A gőzgép működését SURMAN ZSOLT ÚR /sry/ közérthetőn leírta.
"****************************************************************************
Csak egy pár szó a gőzgépekről. Mármint a dugattyús gőzgépek működésének elméletéről.
A dugattyús gőzgép munkafolyamata során a gőz hengerbe bevezetése, és hengerből kivezetése (töltés-kipufogás) a legösszetettebb és legnehezebben meghatározható folyamat. Ez mindíg is nagy feladatot rótt a gőzgéptervezőkre, és ezért született annyi féle vezérmű megoldás. A legideálisabb töltés és kipufogás megoldása olyan eszméletlen bonyolult vezérlések kialakításához vezetett, mint a Lentz-, Radovanovics-,Sulzer-, stb...vezérművek.
Miért is ennyire bonyolult ez?
Először is azért, mert a gőzgépmodellekkel ellentétben a nagy gépeket a töltés változtatásával vezérlik. Tehát nem a gőznyomás fővezetéki folytásával. A töltés-szabályozás pedig annyit jelent, hogy a munkaütemben mennyi gőzt enged a hengerbe a vezérlés. Ezzel ne is foglalkozzunk most többet, mert modellméretben nehezen kivitelezhető, ritka megoldás. (bár van rá példa, még hajógépben is, egészen egyszerű kivitelű Stephenson vezérlésekkel)
Azt gondolná az ember, hogy a töltés-kipufogás folyamata igen egyszerű, mert beengedjük a gőzt, kiengedjük a gőzt és ennyi. DE !!! Most nem venném végig, hogy mi miért van pontosan, mert akkor írhatnék vagy 20 oldalt, csak vázlatosan nézzük át a töltés, kipufogás folyamatát.
Kezdjük a fedél felőli holtpontról:
1.) A fedél felőli holtponton kezdődik meg a frissgőz beáramlása. Ekkor az elősűrítés (erre később még visszatérünk) miatt a hengerben már túlnyomás van.
2.) A dugattyú megindul lefelé, a forgattyú oldali holtpont felé, és a dugattyú feletti teret a fővezetéki nyomású frissgőz tölti fel. A beömlés addig nyitva marad amíg a megfelelő mennyiségű gőz be nem áramlik a hengerbe. Ez a folyamat nem az alsó holtpontig tart!!! Normál ipari gépekben a löket 1/3-a, fele szokott lenni a töltés nagysága.
3.) A beömlés lezár, és a gőz expanzióba kezd. Akkor ideális a munkafolyamat ha a gőz az alsó holtponti dugattyú helyzet elérésekor a külső nyomásig expandál. A gyakorlatban a kondenzáció veszélye és más okok miatt nem szokták hagyni a gőzt külső légnyomásig expandálni, ezen nyomás felett kezdődik meg a kipufogás.
4.) A forgattyú oldali holtpont előtt pár fokkal nyit a kipufogú átömlő, erre azért van szükség, hogy elkerüljék a felütés veszélyét.
5.) A dugattyú megindul felfelé miközben a kipufogó átömlő folyamatosan nyitva van és a fáradt gőz távozik a hengerből, a légkörbe (kipufogó rendszerű gép) a kondenzátorba (kondenációs gép) vagy egyéb másodlagos hálózatba (ellennyomású gép) a kipufogás vezérlése nagyban függ, hogy ebből a háromból milyen gépről van szó.
6.) A felső (fedél oldali) holtpont felé haladva, még mielőtt elérné a felső holtpontot a dugattyú, lezár a kipufogó átömő, és a hengerben maradt levegőt a henger sűríteni kezdi. A lezárás helye és a sűrítés mértéke a gép káros tereinek mértékétől és az alkalmazott fővezetéki gőznyomástól függ. Ezzel a megoldással csökkentik a károstér veszteséget.
7.) Így sűrített levegővel feltöltve éri el a gép a felső holtpontot, nyit a beömlés és a folyamat kezdődik elölről.
Mint látható nem egyszerűen megitélhető folyamatról van szó. És akkor még nem is emlegettem egy csomó apróságot, amiket mind-mind figyelembe szoktak venni a gépek hatásfokának optimalizálásakor.
A gőzgépmodellek esetében azért sokkal egyszerűbb a helyzetünk, hiszen nem a gazdaságossági számítások az elsődlegesek a gépeinknél. Bár ha az ember jól ismeri a dugattyús gép működését, akkor könnyebben készít kis fogyasztású, jó teljesítményű gépet.
*****************************************************************"
Kettős működésű gőzgépeknél ez a folyamat alsó/főtengely/ felőli alsó hengerfejnél is megismétlődik.
