Dampfmaschinen: Welche Arten gibt es und wodurch unterscheiden sie sich?

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Dampfmaschinen: Welche Arten gibt es und wodurch unterscheiden sie sich?

Die Erfindung der Dampfmaschine hat in der Vergangenheit die Welt ordentlich auf den Kopf gestellt. Die alten Dampfmaschinen wurden in Lokomotiven und Dampfschiffen verwendet und haben eine wichtige Rolle im Bergbau gespielt. Heute findet man kaum noch Gebiete, in denen die Maschinen eingesetzt werden.

Was Viele nicht wissen ist, dass es drei verschiedene Arten der Maschine gibt. Dabei handelt es sich bei allen Dreien um eine Kolbendampfmaschine, aber die Art der Kraftgewinnung wird unterschieden.

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Atmosphärische Dampfmaschine - Wasserhaltung in Kohlezechen

Bei dieser Maschine ist der Zylinderraum, der unter dem Kolben liegt, mit Wasserdampf gefüllt. Um den dort vorhandenen Dampf zu kondensieren, wird Wasser eingespritzt. Mit diesem Vorgang entsteht ein Unterdruck im Zylinder und der Kolben wird in den Zylinder gezogen. Wird der Wasserdampf aus dem Zylinder entlassen, wird der Kolben in diesem Antriebsmodell wieder nach oben gezogen.

Das Haupteinsatzgebiet dieser Dampfmaschine war in den alten Kohlezechen. Hier wurde die Wasserhaltung über die Maschine reguliert. Eines der bekanntesten Dampfmaschinenmodelle dieser Art ist von Thomas Newcomen gebaut worden.

 

Niederdruckdampfmaschine - die doppelte Wirkung

In der atmosphärischen Dampfmaschine wird lediglich währen der Kondensation Arbeit verrichtet und somit Energie gewonnen. Die Hochdruckdampfmaschine addiert einen weiteren Leistungsschritt. James Watt entwarf den ersten Bausatz für dieses Modell. Die Niederdruckdampfmaschine arbeite mit einem leichten Überdruck von etwa 100 mbar, um den Dampf aufzugeben. Der Zylinder wird also mit Überdruck befüllt und der Kolben wird so nach oben gestoßen. Durch die anschließende Kondensation wird ein Niederdruck erzeugt, dieser zieht den Kolben nach unten. Diese leistungsfähigeren Modelle wurden häufig im Bergbau verwendet.

 

Hochdruckdampfmaschine - der Antrieb für die Dampflokomotive

In diesem Modell wird der Dampf auf über 100 °C erwärmt. Dies hat einen höheren Druckaufbau zur Folge. Der Wasserdampf im Zylinder braucht hier nicht abgekühlt zu werden. Diese Maschine kommt also ohne einen Kondensator aus. Durch die leichtere Bauart konnten diese Dampfmaschinen erstmals in Lokomotiven eingesetzt werden. Die Dampfloks konnten sich schnell etablieren und wurden viele Jahre eingesetzt. Außerdem wurden diese Ausführungen für Dampfmaschinen in Automobilen verbaut.