880
MASZYNIZM
Fiirth. Od tego czasu datuje się wspaniały rozwój kolejnictwa we wszystkich krajach cywilizowanych.
Dalszy postęp w technice maszynowej stanowiły turbiny wodne i parowe oraz silniki spalinowe. Pierwszą znaną turbiną parową była „Eolipyla" Herona z Aleksandrj i (drugie stulecie przed Chrystusem). W czasach nowożytnych dopiero w 1832 r. inżynier francuski Fourneyron zbudował pierwszą turbinę wodną o dużem praktycznem powodzeniu i wielkiej 70% wydajności. Anglik Parsons, który jest jakby uzupełnieniem Watta, wynalazł w 1884 r. praktyczny motor parowy rotacyjny — turbinę, mogącą z powodzeniem współzawodniczyć z tłokową maszyną parową. Turbiny wodne rozpowszechniły się ogromnie, umożliwiając m. in. wyzyskanie spadku wody, zwłaszcza wysokich górskich potoków i wodospadów (np. w Vouvry w Szwajcarji spadek wynosi 950 metrów) i zamiany tej formy energji — „węgla białego", jak również i niskich spadków — „węgla zielonego" na energję elektryczną. Turbiny parowe szeroko są stosowane w przemyśle, na statkach i t. d. Turbiny dochodzą do wielkiej, wprost fantastycznej mocy. W 1880 r. najwyższa wydajność turbiny wodnej wynosiła zaledwie r 000 KM, w 1900 r. zostało przekroczone 6 000 KM, w 1925 — 80 000, a obecnie ponad 100 000 KM. Jedna maszyna może wykonać tyle mechanicznej pracy, co, mniej więcej, 2,5—3 miljonów robotników, nie licząc jeszcze tego, że robotnicy pracują tylko na zmianę, a maszyna ciągle. Podobną moc osiągają już i maszyny parowe.
Równoległym, a doniosłym etapem w rozwoju techniki są silniki spalinowe (gazowe, benzynowe, na ropę i t. d.). Dzięki bardzo znacznemu zmniejszeniu wagi tego rodzaju silników w porównaniu do silników parowych (naskutek usunięcia kotła i masy wody oraz większej wydajności termicznej w stosunku do paliwa), a nadewszystko dzięki znacznemu zwiększeniu szybkości obrotowej tych silników mógł być stworzony auto-mobilizm, lotnictwo, łodzie podwodne, ciągniki, czołgi. Zastosowanie silników spalinowych w przemyśle ma także olbrzymie znaczenie gospodarcze i społeczne, tem się różniące od zastosowania maszyny parowej, że naogół nie działa koncentracyjnie. Olbrzymi popyt na ropę naftową i jej przetwory (benzynę i oleje pędne), jako głównie używane środki napędowe do tych silników, wywołał nowe i wielkie zagadnienia „impe-rjalizmu naftowego". Powstanie i rozwój motorów spalinowych zawdzięczamy głównie Belgowi J. Lenoir, który pierwsze patenty na swój wynalazek uzyskał w 1860 i 1861 r., a później całemu szeregowi innych, jak Beau de Rochas, Otto, Diesel. Ten ostatni zrealizował w 1893 r. najdoskonalszy i najsprawniejszy silnik o wewnętrznem spalaniu. Sprawność termiczna skuteczna (procentowy stosunek energji użytecznej rozwiniętej przez silnik do całkowitej energji pochłoniętej) wynosi:
małe |
średnie |
duże | |
Maszyny parowe tłokowe: bez kondensacji (lo komobile, lokomotywy) . . . |
5% |
7% |
9% |
z kondensacją . . |
— |
M% |
18% |
Turbiny parowe . . |
15% |
18% |
24% |
Silniki spalinowe: gazowe i benzynowe |
18% |
25% |
27% |
Diesel’a...... |
28—30% |
33—35% |
35-38% |
Spółczynniki sprawności dla maszyn parowych tłokowych i turbin podane są łącznie z kotłem. Wszystkie te, podane w tabeli, spółczynniki sprawności silników cieplnych mogą ulegać znacznym wahaniom, zarówno wgórę, w najkorzystniejszych warunkach pracy i przy wyzyskaniu pełni mocy, jak wdół, w warunkach mniej korzystnych. Są to więc dane tylko orjentacyjne, jako przeciętnie osiągalne w praktyce. Podział na małe, średnie i duże jest zupełnie ogólnikowy i orjentacyjny.
Prace badawcze i wynalazcze w dziedzinie magnetyzmu i elektryczności, prowadzone szczególnie intensywnie i z coraz lepszemi wynikami mniej więcej od połowy XVIII stulecia, przygotowują wspaniały rozwój zastosowania elektryczności. Między 1820 a 1840 r. głównie dwaj uczeni Ampere i Faraday, opierając się na odkryciu Oer-steda o wpływie prądu elektrycznego na igłę magnesową, dali podwaliny elektrodynamice, z której pochodzi prawie całkowicie nowoczesna technika elektryczna. Decydujący krok, otwierający wogóle jakby nowy okres techniki, uczynił Belg Gramme w 1870-—3 r., budując pierwszą prądnicę na prąd stały (dynamomaszyna). Dzięki odwracalności przebiegów elektromagnetycznych, został tem samem stworzony