كيفية عمل محرك البخار

في هذا التقرير نتحدث عن عمل المحرك البخاري ، حيث أن المادة الخام للمحرك البخاري تعود إلى اكتشاف أول مادة أولية للمحرك البخاري الأيوليبيل للمخترع اليوناني هيرو الإسكندرية في القرن الأول الميلادي ، من صنعها باستخدام كرة فارغة وربطها بزوج من الأنابيب من الأسفل ، وبعد ذلك يتم تسخين الأنابيب من الأسفل.

الأمر الذي أدى إلى إنتاج البخار ، والذي عمل بسرعة على نقل الأنابيب باتجاه الكرة ، وعمل أيضًا على إزالة أنبوبين آخرين من سطح الكرة ، حيث ساهموا في تصريف البخار الذي وصل إليها ، والذي بدوره نتج عن الكرة تتحرك بطريقة دورانية ، وعلى الرغم من أن هذه هي أول مادة خام معروفة بتحويل البخار إلى حركة دورانية ، إلا أنها لم تستخدم لأغراض عملية حتى القرن السابع عشر.

كيف يعمل المحرك البخاري؟

يمكننا التعرف على طريقة استخدام المحرك البخاري في صناعة أعمال القاطرة كمثال وذلك للتعرف على طريقة عمل المحرك البخاري بشكل عام ، وهي كالتالي ، المحرك البخاري في القاطرة يتكون من أكثر من محرك. الجزء الأساسي وهو: المرجل (خزان المياه) ، والصمام المنزلق ، والأسطوانة ، وخزان البخار ، والمكبس ، وعجلة القيادة.

يتم حرق الفحم في صندوق الاحتراق الموجود في الغلاية والذي بدوره يعمل على رفع درجة حرارة الغلاية لتسخين الماء ، ويبدأ البخار في التكون ، عندما يصل الماء لدرجة الغليان ، يبدأ بخار الماء في التمدد بعد ذلك ، ثم ينتقل عبر الأنابيب ، ويتجه البخار باتجاه خزان البخار ، ويعمل الصمام الانزلاقي على التحكم في حركة البخار باتجاه الأسطوانة ، بحيث ينتج البخار طاقة ضغط تدفع المكبس ، والتي بدورها تتسبب في التوجيه عجلة للدوران ، ونتيجة لذلك تتحرك القاطرة.

صناعة المحركات البخارية

حصل العالم توماس سافري على براءة اختراع في صناعة المحرك البخاري ، حيث صنع مضخة لتسهيل ضخ المياه باستخدام البخار عام 1698 م ، لأن الناس كانوا يستخدمون طريقة مكلفة وبطيئة للغاية لاستخراج المياه ، فقد اعتمدوا عند استخدام مجموعة دلاء تعمل بنظام بكرة تديرها الخيول ، كانت الخيول بحاجة إلى قدر كبير من الرعاية الطبية والتغذية بالإضافة إلى ضرورة توفير مكان للإقامة.

لذلك اخترع توماس المضخة لتسهيل الأمر على الناس ، وكانت المضخة عبارة عن محرك يقوم بتسخين المياه وتجميع البخار الناتج في خزان ، ثم يقوم بتوليد فراغ عن طريق عزل الخزان عن مصدر البخار ، وتكثيفه في من أجل سحب الماء ، وعلى الرغم من نجاح ذلك الاختراع ، إلا أنه كان يعاني من بعض السلبيات ، حيث أن هذا الاختراع لا يمكنه سحب الماء إلا من الأعماق الضحلة ، وكان ضغط البخار المتكون في الخزان يطرد الماء الذي تم منسحب.

تطوير المحرك البخاري

يرجع الفضل في تطوير المحرك البخاري الذي سيعمل عمليًا إلى جيمس وات ، الذي أحضر محركًا بخاريًا في عام 1763 بعد الميلاد ، ويرجع تصنيعه إلى شركة نيوكومين نيوكومن الشهيرة ، لكن هذا المحرك كان بحاجة إلى الإصلاح بحيث يكون يمكن استخدامه لاحقًا في الممارسة العملية ، حتى نجح بعد العديد من التجارب للتوصل إلى طريقة للقيام بذلك ، اكتشف أنه لجعل المحرك عمليًا ؛ يجب إبقاء الأسطوانة التي يدخل إليها البخار ساخنة ، ثم تبريدها لتكثيف البخار.