Jenis Mesin Steam

Skim enjin stim pertama di mana revolusi perindustrian didasarkan. Sumber: TICO1516-JEJITH, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Perbezaan Jenis Mesin Steam Mereka telah mengalami banyak perubahan sepanjang sejarah. Pada asasnya, mereka adalah enjin pembakaran luaran yang menukarkan tenaga terma wap air ke dalam tenaga mekanikal. 

Mereka telah digunakan untuk meningkatkan bom, lokomotif, kapal dan traktor, yang penting untuk Revolusi Perindustrian. Pada masa ini, mereka digunakan untuk penjanaan kuasa elektrik menggunakan turbin stim.

Enjin stim terdiri daripada dandang yang digunakan untuk mendidih air dan menghasilkan wap. Steam mengembang dan menolak omboh atau turbin, yang pergerakannya melakukan kerja mengubah roda atau mempromosikan jentera lain.

Mesin stim pertama direka oleh Herón de Alejandría pada abad pertama dan dinamakan Eolipila. Ia terdiri daripada sfera berongga yang disambungkan ke dandang yang mana dua tiub melengkung dilampirkan. Sfera penuh dengan air yang direbus, menyebabkan stim diusir oleh tiub pada kelajuan tinggi, berputar bola.

Walaupun Eolipila tidak mempunyai tujuan praktikal, ia pasti mewakili pelaksanaan pertama stim sebagai sumber pendorong.

Walau bagaimanapun, kebanyakan sistem yang menggunakan stim boleh dibahagikan kepada dua jenis: mesin omboh dan turbin stim. 

Jenis utama mesin stim

1. Mesin Piston

Mesin Piston Gunakan wap bertekanan. Melalui piston kesan berganda, stim bertekanan secara bergantian memasuki setiap sisi, sementara di sisi lain ia dibebaskan atau dihantar ke kondensor.

Tenaga diserap oleh bar gelongsor gelongsor melawan stim. Batang ini, pada gilirannya, mengaktifkan rod penyambung yang disambungkan ke engkol untuk menukar pergerakan alternatif ke dalam gerakan berputar.

Boleh melayani anda: 14 ciri cemerlang yang paling penting

Di samping itu, engkol lain digunakan untuk bertindak gear injap, biasanya melalui mekanisme yang membolehkan pelaburan pergerakan putar.

Apabila sepasang piston efek ganda digunakan, pendahuluan engkol dipindahkan pada sudut 90 darjah. Ini memastikan bahawa enjin akan sentiasa berfungsi, tidak kira apa kedudukannya engkol.

2. Enjin pengembangan berganda

Satu lagi jenis mesin stim menggunakan beberapa silinder tindakan mudah yang meningkatkan diameter dan pergerakannya secara progresif. Wap tekanan tinggi dandang digunakan untuk meningkatkan omboh diameter yang lebih kecil.

Dalam pergerakan menaik, stim yang diperluas sebahagiannya dikendalikan dalam silinder kedua yang memulakan pergerakan menurunnya. Ini menjana pengembangan tambahan tekanan yang agak tinggi yang dikeluarkan pada kamera pertama.

Juga, ruang pertengahan melepaskan ke ruang akhir, yang seterusnya dibebaskan kepada kondensor. Pengubahsuaian jenis motor ini, menggabungkan dua piston yang lebih kecil di kamera terakhir.

Perkembangan jenis motor ini penting untuk digunakan dalam kapal stim, sejak kondensor, pulih sedikit kuasa, menjadikan stim lagi ke dalam air untuk digunakan semula di dandang.

Mesin stim terestrial dapat membuang banyak stim mereka dan mengisi menara air tawar, tetapi di laut ini tidak mungkin.

Sebelum dan semasa Perang Dunia II, enjin pengembangan digunakan dalam kenderaan laut yang tidak perlu pergi dengan kelajuan tinggi. Walau bagaimanapun, apabila lebih banyak kelajuan diperlukan, ia digantikan oleh turbin stim.

Boleh melayani anda: pembolehubah (pengaturcaraan): ciri, jenis, contoh

3. Motor uniflow, atau aliran seragam

Satu lagi jenis omboh adalah enjin uniflow, atau aliran seragam. Enjin jenis ini menggunakan stim yang hanya mengalir ke satu arah di setiap separuh silinder.

Kecekapan terma dicapai dengan mempunyai kecerunan suhu di sepanjang silinder. Wap selalu memasuki hujung panas silinder dan keluar dari bukaan di tengah -tengah sejuk.

Ini diterjemahkan ke dalam pemanasan relatif dan penyejukan dinding silinder.

Dalam enjin uniflow, kemasukan stim biasanya dikawal oleh injap rod (yang berfungsi serupa dengan yang digunakan dalam enjin pembakaran dalaman) yang dikendalikan oleh camshaft.

Injap input terbuka untuk mengakui stim apabila jumlah pengembangan minimum dicapai pada permulaan pergerakan.

Pada saat tertentu dalam kembalinya engkol, stim masuk dan pintu masuk bushing ditutup, yang membolehkan pengembangan berterusan stim, mengendalikan omboh.

Pada akhir pergerakan, omboh akan menemui cincin lubang ekzos di sekitar pusat silinder.

Lubang -lubang ini disambungkan ke pemeluwap, menurunkan tekanan di dalam ruang dan menyebabkan pelepasan cepat. Putaran berterusan engkol adalah apa yang bergerak ke omboh.

4. Turbin stim

Turbin wap kuasa tinggi menggunakan satu siri cakera berputar yang mengandungi sejenis bilah jenis kipas di pinggirnya. Cakera mudah alih atau pemutar ini bergantian dengan cincin pegun atau stator, ditetapkan ke struktur turbin untuk mengalihkan aliran stim.

Ia boleh melayani anda: Thermometer: Bahagian dan Fungsi Utama

Oleh kerana kelajuan operasi yang tinggi, turbin tersebut biasanya disambungkan ke gear pengurangan untuk memacu mekanisme lain, seperti kipas kapal.

Turbin stim lebih tahan lama dan memerlukan penyelenggaraan yang kurang daripada mesin omboh. Mereka juga menghasilkan daya putaran yang lebih lembut pada paksi output mereka, yang menyumbang kepada penyelenggaraan yang lebih rendah dan keperluan memakai yang lebih rendah.

Penggunaan utama turbin stim adalah di stesen penjanaan elektrik, di mana kelajuan operasi yang tinggi adalah kelebihan dan jumlah relatifnya tidak merugikan.

Mereka juga digunakan di kapal laut, mempromosikan kapal besar dan kapal selam. Secara praktikal, semua loji kuasa nuklear menjana elektrik dengan pemanasan air dan turbin stim memakan.

5. Enjin pendorong

Terdapat enjin pendorong bawah air yang menggunakan wap tekanan tinggi untuk menarik air melalui tembakan di depan, dan mengusirnya dengan kelajuan tinggi dari belakang.

Apabila stim mengalir di dalam air, gelombang kejutan dicipta yang mengeluarkan air di belakang.

Untuk meningkatkan kecekapan enjin, ini menarik udara melalui sesak nafas di hadapan jet stim, yang menghasilkan gelembung udara dan mengubah cara stim dicampur dengan air.

Rujukan

1. Bagaimana enjin stim berfungsi. Pulih dari sains.Howstuffwork.com.
2. Enjin stim. Pulih dari Newworldyclopedia.org.