L'histoire des moteurs à vapeur

Avant l'invention du moteur à essence, le transport mécanique était alimenté par la vapeur. En fait, le concept de moteur à vapeur précède de quelques milliers d'années les moteurs modernes en tant que mathaméticien et ingénieur Héron d'Alexandrie, qui vivait en Égypte romaine au premier siècle, a été le premier à décrire une version rudimentaire qu'il a appelée l'Aeolipile. 

En cours de route, un certain nombre de scientifiques éminents ont joué avec l'idée d'utiliser la force générée par le chauffage de l'eau pour alimenter une machine en quelque sorte. L'un d'eux n'était autre que Léonard de Vinci qui a élaboré des dessins pour un canon à vapeur appelé Architonnerre au cours du XVe siècle. Une turbine à vapeur de base a également été détaillée dans des articles rédigés par l'astronome, philosophe et ingénieur égyptien Taqi ad-Din en 1551.   

Cependant, le véritable travail de base pour le développement d'un moteur fonctionnel et fonctionnel n'a été réalisé qu'au milieu des années 1600. C'est au cours de ce siècle que plusieurs inventeurs ont pu développer et tester des pompes à eau ainsi que des systèmes de pistons qui ouvriraient la voie à la machine à vapeur commerciale. À partir de ce moment, la machine à vapeur commerciale a été rendue possible grâce aux efforts de trois personnalités importantes.

Thomas Savery (1650-1715)

Thomas Savery était un ingénieur et inventeur militaire anglais. En 1698, il a breveté la première machine à vapeur brute basée sur le digesteur ou autocuiseur de Denis Papin de 1679.

Savery avait travaillé sur la résolution du problème du pompage de l'eau des mines de charbon lorsqu'il a eu l'idée d'un moteur à vapeur. Sa machine consistait en un récipient fermé rempli d'eau dans lequel de la vapeur sous pression était introduite. Cela a forcé l'eau vers le haut et hors du puits de mine. Un arroseur à eau froide a ensuite été utilisé pour condenser la vapeur. Cela a créé un vide qui a aspiré plus d'eau hors du puits de mine à travers une valve inférieure.

Thomas Savery a ensuite travaillé avec Thomas Newcomen sur la machine à vapeur atmosphérique. Parmi les autres inventions de Savery, il y avait un compteur kilométrique pour navires, un appareil qui mesurait la distance parcourue.

Pour en savoir plus sur Thomas Savery l'inventeur, consultez sa biographie. J'ai également écrit une description de la machine à vapeur brute de Savery. 

Thomas Newcomen (1663-1729)

Thomas Newcomen était un forgeron anglais qui a inventé la machine à vapeur atmosphérique. L'invention était une amélioration par rapport à la conception précédente de Thomas Slavery.

La machine à vapeur Newcomen a utilisé la force de la pression atmosphérique pour effectuer le travail. Ce processus commence avec le moteur pompant de la vapeur dans un cylindre. La vapeur a ensuite été condensée par de l'eau froide, ce qui a créé un vide à l'intérieur du cylindre. La pression atmosphérique résultante actionnait un piston, créant des coups vers le bas. Avec le moteur de Newcomen, l'intensité de la pression n'était pas limitée par la pression de la vapeur, un écart par rapport à ce que Thomas Savery avait breveté en 1698.

En 1712, Thomas Newcomen, avec John Calley, construisit leur premier moteur au sommet d'un puits de mine rempli d'eau et l'utilisa pour pomper l'eau hors de la mine. Le moteur Newcomen était le prédécesseur du moteur Watt et c'était l'une des technologies les plus intéressantes développées au cours des années 1700..

Pour en savoir plus sur Thomas Newcomen et sa machine à vapeur, consultez cette biographie. Des photos et un schéma de la machine à vapeur de Newcomen sont disponibles sur le site Web du professeur Mark Csele du Niagara College..

James Watt (1736-1819)

Né à Greenock, James Watt était un inventeur et ingénieur en mécanique écossais réputé pour les améliorations qu'il a apportées à la machine à vapeur. Alors qu'il travaillait pour l'Université de Glasgow en 1765, Watt fut chargé de réparer un moteur Newcomen jugé inefficace mais le meilleur moteur à vapeur de son temps. Cela a commencé l'inventeur à travailler sur plusieurs améliorations de la conception de Newcomen.

L'amélioration la plus notable a été le brevet de Watt 1769 pour un condenseur séparé connecté à un cylindre par une soupape. Contrairement au moteur de Newcomen, la conception de Watt avait un condenseur qui pouvait être froid lorsque le cylindre était chaud. Finalement, le moteur de Watt deviendrait la conception dominante de toutes les machines à vapeur modernes et a contribué à la révolution industrielle.

Une unité de puissance appelée Watt a été nommée d'après James Watt. le symbole Watt est W, et il est égal à 1/746 de puissance, ou un volt fois un ampère.