Начальный период развития теплового двигателя

Ранние попытки создания теплового двигателя как двигателя, не зависящего от местных условий, были связаны с решением задачи водоподъема. Фактически первые паровые машины использовались для подъема воды из шахт.

Первым последовательность процессов термодинамического цикла парового двигателя описал француз Папен. В машине Папена все основные процессы (образование пара, превращение тепловой энергии в механическую и конденсация пара) протекали в одном агрегате – цилиндре с поршнем. Основными этапами развития парового двигателя явились отделение цилиндра сначала от котла, а потом от конденсатора.

Первой паровой машиной можно считать паровой водоподъемник англичанина Т. Севери, запатентованный в 1698 году. В этой машине двигатель был конструктивно неотделим от потребителя энергии, но сам двигатель был уже отделен от котла. На работу водоподъема затрачивалось 0,5 % теплоты, заключенной в топливе.

Второй этап становления теплового двигателя можно считать этапом отделения теплового двигателя от рабочей машины. Немалая заслуга в этом принадлежит ученым и изобретателям: Папену (Франция), Лейбницу (Германия), Гюйгейнсу и Готфейлю (Голландия) и т.д. Усовершенствованной установкой Севери можно считать двигатель Ньюкомена-Коули. В этой установке двигатель был отделен от насоса, что давало возможность изменять соотношения диаметров поршней и получать высокое давление в насосе при низком давлении в двигателе, а следовательно, поднимать воду с больших глубин при низком давлении пара в котле.

Паровые двигатели на первых этапах развития хоть и имели независимость от местных условий, но в то же время отличались прерывистостью в работе.

Применять эти двигатели для привода промышленных установок было еще рано. Попытки применения паровых машин для перевозки крупных артиллерийских орудий были сделаны во Франции в 1769 году Жозефом Кюньо [2].

Проблема непрерывности передачи работы нашла свое практическое решение путем объединения (суммированием) работы нескольких полостей поршневого парового двигателя.