Первая тепловая

Паровые и газовые двигатели часто объеди­няют общим названием «тепловые». Действи­тельно, каждый такой двигатель превращает в механическую работу тепловую энергию пара или газа. Но это превращение тепловые двига­тели выполняют разными способами.

Старейшему двигателю этого класса — па­ровой машине — скоро двести лет. Некогда она была самой главной среди других двигательных машин. Сегодня паровая машина постепенно уходит в прошлое вместе с послед­ними паровозами и пароходами. Машина эта тяжела и не очень быстроходна, а наша техника стремится к скорости и легкости. Кроме того, у нее низкий коэффициент полезного действия. Это для двигателей очень важный показатель. Коэффициент полезного действия (сокращенно к. п. д.) показывает, какую часть израсходо­ванной энергии машина превращает в полезную работу. Так вот, к. п. д. хорошего паровоза не более 8%. Это значит, что из 100 кг сожжен­ного в топке угля в полезную работу превра­щается тепловая энергия только восьми кило­граммов, а остальные 92 кг сжигаются напрас­но — их энергия вылетает в дымовую трубу, теряется с отходящим паром, уходит на трение внутренних деталей паровой машины и меха­низма самого локомотива.

Как же все-таки устроена паровая машина?

Главная ее часть — цилиндр с поршнем. Пар высокого давления из парового котла может входить в цилиндр попеременно слева и справа поршня, и поршень начинает двигаться. Через шток, ползун и ша­тун поршень соединен с коленчатым валом.

Но кто командует впуском пара в левую и правую части цилиндра? И кто выпускает

из цилиндра отработавший, ненужный пар пос­ле каждого хода поршня? В самых первых паровых машинах это делал человек. Но его давно уже заменяет автоматическое устройство для распределения пара — золотник (см. статьи раздела «Автоматика»).

Всякая паровая машина должна еще иметь маховик — тяжелое колесо, насаженное на коленчатый вал. Маховик нужен, чтобы вал не останавливался в крайних положениях поршня — в так называемых мертвых точках. Инерция маховика заставляет вал пройти мерт­вую точку, а дальше снова работает поршень.

Паровая машина. В верх­ней части рисунка схема ее работы. Пар подается через один из двух кана­лов, поочередно открывае­мых золотником. Одновре­менно через другой канал и внутреннюю полость зо­лотника отработавший пар отводится в холодильник.

87