Diferencia entre revisiones de «Máquina de vapor»

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[[Archivo:Steam engine in action.gif|thumb|450px|Máquina de vapor en funcionamiento. Por la flecha roja a la izquierda entra el vapor calentado, la válvula inmediata se puede cerrar para detener la máquina —dependiendo de la presión—. Por la flecha azul derecha sale el vapor ya pasado el circuito.]]
 
Una '''máquina de vapor''' es un [[motor de combustión externa]] que transforma la [[energía térmica]] de una cantidad de [[agua]] en [[energía]] [[energía mecánica|mecánica]]. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:
*1 Se genera [[vapor de agua]] en una [[caldera (artefacto)|caldera]] cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un [[Cilindro (motor)|cilindro]] empujando un [[pistón]]. Mediante un [[mecanismo de biela - manivela]], el [[movimiento lineal alternativo]] del pistón del cilindro se transforma en un [[movimiento de rotación]] que acciona, por ejemplo, las ruedas de una [[locomotora]] o el rotor de un [[generador eléctrico]]. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la [[energía cinética]] de un [[volante de inercia]].
 
*2 El vapor a presión se controla mediante una serie de [[dedales ultrasónicos]] de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.
 
Muchos han sido los autores que han intentado determinar la fecha de la invención de la máquina de vapor atribuyéndola a tal o cual inventor; intento que había sido en vano, ya que la historia de su desarrollo estaba plagada de nombres propios. Desde la recopilación de Herón hasta la sofisticada máquina de [[James Watt]], son multitud las mejoras que en Inglaterra y especialmente en el contexto de una incipiente [[Revolución Industrial]] en los siglos XVII y XVIII condujeron sin solución de continuidad desde los rudimentarios primeros aparatos sin aplicación práctica a la invención del motor universal que llegó a implantarse en todas las industrias y a utilizarse en el transporte, desplazando los tradicionales ''motores'', como el animal de tiro, el molino o la propia fuerza del hombre. [[Jerónimo de Ayanz y Beaumont]], militar, pintor, cosmógrafo y músico, pero, sobre todo, inventor español registró en 1606 la primera patente de una máquina de vapor moderna, por lo que se le puede atribuir la invención de la máquina de vapor. El hecho de que el conocimiento de esta patente sea bastante reciente hace que este dato lo desconozca la gran mayoría de la gente.
[[Archivo:Newcomen atmospheric enginegine animation.gif|thumb|200px|Animación del funcionamiento de la máquina de Newcomen.]]
 
SegúnAuspiciado suspor palabras[[Joseph Black]], mientrasocupado dabaen las investigaciones que le conducirían al descubrimiento del [[calor latente]], [[James Watt]] se propuso mejorar la [[máquina de Newcomen]], descubriendo en el curso de sus unexperimen paseo un espléndido sábado por la tarde y meditaba sobre la máquina, una idea le vino a la cabeza: ''como el vapor es un cuerpo elástico se precipitará en el vacío, y, si se comunicara el cilindro con un depósito exhausto, se precipitaría en su interior donde podría condensarse sin enfriar el cilindro''. Sin embargo, el desarrollo y perfeccionamiento del condensador separado dejó a Watt en la ruina y en [[1765]] se vio obligado a buscar empleo y abandonar su trabajo hasta que, en [[1767]], [[John Roebuck]] accedió a financiar sus experimentos y la explotación comercial de la máquina a cambio de las dos terceras partes de los beneficios de la patente que se obtuviera. En [[1768]] Watt construyó un modelo que operaba de manera satisfactoria, aún imperfecta, y se presentó el año siguiente la solicitud de la patente. Tras diferentes avatares económicos, Roebuck se desprendió de su parte del negocio en favor de [[Matthew Boulton]] y juntos [[Boulton & Watt]] finalmente llevarían a la práctica la invención de Watt y otros perfeccionamientos.
=== Máquina de expansión ===
[[Archivo:Newcomen atmospheric engine animation.gif|thumb|200px|Animación del funcionamiento de la máquina de Newcomen.]]
 
Auspiciado por [[Joseph Black]], ocupado en las investigaciones que le conducirían al descubrimiento del [[calor latente]], [[James Watt]] se propuso mejorar la [[máquina de Newcomen]], descubriendo en el curso de sus experimentos que el vapor era una reserva de calor mucho más vasta que el agua y comprendiendo que era necesario limitar todas las pérdidas de calor que se producían en la artesanal máquina de Newcomen para disminuir el consumo de combustible, principal inconveniente de estas máquinas. Analizando el problema identificó las pérdidas debidas al propio cilindro, a la práctica de enfriar el vapor para lograr el vacío necesario para mover la máquina y a la presión residual del vapor. En sus experimentos posteriores, verdaderos trabajos científicos, llegó a la conclusión de que el cilindro debía mantenerse a la misma.
 
 
Según sus palabras, mientras daba un paseo un espléndido sábado por la tarde y meditaba sobre la máquina, una idea le vino a la cabeza: ''como el vapor es un cuerpo elástico se precipitará en el vacío, y, si se comunicara el cilindro con un depósito exhausto, se precipitaría en su interior donde podría condensarse sin enfriar el cilindro''. Sin embargo, el desarrollo y perfeccionamiento del condensador separado dejó a Watt en la ruina y en [[1765]] se vio obligado a buscar empleo y abandonar su trabajo hasta que, en [[1767]], [[John Roebuck]] accedió a financiar sus experimentos y la explotación comercial de la máquina a cambio de las dos terceras partes de los beneficios de la patente que se obtuviera. En [[1768]] Watt construyó un modelo que operaba de manera satisfactoria, aún imperfecta, y se presentó el año siguiente la solicitud de la patente. Tras diferentes avatares económicos, Roebuck se desprendió de su parte del negocio en favor de [[Matthew Boulton]] y juntos [[Boulton & Watt]] finalmente llevarían a la práctica la invención de Watt y otros perfeccionamientos.
 
La primera máquina se construyó en Kinneil, cerca de Boroughstoness en [[1774]]. A partir de entonces la historia de la máquina de vapor será la de la firma Boulton & Watt, y casi todas las mejoras que se introduzcan en ella serán obra del propio Watt; entre otras, el paralelogramo de Watt, la expansión del vapor, la [[máquina de doble efecto]] (en la que el vapor actúa alternativamente sobre ambas caras del pistón), etc.
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