Dampmaskin, dampmaskin (tegning, Thomas Newcomens dampmaskin) (bilde)
dampmaskin (tegning, James Watts dampmaskin) (bilde)
dampmaskin (tegning, modelldampmaskin) (bilde)
alle kraftmaskiner som drives med vanndamp (stempelmaskiner, dampturbiner osv.), men til vanlig menes stempeldampmaskinen, hvor vanndampens energiinnhold utnyttes ved ekspansjonen i dampmaskinens sylinder under stempelforskyvningen, idet damptrykket på stempelet overføres gjennom stempelstangen til det ytre drivverket.
Historikk
England er dampmaskinens hjemland, den første praktisk brukbare dampmaskin ble konstruert av Thomas Newcomen i 1712 (se fig.1). Maskinen arbeidet i vakuumområdet, dampkjelens trykk var bare ubetydelig høyere enn atmosfæretrykket. Når stempelet stod i toppstilling, og sylinderen var fylt med damp, ble vann sprøytet inn, dampen kondenserte, det oppstod vakuum i sylinderen, og atmosfæretrykket presset stempelet ned. Newcomen skaffet på denne måte engelsk industri en brukbar kraftmaskin, et avgjørende skritt var tatt i den industrielle revolusjon. Maskinen ble bygd i et stort antall og var gjenstand for mange forbedringer.
En fundamental forbedring ble 1769 gjennomført av James Watt ved oppfinnelsen av den separate kondensator (se fig. 2). I stedet for å sprøyte kjølevannet inn i selve dampsylinderen, lot han kondensasjonen foregå i en egen beholder og lot vakuum herfra virke på stempelet. Derved ble dampforbruket mer enn halvert, da den tidligere vanninnsprøytning hadde nedkjølt selve sylinderen sterkt og mye damp trengtes for igjen å bringe systemet opp på temperatur når stempelet beveget seg oppover.
James Watts patent ble ansett som så verdifullt for Englands økonomi at parlamentet ved særskilt lov forlenget patentets løpetid til 1800. Etter denne tid ble dampmaskinen hurtig videreutviklet; man innførte høyere damptrykk; briten R. Trevithick var den første som lyktes i å utvikle en høytrykksdampmaskin (1800). Konstruksjonen gjorde det mulig å utnytte mindre og lettere dampmaskiner; den fikk derfor stor betydning i industriell sammenheng og for utviklingen av damplokomotivet. Helt inntil tiden etter den annen verdenskrig var verdens jernbaner for en stor del drevet med damp, siden da er man stort sett gått over til diesellokomotiver eller elektrisk drift (her til lands: «Bort med dampen-programmet»).
Dampmaskinens anvendelse for fremdrift av skip begynte i USA, hvor man tidlig utviklet dampmaskindrevne hjulbåter som gikk på de store elvene (R. Fulton 1807). I 1837 bygde engelskmannen I. K. Brunel det første store dampdrevne atlanterhavsskipet, Great Western. Betydelige forbedringer av landdampmaskinene ble innført av amerikaneren G. H. Corliss ved hans oppfinnelse av ventilstyringen 1849 og ved generelle forbedringer av bearbeidelsen av maskinene. Den senere utviklingen brakte flertrinnsekspansjonsmaskinene, bruk av overhetet damp (ca. 1895) og økende maskinytelser. Inntil ca. 1900 var stempeldampmaskinen den dominerende kraftmaskin til lands. Imidlertid var dampturbinen blitt utviklet (fra ca. 1885) og likeså forbrenningsmotoren (fra ca. 1875).
Gjennom utviklingen av elektrisk høyspent fjernoverføring (fra ca. 1890) ble byggingen av store kraftsentraler muliggjort. De tilsvarende store enhetsytelser kunne stempeldampmaskinen ikke dekke, dampturbinen (og i vannkraftlandene vannturbinen) overtok ledelsen. Til sjøs fikk dampmaskinen alvorlig konkurranse av dieselmotoren (fra 1897) og dampturbinen, men til henimot den annen verdenskrig ble det bygd mange skipsdampmaskiner (f.eks. Fredrikstad mek. Verksteds «dampmotor»).
