يثير فضول البعض أحيانا الرغبة في معرفة ما هو المحرك البخاري ومن الذي اخترعه؟ وما هي أنواع السيارات التي عملت باستخدامه؟ وفي الحقيقة فإن هذا المحرك يمكن اعتباره من أقدم أنواع المحركات التي تم استخدامها في تشغيل السيارات.
وقد تم العمل على تطوير هذا المحرك عدة مرات من خلال عدد من العلماء المشهورين الذين عكفوا على دراسة آلية عمله حتى يمكن تطويره بالشكل الذي يتيح استخدام أكثر أريحية، ومن خلال هذا المقال سوف نتطرق إلى الكثير من التفاصيل حول هذا الموضوع، فتابع معنا.
ما هو المحرك البخاري
المحرك البخاري هو عبارة عن آلة يتم استخدامها في خلق كميات من البخار من خلال استخدام الحرارة والتي تعمل على أداء عمليات ميكانيكية معينة تساعد على تحريك الآلة من مكانها، وقد تم استخدام هذه الآلية في العديد من الابتكارات والاختراعات.
من هو مخترع المحرك البخاري؟
على مدار سنوات من عمل المحركات البخارية، فقد تم تطويرها على أيدي ثلاثة من أكبر العلماء المشهورين الذين قاموا بابتكار تصميمات أساسية في هذا المجال وهم توماس سيفري وتوماس نيوكمان والعالم الاسكتلندي جيمس واط، ومن خلال السطور التالية سوف نتعرف على المزيد من التفاصيل عن مخترع المحرك:
توماس سيفري
قام المهندس الإنجليزي توماس سيفري باختراع أول محرك بخاري يعمل على حل مشكلة ضخ المياه في مناجم الفحم، وكان ذلك بمساعدة العالم الفيزيائي الفرنسي دنيس بابان، وقد حصل على براءة الاختراع في 1698 وقد كان الجهاز عبارة عن آلة معبأة بالماء يتكون فيها البخار تحت ضغط ترتفع فيها المياه إلى مستوى معين ومن ثم يتم طردها فيصبح البخار مكثف فيسمح بوضع مزيد من الماء.
وقد قام سيفري بإضافة محرك آخر ليدعم عمل المحرك الأول ويساعد في ضخ كميات أكبر من المياه للمناجم والمباني.
توماس نيوكمان
عمل العالم الإنجليزي نيوكمان على تطوير الآلة البخارية عام 1712 والذي زاد من إنتاج الفحم في هذه الفترة، ولكن لم يكن فعال بالشكل الكافي حيث كان استخدامه قاصر فقط على المناجم.
جيمس واط
استمر تطوير الآلة البخارية بشكل أكبر على يد العالم الاسكتلندي جيمس واط الذي استطاع القيام بأكبر تطوير في هذه الآلة حيث توصل إلى اكتشاف أن تكثيف البخار بشكل منفصل يساعد بشكل أفضل على حفظ حرارة الاسطوانات المستخدمة، لذا فقد قام بتصميم اسطوانات منفصلة مما أدى إلى إمكانية عمل المحرك لمدة أطول دون توقف مما أنتج كميات أكبر من البخار.
أعددنا لك عدة موضوعات مميزة عن المحركات مثل:
انواع المحركات الكهربائية ثلاثية الطور، واسباب فصل السيارة اثناء السير، ومتى يتم تغيير لزوجة زيت المحرك، واسباب ظهور لمبة المحرك، واسباب نقص زيت المحرك.
طريقة عمل المحركات البخارية
يعمل المحرك البخاري في الكثير من الآلات وكان أشهر استخدام له في القاطرات القديمة، وكانت آلية عمله تسير بالشكل التالي:
- يتكون المحركات البخارية التي توجد في القاطرات من المرجل والصمام المنزلق والأسطوانة وأيضا خزان البخار وعجلة القيادة والمكبس.
- يتم العمل من خلال حرق الفحم داخل صندوق الحريق الموجود في المرجل والذي يقوم بالعمل على رفع درجة الحرارة حتى يتم تسخين المياه.
- عند وصول المياه إلى درجة الغليان يبدأ بخار الماء في التصاعد بشكل كبير.
- بعد ذلك يبدأ بخار الماء في التمدد ثم يتم انتقاله من أنابيب البخار ناحية الخزان البخاري.
- يقوم صمام الانزلاق بالتحكم في حركة البخار في اتجاه الاسطوانة، ومن ثم يتم إنتاج البخار الكافي واللازم لتكوين طاقة ضغط تعمل على دفع المكبس الذي يقوم بدوره بتدوير عجلة القيادة وبالتالي تتحرك القاطرة وتبدأ في السير.
السيارات التي تعمل باستخدام المحركات البخارية
هناك مجموعة من السيارات التي كانت تستخدم المحرك البخاري في عملها والتي تعتبر من أقدم أنواع السيارات التي تم اختراعها، وهناك العديد من هذه السيارات ما زالت موجودة حتى الآن ويتم الاحتفاظ بنسخ منها في المتاحف العالمية، وكان من أشهر هذه السيارات كوجنوت ستيمر والتي تم إنتاجها عام 1769 وقد كانت مصنوعة من ثلاث عجلات خشبية.
كذلك سيارة غرينفيل ستيم كاريدج واحدة من أشهر السيارات القديمة التي أنتجت عام 1875 وكانت من العربات ذاتية الدفع والتي تعمل بمحرك أحادي الاسطوانة ومعه محرك جانبي ثنائي الاسطوانات، أيضا السيارة لا ماركيز الفرنسية التي تم اختراعها عام 1884 والتي جاءت بمحركين بخاريين وكانت من أشهر العربات التي تستخدم في السفر لمسافة تصل إلى 20 ميل.
بهذا نكون قد استعرضنا تاريخ المحرك البخاري ومن الذي اخترعه، كما تعرفنا على آلية عمله.