蒸汽機需要一個使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐,這個鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至可燃垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。
蒸汽機有很大的歷史作用,它曾推動了機械工業(yè)甚至社會的發(fā)展,解決了大機器生產(chǎn)中關(guān)鍵的問題,推動了交通運輸空前的進(jìn)步。隨著它的發(fā)展而建立的熱力學(xué)和機構(gòu)學(xué)為汽輪機和內(nèi)燃機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ);汽輪機繼承了蒸汽機以蒸汽為工質(zhì)的特點,和采用凝汽器以降低排汽壓力的優(yōu)點,摒棄了往復(fù)運動和間斷進(jìn)汽的缺點;內(nèi)燃機繼承了蒸汽機的基本結(jié)構(gòu)和傳動形式,采用了將燃油直接輸入汽缸內(nèi)燃燒的方式,形成了熱效率高得多的熱力循環(huán);同時,蒸汽機所采用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調(diào)速器,閥門和密封件等,均是構(gòu)成多種現(xiàn)代機械的基本元件。
現(xiàn)代蒸汽機的的優(yōu)點是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。不像內(nèi)燃機那樣,它對其燃料不挑剔。此外沒有蒸汽機的話原子能無法被使用。原子反應(yīng)堆即不直接產(chǎn)生機械能,又不直接產(chǎn)生電能,原子反應(yīng)堆實際上只是加熱水,這個水被沸騰后的蒸汽通過蒸汽機來轉(zhuǎn)化為有用的功。蒸汽不一定需要通過燃燒來產(chǎn)生,比如使用太陽能聚熱器也可以產(chǎn)生蒸汽推動蒸汽機。
帶壓蒸汽技術(shù)被發(fā)明后下一個重要的改進(jìn)是使用雙動活塞,帶壓蒸汽在一個汽缸壓力降低到普通大氣壓或在其凝結(jié)過程中可以推動另一個汽缸。大多數(shù)往復(fù)式引擎今天使用這個技術(shù)。汽缸完全封閉來防止蒸汽逃散。一根滑桿通過一根搖臂軸和曲壁將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。另一個曲壁和軸承用來控制閥門。
在高山上蒸汽機機車的優(yōu)點顯著,因為它們也可以在比較低的氣壓下運行。當(dāng)南美洲將用柴油-電力機車取代它們的蒸汽機車后這一點就被發(fā)現(xiàn)了。在高山上他們不得不放棄使用功率比較高的柴油機車,取而代之的還是功率雖然不如柴油機車但不受海拔限制的蒸汽機車。
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