Kas ir jūras tvaika dzinējs?

Pirmais strādājošais tvaika dzinējs tika izgudrots 17. gadsimta beigās, bet komerciāli tika veiksmīgi izstrādāts tikai 18. gadsimta sākumā. Gandrīz 100 gadus vēlāk, 1807. gadā, pirmo komerciāli veiksmīgo tvaika kuģa dizainu izstrādāja amerikānis Roberts Fultons. Agrīnie kuģu tvaika dzinēji bija nedaudz neuzticami un ar nepietiekamu jaudu, taču Amerikas Savienotajās Valstīs un Eiropā inženieri un izgudrotāji ātri veica uzlabojumus, un vēl 30 gadu laikā tvaika kuģi veica regulārus transatlantiskos braucienus.

Agrīniem kuģiem, kas aprīkoti ar šāda veida dzinējiem, bija katli, kuros kurināmā izmantoja malku. Vēlāk daudzi kuģi degvielai izmantoja ogles. Lai ražotu tvaiku, tika uzkarsēts katls, liela noslēgta tvertne ar ūdeni, kas radīja spiedienu slēgtajā sistēmā. Šo spiedienu izmantoja viena vai vairāku virzuļu pārvietošanai cilindros. Virzuļi ar mehāniskiem līdzekļiem tika savienoti ar piedziņas mehānismu, ar kuru grieza lāpstiņu vai vēlāk, uz progresīvākiem kuģiem, dzenskrūvi.

Vienkāršām izplešanās tvaika dzinējiem bija cilindri, kas visi darbojās ar vienādu spiedienu, un kuģu tvaika dzinēju izstrādes sākumposmā visi tvaika dzinēji tika konstruēti šādi. Vēlāk tika izstrādāts saliktais izplešanās tvaika dzinējs, kuram bija cilindri, kas darbojās ar secīgi zemāku spiedienu, kad tvaiks tika padots cauri cilindriem pēc kārtas, atdzesējot, kad tas šķērsoja katru, pirms atgriežas katlā. Šāda veida dzinēji parasti tika konstruēti ar diviem cilindriem. Saliktie dzinēji ar trīs cilindriem bija pazīstami kā trīskāršas izplešanās dzinēji.

Metode, ar kuru kuģu tvaika dzinējs pārnesa jaudu no virzuļiem uz piedziņas mehānismu, bija otrais elements dzinēja klasificēšanā. Laikā, kad tvaika dzinēji bija izplatīti, tika izstrādāti daudzi dažādi jaudas pārvades modeļi. Dzinēja veids, kas pazīstams kā sānu sviras dzinējs, kurā virzuļi bija savienoti ar divām lielām svirām, kas uzstādītas dzinēja sānos, bija primārais kuģu tvaika dzinēja veids pirmajos tvaika jaudas gados. Vēlāki dizaini ietvēra smailes, šķērsgalvas, oscilējošo un ejošo staru dzinējus.