Вторым было увеличение КПД двигателя.
Переход к многоцелевым паровым двигателям был осуществлён Томасом Ньюкоменом, кузнецом по профессии, который представил совершенно новый вид двигателя — «атмосферный паровой двигатель». Предыдущие двигатели были эффективным сочетанием в одном аппарате паровых поршней и насоса. Ньюкомен разделил эти компоненты и добавил отдельный котёл и конденсатор в качестве компенсации. Поршень двигался вверх-вниз подобно кивающему головой ослику, тем самым двигая трос, который мог быть соединён. со всем чем угодно. Ещё один инженер, которого следует здесь упомянуть, это Джон Смитон, который масштабировал устройство Ньюкомена до более крупных размеров.
И вот наконец, мы и добрались до Джеймса Уатта. Какой бы славы он не заслужил, ясно что его слава зиждиться на плечах множества атлантов. Даже если он и смог бы изобрести паровой двигатель сам, но всё дело в том, что он этого не делал. Его дед был математиком (похоже что в истории развития парового двигателя было много математиков) и Уатт унаследовал его способности. Он проводил множество экспериментов и делал количественные измерения, что само по себе было относительно новой идеей. Он выяснил, как тепло передается через различные детали двигателя и сколько потребуется угля, чтобы вскипятить заданной количество воды. И он понял, что ключ к увеличению эффективности лежит в контроле над ненужными потерями тепла. Больше всего потерь происходило в цилиндре, в котором двигает поршень, температура которого постоянно меняется. Уатт понял, что температура цилиндра должна равняться температуре входящего в него пара — но как можно такого добиться? Ответ на который он случайна наткнулся был прост и изящен: Я собрался на прогулку в погожий субботний день. Я дошёл до конца Шерлот-стрит и прошёл мимо старой прачечной. В этот момент я думал над машиной и подошёл к дому пастуха, когда у меня возникла мысль о том, что поскольку пар является упругим телом, то он стремится заполнить вакуум, и если сделать соединение между цилиндром и устройством выхлопа, то он будет стремится в него и где сможет конденсироваться, не остужая цилиндр. Не успел я дойти до Гольфхауза, как у меня уже сложилось полное представление.
Придумать такое было очень просто — охлаждать пар не в цилиндре, а где-нибудь ещё. Кроме того это настолько улучшило эффективность машины, что в течении следующих нескольких лет, единственные паровые двигатели, которые хотели устанавливать, были паровые двигатели Уатта и его финансового партнёра Болтона. Двигатели Болтна-и-Уатта монополизировали рынок. Их конструкция не претерпела значительных изменений и улучшений. Или, если быть точнее, поздние «улучшения» вытеснил двигатель совершенно другой конструкции, где в качестве топлива использовался уголь или нефть. Паровой двигатель достиг вершины своей эволюции и был вытеснен, по сути совершенно новым типом двигателя.
В ретроспективе, эпоха паровых двигателей наступила во времена Сэйвери, когда способность создавать практичные машины совпала с подлинной в них потребностью и индустрией, которая могла за них заплатить и в результате получить больше прибыли. Добавьте к этому трезвый взгляд бизнесмена, способного оценивать ситуацию, использовать её с выгодой а так же привлечь инвесторов и сдвинуть идею с мёртвой точки, и в результате паровой двигатель заработает как. поезд.
Как ни странно, прежде чем большинство людей осознало наступление эпохи парового двигателя, она уже закончилась, и в результате остался один победитель. Другие конкуренты остались за бортом. Вот почему Уатт досталось столь много славы и почему в конечном счёте он её заслуживает. Он так же заслуживает уважения за свои систематические количественные эксперименты, внимание к самой теории парового двигателя и разработки его концепции, но не как его изобретатель.
И уж, конечно не за то, что будучи ребёнком наблюдал за кипящим чайником.
Краткая история развития парового двигателя Болтона-и-Уатта по существу является эволюционной: выживала наиболее приспособленная конструкция, а все остальные были вытеснены и исчезли из истории. |