Las pequeñas máquinas de vapor en la historia de la ingeniería mecánica moderna

En 1765, construyó una pequeña máquina de vapor experimental con un condensador separado, afirmando la superioridad del condensador separado, y en 1769 obtuvo una patente para "un nuevo método para reducir el consumo de vapor y combustible en las máquinas térmicas". En 1776, dos máquinas de vapor fabricadas conjuntamente por Watt y Bolton comenzaron a funcionar. En 1781, Watt obtuvo una patente para una máquina de vapor de doble efecto; En 1804, la industria textil algodonera británica utilizaba habitualmente máquinas de vapor como potencia de producción.

A mediados del siglo XIX se inventó el motor de combustión interna. El primer motor de combustión interna realmente utilizado en la fábrica fue un motor de gas fabricado por Lenoir en 1860. Su estructura básica era similar a la máquina de vapor de la época.

En 1862, Rosa de Francia propuso el principio básico del ciclo de cuatro tiempos; en 1876, Otto construyó un motor de gas horizontal monocilíndrico de pistón alternativo de cuatro tiempos, que era más eficiente que el motor de gas de Lenoir. Alto, más potencia. En 1878, Clark de Inglaterra fabricó un motor de combustión interna de dos tiempos; en 1892, German Diesel Engine propuso el principio de un motor de combustión interna de encendido por compresión, haciendo una importante contribución a la mejora de la eficiencia térmica de los motores de combustión interna. En 1897, construyó el primer motor de combustión interna de encendido por compresión (motor diésel), que utilizaba combustible líquido y funcionaba según el principio de cuatro tiempos. Su eficiencia térmica era mayor que la de cualquier motor de combustión interna de la época. Los primeros motores de combustión interna de encendido por compresión tenían RPM relativamente bajas. Después de entrar en el siglo XX, la velocidad de los motores de combustión interna comenzó a aumentar significativamente.

Con la invención de los generadores y motores eléctricos, el mundo empezó a entrar en la era eléctrica. Con el rápido crecimiento de las centrales eléctricas, han surgido turbinas de vapor de alta potencia y alta velocidad. En 1882, Laval, Suecia, construyó la primera turbina de vapor de impulso de una sola etapa.

La primera turbina de vapor con importancia práctica fue la turbina de vapor de reacción de múltiples etapas fabricada por Parsons en Inglaterra en 1884. Utiliza el principio de reacción para hacer girar una turbina, pero la potencia es de sólo 7,5 kilovatios. Pronto, fabricó cada turbina de vapor de 1.000 kilovatios para generación de energía; en 1896, el francés Lado conectó varias turbinas de vapor de impulso de una sola etapa en serie para formar una turbina de impulso de múltiples etapas; ese mismo año, Curtis de los Estados Unidos también obtuvo; Turbinas de vapor. Patente de invención de turbinas. Divide la energía cinética del vapor en dos filas de palas móviles, por lo que la velocidad es menor que la de la turbina de impacto de una sola etapa de Laval. El mayor desarrollo de las turbinas de vapor consiste en combinar impacto y reacción para mejorar el rendimiento de las turbinas de vapor.

Aunque la turbina hidráulica es una maquinaria hidráulica antigua, es algo moderno convertirse en una máquina de alta eficiencia y alta potencia que pueda satisfacer las necesidades de la producción industrial a gran escala. En la década de 1850, el Yule suizo comenzó a experimentar con turbinas de reacción. En 1827, el ingeniero francés Fourneyron probó con éxito una turbina de reacción capaz de producir 6 caballos de fuerza; en 1832 logró fabricar una turbina de 50 caballos de fuerza; en 1838, Haut inventó la turbina de flujo centrípeto. Francis de Estados Unidos diseñó la turbina Francis; alrededor de 1849 Turbina hidráulica y realizó importantes mejoras en la turbina hidráulica.