Wie funktioniert eine Dampfmaschine?

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Die Dampfmaschine ist eine Wärmekraftmaschine, bei der Dampf benutzt wird, um aus Wärmeenergie kinetische Energie (Bewegungsenergie) zu erzeugen. Im Gegensatz zu einem Verbrennungsmotor findet bei einer Dampfmaschine die Gaserzeugung (Wasserdampf ist ein Gas) außerhalb des Zylinders statt.

Wie läuft das ab?
Ein Kessel wird mit Wasser gefüllt. Das Wasser wird durch Brennstoffe, beispielsweise Kohle, Öl oder Erdgas, erhitzt und zum Sieden gebracht. Wenn das Wasser kocht, geht es in den gasförmigen Zustand über und es entsteht Wasserdampf. Der nimmt einen wesentlich größeren Raum ein als Wasser. Deswegen entsteht ein hoher Druck. Der Dampf wird durch Rohrleitungen und Ventile in den Dampfzylinder geleitet. Dort schiebt er einen Kolben vor sich her. Wenn der Kolben am Ende des Zylinders angekommen ist, wird er entweder durch ein Schwungrad wieder in die Ausgangslage zurückgebracht oder von der anderen Seite wird Dampf eingelassen, der den Kolben zurück bewegt. Der Kolben bewegt sich also im Zylinder hin und her. Diese rhythmische Bewegung wird mit Hilfe von Bauteilen wie Kreuzkopf und Pleuelstange in eine Drehbewegung umgewandelt, mit der Räder angetrieben werden können. Auf diesem Prinzip basiert der Antrieb einer Dampflokomotive.

Seit wann gibt es Dampfmaschinen?
Von ersten , mit Dampf angetriebenen Apparaten wird schon aus der Antike berichtet. Dabei handelte es sich jedoch eher um technische Spielereien ohne großen praktischen Nutzen. Die ersten arbeitstauglichen Dampfmaschinen wurden Anfang des 18. Jahrhunderts in England gebaut. Sie trieben Pumpen an, die Grubenwasser förderten. Diese primitiven Maschinen wurden ca. 50 Jahre später von James Watt entscheidend verbessert und bildeten die Grundlage der industriellen Revolution. Auch heute noch sind Dampfmaschinen im Einsatz. Dabei handelt es sich jedoch nicht um klassische Dampfmaschinen, sondern um Dampfturbinen. Sie dienen zur Stromerzeugung in Wärmekraftwerken. Bei Dampfturbinen trifft der Dampf direkt auf die Schaufelräder und erzeugt dadurch eine Drehbewegung, die dem Antrieb eines Generators dient.

Zusammenfassung
Dampfmaschinen sind Wärmekraftmaschinen, bei denen die Verbrennung außerhalb des Kolbens stattfindet. Der Kolben im Zylinder wird durch den Dampf hin und her bewegt. Diese Bewegung wird durch spezielle Bauteile in eine Drehbewegung umgewandelt. Einst hatten Dampfmaschinen eine enorme wirtschaftliche Bedeutung. Heute sind sie beinahe von der Bildfläche verschwunden. Nur eine andere Art, die Dampfturbine, wird immer noch zur Stromerzeugung, eingesetzt.

vor 4 Jahren von ichfragmich.de