Czére Béla: A vasút története (Budapest, 1989)
Új közlekedési eszköz születik - 3. A gőzgéptől a gőzmozdonyig
3.4. ábra. Newcomen atmoszferikus gőzgépe A gőztartályban a gőzt lehűtéssel cseppfolyósította, miáltal légritkítást ért el, és a külső légnyomás a vizet a tartályba nyomta. Ezt követően a tartályba ismét gőzt vezetett, s annak a nyomása a vizet magasabbra nyomta fel. A gép tehát szakaszosan működött. Az egyenletesebb üzem kedvéért két felváltva működő gőztartályt használt. Savery gépében jelentős előrelépés volt Papin szerkezetéhez képest — a kazán és a munkatér szétválasztása. De a gőzgép és a szivattyú még egyetlen gépet alkotott. A következő lépést Thomas Newcomen (1663—1729) angol kovácsmester, vasáru- és szerszámkereskedő tette meg ún. tűzigépével, megteremtve a további fejlődés lehetőségeit (3.4. ábra). Newcomen a kazánt befalazta, fölötte függőleges munkahengert helyezett el, amelynek dugattyúja egy himba egyik végéhez csatlakozott. A másik vége a szivattyú rudazatát működtette. A gépnek már vezérműve is volt: a működtetéséhez szükséges csapokat a himbához kapcsolt láncok és rudak mozgatták. Az első Newcomen-féle tüzigépet 1712-ben helyezték üzembe Dudley Castle-ban, bányavízemelés céljára. A következő évtizedekben az atmoszférikus gőzgépek széles körűen elterjedtek. Feljegyezték, hogy 1764-ben Angliában már több mint száz Newcomengép működött. Anglia után rövidesen az európai kontinensen is használatba vették az új gépet. Hazánkban először Selmecbányán építettek ilyet; az alkatrészeket Angliából hozatták, és a helyszínen szerelték össze. Newcomen nem tartozott a szerencsés sorsú feltalálók közé. Arra kényszerült, hogy Saveryvel társuljon, akinek kizárólagos szabadalma volt a gőzzel működtetett szivattyúkra. Newcomen — akit kortársai csupán a Savery-féle gépek szerelőjének tartottak - szegény emberként halt meg. Érdemeit csak az utókor ismerte el: 1920-ban Angliában megalakult a Newcomen Society, amely ápolja a nagy feltaláló emlékét. Az atmoszferikus gőzgépek nagy sikert arattak, és hosszú időn át szolgálták az ipari fejlődést. Mindemellett e gőzgépek nehézkesek, egyenetlen járásúnk voltak, sok tüzelőanyagot fogyasztottak. Úgy jellemezték őket, hogy felépítésükhöz vasbányára, üzemeltetésükhöz szénbányára van szükség... Mintegy hét évtized telt el, amíg felváltva az atmoszferikus gépeket - megszületett a nagyobb teljesítményű, gőznyomással működő univerzális gőzgép. amelyet a rohamosan fejlődő ipar már nem nélkülözhetett. Az érdem és a siker a zseniális skót feltaláló, James Watt (1736—1819) nevéhez fűződik, akinek hosszú és következetes munkássága, számos találmánya révén a gőzgép a gőz energiáját jól kihasználó, modern erőgép lett. Watt egy ácsmester gyermeke Londonban volt müszerésztanonc, majd húszéves korában visszatért szülőföldjére, és a glasgow-i egyetem mechanikus műszerésze lett, ahol elméletileg is tovább képezte magát. Itt ébredt fel érdeklődése a gőzgépek iránt. Rövidesen rábízták az egyetem szertárában lévő Newcomen-féle gép modelljének javítását. Eközben feltűnt neki a gép túlzottan nagy gőzfogyasztása. Ennek okát keresve rájött, hogy a jobb megoldás érdekében két, egymásnak ellentmondó feltételt kellene teljesíteni. Egyrészt a dugattyú alatti tér hatásosabb ritkítása érdekében a gőz tökéletesebb kondenzációját kell megoldani, másrészt mellőzve a henger nagy hőveszteséggel járó hűtését — a gőzt meleg hengerbe kell bebocsátani. A megoldás a kondenzátor volt, amely a hengerrel összeköttetésben lévő külön tartály, ahol a gőz kondenzálódik. Az elkészített modell jól működött, és Watt 1769-ben szabadalmat is szerzett rá. A sikeres kísérleten felbuzdulva elhatározta egy nagyobb gép építését; ehhez azonban tőkére és műhelyre lett volna szüksége. Több mint egy évtizedes próbálkozás után talált megfelelő társat Matthew Boulton (1728-1809) nagyiparos személyében, akinek jól felszerelt gépgyára volt. Megállapodtak az új gőzgép kifejlesztésében, amely 1788-tól került használatba. Egyszeres működésű gőzgép volt, ahol a gőznyomás a dugattyúnak csak egyik oldalán fejtett ki munkát (3.5. ábra). Az új gép hamarosan elterjedt. Ahhoz, hogy a gőzgép univerzálisan használható erőgép legyen, meg kellett oldani a dugattyú egyenes vonalú mozgásának forgó mozgássá való átalakítását. Kézenfekvőnek látszott a régóta ismert forgattyús hajtómű felhasználása, de egy 1780-ban szerzett, le nem járt szabadalom megakadályozta. Ezért bolygóműves megoldást alkalmaztak Watt munkatársának, William Murdockmxk (1754—1839) javaslatára.