höyrykoneen

Höyrykone on lämpöenergian muuntaja, joka muuttaa veden höyryn aiheuttaman paine- ja lämpölaajenemisen mekaaniseksi työksi. Höyry tuotetaan kattilassa ja sen laajeneminen siirtää liikettä esimerkiksi mäntään, kampiakseliin tai turbiiniin. Männän tai roottorin liike voidaan muuntaa pumppauksen, kuljetuksen tai sähkön tuotannon tarvetta varten.

Historiallisesti höyrykoneiden kehitys alkoi kokeiluista 1600-luvulla. Thomas Savery kehitti varhaisen höyrykoneen (1698), jota käytettiin pääasiassa veden pumppaukseen. Thomas Newcomen kehitti noin vuonna 1712 huomattavasti tehokkaamman koneen. James Watt teki 1760–luvulla merkittäviä parannuksia, kuten erillisen kondensoijan käyttöönoton ja kaksitoimisella männällä varustamisen, mikä lisäsi hyötysuhdetta. Näiden edistysten avulla höyrykoneista tuli keskeinen voimanlähde teollisessa tuotannossa.

Höyrykoneet voidaan jakaa pääasiallisesti mäntäkoneisiin (reciprocating) ja höyryturbiineihin. Varhaiset ja perinteiset koneet olivat mäntätyyppisiä ja niitä käytettiin tehtaissa, laivoilla sekä vetureissa. Nykyään suurin osa sähkön tuotannosta ja suurista voimalaitoksista perustuu höyryturbiineihin, mutta mäntäkoneita esiintyy edelleen museoissa, historiallisissa ajoneuvoissa sekä harrastelija- ja kenttäprojekteissa.

Keskeisiä osia ovat höyrykattila, sylinteri, mäntä sekä kampi- tai akseli, venttiilijärjestelmä ja mahdollinen kondensoija tai jäähdytysjärjestelmä. Hallinta ja säätö perustuvat venttiilien ohjaukseen ja höyryn paineen hallintaan.

Höyrykoneet olivat keskeisiä teollisen vallankumuksen ajureita, mahdollistivat suurikokoisen tuotannon, rautatiet ja meriliikenteen sekä muuttivat talouden rakenteita. Nykyisin niiden rooli on lähinnä historia-, museo- ja harrastuskäytössä.