Che cos'è un motore a vapore stazionario?

Un motore a vapore fermo utilizza l'energia del vapore per guidare strumenti diversi da loro. Di solito venivano usati per alimentare ponti, barriere, mulini e macchinari di fabbrica. Modelli successivi furono usati per generare elettricità. Tali motori funzionano da una posizione fissa e non sono usati come modi di trasporto, sebbene alcuni siano stati usati per guidare ruote su navi a vapore.

I motori a vapore di base funzionano quando è consentito il vapore ad alta pressione in un cilindro. Questo cilindro ha un pistone che viene spinto in una direzione dal vapore, espellendo il vapore di scarico raffreddato da uno sfiato e creando movimento attraverso l'asta del pistone. Questo movimento muove le ruote di un treno a vapore, spingendo il motore in avanti. Tali motori spingono il pistone da una parte, quindi dall'altra, alternando l'estremità del cilindro in cui entra il vapore.

Il primo motore a vapore fermo fu inventato da Thomas Savery e successivamente migliorato dall'inglese Thomas Newcomen e Scot, James Watt. Nel 1698, Savery inventò un motore a vapore che avrebbe pompato acqua da una miniera di carbone della Cornovaglia. Il suo design di base fu migliorato nel XVIII e XIX secolo, ma fu sostituito dall'elettricità e dal motore a combustione nel XX.

Nel 1705, Newcomen inventò il primo motore a raggi. Questo motore a vapore fermo utilizzava una trave articolata collegata ad un cilindro verticale a pistoni sottostante. Watt, tra gli altri, ha migliorato il motore aggiungendo un compressore. Il motore del fascio è stato utilizzato principalmente per pompare acqua e far funzionare le ruote del mulino. Era anche impiegato su navi a vapore.

Una variante di breve durata del motore immobile era il motore da tavolo. Questo motore era simile al motore a trave, ma sedeva su una base da tavolo ed era collegato a un volano tramite una biella e una croce. James Sadler ha inventato il motore e lo ha usato nei Mulini a blocchi di Portsmouth. Rispetto ad altri motori, era sia lento che debole.

George Henry Corliss, un americano, ha aggiunto le valvole rotative all'idea di base del motore a vapore per creare il motore Corliss. Costruita per la prima volta nel 1848, la Corliss consentiva una fasatura variabile nel funzionamento delle sue valvole. È stato principalmente utilizzato per la produzione di alberi nelle fabbriche e la generazione di elettricità mediante dinamo, in quanto molto efficiente nei consumi.

Nel 1828, James Perkins sviluppò il motore Uniflow che utilizzava un mezzo cilindro e permetteva al pistone di muoversi in una sola direzione. Poiché lo scarico e il vapore del carburante sono sempre entrati nelle stesse rispettive estremità del cilindro, ciò ha comportato un aumento dell'efficienza termica. Uniflow è stato adattato per vari motori a vapore, ma è stato principalmente utilizzato per la generazione di elettricità.

L'inventore britannico James Hornblower creò il primo motore a vapore fisso composto nel 1781. Pensò che se l'energia e l'azione potevano essere generate dal vapore pressurizzato in un cilindro, lo stesso vapore poteva essere spostato in un altro cilindro per generare più energia. Hornblower ha costruito motori in cui c'erano almeno due cilindri e ciascun pistone dopo che il primo ha reagito a una pressione più bassa.