Motoarele

1. MOTOARE CU ABURI

Energia aburilor inca mai asigura o mare parte din energia folosita in prezent.Chiar si cele mai avansate reactoare nucleare sunt doar simple surse decaldura care transforma apa in aburi.

Prima masina cu aburi a fost inventata in secolul I e. n. de catre inginerul grec Heron din Alexandria. O sfera goala pe dinauntru era pivotata pe doua tuburi prin care treceau aburii dintr-un mic fierbator. Aburii umpleau sfera si ieseau prin tevi dispuse in parti opuse ale acesteia. Jeturile de aburi care tasneau determinau sfera sa se roteasca o Totusi ,in ciuda faptului ca era o inventie interesanta , masina nu servea unui scop util. Prima masina cu aburi cu utilitate practica a fost inventata in 1698 de un inginer englez pe nume Tomas Savery. Aburul dintr-o camera era racit pana se condensa si forma o cantitate mica de apa. Reducerea mare a volumului producea un vid partial,care era folosit pentru a absorbi apa din minele de carbuni.

Forta pistonului

La masina inventatade inginerul englez Tomas Newcomen , in jurul anului 1710 aburii impingeau un piston in sus printr-un cilindru. Apoi cilindrul era racit pentru a condensa aburii ,si pistonul era tras in jos. Condensarea aburilor reducea presiunea din cilindru, astfel incat presiunea atmosferica era suficienta pentru a impinge pistonul in jos.Din acest motiv , Newcomen isi numea masina cu aburi ``atmosferica`. Ea era folosita pentru a pune in functiune pompe de mina. Desi s-a dovedit mult mai eficienta decat sistemul lui Savery, masinalui Newcomen era extrem de inceata si ineficace o Aceasta pentru ca dupa racire cilindrul trebuia incalzit pentru a produce din nou aburi necesari care sa impinga pistonul in sus.Altfel aburiii s-ar fi condensat instantaneu.

Masina lui Watt

Cel care a rezolvat aceasta problema a fost inginerul scotian JamesWatt o La masina sa inventata in 1769 ,aburii treceau intr-o camera separata pentru condensare o Deoarece cilindrul nu era incalzit si racit alternativ ,pierderile de caldura ale masinii erau relativ scazute.De asemenea ,masina lui Watt era mai rapida ,pentru ca puteau admite mai multi aburiin cilindru odata ce pistonul se intorcea in pozitia initiala.Aceasta si alte imbunatatiri concepute de Watt au facut ca masina cu aburi sa poata fi folosita intr-o gama larga de aplicatii. In perioada victoriana ,locomotive cu aburi puternice revolutionasera deja calatoria pe uscat.Masinile cu aburi au facut posibile sitiparirea ziarelor ,torsul si tesutul textilelor si actionarea masinilorde spalat in ``spalatoriile cu aburi`` o Masinile cu aburi puneau in miscare caruselele ,iar unii fermieri foloseau energia de abur pentrua ara pamantul. Antreprenorii de curatatorii aveau aspiratoare cu aburi , si la cele mai bune frizerii din orase existau chiar si perii pentru masarea capului actionate de aburi

Miscarea rotativa

Miscarea primelor masini cu aburi produceau o miscare alternativa (de `` du-te-vino``) prin intermediul pistoanelor care se deplasauin cilindrii o Aceasta miscare a putut apoi sa fie transformata in miscare rotativa prin mijloace mecanice. Turbinele cu aburi produc miscarea rotativa nemijlocit prin forta aburilor.Mai multi inventatori au experimentat cu turbine cu aburi in anii 1800, insa abia in anul 1884 a aparut un model eficient si manevrabi, inventat de inginerul englez Charles Parsons. La cativa ani de la inventie turbinele Parsons erau folosite la propulsarea vaselor si actionarea generatoarelor.

Transformarea energiei

Masinile cu aburi si turbinele transforma caldura in energie. Laambele caldura produsa de combustibil este folosita la fierberea deapa, obtinandu-se un volum de aburi de 1600 de ori mai mare, iar aburii comprimati provoaca miscare. La motoarele cu piston aburii se dilata intr-un cilindru ,impingand un piston.La turbinele cu aburi, aburii care se dilata actioneza rotoare. In ambele cazuri , aburii pierd energie termica. Masinile cu aburi si turbinele sunt exemple de motoare cu ardere externa ,deoarece caldura se aplica in afara sectorului de lucru , de obicei prin combustie-arderea combustibililor. Aburii sunt creati in fierbatoare prin arderea petrolului sau a carbunilor. In centralele nucleare caldura este produsa prin reactii nucleare.