Ce este un motor cu abur cu piston?

Un motor cu abur cu piston este un tip de motor care încorporează un piston cilindric care se mișcă într-un cilindru închis. La fel ca în toate motoarele cu piston, dilatarea gazului fierbinte este folosită pentru deplasarea pistonului și forța acestei mișcări este convertită, prin mijloace mecanice, pentru a efectua un anumit tip de lucru. Spre deosebire de motoarele cu ardere internă, totuși, un motor cu abur cu piston se bazează pe aburul generat în afara cilindrului, într-un cazan, pentru a muta pistonul în interiorul cilindrului.

Primul motor de acest tip a fost inventat în 1690 de un inventator și inginer francez pe nume Denis Papin. Motorul său simplu cu abur cu piston, cu un cilindru, a fost o dovadă a conceptului de design care a arătat că o astfel de mașină este posibilă. A funcționat, dar nu a fost capabil să-și repete acțiunea de la sine și a trebuit să fie demontat și resetat după fiecare ciclu. Nu avea niciun mijloc de a transfera munca generată de acțiunea pistonului, dar a demonstrat că un astfel de motor era posibil.

Toate motoarele cu piston folosesc biele pentru a conecta pistonul sau pistoanele la un arbore cotit. Arborele cotit transformă mișcarea în linie dreaptă a pistonului în mișcare de rotație, care este transferată unui mecanism de antrenare, cum ar fi roțile unei locomotive sau elicei unei nave. La majoritatea motoarelor cu ardere internă, gazul fierbinte format prin aprinderea și arderea combustibilului împinge doar pe o parte a pistonului. Într-un motor cu abur cu piston, cilindrul este adesea proiectat cu o supapă glisantă, permițând aburului să lucreze pe ambele părți ale pistonului, alternând de la o parte la alta.

Piesele pentru motoare de acest tip trebuie fabricate cu precizie pentru a asigura o funcționare eficientă. Pistoanele și cilindrii trebuie să se potrivească cu spațiul minim posibil între ele. Pistoanele unui motor cu abur cu piston, ca și alte motoare cu piston, sunt adesea echipate cu inele care acționează ca o garnitură de temperatură ridicată pentru a asigura o etanșare bună între piston și cilindru, prevenind scurgerile, ceea ce reduce eficiența.

Multe tipuri diferite de motoare cu abur cu piston au fost dezvoltate încă de la primul design al lui Papin, dar toate îmbunătățirile și variațiile diferite nu au schimbat principiul de bază al utilizării aburului pentru a deplasa un piston într-un cilindru pentru a efectua lucrări. Motoarele cu abur cu piston au fost folosite la primele locomotive feroviare, la motoarele de nave și chiar la unele tipuri timpurii de automobile. O serie de vehicule produse de Stanley era cunoscută sub numele de „aburi Stanley”.