من هو مخترع المحرك البخاري، شكل المستكشفين والمخترعين حول العالم منذ فجر التاريخ نقلات نوعية في الحياة العملية واليومية للبشر، وكان من أهم المخترعين: العالم توماس إديسون والذي إخترع المصباح الكهربي حيث أنه وبدون الكهرباء اليوم لا نستطيع تسغيل الأجهزة الكهربائية: كالغسالة والثلاجة والمكيف، كما لا نستطيع الرؤية في الليل دون تسغيل المصباح الكهربائي، كذلك من أهم الإختراعات على مر التاريخ المحرك البخاري، فمن هو مخترع المحرك البخاري.
من هو مخترع المحرك البخاري
يعد المحرك البخاري هو محرك يستفيد من بخار الماء المضغوط ذي درجة الحرارة العالية لتحويل الطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي وطاقة حركة، وبهذا فإن المحرك البخاري تظهر أهميته في تشغيل الآلات والعمل في المصانع والمطاحن والمحركات الكهربائية وكافة قطاعات الصناعة المختلفة، والتي منها: محطات الضخ، والقاطرات البخارية والسفن، كما ويقع المحرك البخاري ضمن الإختراعات التي أدت إلى حدوث الثورة الصناعية العالمية في كافة دول العالم أجمع بعد تطور قطاع الصناعة نتيجة إختراع الكهرباء والإنارة ومحركات التشغيل والتي منها المحرك البخاري، وأما مخترع المحرك البخاري فهو مخترع ومهندس إنجليزي يعيش في بريطانيا ويدعى توماس سافري، إذاً فإن توماس سافري هو مخترع المحرك البخاري، بينما العالم جيمس واط قام بتطوير المحرك البخاري عام 1769م عندما قام بتحسين آداء محرك نيوكومين.
مبدأ عمل المحرك البخاري
إن المحرك البخاري ليس أول محرك تم إختراعه في التاريخ، حيث اخترع توماس نيوكومين أوّل محرّك ناجح وكان ذلك في عام 1712م، ولكنه لم يكن فعال لأن عمله إقتصر على مناجم الفحم فقط، ومن ثم إقتضت الحاجة إلى تطويره وتحسين فعاليته، لذا جاء المحرك البخاري لتوماس سافري الذي يعمل على مبدأ البخار، حيث يتكون من وعاء مغلق معبأ بالماء، يتم فيها تكوين البخار تحت الضغط، وبالتالي يرتفع الماء لمستوى أعلى، وعندما يتم طرد كل المياه يصبح البخار أكثر كثافة، فيصبح هنالك فراغ يمكن من إضافة المزيد من المياه من خلال الصمام السفلي، كما قام العلماء على مدار التاريخ بتطوير المحرك البخاري، كذلك فإن توماس سافري كان يربط جهازين في جهاز واحد لزيادة فعالية المحرك البخاري، وأما جيمس واط فقد قام بتكثيف البخار بشكل منفصل من أجل المحافظة على حرارة الإسطوانة، وذلك من خلال تصميم محرك بأسطوانة منفصلة عن الوعاء الذي يتم فيه تكثيف البخار، وبالتالي تم الحفاظ على الحرارة في الأسطوانة، مما أدى إلى استمرارية عمل المحرك دون الحاجة لتوقيفه بين كل دورة وأخرى لإعادة تسخين الأسطوانة.
ما هي أهمية المحرك البخاري
يستخدم المحرك البخاري على نطاق وايع في عمل المصانع والسفن والمناجم، ومن أهميته أنه يستخدم العديد من المصادر لتوليد الحرارة، مما يرفع من إنتاجيته، حيث أن المحرك البخاري يستخدم الماء المغلي وذلك لإنشاء حركة ميكانيكة لاستخدامها في آداء الأعمال المختلفة كبديل للكهرباء، وبذلك فإن أهمية المحرك البخاري تكون بأنه:
- يستخدم المحرك البخاري في القاطرة البخارية والسكك الحديدية.
- يستخدم المحرك البخاري في تشغيل محطات الضخ، والقاطرات البخارية والسفن.
- تشغيل الآلات في المصانع والمطاحن.
- يستخدم على نطاق واسع لتوليد الكهرباء.
- ضخ المياه من أماكن عميقة.
- توليد الطاقة في المصانع.
مما يتكون المحرك البخاري
إن المحرك البخاري في الوقت الحالي تم تطويره، وذلك بعد مروره بمراحل التطوير التي قام بها العالم جيمس واط ومن ثم العالم إيفان بولزونوف، وأخيراً اخترع ريتشارد تريفيثيك محركاً بخارياً مدعوماً بضغط مرتفع، وبهذا فإن المحرك البخاري يتكون من عدة أجزاء ولكل منها وظيفة تكمل عمل المحرك البخاري، وأجزاء المحرك البخاري هي:
- غرفة الإحتراق: وفي هذه الغرفة يتم حرق الفحم بكميات كبيرة لستخين الماء بكفاءة عالية جداً.
- المرجل: وهو وعاء كبير مملوء بالماء، يتم تسخينه بالنار، لتحويل الماء إلى بخار عالي الضغط.
- الأسطوانة: وهي غرفة صغيرة يدخل فيها بخار الماء الخارج من المرجل ليتم ضغطها.
- المكبس: وهو جزء موجود داخل الأسطوانة من خلاله يتم ضغطها للأعلى ودفع الجزء المتحرك المربوط فيها لتحريك الألة.
- آلة: وهي جزء يتم ربطها بالمكبس، ويمكن أن تكون أي شيء ميكانيكي، مثل مضخة مياه، إلى آلة مصنع، أو حتى قاطرة بخار عملاقة تتحرك صعوداً ونزولاً على خط سكة حديد.