Động cơ hơi nước của Watt (thế kỷ 18) – Cảnh 3D

Động cơ hơi nước là động cơ nhiệt biến năng lượng của hơi nước thành công năng.
Động cơ hơi nước được ghi nhận đầu tiên là “aeolipile” do Hero xứ Alexandria phát minh. Tuy nhiên, thời hoàng kim của động cơ hơi nước là trong thời kỳ hiện đại.
Vào cuối thế kỷ 17, Denis Papin đã chế tạo chiếc máy hơi nước đầu tiên có van an toàn. Còn những người cùng thời với ông là Thomas Savery và Thomas Newcomen đã chế tạo những chiếc máy hơi nước đầu tiên sử dụng cho công nghiệp ở Anh. Động cơ hơi nước sau đó đã có sự cải tiến và được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực nhờ có vị kỹ sư kiêm nhà phát minh người Scotland James Watt.

Một chiếc nồi hơi là căn bản trong kết cấu động cơ hơi nước do Jame Watt phát minh. Ngọn lửa trong nồi hơi làm nóng nước để tạo ra hơi nước rồi đưa đến pít tông thông qua một cái ống hơi. Chính ở đây, năng lượng hơi nước được chuyển thành chuyển động theo phương thẳng đứng với các van và có thể dễ dàng chuyển thành chuyển động quay, vậy nên động cơ hơi nước lúc ban đầu chỉ được dùng trong cung cấp năng lượng cho máy bơm mỏ cũng có thể được sử dụng cho công năng khác.

Watt đã tiến hành thí nghiệm đầu tiên của mình tại một xưởng nhỏ của mình tại Đại học Glasgow.
Sau đó, cùng với sự hỗ trợ của các nhà đầu tư, ông đã thành lập một công ty và công ty do ông lập ra nhanh chóng phát đạt và thành công trong việc đăng ký một số bằng sáng chế, cũng như đã chế tạo và đưa vào hoạt động hàng nghìn máy hơi nước. Trong những năm đó, Watt liên tục cải tiến thiết kế để động cơ trở nên hiệu quả và tiết kiệm hơn. Điều quan trọng nhất trong những cải tiến của ông là thiết bị bình ngưng bên ngoài dùng trong việc chuyển đổi hơi nước thành nước để tái sử dụng. Phát minh của James Watt đã mở ra những khả năng mới trong việc ứng dụng máy hơi nước. Các nhà sử học coi việc đăng ký bằng sáng chế đầu tiên của ông vào năm 1769 là khởi đầu của cuộc cách mạng công nghiệp.