Wirkungsweise einer Kolbendampfmaschine

Dabei bewegt sich ein Kolben in dem zugehörigen Zylinder hin und her, er führt eine oszillierende Bewegung aus.Die Kolbendampfmaschine setzt thermodynamische Energie (Dampfdruck) in mechanische Rotationsenergie um. Benötigt wird für die mechanische Nutzenergie jedoch zumeist eine Rotationsbewegung.

Bei zweiseitig beaufschlagten Kolben hingegen wird die Rückbewegung des Kolbens ebenfalls als Arbeitstakt verrichtet, per Dampfdruck-Ansteuerung nunmehr auf die Unterseite des Kolbens.Die Hin-Bewegung des Kolbens wird mit Druck des Dampfes als Arbeitstakt ausgeführt. Die Rückbewegung wird bei einseitig beaufschlagtem Kolben aus gespeicherter Rotations-Schwungenergie ausgeführt.

Die Dampfzufuhr in den Zylinder steuert ein Schieber. Der Kolben wird mit dem Druck erst nach unten bzw. in Richtung der Kurbelwelle verschoben. Die Linearbewegung des Kolbens wird mittels Kreuzkopf und Pleuel als Koppelglied am Kurbelzapfen der Kurbelwelle in eine Rotationsbewegung umgesetzt. Das Pleuel schiebt anschließend (im einseitigen Betrieb) mit der im Schwungrad und in der Kurbelwelle gespeicherten Rotationsenergie den Kolben wieder aus der unteren Lage linear zurück in seine obere Ausgangsposition.

Das Arbeitsverfahren einer Dampfmaschine ist somit in zwei Takte gegliedert und ist daher ein Zweitaktverfahren.

Atmosphärische Dampfmaschine

Die ausfahrende Bewegung des Kolbens erfolgt von außen, beispielsweise durch eine Schwungmasse. Daraufhin wird der Kolben durch den äußeren Atmosphärendruck in den Zylinder gedrückt.In einer atmosphärischen Dampfmaschine wird der Zylinderraum unter dem Kolben mit Wasserdampf gefüllt, der dann bis zur Kondensation abgekühlt wird.

). u.Der bekannteste Vertreter dieser Bauart war die atmosphärische Dampfmaschine von Thomas Newcomen ab 1712 (s.