Domanda:
Motori a vapore: cosa sono queste cose?
Max Goodridge
2016-01-23 04:23:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

So che i motori a vapore sono considerati antiquati, poco pratici e usati raramente.

Perché sono considerati poco pratici e quindi usati raramente?

Come esattamente un motore a vapore potrebbe funzionare per alimentare un'auto in sostituzione del motore a combustione interna?

Ho ipotizzato che sia possibile.

Questa domanda è terribilmente ampia. Includete le turbine a vapore? Se no, perché no?
Non mi rendevo conto di quanto fosse ampio. Spero che questa modifica abbia reso una domanda più rispondente.
Ho scritto la mia risposta ma la domanda è cambiata. lol ... la prossima volta. :-)
@DucatiKiller Mi dispiace così tanto! Stavo solo cercando di affrontare le preoccupazioni di Bob Cross perché pensavo che potesse essere chiuso per essere "terribilmente ampio".
Assolutamente. Mi piace il modo in cui ha funzionato il pezzo, è una bella scatola. Penso che il motivo per cui non li usiamo sia piuttosto ampio. Nessun problema.
Ho provato a coprire la sezione su come funzionava ma mph potrebbe porre un'altra domanda su *** come funziona? *** perché la maggior parte di queste risposte che trovo si sono concentrate sui pro / contro che va bene, ma non lo faccio in realtà ne so troppo di come funziona!
Tre risposte:
Digital Trauma
2016-01-23 07:54:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

All'inizio del settore automobilistico, le auto a vapore erano più comuni di qualsiasi altra cosa.

Svantaggi della potenza del vapore per uso automobilistico, rispetto al motore a combustione interna:

  • Inefficienza. In un motore a combustione interna, l'energia chimica viene convertita direttamente in energia meccanica sotto forma di prodotti di combustione del gas in espansione. Al contrario in un motore a vapore, c'è la fase aggiuntiva di trasferire l'energia termica dalla combustione all'acqua surriscaldata, e quindi l'espansione dell'acqua surriscaldata al vapore per produrre energia meccanica. In genere, qualsiasi conversione di energia da una forma all'altra comporterà perdite di energia.
  • Peso. La combustione esterna e il trasferimento di energia extra all'acqua / vapore richiedono hardware aggiuntivo. Tutto ciò aggiunge un peso significativo per produrre la stessa quantità di energia
  • Avvio lento. Anche con una caldaia flash, sarà necessario attendere un po 'di tempo affinché l'acqua venga riscaldata il punto in cui può produrre energia meccanica utile. Agli albori dei motori a combustione interna, questo non era molto un elemento di differenziazione a causa del disagio / pericolo associato all'avviamento a mano. Tuttavia, da allora i motori di avviamento hanno reso questa grande vittoria per il motore a combustione interna.
  • Rifornimento idrico. È necessario trasportare grandi quantità di acqua oppure deve essere presente un condensatore a bordo attrezzature per riutilizzare l'acqua. In ogni caso, questo aggiunge anche un notevole peso extra.

Nonostante questi svantaggi, è del tutto possibile che le auto siano alimentate a vapore. È semplicemente più economico e conveniente utilizzare un motore a combustione interna.

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
2016-01-23 08:34:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In realtà, vedi, il motore a combustione interna ha sostituito il motore a vapore per alimentare veicoli di ogni tipo. È stato originariamente utilizzato nelle locomotive nel 1800 per collegare la costa orientale degli Stati Uniti alla costa occidentale. Hanno anche alimentato barche a ruote a pale sul Mississippi e hanno consentito le traversate a motore dell'Oceano Atlantico. Ma basta con la lezione di storia.

L'uso del vapore per alimentare un'auto presenta alcuni inconvenienti:

  • Ora di avvio - Siamo abituati a salire in macchina, metterla in moto e, in tempi relativamente brevi, andarci. In un veicolo alimentato a vapore, devi riscaldare la caldaia prima di poterla utilizzare. Deve riscaldarsi abbastanza da creare vapore in cui guiderà il motore. A seconda del modello di motore a vapore, l'operazione potrebbe richiedere un'ora o più. Non basta saltare in macchina e andare al negozio. C'è un'eccezione degna di nota che era la Doble Steam Car che aveva un bruciatore a gas specifico e un piccolo tubo che conteneva solo una piccola quantità di acqua alla volta. Ciò ha permesso all'acqua di lampeggiare in vapore super caldo in breve tempo. Il tempo di avvio di questo sistema è stato relativamente breve.

  • Grande e ingombrante : un motore a vapore di solito pesava molto. Ciò era dovuto al fatto che era diviso in due parti (motore & del boiler dell'acqua stesso). Ci è voluto molto metallo per mantenere la pressione contenuta in modo che potesse essere utilizzabile. In questa epoca di formato "più piccolo è meglio", avere la maggior parte di un motore a vapore lo renderebbe obsoleto prima ancora che uscisse dalla tela di design. Non si potrebbe mai ottenere l'aerodinamica che si vede oggi sulle auto con motori a combustione interna.

  • Pericoloso : a differenza dei moderni motori a combustione interna, un motore a vapore era pericoloso in confronto. Avevi una caldaia che si sarebbe pressurizzata molto in alto (soprattutto considerando la metallurgia del giorno). Questa pressione è ciò che ha guidato il pistone del vapore. Inoltre avevi una fonte di calore esterna (fuoco) che rappresentava anche dei pericoli. Se una caldaia dovesse esplodere, non solo ci sarebbero schegge dalla caldaia, ma vapore e acqua bollente potrebbero soffiare ovunque in un dato raggio, causando lesioni a chiunque si trovi sulla strada.

  • Bassa efficienza - Si afferma che un motore a vapore ha solo un'efficienza del 20% circa (non che questo sia troppo diverso da un motore a combustione interna a benzina).

Una cosa grandiosa che aveva il motore a vapore era che potevi produrre gobbe di coppia con loro. Nella Doble Steam Car che è stata menzionata sopra, aveva quattro pistoni che la azionavano. Con un motore a vapore, il pistone potrebbe fornire potenza su entrambi i colpi "su" e "giù" del pistone (questa è una nozione relativa, poiché in questa macchina i pistoni sono appoggiati al suolo). Se lo paragoni a un motore a combustione interna, ottieni potenza con ogni corsa del motore, il che significa che con i quattro cilindri, avresti 16 colpi di potenza per i quattro pistoni su due giri dell'albero motore. Con un motore a benzina a 4 tempi, vedresti solo quattro colpi di potenza durante i due giri dell'albero motore. Questo è un grande vantaggio perché, insieme al vapore surriscaldato, ha fornito una coppia massima di 1000 lb-ft.

È interessante notare che i primi motori a vapore non usavano vapore ad alta pressione, ma invece ottennero la maggior parte della loro potenza dal vuoto parziale formato quando il vapore si condensava. Locomotive ferroviarie e altri motori a vapore mobili passarono all'uso di vapore ad alta potenza perché una data dimensione del motore poteva essere resa molto più potente, anche se il mancato utilizzo del vuoto parziale creato dalla condensa ne riduceva l'efficienza.
Escoce
2016-01-23 08:45:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il motivo per cui i motori a vapore non sono adatti alle auto è principalmente dovuto alla necessità che i motori a vapore funzionino a una velocità minima costante e non regolano molto bene la velocità.

Steam non è necessario che il motore sia inefficiente, ma funzionano meglio quando vengono utilizzati costantemente.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...