Aurumasinate ajalugu

Enne bensiinimootoriga mootori leiutamist oli mehaaniline transport auruga töötav. Tegelikult eeldab aurumasina kontseptsioon tänapäevaseid mootoreid paar tuhat aastat matemaatiku ja insener Heronina Alexandria, kes elas esimesel sajandil Rooma Egiptuses, kirjeldas esimesena algelisi versioone, mida ta nimetas Aeolipile.

Teel võtsid sõna mitmed juhtivad teadlased, kes mõtlesid kasutada vee soojendamisel tekkivat jõudu mingi masina toiteks. Üks neist oli keegi muu kui Leonardo Da Vinci, kes koostas auru jõul töötava suurtüki, mida kutsuti Architonnerre'iks, kujunduse millalgi 15. sajandil. Põhiline auruturbiin kirjeldati ka dokumentides, mille kirjutas Egiptuse astronoom, filosoof ja insener Taqi ad-Din 1551. aastal.

Praktilise, töötava mootori väljatöötamise tõelised alused tekkisid alles 1600. aastate keskpaigas. Just sellel sajandil suutsid mitmed leiutajad välja töötada ja katsetada veepumbasid ning kolvisüsteeme, mis sillutaksid teed kaubanduslikule aurumasinale. Sellest hetkest alates sai kolme tähtsa tegelase jõupingutustest tulenevalt võimalikuks kaubanduslik aurumasin.

Thomas Savery oli inglise sõjaväe insener ja leiutaja. Aastal 1698 patenteeris ta esimene toores aurumasin põhineb Denis Papini Digesteril või 1679 surutiinil.

Savery tegeles söekaevandustest vee väljapumpamise probleemi lahendamisega, kui ta pakkus välja idee aurutoitel töötava mootori kohta. Tema masin koosnes veega täidetud suletud anumast, kuhu juhiti rõhu all olevat auru. See sundis vett kaevandusvõllist ülespoole ja väljapoole. Seejärel kasutati auru kondenseerimiseks külma veega sprinklerit. See tekitas vaakumi, mis imetas põhjaklapi kaudu kaevanduse võllist rohkem vett.

Thomas Savery töötas hiljem koos atmosfääri aurumasina koos Thomas Newcomeniga. Savery teiste leiutiste hulgas oli ka laevade odomeeter, seade, mis mõõtis läbitud vahemaad.

Thomas Newcomen oli inglise sepp, kes leiutas atmosfääri aurumasina. Leiutis oli täienduseks Thomas Slavery varasemale disainile.

Newcomeni aurumasin kasutas töö tegemisel atmosfäärirõhu jõudu. See protsess algab sellest, kui mootor pumpab silindrisse auru. Seejärel kondenseeriti aur külma veega, mis tekitas silindri siseküljele vaakumi. Saadud atmosfäärirõhk töötas kolvi, luues allapoole takti. Newcomeni mootoriga ei piiranud rõhu intensiivsust auru rõhk, mis on lahkumine sellest, mille Thomas Savery oli 1698. aastal patenteerinud.

1712. aastal ehitas Thomas Newcomen koos John Calleyga oma esimese mootori veega täidetud miinivõlli kohale ja kasutas seda kaevandusest vee väljapumpamiseks. Newcomeni mootor oli Watt-mootori eelkäija ja see oli üks huvitavamaid tehnoloogiaid, mis töötati välja 1700. aastatel.

Sündinud Greenockis, James Watt oli Šoti leiutaja ja mehaanikainsener, kes oli tuntud aurumasina täiustuste poolest. Glasgow ülikoolis 1765 töötades määrati Watt ülesandeks remontida Newcomeni mootor, mida peeti ebaefektiivseks, kuid oma aja parimaks aurumootoriks. See hakkas leiutajat tegelema Newcomeni disaini mitmete parandustega.

Kõige märkimisväärsem täiustus oli Watt'i 1769. aasta patent eraldi kondensaatori jaoks, mis on silindriga ühendatud klapi abil. Erinevalt Newcomeni mootorist oli Watti disainil kondensaator, mis võis silindri kuumuse ajal jahtuda. Lõpuks muutub Watti mootoriks domineeriv disain kõik kaasaegsed aurumasinad ja aitas läbi viia tööstusrevolutsiooni.

Võimuüksus nimega Watt sai nime James Watt. Watti sümbol on W ja see võrdub 1/746 hobujõuga ehk ühe voldi kordse ühe ampriga.