Первые тепловые двигатели и локомотивы
§2. Первые тепловые двигатели и локомотивы
Как отмечалось в предыдущем параграфе, история железнодорожного транспорта началась с появлением первых локомотивов и в дальнейшем неразрывно связана с развитием и совершенствованием всех видов тяги.
Локомотивы, в отличие от других железнодорожных транспортных средств (вагоны, путевые машины и др.), способны создавать внешнюю движущую силу (силу тяги). Следовательно, у них должны быть, во-первых, колеса, взаимодействующие с рельсами, во-вторых, к этим колесам должна быть подведена энергия, например, в виде крутящего момента.
Для преобразования энергии из одного вида в другой создавались различные приспособления и машины. Так, еще в IV в. до н.э. для помола зерна использовали водяные мельницы (двигатели), в которых кинетическая энергия преобразовывалась в механическую работу. В дальнейшем были созданы паровые машины (1769 г.), паровые турбины (1883 г.), карбюраторные двигатели внутреннего сгорания — двигатели Отто (1886 г.), дизели с самовоспламенением рабочей смеси (1897 г.), газотурбинные двигатели (1920 г.), в которых для получения механической работы использовалась внутренняя химическая энергия органического топлива (нефть, газ, уголь, древесина и др.).
Итак, на локомотиве должна быть установлена специальная тепловая установка для преобразования энергии топлива в механическую работу. Различия между типами локомотивов как раз и заключаются в отличительных особенностях используемых на них энергетических установок. Соответственно, различают следующие типы локомотивов: паровоз, электровоз (электрическая тяга), тепловоз, паротурбовоз и газотурбовоз. Именно в такой исторической последовательности создавались эти машины. Первым типом локомотива, появившимся более 200 лет назад, был паровоз — автономный локомотив, имеющий паросиловую установку, состоящую из парового котла и поршневой паровой машины.
Изобретателем или, правильнее, создателем паровой машины (поршневого парового двигателя) считают англичанина Джеймса Уатта (1736 — 1819 гг.), который в 1769 г. получил свой первый патент на паровую машину прямого действия.
