Определение

Тепловой двигатель – это устройство, которое преобразует внутреннюю энергию топлива в механическую работу.

Значение механической работы в жизни человека переоценить тяжело: эта работа определяет движение транспорта, перевозку и подъём грузов и многое другое. Задача любой машины – преобразовать энергию в эту работу.

Рассмотрим подробнее историю создания первых машин. Человек давно задумывался о том, как построить соответствующие машины.

Первым таким человеком (по дошедшим до нас сведениям) был Герон Александрийский, инженер-изобретатель, который жил в I (по некоторым данным, во II) нашей эры (рис. 2).

Рис. 2. Герон Александрийский (Источник)

Он первым создал свою знаменитую паровую машину, которая называется тепловой машиной Герона (рис. 3).

Рис. 3. Тепловая машина Герона (Источник)

Принцип действия этой машины заключался в следующем: в сосуд с отверстиями наливалась вода и помещалась над огнем. Вода закипала, через отверстия с большой скоростью вырывался пар, и часть, подвешенная над огнем, начинала вращаться. Это и был прообраз первой тепловой машины.

Первый тепловой двигатель, который использовался в работе (а не был демонстрацией превращения внутренней энергии в механическую работу), был построен в 1768 году в Англии знаменитым инженером Джеймсом Уаттом (рис. 4) (в честь Уатта потом была названа единица мощности).

Рис. 4. Джеймс Уатт (Источник)

В 1768 году Уатт впервые сконструировал двигатель, который называется паровым. В этом двигателе использовалась энергия расширяющегося пара, которая превращалась в механическую работу. В результате помощи одного из крупных банкиров и заводчиков Уатту удалось открыть фирму по производству паровых машин (рис. 5–6). Паровые машины использовались на шахтах и заводах. В первые десятилетия фирмы было создано 44 такие машины. В следующее десятилетие их было создано уже больше 100.

Рис. 5–6. Паровая машина Уатта (Источник) (Источник)

Правда, существует версия, что на два года раньше Уатта в 1766 году на Барнаульском заводе была изготовлена первая паровая машина в России. Изобретателем этой машины был Иван Ползунов (рис. 7). Считается, что он сделал эту машину специально для завода, чтобы использовать ее при ковке больших деталей. Сам Иван Ползунов работы этой машины не увидел, но 27 мая 1766 года эта машина была запущена. Она проработала больше двух месяцев. За это время она полностью себя окупила и выполнила огромный объем работы. Но затем из-за небольшой неполадки машина вышла из строя, и починить её не удалось. Поэтому на сегодняшний день во всем мире считается, что первым человеком, который построил первый тепловой двигатель, был Джеймс Уатт. Джеймс Уатт, в свою очередь, был против того, чтобы использовать паровую машину на транспорте. И поэтому только позже, уже другими изобретателями паровая машина была поставлена «на колеса».

Рис. 7. Памятник Ивану Ползунову (Источник)