Tvaika dzinējs ir siltuma dzinējs, kurā potenciālā tvaika izplešanās enerģija tiek pārveidota par mehānisko enerģiju, kas tiek nodota patērētājam.
Iepazīsimies ar mašīnas darbības principu, izmantojot att. vienkāršoto shēmu. 1.
Cilindra 2 iekšpusē ir virzulis 10, kas var kustēties uz priekšu un atpakaļ zem tvaika spiediena; cilindram ir četri kanāli, kurus var atvērt un aizvērt. Divi augšējie tvaika kanāli1 Un3 ir savienoti pa cauruļvadu ar tvaika katlu, un caur tiem cilindrā var iekļūt svaigs tvaiks. Caur diviem apakšējiem vāciņiem 9 un 11 pāris, kas jau ir pabeidzis darbu, tiek atbrīvots no cilindra.
Diagrammā parādīts brīdis, kad ir atvērts 1. un 9. kanāls, 3. un 9. kanāls11 slēgts. Tāpēc svaigs tvaiks no katla caur kanālu1 iekļūst cilindra kreisajā dobumā un ar savu spiedienu virza virzuli pa labi; šajā laikā izplūdes tvaiks tiek noņemts no cilindra labās dobuma caur kanālu 9. Ar galēji labo virzuļa stāvokli, kanāli1 Un9 ir aizvērti, un 3 svaigā tvaika ieplūdei un 11 izplūdes tvaika izvadīšanai ir atvērti, kā rezultātā virzulis pārvietosies pa kreisi. Virzuļa galējā kreisajā pozīcijā kanāli atveras1 un 9 un kanāli 3 un 11 tiek aizvērti, un process tiek atkārtots. Tādējādi tiek izveidota virzuļa taisnvirziena kustība.
Lai šo kustību pārvērstu par rotāciju, t.s kloķa mehānisms. Tas sastāv no virzuļa stieņa - 4, kas vienā galā ir savienots ar virzuli, bet no otra, ar slīdni (šķērsgalvu) 5, kas slīd starp vadošajām paralēlēm, ar savienojošo stieni 6, kas pārnes kustību uz virzuli. galvenā vārpsta 7 caur ceļgalu vai kloķi 8.
Galvenās vārpstas griezes momenta lielums nav nemainīgs. Patiešām, spēksR , kas vērsta gar kātu (2. att.), var sadalīt divās daļās:UZ vērsta gar savienojošo stieni, unN , perpendikulāri vadošo paralēlu plaknei. Spēks N neietekmē kustību, bet tikai nospiež slīdni pret vadotnes paralēlēm. SpēksUZ tiek pārraidīts pa savienojošo stieni un iedarbojas uz kloķi. Šeit to atkal var sadalīt divās daļās: spēkāZ , kas vērsta pa kloķa rādiusu un piespiež vārpstu pret gultņiem, un spēksT perpendikulāri kloķim un liek vārpstai griezties. Spēka T lielums tiks noteikts, ņemot vērā trīsstūri AKZ. Tā kā leņķis ZAK = ? +?, tad
T = K grēks (? + ?).
Bet no OCD trijstūra spēks
K= P/ cos ?
Tāpēc
T= psin( ? + ?) / cos ? ,
Mašīnas darbības laikā uz vienu vārpstas apgriezienu, leņķi? Un? un spēksR nepārtraukti mainās, un līdz ar to arī vērpes (tangenciālā) spēka lielumsT arī mainīgs. Lai izveidotu vienmērīgu galvenās vārpstas rotāciju viena apgrieziena laikā, uz tā ir uzstādīts smags spararats, kura inerces dēļ nemainīga leņķiskais ātrums vārpstas rotācija. Tajos brīžos, kad spēksT palielinās, tas nevar nekavējoties palielināt vārpstas griešanās ātrumu, līdz spararats paātrinās, kas nenotiek uzreiz, jo spararatam ir liela masa. Tajos brīžos, kad darbs tiek ražots ar vērpšanas spēkuT , kļūst mazāk darba patērētāja radītie pretestības spēki spararats atkal savas inerces dēļ nevar uzreiz samazināt ātrumu un, atdodot tā paātrinājuma laikā saņemto enerģiju, palīdz virzulim pārvarēt slodzi.
Virzuļa leņķu galējās pozīcijās? +? = 0, tātad grēks (? + ?) = 0 un līdz ar to T = 0. Tā kā šajās pozīcijās nav rotācijas spēka, ja iekārta būtu bez spararata, miegs būtu jāpārtrauc. Šīs virzuļa galējās pozīcijas sauc par mirušajām pozīcijām vai mirušie punkti. Arī kloķis tiem iziet cauri spararata inerces dēļ.
Mirušajās pozīcijās virzulis nesaskaras ar cilindru vākiem, starp virzuli un vāku paliek tā saucamā kaitīgā telpa. Kaitīgās telpas tilpumā ietilpst arī tvaika kanālu tilpums no tvaika sadales orgāniem līdz cilindram.
InsultsS sauc par ceļu, ko virza virzulis, pārvietojoties no viena galējā pozīcija citā. Ja attālumu no galvenās vārpstas centra līdz kloķa tapas centram - kloķa rādiusu - apzīmē ar R, tad S = 2R.
Cilindra darba tilpums V h sauc par tilpumu, ko apraksta virzulis.
Parasti tvaika dzinējiem ir divpusēja (divpusēja) darbība (sk. 1. att.). Dažreiz tiek izmantotas vienas darbības mašīnas, kurās tvaiks izdara spiedienu uz virzuli tikai no vāka sāniem; cilindra otra puse šādās mašīnās paliek atvērta.
Atkarībā no spiediena, ar kādu tvaiks iziet no cilindra, iekārtas tiek sadalītas izplūdē, ja tvaiks izplūst atmosfērā, kondensācijā, ja tvaiks nonāk kondensatorā (ledusskapī, kurā tiek uzturēts pazemināts spiediens), un siltuma ekstrakcijā, kurā iekārtā izplūstošais tvaiks tiek izmantots jebkuram mērķim (apkurei, žāvēšanai utt.)
Patiesībā tas attiecas ne tik daudz uz auto marka, cik cilvēkiem, kas to dibināja. Brāļiem Dobļiem, Abneram un Džonam, jau 1910. gadā izdevās apvienot senās tehnoloģijas ar progresīviem stilistikas risinājumiem. Tomēr viņiem bija arī būtiski jāuzlabo šī tehnoloģija. Džons to izdarīja, studējot Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā – pat tad talantīgs inženieris varēja atļauties uzturēt personīgo darbnīcu, kurā testēja unikālu kondensatoru. pašu dizains. Ierīce bija paredzēta izplūdes tvaika kondensēšanai un tika izgatavota šūnveida radiatora formā. Ar šādu jauninājumu prototips nobrauca līdz 2000 kilometriem ar 90 litriem ūdens, gandrīz 20 reizes pārsniedzot standarta nobraukumu “tvaika mašīnai”!
Savam laikam tā bija sensācija. Pēc ažiotāžas presē brāļi uzreiz ieguva investorus, kuru dibināšanai pietika līdzekļu Ģenerālis Inženierzinātnes ar statūtkapitālu 200 000 USD. Tur tika veikti visi turpmākie tvaika automobiļu uzlabojumi.
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
1917. gada Ņujorkas autoizstādes koncepcijai Džons Dobls, uzņēmuma lielais dalībnieks, nāca klajā ar sistēmu elektriskā aizdedze, kurā petroleja zem spiediena izgāja caur karburatoru un tika aizdedzināta no kvēlsveces.
Tad degošais maisījums iekļuva sadegšanas kamerā, kur uzsildīja ūdeni katlā. Process tika uzsākts, nospiežot pogu, un, lai sasniegtu pareizais līmenis tvaika spiedienu un pārvietojiet mašīnu no vietas, motoram bija tikai 90 sekundes! Visas šīs mītiskās īpašības padarīja Doble tvaika automašīnu par, iespējams, spilgtāko pirmizrādi - līdz gada beigām General Engineering saņēma vairāk nekā 5 tūkstošus pasūtījumu no klientiem. Ja ne Pirmais pasaules karš, kas uzņēmumam atņēma dzelzi, kas zina, uz ko mēs tagad virzītos...
1921. gadā Džons mirst pēc smagas slimības. Taču viņa vietu ieņem uzreiz divi citi brāļi – Dobļu ģimene izrādījās neparasti liela. Drīz Abners, Bils un Vorens rada jauns zīmols, kas tagad nosaukti viņu vārdā – Doble Steam Motors, un paziņo par uzlabotu projektu – Tvaika auto Model E. Pēc trim gadiem komanda atkal dodas uz Ņujorku, uz ziemas izstādi, kur visiem demonstrē neparastu eksperimentu: Doble. auto visu nakti sēž neapsildītā garāžā, un tad vēl stunda ir uz ielas, kur sals kļūst stiprāks. Tad speciālistu acu priekšā tiek iedarbināta aizdedze, iedarbojas dzinējs, un pēc 23 sekundēm auto var braukt.
Modeļa E maksimālais ātrums toreiz bija 160 km/h, un tas paātrinājās līdz simtiem tikai 8 sekundēs! Tas bija saistīts ar jauno četrcilindru dzinēju, kurā tvaiks vispirms tika piegādāts diviem cilindriem. augstspiediena, un atlikušo enerģiju saņēma divi cilindri zems spiediens, nosūtot "tukšo" tvaiku uz kondensatoru. Eureka, ne mazāk!
1 / 7
2 / 7
3 / 7
4 / 7
5 / 7
6 / 7
7 / 7
Protams, tievs tehniskie risinājumi pieprasīja labākos materiālus, kas attiecīgi ietekmēja galīgo cenu zīmi. Tātad, Doble Steam Motors ražotais tvaika automobilis ar uzticamu Bosch elektroierīci uz klāja un grezns salons, kas izklāta ar koku un pat ziloņkaulu, maksāja $ 18 000. Ar Ford tobrīd dzīvojošo $ 800 "Iron Lizzy" tas bija nepieklājīgi dārgi. Tas nozīmē, ka vai nu lielie rūpnieki, vai banku laupītāji varētu atļauties braukt ar perfektu tvaika mašīnu. Žēl, ka pēdējie arī deva priekšroku Fordam. Ja viņš kaut nedaudz zinātu par automašīnām, iespējams, Doble Steam Motors 1931. gadā nebūtu beidzis pastāvēt, tirgū laidis tikai 50 sērijas eksemplārus.
Īpatnības:
Brāļu Doble nopelns nebija tvaika dzinēja izgudrojums. Viņiem tas izdevās citā, padarot automašīnu pārim par modernu, ātru un ērtu pārvietošanās līdzekli. Modeli E vadīja pats Hovards Hjūzs, kas jau izsaka daudz. Turklāt barošanas punkts ražotais Doble Steam Motors nepazuda bez pēdām: 1933. gadā to veiksmīgi izmēģināja aviācijas kompānija Bessler. Nedaudz vēlāk Džonstona tvaika lidmašīna izcēlās arī ar kluso lidojumu un zemo nosēšanās ātrumu. Un tas nozīmē, ka progresīvas idejas var nokļūt debesīs savas dzīves laikā...
Labākais no "sliktākajiem"
Vēl vienu spilgtu radniecības solidaritātes piemēru pasaulei parādīja brāļi Stenliji, 1906. gadā uzbūvējot tvaiku "Raķete". Šī ierīce radās ar vienīgo mērķi uzstādīt ātruma rekordu. Mašīnu darbināja divu cilindru tvaika dzinējs. horizontāls izvietojums, maksimālā jauda kas sasniedza 150 ZS! Šī tvaika automašīna savu eksotisko izskatu aizguvusi no Indijas kanoe laivām – asais, racionalizētais siluets ļāva inženieriem sasniegt neticami aerodinamiskā veiktspēja. Laika gaitā to pieņēma visi braucēji, kuri kaut kā bija saistīti ar veselo saprātu.
1 / 2
2 / 2
Tikai viens cilvēks uzdrošinājās pilotēt šādu ekstrēmu tehniku, Freds Marriotts. Bonevilas Soltleika vēl nebija populāra braucēju vidū, tāpēc Ormondbīča, kas atrodas netālu no Deitonbīčas, Floridā, tika izmantota rekordsacensību sarīkošanai. Ar pirmo mēģinājumu brāļu Stenliju "Raķete" pārvarēja ātruma ierobežojumu 205 km/h, braucot ar 1 jūdzi un 195 km/h, braucot 1 km (mērot šīs jūdzes robežās). Toreiz tādu rādītāju neviens nevarēja sasniegt. Šī bija brāļu Stenliju un visu tvaika tehnoloģiju patiesa triumfa stunda!
Gadu vēlāk traku eksperimentētāju komanda Stanley Rocket apņēmās uzlabot savu automašīnu. Galu galā šīs tvaika jaudas potenciāls netika pilnībā atklāts - tāpēc viņi ticēja. Mērķējot uz ātruma ierobežojumu 322 km/h (200 jūdzes stundā), tie palielināja motora jaudu, atrisinot šo problēmu, palielinot tvaika spiedienu. Rezultātā cilindri saņēma 90 bāru spiedienu, un pati automašīna ieguva jaudīgāku bremžu sistēmu.
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
Strukturāli Stenlija "Raķete" varēja izturēt visas slodzes un būtu to izturējusi, ja zem tās riteņiem būtu ideāli līdzena virsma. Nožēlojamais rezultāts gandrīz maksāja dzīvību Fredam Marriotam - automašīna uzlēca uz izciļņa un sabruka gabalos. Pēc tam brāļi Stenliji apturēja savus eksperimentus. Neilgi...
Īpatnības:
Skandāls, ko uzpūta laikraksti ap Stenlija raķetes sakāvi, gandrīz aizēnoja viņa paša triumfu. Daudzi mēģināja uzņemt augstumu, kuru tvaiks "Raķete" pārvarēja bez piepūles. Vēl nesen par viņas rekordu tika lauzti daudzi šķēpi, cirvji un citi ieroči, ko pārējie zaudētāji sacīkšu braucēji aiz dusmām meta uzvarētājai. Un tvaika spēks joprojām valda!
ar malku kurināma kravas automašīna
Un arī uz oglēm un pat kūdras! Jā, šādas frāzes nav radušās no nulles - un, protams,. Bet dīvainā kārtā komiska metafora 1948. gadā – totāla trūkuma un taupības laikmetā – tika īstenota un darbojās! Otrā pasaules kara izpostīto valsti vajadzēja paaugstināt, industrializēt un nodrošināt. Un tāpēc, ievērojot PSRS Ministru Padomes 1947.08.07. dekrētu "Par mežizstrādes mehanizāciju un jaunu meža platību attīstību", NAMI tika uzdots izstrādāt spēka agregāts un kokvedēja dizains, kas strādātu ar malku. Un kas, šķiet, viss ir loģiski - plašā meža joslā ar degvielu vairumā ...
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
Jau 1949. gada maijā projektu vadošā inženieru grupa Jurija Šebaļina un Nikolaja Korotonoško vadībā saņēma autortiesību sertifikātu tvaika dzinējam, kas darbojās ar mazkaloriju degvielu. Tvaika spēkstacija augsts asinsspiediens Tas tika piegādāts ar ūdens cauruļu katlu ar dabisko cirkulāciju un 3 cilindru vienas izplešanās dzinēju. Degvielas uzpildes materiāls, tā sauktās "ugunsbumbas" (vidēja izmēra joslas), tika iekrautas divos degvielas bunkuros, kas atrodas viens virs otra, un degot iekļuva deglī "pašgājēji". Šo procesu varēja regulēt manuāli vai automātiski – trīs pārnesumu stāvokļi nodrošina 20%, 40% un 75% dzinēja cilindra piepildījumu. Tādējādi jaudas rezerve eksperimentālā kravas automašīna NAMI-012 bija 80-120 km.
Līdz brīdim, kad tika pabeigti "koka" traktoru prototipu testi, tas ir, 1951. gada vasarā, transportlīdzekļu ar tvaika dzinēju ražošana bija apstājusies visā pasaulē. Arī uzraudzības komisijas, kurā bija gandrīz visu automobiļu organizāciju pārstāvji, viedoklis nebija labvēlīgs NAMI-012. Parādīja piekrautas mašīnas lielisks krusts, taču bija problēmas ar tukšu braucienu – tas viss priekšējās ass pārslodzes dēļ.
1 / 5
2 / 5
3 / 5
4 / 5
5 / 5
Tad tika nolemts turpināt izpēti un izgatavot pilnpiedziņas prototipu. Tam tika piešķirts indekss NAMI-018. Ārēji tas no sava priekšgājēja atšķīrās tikai ar vertikālu režģi. dzinēja nodalījums. Inženieriem izdevās nostabilizēt tukšo traktoru, taču tā darbībā joprojām bija vairāk mīnusu nekā plusu. Lai nobrauktu "neveiksmīgos" 100 km ceļa, kravas automašīnai bija jāved gandrīz pustonna malkas, kas bija novākta izmantošanai nākotnē un jau izžuvusi. Tajā pašā laikā ziemā bija nepieciešams naktī notecināt ūdeni (līdz 200 litriem), lai tas nesasaltu un nesalauztu katlu no iekšpuses, un no rīta atkal uzpildīt. 1954. gadā, kad padomju vara ieguva piekļuvi naftai un līdz ar to arī lētai šķidrajai degvielai, šādi upuri vairs nebija attaisnojami.
Īpatnības:
Komisijas spriedums, kurā teikts " tvaika mašīna NAMI-018 atbilst visiem kokrūpniecības parametriem, taču to var izmantot tikai vietās, kur šķidrās degvielas piegāde ir sarežģīta vai augstas izmaksas, ”patiesībā malkas traktoram piesprieda nāvi. Daži prototipi tika nežēlīgi iznīcināti, pat slepenais NAMI-012B, kas varēja darboties tikai ar mazutu. No tiem šodien ir palikušas tikai dažas fotogrāfijas, kuras aizmiglo nepārtraukti kūpošais tvaika dzinējs...
Komplekta automašīnas nepārtvaiko
Austrālija ir izmisuma valsts. Vai nu ir daudz saules, vai smieklīgi dzīvnieki. Vai vienkārši trakas idejas tiek nēsātas sāļā gaisā un aiziet pie entuziastiem par velti... Pēdējie, piemēram, ņems un sarīkos sacīkstes tikai aiz garlaicības. Ej, sakārtos, arī savam projektam naudu kaut kur atradīs! Turklāt šādiem procesiem ir pakļauti ne tikai vietējie austrālieši, bet arī apmeklētāji, piemēram, anglis Pīters Pelandīns, kurš no stikla šķiedras izgrebja pāris īpaši vieglus komplektmašīnus un pēc tam nez kāpēc nolēma tiem piestiprināt tvaika dzinēju. ...
TVAIKA ROTĒJOŠAIS DZINĒJS un TVAIKA AXIĀLAIS VIRZULU DZINĒJS
Rotācijas tvaika dzinējs (rotācijas tipa tvaika dzinējs) ir unikāla spēka mašīna, kuras izstrāde vēl nav pietiekami attīstīta.
No vienas puses, dažādi dizaini rotācijas dzinēji pastāvēja 19. gadsimta pēdējā trešdaļā un pat labi darbojās, tostarp dinamo dzinējiem, lai ražotu elektroenerģiju un piegādātu visu veidu objektus. Bet šādu tvaika dzinēju ražošanas kvalitāte un precizitāte ( tvaika dzinēji) bija ļoti primitīvs, tāpēc tiem bija zema efektivitāte un zema jauda. Kopš tā laika mazie tvaika dzinēji ir kļuvuši par pagātni, taču līdzās patiešām neefektīvajiem un neperspektīvajiem virzuļmotora tvaika dzinējiem arī rotācijas tvaika dzinēji, kuriem ir labas izredzes, ir kļuvuši par pagātni.
Galvenais iemesls ir tas, ka 19. gadsimta beigu tehnoloģiju līmenī nebija iespējams izgatavot patiešām kvalitatīvu, jaudīgu un izturīgu rotācijas dzinēju.
Tāpēc no visa veida tvaika dzinējiem un tvaika dzinējiem līdz mūsdienām veiksmīgi un aktīvi ir saglabājušās tikai milzīgas jaudas tvaika turbīnas (no 20 MW un vairāk), kas mūsdienās veido aptuveni 75% no mūsu valsts elektroenerģijas ražošanas apjoma. Vairāk tvaika turbīnu liela jauda nodrošināt enerģiju no kodolreaktoriem kaujas raķešu pārvadāšanas zemūdenēs un lielos Arktikas ledlaužos. Bet tas arī viss milzīgas mašīnas. Tvaika turbīnas dramatiski zaudē visu savu efektivitāti, kad tās tiek samazinātas.
…. Tāpēc jaudas tvaika dzinēji un tvaika dzinēji ar jaudu zem 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), kas efektīvi darbotos ar tvaiku, kas iegūts, sadedzinot lētu cieto kurināmo un dažādus brīvi degošus atkritumus, šobrīd pasaulē nav.
Tieši šajā tehnoloģiju jomā šodien ir tukša (un absolūti tukša, bet ļoti nepieciešama komerciāla niša), šajā mazjaudas mašīnu tirgus nišā tvaika rotācijas dzinēji var un vajadzētu ieņemt savu ļoti cienīgo vietu. Un vajadzība pēc tām tikai mūsu valstī ir desmitiem un desmitiem tūkstošu... Īpaši mazās un vidējās jaudas mašīnas autonomai elektroenerģijas ražošanai un neatkarīgai elektroapgādei ir vajadzīgas maziem un vidējiem uzņēmumiem apgabalos, kas atrodas tālu no lielajām pilsētām un lielās spēkstacijās: - mazās kokzāģētavās, attālās raktuvēs, lauku nometnēs un meža gabalos utt., utt.
…..
..
Apskatīsim rādītājus, kas padara rotācijas tvaika dzinējus labākus par to tuvākajiem radiniekiem - tvaika dzinējiem virzuļu tvaika dzinēju veidā un tvaika turbīnas.
…
— 1)
Rotācijas dzinēji ir spēka mašīnas tilpuma izplešanās - kā virzuļdzinējiem. Tie. tiem ir zems tvaika patēriņš uz jaudas vienību, jo tvaiks tiek piegādāts to darba dobumos ik pa laikam un stingri nomērītās porcijās, nevis pastāvīgā bagātīgā plūsmā, kā tvaika turbīnas. Tāpēc tvaika rotācijas dzinēji ir daudz ekonomiskāki nekā tvaika turbīnas uz izejas jaudas vienību.
— 2)
Rotējošais tvaika dzinēji iedarbīgo gāzes spēku pielietojuma plecs (griezes momenta plecs) ir ievērojami (daudzkārt) lielāks nekā tvaika dzinējiem ar virzuļu kustību. Tāpēc to izstrādātā jauda ir daudz lielāka nekā tvaika virzuļdzinējiem.
— 3)
Tvaika rotācijas dzinējiem ir daudz lielāks jaudas gājiens nekā tvaika dzinējiem ar virzuļu kustību, t.i. spēj pārvērst lielāko daļu tvaika iekšējās enerģijas noderīgs darbs.
— 4)
Tvaika rotācijas dzinēji var efektīvi darboties ar piesātinātu (slapju) tvaiku, bez grūtībām ļaujot kondensēties ievērojamai tvaika daļai, pārejot uz ūdeni tieši tvaika rotācijas dzinēja darba daļās. Tas arī paaugstina darba efektivitāte tvaika spēkstacija, izmantojot tvaika rotējošo dzinēju.
— 5
) Tvaika rotācijas dzinēji darbojas ar ātrumu 2-3 tūkstoši apgriezienu minūtē, kas ir optimālais ātrums elektroenerģijas ražošanai pretstatā pārāk lēnam virzuļdzinēji(200-600 apgr./min) tradicionālo lokomotīvju tipa tvaika dzinēju, vai arī no pārāk ātrgaitas turbīnām (10-20 tūkst. apgr./min).
Tajā pašā laikā tvaika rotācijas dzinēji ir tehnoloģiski salīdzinoši viegli izgatavojami, kas padara to ražošanas izmaksas salīdzinoši zemas. Atšķirībā no ārkārtīgi dārgajām tvaika turbīnām.
TĀTAD ŠĪ RAKSTA KOPSAVILKUMS - tvaika rotācijas dzinējs ir ļoti efektīva tvaika jaudas iekārta, kas pārvērš tvaika spiedienu no cietā kurināmā un degošu atkritumu sadegšanas siltuma mehāniskā jauda un elektroenerģijā.
Šīs vietnes autors jau ir saņēmis vairāk nekā 5 patentus par izgudrojumiem par dažādiem tvaika rotējošo dzinēju konstrukcijas aspektiem. Tika ražoti arī vairāki mazi rotācijas dzinēji ar jaudu no 3 līdz 7 kW. Tagad mēs projektējam tvaika rotācijas dzinējus ar jaudu no 100 līdz 200 kW.
Bet rotācijas dzinējiem ir "vispārējs trūkums" - sarežģīta blīvējumu sistēma, kas maziem dzinējiem izrādās pārāk sarežģīta, miniatūra un dārga ražošanā.
Tajā pašā laikā vietnes autors izstrādā tvaika aksiālos virzuļdzinējus ar pretēju virzuļa kustību. Šī kārtība ir energoefektīvākā jaudas variācija no visām iespējamās shēmas virzuļu sistēma.
Šie maza izmēra dzinēji ir nedaudz lētāki un vienkāršāki. rotācijas motori un plombas tajos tiek izmantotas tradicionālākās un vienkāršākās.
Zemāk ir video, izmantojot nelielu aksiālo virzuli boksera dzinējs ar pretējiem virzuļiem.
Šobrīd tiek ražots šāds 30 kW aksiālais virzuļbokserdzinējs. Dzinēja resurss paredzēts vairāki simti tūkstoši dzinējstundu, jo tvaika dzinēja apgriezieni ir 3-4 reizes mazāki par dzinēja apgriezieniem iekšējā degšana, berzes pārī " virzulis-cilindrs» — pakļauts jonu-plazmas nitrēšanai vakuuma vidē un berzes virsmu cietība ir 62-64 HRC vienības. Sīkāku informāciju par virsmas sacietēšanas procesu ar nitridēšanu sk.
Šeit ir šāda aksiālā virzuļa bokserdzinēja darbības principa animācija, līdzīga izkārtojumam ar pretimnākošu virzuļa kustību
Šī agregāta uzbūvēšanas iemesls bija stulba ideja: "vai ir iespējams uzbūvēt tvaika mašīnu bez mašīnām un instrumentiem, izmantojot tikai detaļas, kuras var iegādāties veikalā" un darīt to pats. Rezultāts ir šāds dizains. Visa montāža un uzstādīšana aizņēma mazāk nekā stundu. Lai gan projektēšana un detaļu atlase ilga sešus mēnešus.
Lielāko daļu konstrukcijas veido santehnikas piederumi. Eposa beigās mani pamatīgi nokaitināja datortehnikas un citu veikalu pārdevēju jautājumi: “vai varu tev palīdzēt” un “priekš kam tu?”.
Un tā mēs savācam pamatu. Galvenais vispirms šķērsstienis. Šeit tiek izmantoti tees, mucas, puscollu stūri. Es salaboju visus elementus ar hermētiķi. Tas ir paredzēts, lai atvieglotu to pievienošanu un atvienošanu ar roku. Bet montāžas apdarei labāk izmantot santehnikas lenti. 
Tad gareniskie elementi. Uz tiem tiks piestiprināts tvaika katls, spole, tvaika cilindrs un spararats. Šeit visi elementi ir arī 1/2". 
Tad izgatavojam statīvus. Fotoattēlā no kreisās uz labo: statīvs tvaika katlam, tad statīvs tvaika sadales mehānismam, tad statīvs spararatam un visbeidzot turētājs tvaika cilindrs. Spararata turētājs ir izgatavots no 3/4" tee (ārējā vītne). Tam ir ideāli piemēroti skrituļslidu remonta komplekta gultņi. Gultņus notur kompresijas uzgrieznis. Šos uzgriežņus var atrast atsevišķi vai ņemt no tī daudzslāņu caurulēm. labais stūris (nav izmantots dizainā). 3/4 "tī tiek izmantota arī kā turētājs tvaika cilindram, tikai vītne ir visa sievišķīga. Adapteri tiek izmantoti 3/4" līdz 1/2" elementu stiprināšanai. 
Mēs savācam katlu. Katlam tiek izmantota 1" caurule. Tirgū atradu lietotu. Skatoties uz priekšu, gribu teikt, ka katls izrādījās par mazu un nedod pietiekami pāri. Ar šādu katlu motors darbojas pārāk gausi. Bet tas darbojas. Trīs daļas labajā pusē ir: spraudnis, adapteris 1 "-1/2" un vilkme. Disks ir ievietots adapterī un aizvērts ar spraudni. Tādējādi katls kļūst hermētisks. 
Tātad katls sākotnēji izrādījās. 
Bet sukhoparnik nebija pietiekami augsts. Ūdens ieplūda tvaika līnijā. Man bija jāievieto papildu 1/2 collu muca caur adapteri. 
Šis ir deglis. Četras ziņas agrāk bija materiāls "Mājas eļļas lampa no caurulēm". Sākotnēji deglis tika iecerēts tieši tāds. Bet piemērotas degvielas nebija. Lampu eļļa un petroleja ir stipri kūpinātas. Tev vajag alkoholu. Tāpēc pagaidām tikai uztaisīju turētāju sausai degvielai. 
Tas ir ļoti svarīga detaļa. Tvaika sadalītājs vai spole. Šī lieta virza tvaiku darba cilindrā darba gājiena laikā. Kad virzulis pārvietojas atpakaļ, tvaika padeve tiek pārtraukta un notiek izlāde. Spole ir izgatavota no šķērsgriezuma metāla-plastmasas caurulēm. Viens no galiem ir jānoblīvē ar epoksīda špakteli. Ar šo galu tas tiks piestiprināts pie statīva, izmantojot adapteri. 
Un tagad vissvarīgākā detaļa. Tas būs atkarīgs no tā, vai dzinējs darbosies vai nē. Šis ir darba virzulis un spoles vārsts. Šeit tiek izmantota M4 matadata (pārdod mēbeļu furnitūras nodaļās, vieglāk atrast vienu garu un nozāģēt vajadzīgajā garumā), metāla paplāksnes un filca paplāksnes. Filca paplāksnes izmanto stikla un spoguļu stiprināšanai ar citiem piederumiem. 
Filcs nav tas labākais labākais materiāls. Tas nenodrošina pietiekamu hermētiskumu, un izturība pret pārvietošanos ir ievērojama. Pēc tam mums izdevās atbrīvoties no filca. Ne gluži standarta paplāksnes tam bija ideāli piemērotas: M4x15 virzulim un M4x8 vārstam. Šīm paplāksnēm jābūt pēc iespējas ciešāk, caur santehnikas lenti, uzvelciet uz matadata un aptiniet 2-3 slāņus ar to pašu lenti no augšas. Pēc tam rūpīgi berzējiet ar ūdeni cilindrā un spolē. Es neuzņēmu modernizētā virzuļa fotoattēlu. Pārāk slinks, lai izjauktu. 
Patiesībā tas ir cilindrs. Izgatavots no 1/2" mucas, tas ir nostiprināts 3/4" tee iekšpusē ar diviem savilkšanas uzgriežņiem. Vienā pusē ar maksimālu blīvējumu ir cieši nostiprināts armatūra. 
Tagad spararats. Spararats ir izgatavots no hanteles pankūkas. IN centrālais caurums tiek ievietota paplāksņu kaudze, un paplāksnes ir novietotas centrā mazs cilindrs no skrituļslidu remonta komplekta. Viss ir aizzīmogots. Nesēja turētājam bija ideāli piemērots pakaramais mēbelēm un gleznām. Izskatās pēc atslēgas cauruma. Viss salikts bildē redzamajā secībā. Skrūve un uzgrieznis - M8. 
Mūsu dizainā ir divi spararati. Starp tiem ir jābūt spēcīgai saiknei. Šo savienojumu nodrošina sakabes uzgrieznis. Visi vītņotie savienojumi tiek fiksēti ar nagu laku. 
Šķiet, ka šie divi spararati ir vienādi, taču viens būs savienots ar virzuli, bet otrs ar spoles vārstu. Attiecīgi turētājs M3 skrūves veidā ir piestiprināts dažādos attālumos no centra. Virzulim turētājs atrodas tālāk no centra, vārstam - tuvāk centram. 
Tagad mēs izgatavojam vārstu un virzuļa piedziņu. Mēbeļu savienojuma plāksne bija ideāli piemērota vārstam. 
Virzulim kā sviru izmanto loga bloķēšanas paliktni. Atnāca kā ģimene. Mūžīgā slava tam, kurš izgudroja metrisko sistēmu. 
Samontēti diskdziņi. 
Viss ir uzstādīts uz dzinēja. Vītņoti savienojumi fiksēts ar laku. Šī ir virzuļa piedziņa. 
Vārstu piedziņa. Ņemiet vērā, ka virzuļa turētāja un vārsta pozīcijas atšķiras par 90 grādiem. Atkarībā no tā, kurā virzienā vārsta turētājs virza virzuļa turētāju, tas būs atkarīgs no tā, kādā virzienā griezīsies spararats. 
Tagad atliek savienot caurules. Tās ir silikona akvārija šļūtenes. Visas šļūtenes jānostiprina ar stiepli vai skavām.
Jāatzīmē, ka tas nav iekļauts drošības ventilis. Tāpēc jāievēro maksimāla piesardzība. 
Voila. Mēs ielejam ūdeni. Mēs to aizdedzinājām. Gaida, kamēr ūdens uzvārīsies. Sildīšanas laikā vārstam jābūt aizvērtā stāvoklī. 
Viss montāžas process un rezultāts video.
Raksts ar šādu nosaukumu publicēts žurnālā "Izgudrotājs un racionalizētājs" 1967. gada 7. nr. Tajā teikts, ka, ja tvaika dzinējs nebūtu nonācis aizmirstībā, bet turpinātu uzlaboties, tad šodien tas būtu ārpus konkurences.
Neskatoties uz straujo attīstību automobiļu rūpniecība un nogādājot iekšdedzes dzinēju (ICE) līdz šķietamajai pilnībai, tvaika dzinēja tēma joprojām atkal un atkal parādās dažādās publikācijās, cenšoties piesaistīt sabiedrības uzmanību. Kas to izraisīja?
Pirmkārt, neskatoties uz nopietnajiem trūkumiem, tvaika dzinējam ir ļoti labas priekšrocības, kādas nav nevienam citam cilvēcei zināmam dzinējam. Šī ir galvenā dizaina vienkāršība, uzticamība, izturība, zemas izmaksas, videi draudzīgums, bez trokšņa, augsta efektivitāte un daudz vairāk. Pat izcilais Einšteins ir teicis: "Pilnība nav tad, kad vairs nav ko pievienot, bet gan tad, kad vairs nav ko atņemt." Tvaika mašīnā viss ir tik funkcionāls, ka īsti nav ko atņemt. Mūsdienīgs iekšdedzes dzinējs gluži pretēji, tas ir tik "piebāzts" ar neskaitāmiem papildinājumiem un palīgmehānismi un ierīces, kurām, šķiet, vairs nav ko piebilst.
Bet tie visi ir nenozīmīgi sīkumi, salīdzinot ar to satiksmes dūmi ir kaitīgi visai dzīvībai uz mūsu planētas. Kad automašīnas bija greznība un ne katrs varēja atļauties tādu iegādāties, tad automašīnu joprojām bija maz un tās nevarēja nodarīt būtisku kaitējumu ne cilvēkiem, ne savvaļas dzīvniekiem. Šodien situācija ir mainījusies. Automašīna jau sen vairs nav greznība (lai gan ir ļoti dārgi un ekskluzīvi modeļi) un tā patiešām ir nepieciešamie līdzekļi kustība, diezgan pieņemama daudziem cilvēkiem ar vidējiem un pat ne īpaši vidējiem ienākumiem. Tas ir novedis pie tā, ka automašīnu skaits ar katru gadu pieaug arvien vairāk un līdz ar to kaitējums visam apkārtējam, no plkst. izplūdes gāzes, palielinās vairākas reizes. Tas ir īpaši pamanāms lielajās pilsētās un uz noslogotām lielceļiem. Vides aizstāvji skan trauksmi, visa dzīvība mirst no milzīgas automašīnu masas izplūdes gāzēm, tiek postītas ēkas, bojājas ceļa segums, gaisā karājas indīgas miglas mākoņi.
Dažas autobūves firmas aktīvi strādā pie šīs problēmas risināšanas un cenšas radīt videi draudzīgu tīrs auto, vai vismaz samazināt iekšdedzes dzinēju izplūdes gāzu radītos bojājumus. Tomēr visi šie mēģinājumi ir neefektīvi. Tikmēr tvaika dzinēja izmantošana ieslēgta modernas automašīnas, tās mūsdienu interpretācijā, ļautu pilnībā un salīdzinoši īsā laikā atrisināt ekoloģijas problēmu.
Vēl pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados vienā no žurnāla Youth Technique numuriem tika publicēts raksts “Atkal tvaiks”, kurā aplūkota arī tvaika dzinēja izmantošanas perspektīva autotransportā. Šajā rakstā tika minēts vācu izgudrotājs, kurš pārveidoja savu Volkswagen Beetle ar tvaika dzinēju. 
Tas izslēdzās unikāla automašīna ar pārsteidzošu tehniskās specifikācijas. Tradicionālā, lielgabarīta tvaika katla vietā izgudrotājs uzstādīja kompaktu ierīci, kas atgādina a auto radiators. Gāzes dzinējs"Volkswagen" ir pārtaisīts, dažas detaļas pastiprinātas. Lai ražotu tvaiku, šķidrumu degvielas sprauslas. Aizdedze tika veikta, izmantojot kvēlsveces. Bija nepieciešamas 5-7 minūtes, lai uzsildītu un sasniegtu darba tvaika spiedienu 70 atmosfēru. Dzinēja jauda bija 40 ZS, kļuva par 240 ZS. Automašīna varēja iedarbināties tik gludi, ka nebija iespējams noteikt kustības sākuma brīdi, vai arī tā varēja “lēkt” tik strauji, ka gumija uz riteņiem to neizturēja. Pilnībā uz priekšu, vadītājs var viegli pārslēgt tvaika sviru uz pilnu otrādi. Profesionāls jaunu automašīnu testa braucējs pēc braukšanas ar tvaika dzinēju Volkswagen uzrakstīja entuziasma pilnu apskatu, kurā apgalvoja, ka daudzām automašīnām piešķīris īpašību; vienmērīga gaita, kluss, griezes moments un tā tālāk, taču tikai pēc braukšanas ar tvaika mašīnu es patiesi novērtēju šīs īpašības.
Piemēru, kā amatnieki radītu paštaisītus tvaika vagonus, nav tik daudz, taču arī mūsdienās joprojām ir savās īpašībās unikālas tvaika mašīnas piekritēji, un šī raksta autors ir viens no tiem. Kas mūs piesaista aizmirstajā tvaika dzinējā? Pirmkārt, tā ārkārtēja vienkāršība un uzticamība. Viens anglis 40 gadus vadīja tvaika mašīnu un visu šo laiku ne reizi neieskatījās dzinējā. Kurš no mūsdienīgi autovadītāji var lepoties ar to pašu? Turklāt, un tas mūsdienās ir ļoti svarīgi, tvaika dzinējs var darboties ar gandrīz jebkuru, lētāko degvielu un tajā pašā laikā nekaitē videi, jo degviela sadeg speciālā krāsnī, pilnībā sadedzina un ir nav kaitīgu atkritumu. Kāpēc iekšdedzes dzinēja izplūdes gāzes ir kaitīgas? vidi? Jo degviela nesadeg līdz galam un kopā ar gāzēm izsmidzinātā, aerosola veidā gaisā tiek izmestas degvielas atliekas. Šīs taukainās eļļas mikrodaļiņas nosēžas uz cilvēku plaušām un visām dzīvajām būtnēm, uz bruģis, uz augiem. uz mājām, un uz visapkārt, pārklājot ar blīvu, eļļainu plēvi, kas iznīcina visu dzīvo.
Savulaik tvaika dzinēji tika atmesti par labu iekšdedzes dzinējam, jo, neskatoties uz visiem tā trūkumiem, iekšdedzes dzinējs bija daudz kompaktāks, un tas bija ļoti svarīgi, un tas bija autotransports, jo tvaika lokomotīves tika izmantotas ilgu laiku dzelzceļi un arī tvaika laivas. Pie vainas bija lielgabarīta tvaika katli.
Mūsdienu tehnoloģijas ļauj viegli novērst vecos tvaika dzinēja trūkumus un izveidot kompaktu, ekonomisku, vienkāršu un uzticams dzinējs, kas var aizstāt sarežģīto un dārgo iekšdedzes dzinēju. Piemēram, bijušo tvaika katlu var nomainīt pret kompaktu siltummaini, auto radiatora izmērā. Degviela var būt zemas kvalitātes šķidrā degviela vai gāze. Mēs visi zinām, ka tvaika lokomotīves kustības laikā izdala diezgan skaļu "dvesmu", ko pavada karsta tvaika nūju izdalīšanās. Arī šis trūkums ir viegli novēršams. Izplūdes tvaikus ir lietderīgi nosūtīt ūdens padeves sildīšanai, ūdens tvertnēs, kas ievērojami ietaupīs degvielas patēriņu, un vienlaikus izlīdzinās tvaika pulsāciju, nodrošinot vienmērīgāku strūklas izeju, kas ievērojami samazinās troksni.
