XX amžiuje ir 204 km/val. garo automobilyje Stanley
Taip! XVIII amžius davė galingą impulsą garo transporto plėtrai. Daugybė ir įvairių konstrukcijų savaeigių garo vagonų buvo vis labiau skiedžiami arklių traukiamas transportas Europos ir Amerikos keliuose. Iki XX amžiaus pradžios garu varomi automobiliai labai išplito ir tapo žinomu savo laikmečio simboliu. Kaip ir nuotrauka.
XVIII amžius davė galingą impulsą garo transporto plėtrai
Tai buvo jų fotografijos kompanija, kurią broliai Stenliai pardavė, kai 1897 m. jie nusprendė rimtai imtis gamybos. garo automobiliai JAV. Jie sukūrė gerai parduodamus garo automobilius. Tačiau to jiems nepakako, kad jie galėtų įgyvendinti savo ambicingus planus. Juk jie buvo tik vienas iš daugelio tokių automobilių gamintojų. Taip buvo tol, kol jie nesukūrė savo „raketos“.
Būtent jų fotografijos kompaniją broliai Stenliai pardavė, kai 1897 m. nusprendė rimtai užsiimti garo automobilių gamyba JAV.
Žinoma, Stanley automobiliai turėjo šlovę patikimas automobilis. Garo blokas buvo gale, o katilas buvo šildomas naudojant benzino arba žibalo degiklius. Garų dviejų cilindrų dvipusio veikimo variklio smagratis įjungtas galinė ašis per grandininį perdavimą. „Stanley Steamer“ katilų sprogimo atvejų nebuvo. Bet jiems reikėjo purslų.
Žinoma, Stanley automobiliai turėjo patikimo automobilio reputaciją.
Su savo „raketa“ jie išgarsėjo visame pasaulyje. 205,4 km/h 1906 m.! Niekas taip greitai nenuėjo! Automobilis su vidaus degimo varikliu šį rekordą sumušė tik po 5 metų. Faneros garai "Rocket" Stanley apibrėžė formą lenktyniniai automobiliai dar daug metų. Tačiau po 1917 m. Stanley Steamer varžybas ėmėsi vis sunkiau. pigus Ford T ir išėjo į pensiją.
Brolių Doble unikalūs garo automobiliai
Ši garsi šeima iki pat XX amžiaus 30-ųjų pradžios sugebėjo užtikrinti tinkamą atsparumą benzininiams varikliams. Jie nekūrė automobilių dėl rekordų. Broliai tikrai mėgo savo garo automobilius. Kitu atveju, kaip kitaip paaiškinti jų sugalvotą korio radiatorių ir uždegimo mygtuką? Jų modeliai nebuvo panašūs į mažus lokomotyvus.
Broliai Abneris ir Jonas sukėlė revoliuciją garo transporte.
Broliai Abneris ir Jonas sukėlė revoliuciją garo transporte. Kad pajudėtų, jo automobilio nereikėjo šildyti 10–20 minučių. Uždegimo mygtukas pumpavo žibalą iš karbiuratoriaus į degimo kamerą. Jis ten pateko uždegęs pakaitinimo žvake. Vanduo įkaisdavo per kelias sekundes, o po pusantros minutės susidarė garai reikalingas slėgis ir tu galėjai eiti.
Išmetimo garai buvo siunčiami į radiatorių kondensacijai ir paruošimui tolesniems ciklams. Todėl, norint sklandžiai nuvažiuoti 2000 km, „Doble“ automobiliams sistemoje prireikė tik devyniasdešimties litrų vandens ir kelių litrų žibalo. Niekas negalėjo pasiūlyti tokio pelningumo! Galbūt 1917 m. Detroito automobilių parodoje Stanley susipažino su brolių Doble modeliu ir pradėjo nutraukti jų gamybą.
E modelis tapo labiausiai prabangus automobilis 20-ojo dešimtmečio antroji pusė ir naujausia „Doble“ garo automobilio versija. odinis vidus, poliruoti medžio elementai ir dramblio kaulas džiugino turtingus automobilio savininkus. Tokioje kabinoje buvo galima mėgautis rida iki 160 km/val. Uždegimo momentą nuo paleidimo momento skyrė tik 25 sekundės. Prireikė dar 10 sekundžių, kad 1,2 tonos sveriantis automobilis įsibėgėtų iki 120 km/h!
Visos šios didelio greičio savybės buvo įtrauktos į keturių cilindrų variklį. Du stūmokliai buvo išstumti po garais aukštas spaudimas 140 atmosferų, o kiti du siuntė atvėsusius garus žemas spaudimasį korio kondensatorių-radiatorių. Tačiau pirmoje 30-ųjų pusėje šios brolių Doble grožybės nustojo būti gaminamos.
Garo sunkvežimiai
Tačiau nereikėtų pamiršti, kad garo trauka sparčiai vystėsi krovininiame transporte. Būtent miestuose garo automobiliai sukeldavo snobus alergiškus. Bet prekės turi būti pristatomos bet kokiu oru ir ne tik mieste. A tarpmiestiniai autobusai ir karinė įranga? Ten mažų automobilių tu neišlipsi.
Krovininis transportas turi vieną reikšmingą pranašumą prieš lengvuosius automobilius – tai yra jo matmenys.
Krovininis transportas turi vieną reikšmingą pranašumą prieš lengvuosius automobilius – tai yra jo matmenys. Jie leidžia jums įdėti galingą elektrinės bet kur automobilyje. Be to, tai tik padidins keliamąją galią ir pralaidumą. O kaip atrodys sunkvežimis, ne visada atkreipiamas dėmesys.
Tarp garų sunkvežimiai Norėčiau pabrėžti anglų Sentinel ir sovietų NAMI. Žinoma, buvo daug kitų, pavyzdžiui, Fodenas, Fowleris, Jorkšyras. Tačiau „Sentinel“ ir „NAMI“ pasirodė esąs patvariausi ir buvo gaminami iki praėjusio amžiaus 50-ųjų pabaigos. Jie galėjo važiuoti bet kokiu kietu kuru – anglimi, mediena, durpėmis. Šių garvežių „visaėdis“ atitolino juos nuo naftos kainų įtakos ir leido juos naudoti sunkiai pasiekiamose vietose.
Darboholikas Santinel su anglišku akcentu
Šie du sunkvežimiai skiriasi ne tik gamybos šalimi. Skirtingi buvo ir garo generatorių išdėstymo principai. Sentineliams būdingas viršutinis ir apatinis garo variklių išdėstymas katilo atžvilgiu. Viršutinėje vietoje garų generatorius tiekė karštus garus tiesiai į variklio kamerą, kuri sistema buvo sujungta su tiltais. kardaniniai velenai. Esant apatinei garo mašinos vietai, t.y., ant važiuoklės, katilas šildydavo vandenį ir vamzdžiais tiekdavo garą į variklį, o tai garantuodavo temperatūros nuostolius.
Sentineliams būdingas viršutinis ir apatinis garo variklių išdėstymas katilo atžvilgiu.
Grandininės transmisijos buvimas nuo garo variklio smagračio iki kardanų buvo būdingas abiem tipams. Tai leido dizaineriams suvienodinti Sentinels gamybą, priklausomai nuo kliento. Karštoms šalims, tokioms kaip Indija, jie išleido garo sunkvežimiai su apatiniu, atskirtu katilo ir variklio išdėstymu. Šalims, kuriose žiemos šaltos - su viršutiniu, kombinuotu tipu.
Karštoms šalims, tokioms kaip Indija, garo sunkvežimiai buvo gaminami su žemesniu, atskirtu katilo ir variklio išdėstymu.
Šiuose sunkvežimiuose buvo panaudota daug patikrintų technologijų. Ritės ir garų paskirstymo vožtuvai, vieno ir dvigubo veikimo varikliai, aukšto arba žemo slėgio, su pavarų dėže arba be jos. Tačiau tai nepailgino angliškų garvežių gyvavimo. Nors jie buvo gaminami iki XX amžiaus šeštojo dešimtmečio pabaigos ir net tarnavo kariuomenėje prieš Antrąjį pasaulinį karą ir jo metu, jie vis tiek buvo dideli ir šiek tiek priminė garvežius. O kadangi kardinalia jų modernizacija suinteresuotų asmenų neatsirado, jų likimas buvo užantspauduotas.
Nors jie buvo gaminami iki XX amžiaus šeštojo dešimtmečio pabaigos ir net tarnavo kariuomenėje prieš Antrąjį pasaulinį karą ir jo metu, jie vis tiek buvo dideli ir šiek tiek priminė garvežius.
Kam ką, o mums – MUMS
Pakelti karo nusiaubtą ekonomiką Sovietų Sąjunga, reikėjo rasti būdą nešvaistyti naftos išteklių bent jau sunkiai pasiekiamose vietose – šalies šiaurėje ir Sibire. Sovietų inžinieriams buvo suteikta galimybė ištirti „Sentinel“ su viršutiniu keturių cilindrų tiesioginio veikimo garo varikliu konstrukciją ir sukurti savo „atsakymą Chamberlainui“.
30-aisiais Rusijos institutai ir projektavimo biurai ne kartą bandė sukurti alternatyvų sunkvežimį medienos pramonei.
30-aisiais Rusijos institutai ir projektavimo biurai ne kartą bandė sukurti alternatyvų sunkvežimį medienos pramonei. Tačiau kiekvieną kartą byla sustojo bandymo stadijoje. Pasitelkę savo patirtį ir galimybę tyrinėti užfiksuotas garo transporto priemones, inžinieriams pavyko įtikinti šalies vadovybę tokio garvežio reikalingumu. Be to, benzinas kainuoja 24 kartus daugiau nei anglis. O kalbant apie malkų kainą taigoje, to apskritai negalima paminėti.
Yu.Shebalino vadovaujama dizainerių grupė kiek įmanoma supaprastino garo įrenginį kaip visumą. Jie sujungė keturių cilindrų variklį ir katilą į vieną įrenginį ir pastatė jį tarp kėbulo ir kabinos. Šią instaliaciją uždėjome ant serijinio YaAZ (MAZ) -200 važiuoklės. Garo darbas ir jo kondensacija buvo sujungti uždarame cikle. Medienos luitų tiekimas iš bunkerio buvo vykdomas automatiškai.
Taip gimė NAMI-012, tiksliau – bekelės miške. Akivaizdu, kad bunkerinio kietojo kuro tiekimo principas ir garo mašinos vieta įjungta sunkvežimis buvo pasiskolintas iš dujų generatorių praktikos.
Miškų savininko likimas - NAMI-012
Buitinių garų charakteristikos bortinis sunkvežimis ir miškovežis NAMI-012 buvo tokie
- Keliamoji galia - 6 tonos
- Greitis - 45 km/h
- Atstumas be kuro papildymo - 80 km, jei buvo galimybė atnaujinti vandentiekį, tada 150 km
- Sukimo momentas esant mažam greičiui - 240 kgm, o tai buvo beveik 5 kartus didesnis nei bazinio YaAZ-200
- Natūralios cirkuliacijos katilas sukūrė 25 atmosferų slėgį ir pakėlė garą iki 420 ° C temperatūros
- Per ežektorius buvo galima papildyti vandens atsargas tiesiai iš rezervuaro
- Visiškai metalinė kabina neturėjo gaubto ir buvo nustumta į priekį
- Greitis buvo valdomas pagal garų kiekį variklyje, naudojant padavimo / išjungimo svirtį. Su jo pagalba balionai buvo pripildyti 25/40/75%.
- Vienas atbulinė pavara ir trijų kojų valdymas.
Rimti garvežio trūkumai buvo 400 kg malkų sunaudojimas 100 km trasos ir poreikis šalinti katile esantį vandenį šaltu oru.
Rimti garvežio trūkumai buvo 400 kg malkų sunaudojimas 100 km trasos ir poreikis šalinti katile esantį vandenį šaltu oru. Tačiau pagrindinis trūkumas, kuris buvo pirmame mėginyje, buvo prastas pralaidumas nepakrautoje būsenoje. Tada paaiškėjo, kad priekinė ašis buvo perkrauta kabina ir garo agregatu, palyginti su galine. Su šia užduotimi susidorojome sumontavę modernizuotą garo jėgainę ant visų varančiųjų ratų YaAZ-214. Dabar miškovežio NAMI-018 galia padidinta iki 125 arklio galių.
Tačiau nespėję išplisti visoje šalyje, visi garo generatorių sunkvežimiai buvo sunaikinti praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio antroje pusėje.
Tačiau nespėję išplisti visoje šalyje, visi garo generatorių sunkvežimiai buvo sunaikinti praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio antroje pusėje. Tačiau kartu su dujų generatoriais. Kadangi automobilių pertvarkymo kaina, ekonominis efektas ir naudojimo paprastumas buvo sudėtingi ir abejotini, palyginti su benzinu ir dyzeliniai sunkvežimiai. Be to, tuo metu Sovietų Sąjungoje jau buvo pradėta gaminti naftos gavyba.
Greitas ir nebrangus modernus garo automobilis
Nemanykite, kad garu varomo automobilio idėja pamiršta amžiams. Dabar pastebimai išaugo susidomėjimas varikliais, kurie yra alternatyva vidaus degimo varikliams, varomiems benzinu ir dyzelinu. Pasaulio naftos atsargos nėra neribotos. Taip, ir naftos produktų kaina nuolat auga. Dizaineriai taip stengėsi patobulinti vidaus degimo variklį, kad jų idėjos beveik pasiekė savo ribą.
Elektromobiliai, vandeniliniai automobiliai, dujų generatoriai ir garo automobiliai vėl tapo karštomis temomis. Sveiki, užmirštas XIX amžius!
Dabar pastebimai išaugo susidomėjimas varikliais, kurie yra alternatyva vidaus degimo varikliams, varomiems benzinu ir dyzelinu.
Britų inžinierius (vėl Anglija!) pademonstravo naujas garo mašinos galimybes. Savo „Inspuration“ jis sukūrė ne tik tam, kad pademonstruotų garais varomų automobilių aktualumą. Jo sumanymas sukurtas rekordams. 274 km/h – tokį greitį pagreitina dvylika katilų, sumontuotų ant 7,6 metro automobilio. Suskystintoms dujoms užtenka vos 40 litrų vandens, kad garų temperatūra akimirksniu pakiltų iki 400 °C. Tik pagalvokite, prireikė 103 metų, kol istorija sumušė raketos garu varomo automobilio greičio rekordą!
Šiuolaikiniame garo generatoriuje galite naudoti anglies miltelius ar kitą pigų kurą, pavyzdžiui, mazutą, suskystintas dujas. Štai kodėl garo automobiliai visada buvo ir bus populiarūs.
Tačiau norint, kad ateitis būtų draugiška aplinkai, vėl reikia įveikti naftos lobistų pasipriešinimą.
Straipsnis tokiu pavadinimu buvo publikuotas žurnale „Išradėjas ir racionalizatorius“ 1967 m.7 Nr. Jame buvo teigiama, kad jei garo mašina nebūtų užmiršta, o toliau tobulėtų, tai šiandien ji būtų nekonkuruojama.
Nepaisant sparčios automobilių pramonės plėtros ir vidaus degimo variklio (ICE) tobulumo, garo variklio tema vis dar ne kartą pasirodo įvairiuose leidiniuose, bandant patraukti visuomenės dėmesį. Kas tai sukėlė?
Visų pirma, nepaisant rimtų trūkumų, garo mašina turi labai gerų privalumų, kurių neturi joks kitas žmonijai žinomas variklis. Tai didžiausias dizaino paprastumas, patikimumas, ilgaamžiškumas, maža kaina, ekologiškumas, triukšmingumas, didelis efektyvumas ir daug daugiau. Net didysis Einšteinas sakė: „Tobulumas yra ne tada, kai nėra ko daugiau pridėti, o tada, kai nebėra ko atimti“. Garo mašinoje viskas taip funkcionalu, kad iš to tikrai nėra ko atimti. Modernus vidaus degimo variklis priešingai, jis taip „prikimštas“ daugybe priedų ir pagalbiniai mechanizmai ir buitine technika, kad atrodo, kad nėra ką daugiau pridėti.
Bet visa tai yra nereikšmingos smulkmenos, palyginti su tuo eismo dūmai yra žalingi visai gyvybei mūsų planetoje. Kai automobiliai buvo prabanga ir ne kiekvienas galėjo sau leisti juos nusipirkti, tada automobilių vis dar buvo mažai ir jie negalėjo atnešti didelės žalos nei žmonėms, nei laukinei gamtai. Šiandien situacija pasikeitė. Automobilis jau seniai nebėra prabanga (nors yra labai brangių ir išskirtiniai modeliai) ir tikrai yra reikalingos priemonės judėjimas, gana prieinamas daugeliui vidutinių ir net nelabai vidutinių pajamų žmonių. Tai lėmė tai, kad automobilių kasmet daugėja, todėl daroma žala viskam aplinkui, nuo išmetamosios dujos, padidėja daug kartų. Tai ypač pastebima dideliuose miestuose ir judriuose greitkeliuose. Aplinkosaugininkai skambina pavojaus varpais, nuo didžiulės automobilių masės išmetamųjų dujų miršta visa gyvybė, griaunami pastatai, prastėja kelio danga, ore tvyro nuodingo rūko debesys.
Kai kurios automobilių pramonės įmonės aktyviai stengiasi išspręsti šią problemą ir bando sukurti aplinkai nekenksmingą švarus automobilis, arba bent jau sumažinti žalą, kurią sukelia vidaus degimo variklių išmetamosios dujos. Tačiau visi šie bandymai yra neveiksmingi. Tuo tarpu garo variklio naudojimas įjungtas modernių automobilių, šiuolaikiniu aiškinimu, leistų visapusiškai ir per gana trumpą laiką išspręsti ekologijos problemą.
Dar praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje viename iš „Youth Technique“ žurnalo numerių buvo išspausdintas straipsnis „Ir vėl garas“, kuriame taip pat buvo svarstoma galimybė panaudoti garo mašiną kelių transporte. Šiame straipsnyje buvo paminėtas vokiečių išradėjas, kuris perkūrė savo „Volkswagen Beetle“ su garo varikliu. 
Tai paaiškėjo unikalus automobilis su nuostabiu Techninės specifikacijos. Vietoj tradicinio, didelių gabaritų garo katilo išradėjas sumontavo kompaktišką įrenginį, kuris primena a automobilio radiatorius. Volkswagen benzininis variklis buvo perdarytas, kai kurios dalys sustiprintos. Gaminti garą, skystį kuro purkštukai. Uždegimas buvo atliktas naudojant pakaitinimo žvakes. Sušilti ir pasiekti 70 atmosferų darbinį garo slėgį prireikė 5–7 minučių. Variklio galia buvo 40 AG, tapo 240 AG. Automobilis galėjo pajudėti taip sklandžiai, kad buvo neįmanoma nustatyti judėjimo pradžios momento, arba jis galėjo „šokti“ taip smarkiai, kad guma ant ratų neatlaikė. Važiuodamas visu greičiu, vairuotojas galėjo lengvai perjungti garų svirtį į pilną atvirkščiai. Profesionalus naujų automobilių vairuotojas bandytojas, vairavęs garu varomu Volkswagen, parašė entuziastingą apžvalgą, kurioje teigė, kad daugeliui automobilių suteikė savybę; sklandžiai veikia, tylus, sukimo momentas ir t.t., bet tik pavažiavęs garo mašiną aš tikrai įvertinau šias savybes.
Pavyzdžių, kaip meistrai kuria naminius garo automobilius, nėra tiek daug, tačiau ir šiandien vis dar yra unikalaus savo savybėmis garo automobilio šalininkų, o šio straipsnio autorius yra vienas iš jų. Kuo mus traukia užmirštas garo variklis? Visų pirma, jos ypatingas paprastumas ir patikimumas. Vienas anglas 40 metų vairavo garo automobilį ir per visą tą laiką nė karto nežiūrėjo į variklį. Kas iš šiuolaikiniai vairuotojai gali pasigirti tuo pačiu? Be to, ir tai labai svarbu šiandien, garo variklis gali dirbti su beveik bet kokiu pigiausiu kuru ir tuo pačiu nekenkia aplinkai, nes degalai dega specialioje krosnyje, visiškai sudega ir yra jokių kenksmingų atliekų. Kodėl vidaus degimo variklio išmetamosios dujos yra kenksmingos? aplinką? Kadangi kuras nesudega iki galo ir kartu su dujomis kuro likučiai išmetami į orą purškiamos, aerozolinės būsenos. Šios riebios aliejaus mikrodalelės nusėda ant žmonių ir visų gyvų būtybių plaučių šaligatvis, ant augalų. ant namų, ir ant visko aplinkui, padengiant tankia, riebia plėvele, naikinančia visa, kas gyva.
Vienu metu buvo atsisakyta garo variklių ir buvo pasirinktas vidaus degimo variklis, nes, nepaisant visų savo trūkumų, vidaus degimo variklis buvo daug kompaktiškesnis, o tai buvo labai svarbu. kelių transportas, nes garvežiai buvo naudojami ilgą laiką geležinkeliai ir garlaivius. Dėl to kalti buvo dideli garo katilai.
Šiuolaikinės technologijos leidžia lengvai pašalinti senus garo variklio trūkumus ir sukurti kompaktišką, ekonomišką, paprastą ir patikimą variklį, galintį lengvai pakeisti sudėtingą ir brangų vidaus degimo variklį. Pavyzdžiui, buvusį garo katilą galima pakeisti kompaktišku, automobilio radiatoriaus dydžio šilumokaičiu. Kuras gali būti žemos kokybės skystasis kuras arba dujos. Visi žinome, kad garvežiai judėjimo metu skleidžia gana garsų „pūtimą“, kurį lydi karšto garo stulpeliai. Šis trūkumas taip pat lengvai pašalinamas. Išmetamuosius garus naudinga siųsti vandens tiekimo šildymui, vandens talpyklose, kas žymiai sutaupys degalų sąnaudas, o tuo pačiu išlygins garų pulsaciją, užtikrinant tolygesnį purkštuko išėjimą, o tai žymiai sumažins triukšmą.
GARO SUKASIS VARIKLIS ir GARO AŠINIS stūmoklinis VARIKLIS
Rotacinis garo variklis (rotacinio tipo garo variklis) yra unikalus galios mašina, kurios gamybos plėtra dar nebuvo tinkamai išplėtota.
Viena vertus, paskutiniame XIX amžiaus trečdalyje egzistavo įvairių konstrukcijų rotoriniai varikliai, kurie netgi veikė gerai, įskaitant varomus dinaminius variklius, gaminančius elektros energiją ir tiekiant įvairius objektus. Tačiau tokių garo mašinų (garo mašinų) gamybos kokybė ir tikslumas buvo labai primityvios, todėl jie turėjo mažą efektyvumą ir mažą galią. Nuo tada mažieji garo varikliai tapo praeitimi, tačiau kartu su tikrai neefektyviais ir neperspektyviais stūmokliniais garo varikliais, geras perspektyvas turintys rotoriniai garo varikliai taip pat tapo praeitimi.
Pagrindinė priežastis ta, kad XIX amžiaus pabaigos technologijų lygiu nebuvo įmanoma pagaminti tikrai kokybiško, galingo ir patvaraus rotorinio variklio.
Todėl iš visos garo mašinų ir garo mašinų įvairovės tik garo turbinos didžiulės galios (nuo 20 MW ir daugiau), kuria šiandien mūsų šalyje pagaminama apie 75% elektros energijos. Daugiau garo turbinų Aukšta įtampa tiekti energiją iš branduolinių reaktorių koviniuose povandeniniuose laivuose su raketomis ir dideliuose Arkties ledlaužiuose. Bet tai ir viskas didžiulės mašinos. Garo turbinos smarkiai praranda visą savo efektyvumą sumažinus jų dydį.
…. Štai kodėl pasaulyje dabar nėra galingų garo mašinų ir mažesnių nei 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW) galios garo mašinų, kurios efektyviai veiktų garu, gaunamu deginant pigų kietąjį kurą ir įvairias laisvai degias atliekas.
Būtent šioje technologijų srityje, kuri šiandien yra tuščia (ir visiškai plika, bet labai reikalinga komercinė niša), šioje mažos galios mašinų rinkos nišoje rotoriniai garo varikliai gali ir turėtų užimti savo vertą vietą. O jų poreikis tik mūsų šalyje – dešimtys ir dešimtys tūkstančių... Ypač mažos ir vidutinės galios mašinos, skirtos autonominei elektros gamybai ir savarankiškam elektros tiekimui, reikalingos smulkioms ir vidutinėms įmonėms, esančioms nutolusiose nuo didelių miestų bei didelės elektrinės: - prie mažų lentpjūvių, atokiose kasyklose, lauko stovyklose ir miško sklypuose ir kt., ir kt.
…..
..
Pažvelkime į veiksnius, dėl kurių rotoriniai garo varikliai yra geresni už artimiausius giminaičius, garo variklius stūmoklinių garo mašinų ir garo turbinų pavidalu.
…
— 1)
Rotoriniai varikliai yra tūrio plėtimosi jėgos mašinos, kaip stūmokliniai varikliai. Tie. jie turi mažą garo suvartojimą galios vienetui, nes į jų darbines ertmes garai tiekiami karts nuo karto ir griežtai išmatuotomis porcijomis, o ne nuolatiniu gausiu srautu, kaip garo turbinose. Štai kodėl rotoriniai garo varikliai yra daug ekonomiškesni nei garo turbinos išėjimo galios vienetui.
— 2)
Rotaciniai garo varikliai turi pečių, skirtų veikiančioms dujų jėgoms pritaikyti (sukimo momento pečius) žymiai (daug kartų) daugiau nei stūmokliniai garo varikliai. Todėl jų išvystyta galia yra daug didesnė nei garo stūmoklinių variklių.
— 3)
Rotoriniai garo varikliai turi daug didesnę galios eigą nei stūmokliniai garo varikliai, t.y. turi galimybę paversti didžiąją dalį vidinės garo energijos į naudingo darbo.
— 4)
Garo rotaciniai varikliai gali efektyviai veikti esant sočiam (šlapiam) garui, nesunkiai leisdami kondensuotis nemaža garo daliai, pereinant į vandenį tiesiai garo rotacinio variklio darbinėse dalyse. Taip pat kelia darbo efektyvumas garo elektrinė naudojant rotorinį garo variklį.
— 5
) Rotoriniai garo varikliai dirba 2-3 tūkst. apsisukimų per minutę greičiu, o tai yra optimalus greitis generuojant elektrą, priešingai nei tradicinių lokomotyvo tipo garų per mažo greičio stūmokliniai varikliai (200-600 apsisukimų per minutę). variklių, arba nuo per didelio greičio turbinų (10-20 tūkst. apsisukimų per minutę).
Tuo pačiu metu rotorinius garo variklius technologiškai gana paprasta gaminti, todėl jų gamybos sąnaudos yra santykinai mažos. Priešingai nei gaminamos itin brangios garo turbinos.
TAIGI, ŠIO STRAIPSNIO SANTRAUKA - Rotorinis garo variklis yra labai efektyvus garo jėgos aparatas, paverčiantis garo slėgį iš kietojo kuro ir degiųjų atliekų degimo šilumos į mechaninė galia ir į elektros energiją.
Šios svetainės autorius jau yra gavęs daugiau nei 5 išradimų patentus įvairiais rotacinių garo variklių konstrukcijos aspektais. Taip pat buvo pagaminta nemažai mažų rotorinių variklių, kurių galia nuo 3 iki 7 kW. Dabar projektuojame rotorinius garo variklius, kurių galia nuo 100 iki 200 kW.
Tačiau rotoriniai varikliai turi „bendrą trūkumą“ – sudėtingą sandariklių sistemą, kuri mažiems varikliams pasirodo per sudėtinga, miniatiūrinė ir brangi gaminti.
Tuo pačiu metu svetainės autorius kuria garo ašinius stūmoklinius variklius su priešingu – artėjančiu stūmoklio judesiu. Šis susitarimas yra labiausiai energiją taupantis galios variantas iš visų galimos schemos stūmoklių sistema.
Šie mažų dydžių varikliai yra šiek tiek pigesni ir paprastesni. sukamieji varikliai o antspaudai juose naudojami tradiciškiausi ir paprasčiausi.
Žemiau pateikiamas vaizdo įrašas, kuriame naudojamas mažas ašinis stūmoklis bokserio variklis su priešingais stūmokliais.
Šiuo metu gaminamas toks 30 kW ašinis stūmoklinis bokseris. Variklio resursas numatomas kelis šimtus tūkstančių valandų, nes garo mašinos sūkiai yra 3-4 kartus mažesni už vidaus degimo variklio sūkius, trinties poroje. stūmoklis-cilindras» — veikiamas jonų-plazmos azotinimu vakuuminėje aplinkoje, o trinties paviršių kietumas yra 62-64 HRC vienetai. Išsamią informaciją apie paviršiaus grūdinimo nitridavimu procesą žr.
Čia yra tokio ašinio stūmoklinio bokserio variklio veikimo principo animacija, panašaus išdėstymo, su artėjančiu stūmoklio judesiu
Lygiai prieš 212 metų, 1801 m. gruodžio 24 d., nedideliame Anglijos miestelyje Camborne mechanikas Richardas Trevithickas pademonstravo visuomenei pirmąjį automobilį su garų variklisšunų vežimėliai. Šiandien šį įvykį būtų galima drąsiai priskirti prie nepaprasto, bet nereikšmingo, juolab kad garo variklis buvo žinomas ir anksčiau, netgi buvo naudojamas transporto priemonėse (nors būtų labai sunku juos vadinti automobiliais)... Bet štai kas įdomu: dabar technikos pažanga susidarė situacija, stulbinamai primenanti XIX amžiaus pradžios didžiojo garo ir benzino „mūšio“ epochą. Kovoti teks tik dėl baterijų, vandenilio ir biokuro. Ar norite sužinoti, kuo viskas baigsis ir kas laimės? Aš nesiūlysiu. Užuomina: technologija neturi nieko bendra su tuo ...
1. Aistra garo varikliams praėjo, o vidaus degimo varikliams atėjo laikas. Tikslo labui kartoju: 1801 m. Camborne gatvėmis riedėjo keturratis vežimas, galintis gana patogiai ir lėtai vežti aštuonis keleivius. Automobilis buvo varomas vieno cilindro garo varikliu, o anglys tarnavo kaip kuras. Garo transporto priemones buvo imtasi kurti entuziastingai, o jau XIX amžiaus XX-ajame dešimtmetyje keleiviniai garo omnibusai vežė keleivius iki 30 km/h greičiu, o vidutinė kapitalinio remonto rida siekė 2,5–3 tūkst. 
Dabar palyginkime šią informaciją su kitomis. Tais pačiais 1801 m. prancūzas Philippe'as Lebonas gavo dizaino patentą stūmoklinis variklis vidaus degimas, darbas su apšvietimo dujomis. Taip atsitiko, kad po trejų metų Lebonas mirė, o kiti turėjo kurti jo pasiūlytus techninius sprendimus. Tik 1860 m. belgų inžinierius Jeanas Etienne'as Lenoiras surinko dujinį variklį su uždegimu iš elektros kibirkšties ir priartino jo konstrukciją į tokį, kad jis būtų tinkamas montuoti transporto priemonėje.
Taigi, automobilio garo variklis ir vidaus degimo variklis yra praktiškai to paties amžiaus. Tokios konstrukcijos garo mašinos efektyvumas tais metais siekė apie 10%. Variklio efektyvumas Lenoir buvo tik 4%. Tik po 22 metų, iki 1882 m., Augustas Otto jį taip pagerino, kad dabar benzininio variklio efektyvumas siekė... net 15%.
2. Garo trauka yra tik trumpa akimirka pažangos istorijoje. Nuo 1801 m. garo transporto istorija aktyviai tęsėsi beveik 159 metus. 1960 metais (!) JAV dar buvo gaminami autobusai ir sunkvežimiai su garo varikliais. Garo varikliai per tą laiką gerokai patobulėjo. 1900 metais JAV 50% automobilių parko buvo „išgaruota“. Jau tais metais kilo konkurencija tarp garo, benzino ir – dėmesio! - elektriniai vežimėliai. Po „Ford“ modelio-T sėkmės rinkoje ir, atrodytų, garo variklio pralaimėjimo, praėjusio amžiaus 20-ajame dešimtmetyje atsirado naujas garo automobilių populiarumo antplūdis: pabrango jų kuras (mazutas, žibalo) buvo žymiai mažesnė nei benzino savikaina.
Iki 1927 metų Stanley pagamino apie 1000 garo automobilių per metus. Anglijoje garo sunkvežimiai sėkmingai konkuravo su benzininiais sunkvežimiais iki 1933 m. ir pralaimėjo tik dėl to, kad valdžia įvedė sunkų mokestį. krovininis transportas ir mažesni tarifai skystųjų naftos produktų importui iš JAV.
3. Garo variklis neefektyvus ir neekonomiškas. Taip, anksčiau taip buvo. „Klasikinio“ garo variklio, išmetusio išmetamuosius garus į atmosferą, efektyvumas ne didesnis kaip 8%. Tačiau garo mašinos su kondensatoriumi ir profiliuota srauto dalimi efektyvumas siekia iki 25–30%. Garo turbina suteikia 30–42 proc. Kombinuoto ciklo jėgainių, kuriose dujų ir garo turbinos naudojamos „kartu“, efektyvumas siekia iki 55–65%. Pastaroji aplinkybė paskatino BMW inžinierius pradėti kurti šios schemos panaudojimo automobiliuose galimybes. Beje, efektyvumas modernus benzininiai varikliai yra 34%.
Garo variklio gamybos kaina visada buvo mažesnė nei karbiuratoriaus ir dyzeliniai varikliai ta pati galia. Skystų degalų sąnaudos naujuose garo varikliuose, veikiančiuose uždaru ciklu naudojant perkaitintus (sausus) garus ir turinčius modernios sistemos tepimo, kokybiškų guolių ir elektroninių darbo ciklo valdymo sistemų, yra tik 40% ankstesnio.
4. Garo variklis paleidžiamas lėtai. Ir tai buvo kartą... Netgi atsarginių automobilių Stanley firmos „išaugino poras“ nuo 10 iki 20 minučių. Patobulinus katilo konstrukciją ir įvedus kaskadinį šildymo režimą, pasirengimo laiką buvo galima sutrumpinti iki 40–60 sekundžių.
5. Garo mašina per lėta. Tai yra blogai. 1906 metų greičio rekordas – 205,44 km/h – priklauso garo automobiliui. Tais metais automobiliai benzininiai varikliai nemokėjo taip greitai važiuoti. 1985 metais garo automobilis važiavo 234,33 km/h greičiu. O 2009 metais grupė britų inžinierių sukonstravo garo turbiną „bolidą“ su garo pavara, kurios galia siekia 360 AG. su., kuris galėjo judėti su rekordu Vidutinis greitis lenktynėse – 241,7 km/val.
6. Garo mašina rūko, neestetiška.Žvelgdami į senus piešinius, kuriuose vaizduojamos pirmosios garo brigados, iš savo kaminų mėtančios tirštus dūmų ir ugnies debesis (tai, beje, rodo pirmųjų „garo mašinų“ krosnių netobulumą), suprantate, kur yra nuolatinis garo susiejimas. variklis ir suodžiai atsirado iš.
Kalbant apie išvaizda mašinos, esmė čia, žinoma, priklauso nuo dizainerio lygio. Vargu ar kas pasakys, kad Abner Doble (JAV) garo automobiliai yra negražūs. Atvirkščiai, net pagal šių dienų standartus jie yra elegantiški. Be to, jie važiavo tyliai, sklandžiai ir greitai – iki 130 km/val.
Įdomu tai, kad dabartiniai šios srities tyrimai vandenilinis kuras Dėl automobilių varikliai atsirado keletas „šoninių šakų“: vandenilis kaip kuras klasikiniams stūmokliniams garo varikliams ir ypač garo turbininiams varikliams užtikrina absoliutų ekologiškumą. Tokio variklio „dūmai“ yra... vandens garai.
7. Garo mašina yra įnoringa. Tai netiesa. Jis struktūriškai daug paprastesnis nei vidaus degimo variklis, o tai jau savaime reiškia didesnį patikimumą ir nepretenzingumą. Garo variklių resursas – daug dešimčių tūkstančių valandų nepertraukiamo veikimo, kas nebūdinga kitų tipų varikliams. Tačiau tuo reikalas neapsiriboja. Pagal veikimo principus garo variklis nepraranda efektyvumo, kai atmosferos slėgis mažėja. Būtent dėl šios priežasties garu varomos transporto priemonės itin gerai tinka naudoti aukštumose, sudėtingose kalnų perėjose.
Įdomu pastebėti dar vieną naudingą turtą garo variklis, kuris, beje, panašus į nuolatinės srovės elektros variklį. Sumažėjęs veleno greitis (pavyzdžiui, padidėjus apkrovai) padidina sukimo momentą. Dėl šios savybės automobiliams su garo varikliais iš esmės nereikia pavarų dėžių - jie patys yra labai sudėtingi ir kartais kaprizingi mechanizmai.
