1. 船用蒸汽机

每一个人只要活着就不可能独善其身，做人做事不能太自私，如果做任何事只想到自己而忽略其他人，那么他总有一天会尝到苦果的。富尔顿是美国著名工程师，他制造的第一艘以蒸汽机作动力的轮船，长21.35米。1803年在法国的塞纳河试航成功，但当晚为暴风雨所毁。后来他得到J.瓦特的支持。1805年3月获得新的更大的船用蒸汽机主体。两年后，富尔顿在美国造成明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号，长45米。1807年8月18日在纽约州的哈得逊河上作历史性的航行，航速为1.61公里/时。

2. 船用蒸汽机工作原理图

蒸汽轮船是用蒸汽机作动力的机械推进船舶。蒸汽机的出现使船舶动力发生了革命性变化，从而完成了船舶动力的革命。

船舶的推动力从人力、自然力转变为机械力，船舶用蒸汽机提供的巨大动力，使人类有可能建造越来越大的船，运载更多的货物。

3. 船用蒸汽机重量

蒸气火车头重量在126至132吨之间。火车头的重量一般是126-132吨，最重的是韶山4型改进型车头，重量为184吨。车型不同而所用的火车头型号也不尽相同，重量也有所差异，货运车头要比同等荷载量的客运车头重一些。

4. 船用蒸汽机模型

一、蒸汽机不一定需要蒸汽来操作，任何高压气可以用来操作蒸汽机。有时人们用高压气来操作小的模型来测试一个新型式的可行性。

二、现代蒸汽机的最大的优点是它几乎可以利用所有的燃料将热能转化为机械能。不像内燃机那样对其燃料很挑剔。此外没有蒸汽机的话原子能无法被使用。原子反应堆既不直接产生机械能，又不直接产生电能，原子反应堆实际上只是加热水，这个水被沸腾后的蒸汽通过蒸汽机来转化为有用的功。蒸汽不一定需要通过燃烧来产生，比如使用太阳能聚热器也可以产生蒸汽推动蒸汽机。

三、有时人们也使用两个面积总和与最大的那个活塞的面积相同的小一些的活塞来取代最大的那个活塞，这样的引擎可以四步工作，比较平稳。这种蒸汽机尤其对海上的轮船非常重要，因为它的蒸汽在做功的过程中不断减压后可以重新进入锅炉加热。海上的轮船必须节约用水，因为它可能很长时间无法补充水，而陆上的蒸汽机则可以不断加水。一直到二,战，大多数商船都使用这种蒸汽机。1905年以前所有的战,舰也使用这种蒸汽机。缺点是它的效率稍低。

5. 船用蒸汽机视频

船用发动机，一般是低速二冲程的且可以烧重油。船用发动机一般用的是活塞柴油机，巨大的柴油机，一般是二冲程，曲轴转两圈一次做功，跟摩托车的差不多，船用柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进动力。至20世纪50年代，在新建造的船舶中，柴油机几乎完全取代了蒸汽机。船用柴油机一般分为高速、中速和低速柴油机

汽车发动机就比较笼统了。一般的商用车（重卡）以及工程机械用车主要是柴油机，六缸四冲程压燃式居多。对于乘用车（轿车等）一般是汽油机（特殊的越野车除外），需要由火花塞点燃的，发动机结构随着不同的排量而不尽相同

6. 船用蒸汽机介绍

蒸汽轮船的发明人是詹姆斯·瓦特；

真正解决船用蒸汽机的是詹姆斯·瓦特。他在1765年发明了双缸蒸汽机。1768年他与英国伯明翰轮机厂的老板马修·博尔顿合作，专门研制了一台用于船舶推进的特殊用途的蒸汽机，这就是世界上早期蒸汽机船上普遍使用的博尔顿--瓦特发动机，船舶用上了蒸汽机，出现了蒸汽机轮船，从而完成了船舶动力的第三次革命。船舶用蒸汽机作动力，使人类有可能建造越来越大的船，运载更多的货物。

7. 船用蒸汽机图

克隆普顿(1753-1827) 英国(骡机)缪尔纺纱机的发明者。生于兰开夏的博尔顿。原是使用珍妮纺纱机的纺纱工，在珍妮机绽子牵伸的基础上吸收阿克莱水力纺纱机罗拉牵伸的优点，加以改进。于1779年发明新式纺机，所纺纱支兼具珍妮纺纱机的纱细和水力纺纱机的纱坚实两种优点，似骡兼具马与驴的优点一样，故定名为骡机(或按英语mule[骡]译为"缪尔机")。后不断改进，到1800年，骡机能同时纺四百个纱锭。克隆普顿的成就是发明了“骡机”，

富尔顿是1765年11月14日出生的美国著名工程师，从小只爱画画，不爱读书，他制造的第一艘以蒸汽机作动力的轮船，长21.35米，1803年在法国的塞纳河试航成功，但当晚为暴风雨所毁。后来他得到J.瓦特的支持，于1805年3月获得新的更大的船用蒸汽机主体。两年后，富尔顿在美国造成明轮推进的蒸汽机船"克莱蒙脱"号，长45米，于1807年8月18日在纽约州的哈得逊河上作历史性的航行，航速为1.61公里/时。富尔顿的成就是发明了蒸汽轮船。

8. 船用蒸汽机发展史

富尔顿(Fulton，Robert 1765．11．14～1815．2．24)美国发明家、工程师、艺术家，实用汽船的发明者。他出身于农民家庭，少年时是首饰店的艺徒，在小片象牙上学习绘制微型肖像。以后他又想当画家，到欧洲学习。到伦敦后绘画没有取得成就，却对船舶推进的新发明发生了兴趣。1794年，他致力于运河工程的研究；1796年，发表了《论运河航行的改进》一书，但其设想没被人们接受。1801年在巴黎与美国公使合资建了一艘20米长的明轮汽船。1806年回纽约，1807年他造出一艘45米长的汽船，用单缸凝汽式蒸汽机驱动两个直径4．5米的明轮，由纽约驶往奥尔巴尼，240千米水程历时32小时，而帆船则需4昼夜，因而这次航行是一个划时代的事件。后来他将该船加固加宽，成为著名的“克莱蒙脱号”。1812年为了对抗英国的封锁，他坚持造了一座水上炮台，装在一双体船上，明轮夹在中间，船上装备有火炮和铁甲，排水量2745吨，长48米，舰上有32门火炮，1814年9月下水，航速不到11千米／小时，这是世界上第一艘蒸汽驱动的军舰。他生活在蒸汽机已在工业上大量应用的时代，综合并发展了对当时美国和欧洲最切实际的设想，并把汽船从实验阶段发展成商业应用，为世界水上交通史揭开了新的一页。

9. 船用蒸汽机转速

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。

萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。

萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。

纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只在煤价低廉的产煤区才得到推广。

1764年，英国的仪器修理工瓦特为格拉斯哥大学修理纽科门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。

1782年前后，瓦特将机器进一步改进，完成了两项重要发明：在活寒工作行程的中途，关闭进汽阀，使蒸汽膨胀作功以提高热效率；使蒸汽在活塞两面都作功(双作用式)，以提高输出功率。这时的活塞既要向下拉动杠杆又要向上推动杠杆，扇形平衡杠杆和拉链已不再适用，瓦特使发明了平行四边形机构。瓦特还于18世纪末将曲柄连杆机构用在蒸汽机上。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，他使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机，并使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机最主要的发明人。

自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。

在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年,经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号。此后，蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。

1801年，英国的特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念，1803年，这种利用轨道的可移动蒸汽机首先在煤矿区出现，这就是机车的雏型。英国的斯蒂芬森将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。

19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。

蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。

蒸汽机按蒸汽在活塞一侧或两侧工作，可分为单作用和双作用式；按汽缸布置方式，可分为立和卧式；按蒸汽是在一个汽缸中膨胀或依次连续在多个汽缸中膨胀，可分为单胀式和多胀式；按蒸汽在汽缸中的流向，可分为回流式和单流式；按排汽方式和排汽压力可分为凝汽式、大气式和背压式。

简单蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成，汽缸和底座是静止部分。从锅炉来的新蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。

蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高，而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11～0.13兆帕，19世纪初才达到0.35～0.7兆帕，20世纪20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽温度上，19世纪末还不超过250℃，而到20世纪30年代曾用到450～480℃。

至于效率，瓦特初期连续运转的蒸汽机，按燃料热值计总效率不超过3％；到1840年，最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8％；到20世纪，蒸汽机最高效率可达到20％以上。

在转速方面，18世纪末瓦特蒸汽机仅40～50转/分；20世纪初转速达到100～300转/分，个别蒸汽机曾达到2500转/分。在功率方面，最初单机功率仅几马力，20世纪初的一台船用蒸汽机的功率可达25000马力。

随着蒸汽参数和功率的提高，蒸汽已不可能在一个汽缸中继续膨胀，还必须在相连接的汽缸中继续膨胀，于是出现了多级膨胀的蒸汽机。蒸汽机因受到润滑油闪点的限制，所用蒸汽的最高温度一般都不超过400℃，机车，船用等移动式蒸汽机还略低一些，多数不高于350℃。考虑到膨胀的可能性和结构的经济性，常用压力在2.5兆帕以下。蒸汽参数受到限制，从而也限制了蒸汽机功率的进一步提高。

蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求，如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进，不断扩大它的使用范围和改善它的性能，但是随着汽轮机和内燃机的发展，蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。

蒸汽机的弱点是：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性力限制了转速的提高；工作过程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。

因此，抛弃了笨重锅炉的内燃机，最终以其重量轻，体积小、热效率高和操作灵活等优点，在船舶和机车上逐渐取代了蒸汽机。汽轮机则以其热效率高、单机功率大、转速高、单位功率重量轻和运行平稳等优点，将蒸汽机排挤出了电站。

接着电动机又以其使用方便，代替了蒸汽机在工业设备中的应用。然而小功率蒸汽机热效率比汽轮机高，所以在产煤区或只有劣质燃料的地区或某些特殊场合，蒸汽机仍有发挥作用的余地。

蒸汽机有很大的历史作用，它曾推动了机械工业甚至社会的发展。随着它的发展而建立的热力学和机构学为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础；汽轮机继承了蒸汽机以蒸汽为工质的特点，和采用凝汽器以降低排汽压力的优点，摒弃了往复运动和间断进汽的缺点；内燃机继承了蒸汽机的基本结构和传动形式，采用了将燃油直接输入汽缸内燃烧的方式，形成了热效率高得多的热力循环；同时，蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器，阀门和密封件等，均是构成多种现代机械的基本元件。