Dampfmaschine
Quelle: Wikipedia
Eine Dampfmaschine im engeren Sinne ist eine Kolben-Wärmekraftmaschine, das heißt eine Maschine, die die in Dampf enthaltene Wärmeenergie (auch Druckenergie) mittels eines Kolbens teilweise in mechanische Arbeit umwandelt.
Als Dampfmaschine im weiteren Sinne kann umgangssprachlich auch jede andere Maschine verstanden werden, die durch Dampf direkt oder indirekt angetrieben wird. Dies sind sowohl Kraftmaschinen wie die Dampfturbine, als auch dampfgetriebene Arbeitsmaschinen. Manchmal werden auch dampfgetriebene Transport- und Verkehrsmittel, Landmaschinen und sogar einige Apparate als Dampfmaschine bezeichnet.
Im folgenden Artikel wird der Begriff Dampfmaschine nur im engeren Sinne gebraucht für Kolbenkraftmaschinen. (Der Artikel behandelt ausschließlich diese Dampfmaschinen.)
Die Kolbendampfmaschine setzt thermodynamische Energie (Dampfdruck) aus Dampferzeugern in mechanische Rotationsenergie um. [weiterlesen]
Dabei bewegt sich ein Kolben in dem zugehörigen Zylinder hin und her, er führt eine oszillierende Bewegung aus. Benötigt wird für die mechanische Nutzenergie jedoch zumeist eine Rotationsbewegung.
Die Hinbewegung des Kolbens wird mit Druck des Dampfes als Arbeitstakt ausgeführt. Die Rückbewegung wird bei einseitig beaufschlagtem Kolben aus gespeicherter Rotations-Schwungenergie ausgeführt. Bei zweiseitig beaufschlagten Kolben hingegen wird die Rückbewegung des Kolbens ebenfalls als Arbeitstakt verrichtet, per Dampfdruck-Ansteuerung nunmehr auf die Unterseite des Kolbens.
Die Dampfzufuhr in den Zylinder steuert ein Schieber. Der Kolben wird mit dem Druck erst nach unten bzw. in Richtung der Kurbelwelle verschoben. Die Linearbewegung des Kolbens wird mittels Kreuzkopf und Pleuel als Koppelglied am Kurbelzapfen der Kurbelwelle in eine Rotationsbewegung umgesetzt. Das Pleuel schiebt anschließend (im einseitigen Betrieb) mit der im Schwungrad und in der Kurbelwelle gespeicherten Rotationsenergie den Kolben wieder aus der unteren Lage linear zurück in seine obere Ausgangsposition.
Das Arbeitsverfahren einer Dampfmaschine ist somit in zwei Takte gegliedert und ist daher ein Zweitaktverfahren.
In einer atmosphärischen Dampfmaschine wird der Zylinderraum unter dem Kolben mit Wasserdampf gefüllt.
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