Höyrykoneet

Höyrykoneet ovat energian muuntamiseen tarkoitettuja laitteita, joissa korkeapaineinen höyry antaa mekaanisen työn. Yleensä ne koostuvat kattilasta, sylinteristä ja männästä sekä kampiakselista; venttiilit ohjaavat höyryn sisään ja ulos. Joissakin malleissa käytetään kondenssoria tai lauhdutinta, jolla höyry muunnetaan takaisin vedeksi kiertokiertoa varten. Höyrykoneet ovat olleet keskeisessä roolissa teollisessa vallankumouksessa sekä liikenteessä.

Toimintaperiaate perustuu höyryn laajenemiseen. Höyry johdetaan sylinteriin, missä se työntää mäntää; mäntä siirtää kampiakselin pyörimään. Kiertokierroksen tehoa voidaan säätää vaihtelemalla höyryn määrä ja sen paine sekä käyttämällä erilaisia venttiilejä. Jokainen sykli muuntaa höyryn lämpöenergian mekaaniseksi työksi. Tyypillisesti järjestelmä on suljettu ja höyry voidaan tarpeen mukaan jäähdyttää.

Historia ulottuu 1700-luvulle. Thomas Newcomenin yksikäyttöinen höyrykone kehitti teollisen tuotannon mahdollisuuksia 1710-luvulla, mutta huomattavat parannukset toi James Watt 1760-luvulla erillisellä lauhduttimella, mikä lisäsi tehokkuutta ja käytännöllisyyttä. 1800-luvulla kehittyivät korkeapaineiset höyrykoneet ja ensimmäiset liikkuvat teolliset koneet, kuten höyryveturit ja -alukset, mikä vauhditti sekä teollisuutta että liikennettä.

Nykyisin suurin osa höyrykoneista on korvattu höyryturbiineilla ja diesel- tai polttomoottoreilla. Höyrykoneita käytetään kuitenkin museoissa, joissakin vanhoissa laivoissa ja pienimuotoisissa voimalaitoksissa sekä perinnekoneina harrastus- ja koulutuskäytössä.