Vad är en marin ångmotor?

En marin ångmaskin är en typ av ångmaskin designad för användning på ett fartyg eller annat marint fartyg. Ångmotorer började dyka upp på fartyg i början av 19-talet och var den primära typen av motor som användes för motordrivna marina resor under större delen av de kommande 100 åren, när dieselmotorer började ersätta ångmotorer som standard för fartygsframdrivning. Ett stort antal konstruktioner, förbättringar och konfigurationer dök upp under denna tid, men varje marin ångmotor fungerade på samma grundläggande princip att använda uppvärmd ånga för att utföra arbete.

Den första fungerande ångmaskinen uppfanns i slutet av 17-talet men utvecklades inte framgångsrikt kommersiellt förrän i början av 18-talet. Det var nästan 100 år senare, 1807, som den första kommersiellt framgångsrika ångfartygsdesignen utvecklades av en amerikan, Robert Fulton. Tidiga marina ångmaskiner var något opålitliga och underdrivna, men ingenjörer och uppfinnare i USA och Europa gjorde snabbt förbättringar, och inom ytterligare 30 år gjorde ångfartyg regelbundna transatlantiska resor.

Tidiga fartyg utrustade med dessa typer av motorer hade pannor som använde ved som bränsle. Senare använde många fartyg kol som bränsle. En panna, en stor förseglad tank med vatten värmdes upp för att producera ånga, vilket skapade tryck i det slutna systemet. Detta tryck användes för att flytta en eller flera kolvar i cylindrar. Kolvarna kopplades med mekaniska medel till en drivmekanism, som användes för att vrida ett skovelhjul, eller senare, på mer avancerade fartyg, en propellerskruv.

Enkla expansionsångmaskiner hade cylindrar som alla arbetade under samma tryck, och i de tidiga stadierna av utvecklingen av marina ångmotorer konstruerades alla ångmaskiner på detta sätt. Senare utvecklades den sammansatta expansionsångmaskinen, som hade cylindrar som gick under successivt lägre tryck när ångan matades genom cylindrarna i följd, kylande när den passerade genom var och en innan den återvände till pannan. Motorer av denna typ konstruerades vanligtvis med två cylindrar. Sammansatta motorer med tre cylindrar var kända som trippelexpansionsmotorer.

Metoden genom vilken en marin ångmaskin överförde kraft från kolvarna till drivmekanismen var det andra elementet i hur en motor klassificerades. Många olika kraftöverföringsdesigner utvecklades under den tid då ångmaskiner var vanliga. En typ av motor känd som sidospaksmotorn, där kolvarna var anslutna till två stora spakar monterade på sidorna av motorn, var den primära typen av marin ångmotor under de första åren av ångkraft. Senare konstruktioner inkluderade torn-, crosshead-, oscillerande- och walking beam-motorerna.