В каком году был изобретен первый паровой двигатель
Паровая машина Уатта
Главным двигателем в разных отраслях производства веками оставалось водяное колесо. Но этот двигатель требовал располагать предприятия у рек и для запуска нуждался в дорогостоящих подготовительных работах. Мощность водяных колёс, зависевшую от силы реки, было трудно контролировать: ведь как в засуху, так и при наводнении — двигатель мог встать. Нужда в мощном, дешёвом, легкоуправляемом двигателе, который можно установить в любом месте, привела к созданию паровых машин.
История изобретения парового двигателя
Упоминание о первых паровых машинах датировано первым столетием нашей эры. Устройство, описано Героном Александрийским ‒ пар выходил из сопл, закреплённых на шаре, и приводил в движение двигатель.
Правда, настоящая паровая турбина появилась в Египте в 16 веке. Ее изобрел араб Таги-аль-Диноме.
Подобную машину построил 1629 году итальянский инженер Джованни Бранка. То есть, как только в обществе наступило экономическое благополучие и возникла необходимость в данном механизме, его тот час же изобрели.
В конце 17 века были созданы ещё две модели: в Испании двигатель сконструировал Аянс де Бомонт, а в Англии Эдвард Сомерсет в 1663 году установил паровую установку для закачки воды в Большую башню замка Реглан. Но все проекты быстро сворачивались и забывались. Тогда, как впрочем, и сейчас все новое не воспринималось большинством, и деньги на разработку никто давать не решался.
Паровой котёл создал француз Дени Папен. Он же изобрёл и предохранительный клапан для стравливания избыточного давления. Дело в том, что высокое давление, создаваемое паром, приводило к частым взрывам.
Кстати, в то же время появилось и расхожее выражение: «выпустить пар», которое означало ‒ успокоить нервы, пошумев на окружающих, без сноса собственного котелка и без жертв среди мирного населения.
Но на этом история паровых двигателей не прервалась. Англичанин Томас Ньюкомен в 1712 году сделал шахтный насос для подачи воды на верх. Двигатель Ньюкомена стал пользоваться спросом, с его массового выпуска началась английская промышленная революция.
В России первую паровую машину в 1763 году спроектировал И.И.Ползунов. С ее помощью приводились в действие воздуходувные меха на заводах.
А француз Николас-Йозеф Куньо шесть лет спустя сконструировал первую паровую телегу. Она приводила в движение сельскохозяйственные механизмы.
А в 1788 году Джон Фитч построил пароход, который вмещал 30 человек, и шел со скоростью до 12 километров в час.
В 1804 году на металлургическом заводе в Южном Уэльсе был испытан первый железнодорожный паровой поезд, его построил Ричард Тревитик.
Изобретения Дени Папена
Дени Папен был по образованию медиком. Родившись во Франции, в 1675 году он переехал в Англию. Он известен многими своими изобретениями. Одним из них является скороварка, которую называли «Папенов котел».
Ему удалось выявить зависимость между двумя явлениями, а именно температурой кипения жидкости (воды) и появляющимся давлением. Благодаря этому он создал герметичный котел, внутри которого давление было повышено, из-за чего вода закипала позже обычного и повышалась температура обработки помещенных в него продуктов. Таким образом увеличивалась скорость приготовления пищи.
В 1674 году медик-изобретатель создал пороховой двигатель. Его работа заключалась в том, что при возгорании пороха в цилиндре перемещался поршень. В цилиндре образовывался слабый вакуум, и атмосферное давление возвращало поршень на место. Образующиеся при этом газообразные элементы выходили через клапан, а оставшиеся охлаждались.
К 1698 году Папену удалось создать по такому же принципу агрегат, работающий не на порохе, а на воде. Таким образом, первая паровая машина была создана. Несмотря на существенный прогресс, к которому могла привести идея, существенной выгоды она своему изобретателю не принесла. Связано это было с тем, что ранее другой механик, Сейвери, уже запатентовал паровой насос, а другого применения для подобных агрегатов к этому времени еще не придумали.
Дени Папен умер в Лондоне в 1714. Несмотря на то, что первая паровая машина была изобретена им, он покинул этот мир в нужде и одиночестве.
Читайте также
Изобретение иероглифов
Изобретение иероглифов Почему мы, читая какой-нибудь иностранный рассказ, роман или историческое повествование, понимаем, что это не русское произведение? Потому что об этом говорят иностранные имена литературных героев, иностранные названия местности или растений в
Тайны русского «парового катка» на Берлин
Тайны русского «парового катка» на Берлин К концу октября 1914 года германское командование осознало, что война приняла затяжной характер. Считая, что русская армия слабее английской и французской, оно постепенно начало перебрасывать силы на Восточный фронт,
ИЗОБРЕТЕНИЕ КНИГОПЕЧАТАНИЯ
ИЗОБРЕТЕНИЕ КНИГОПЕЧАТАНИЯ Иоганн ГутенбергЗначение этого изобретения трудно переоценить. Широкое распространение знаний, к которому вело изобретение печатной книги, неимоверно ускорило развитие человечества. Прогресс наступил во всех областях деятельности
ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕФОНА
ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕФОНА Так выглядел один из первых телефоновТелефон — это изобретение, которое изменило быт, привычки, восприятие действительности всего человечества. Аппарат позволил по-иному оценить расстояния, способствуя быстрому распространению информации.
ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО
ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО Радиоприемник Попова (1895 г.)Один из самых известных примеров спора о научно-техническом приоритете является вековой спор между Россией и остальным миром по поводу изобретения радио. Надо сказать, что радио — первое техническое средство, пригодное для
5.8. Изобретение колеса
5.8. Изобретение колеса 7. Колесо и повозка были изобретены еще в эпоху индоевропейского единства, т. е. на первоначальной территории среднестоговской культуры. Это следует из того очевидного факта, что колесо было хорошо известно уже в период индоевропейского единства.
«Пятое изобретение» Поднебесной
«Пятое изобретение» Поднебесной Качество китайского фарфора проверяется каплей воды С Поднебесной принято связывать «четыре великих изобретения». Это компас, порох, бумага, книгопечатание. Но когда речь доходит до прикладного искусства, нельзя не вспомнить о пятом
Изобретение традиции
Изобретение традиции В своей влиятельной работе Эрик Хобсбаум и Теренс Рейнджер (Hobsbawm and Ranger 1983; см. также: Хобсбаум 1998) рассмотрели множество случаев «изобретения» национальных «традиций» элитами, занимавшимися государственным строительством. Например, новые
Изобретение карманных часов
Изобретение карманных часов Кто бы ни был изобретателем колесных часов с тормозом, изобретение это само по себе представляет собою громадный шаг вперед; ведь оно дало возможность изготовлять часы, во-первых, независящие от таких ненадежных факторов, как температура и
Изобретение маятника
Изобретение маятника Часто малозначащие события влекут за собой крупные последствия. Так и в часовом деле: незначительному событию суждено было дать толчок и способствовать значительному прогрессу в устройстве больших стенных часов.Итальянский астроном Галилей в один
Ошибка
У парохода Папена был следующий принцип работы. На дно цилиндра необходимо было залить небольшое количество воды. Под самим цилиндром располагалась жаровня, которая служила для нагревания жидкости. Когда вода начинала кипеть, образующийся пар, расширяясь, поднимал поршень. Из пространства над поршнем через специально оборудованный клапан выталкивался воздух. После того как вода закипала и начинал валить пар, необходимо было убрать жаровню, закрыть клапан, чтобы удалить воздух, и при помощи прохладной воды охладить стенки цилиндра. Благодаря таким действиям пар, находившийся в цилиндре, конденсировался, под поршнем образовывалось разрежение, и благодаря силе атмосферного давления поршень вновь возвращался на свое первоначальное место. Во время его движения вниз и совершалась полезная работа. Однако КПД паровой машины Папена был отрицательным. Двигатель парохода был крайне неэкономичен. А главное, он был слишком сложным и неудобным в эксплуатации. Поэтому изобретение Папена не имело будущего уже с самого начала.
Век пара
К середине XIX столетия всю промышленность «двигал пар». Теперь все, от тканей до пушек, производили с помощью паровых машин. Паровозы тянули поезда; даже оборудование для строительства железных дорог оснащалось паровыми двигателями. И на море парус постепенно сдавал свои позиции паровой машине.
Однако промышленная революция заключалась не только в изменении технологии производства, хотя это и было важно. Строительство новых машин и фабрик требовало денег, которые надо было заплатить задолго до того, как фабрики начнут приносить прибыль. Точно так же, как Уатту для финансовой поддержки его замыслов был нужен Болтон, для успеха промышленной революции нужны были богатые люди, готовые вложить свои деньги в дело.
Промышленная революция стала также революцией капиталистической. Начали основываться компании, банки поспешили вкладывать деньги в промышленность, появились деловые люди, зарабатывающие на жизнь тем, что сводили вместе научные идеи и капиталы.
Французский военный инженер Жозеф Кюньо построил повозку, приводимую в движение паром, около 1771 года. Она могла ехать со скоростью 3,6 км/ч и при этом везти четырех человек.
Победители и проигравшие
А что же стало с простыми людьми, которые не были ни изобретателями, ни банкирами, ни капиталистами? Паровой двигатель изменил жизнь многих из них. В XVIII веке ткани, например, производились в небольших мастерских на оборудовании, приводившемся в движение вручную. Очень часто в мастерской работала одна семья. На новых фабриках ткани стали делать на станках, работающих от парового двигателя. Работа была несложная и не требовала большого умения, поэтому рабочих-мужчин заменили женщины и даже дети.
Появилось много новых рабочих мест, но труд на фабриках был изматывающим и монотонным. Люди начали стекаться в большие промышленные города, где им приходилось жить в ужасной тесноте и дышать отравленным воздухом, потому что фабричные трубы изрыгали тучи дыма и копоти. В то же время промышленности требовалось все больше и больше угля, шахтерам приходилось опускаться все глубже под землю, и их труд становился все опаснее.
На смену пару
Эпоха паровых машин закончилась в 50-х годах нашего века. Она длилась больше 150 лет. Сегодня промышленность работает на электричестве. Больше нет пароходов, а топливом для машин и поездов служит нефть. Но огромные изменения, происшедшие за последние два века, были начаты Джеймсом Уаттом и его паровым двигателем.
Не все эти изменения были к лучшему. Соперничество между промышленными державами привело в XX веке к двум мировым войнам. До сих пор существует гигантская пропасть между промышленно развитыми странами и остальным миром. Миллионы людей, работающих на фабриках, хотели бы иметь возможность зарабатывать себе на жизнь как-нибудь по-другому. Когда Джеймс Уатт усовершенствовал двигатель Ньюкомена, он положил начало тем изменениям, что неузнаваемо преобразили облик мира.
Участь паровых машин
Если паромобили были столь удобны и хороши, почему же именно автомобили с ДВС сумели занять нишу в автомобильной среде?
Дело в том, что двигатель на пару имел весьма сложную автоматику и множество всяческих дополняющих друг друга агрегатов. При этом его изготовление выходило дороже, а КПД он выдавал меньший.
Еще одним минусом стал его большой размер, в частности – бак с запасом воды. Про экологичность тогда еще никто не задумывался, в итоге паровая машина оказалась постепенно вытеснена с рынка более дешевыми автомобилями с ДВС.
Появление первого автомобиля в России
Первым автомобилем, появившимся в России, был агрегат иностранного производства. Машина была привезена Василием Навороцким в 1891 г. и называлась «Панар-Левассор». Французский аппарат пробудил огромный интерес к автомобилестроению в России.
Затем автомобиль марки Motorwagen появился в Санкт-Петербурге. Он был привезен для личного использования А.Жиргалевым. Являлся первым бензиновым авто в Питере. Данное событие произошло в 1885 году. Москвичи познакомились с самоходными агрегатами только в 1899.
Машину Фрезе и Яковлева принято считать первым российским автомобилем
Проектировка и постройка первого Российского автомобиля происходила на рубеже 80-х годов 19 века. В 1886 известная Санкт-Петербургская компания «Фрезе и Ко» показала свою машину. Это была двухместная повозка, оснащенная бензиновым ДВС.
Сначала было налажено производство кузовов, а затем завод Е.Яковлева запустил серийное производство силовых агрегатов, используемых в данном автомобиле.
Машина практически ничем не отличалась от зарубежных аналогов, однако стоит отметить инновационные решения русских изобретателей:
- создание складной тканевой крыши;
- установка резиновых ремней для передачи крутящего момента;
- реализация передней подвески с помощью рессор.
Мощностные характеристики силовой установки довольно высокие — мощность двигателя составляла 2 лошадиные силы. Автомобиль мог разогнаться до 22 километров в час. Запас хода был огромен — автомобиль мог проехать на одном баке 150 километров.
Электромобили также набирали популярность. Ипполит Романов создал первый российский электрокар. Автомобиль имел максимальную скорость 37 километрам в час. Его вес составлял всего 750кг, к слову, половину весил только аккумулятор. К сожалению, автомобиль был одноразовым: запас хода составлял всего 65 километров. В серийное производство машина так и не поступила.
Самым популярным русским автомобилем начала XX века был «Руссо-Балт К12». Его производство началось в 1908 году. Серийное производство было налажено в Питере и Риге. Выпуск автомобилей был остановлен в 1926 г. Основные части двигателей отливались из алюминиевого сплава. Максимальная мощность силовой установки составляла 20 лошадиных сил, чего вполне хватало для передвижения 4-х человек. Мотор оборудован сифонной системой охлаждения. Коробка передач была установлена отдельно от движка, она соединялась с колесами с помощью кардана. Машина была очень тяжелой — ее вес составлял 1,2 тонны.
Руссо-Балт К12/20 оснащен двигателем, мощность которого составляет 20 лошадиных сил. Это полноценный автомобиль, он выгодно отличается наличием тканевой крыши
Технические характеристики автомобиля:
- мотор – рядный, 4-х цилиндровый, 2,2-литровый, с нижним расположением клапанов;
- мощность – 12 лошадиных сил на 1500 оборотах;
- КПП – механическая, на три ступени;
- рама – лонжеронная;
- тормоза – барабанные, задние;
- подвеска – рессорная, зависимая;
- максимальная скорость – 50 км/ч;
- кузов – открытый, 4-х местный.
Активное развитие автомобилестроения началось в 30-40х годах XX века. Тогда были созданы легендарные машины, которые и положили начало эпохи автомобильного транспорта. Стоит отметить заслуги изобретателей: если бы не их разработки, возможно, сейчас не было бы тех автомобилей, которые мы эксплуатируем каждый день.
