La historia de los motores de vapor

Antes de la invención del motor de gasolina, el transporte mecánico era alimentado por vapor. De hecho, el concepto de una máquina de vapor es anterior a los motores modernos por un par de miles de años como matemático e ingeniero Heron de Alejandría, quien vivió en el Egipto romano durante el primer siglo, fue el primero en describir una versión rudimentaria que llamó Aeolipile.. 

En el camino, varios científicos líderes que jugaron con la idea de usar la fuerza generada por el calentamiento del agua para alimentar una máquina de algún tipo. Uno de ellos no era otro que Leonardo Da Vinci, quien diseñó diseños para un cañón de vapor llamado Architonnerre en algún momento durante el siglo XV. También se detalló una turbina de vapor básica en documentos escritos por el astrónomo, filósofo e ingeniero egipcio Taqi ad-Din en 1551..   

Sin embargo, la verdadera base para el desarrollo de un motor práctico y funcional no se produjo hasta mediados del siglo XVII. Fue durante este siglo que varios inventores pudieron desarrollar y probar bombas de agua, así como sistemas de pistones que allanarían el camino para la máquina de vapor comercial. A partir de ese momento, la máquina de vapor comercial fue posible gracias a los esfuerzos de tres figuras importantes..

Thomas Savery (1650-1715)

Thomas Savery fue un ingeniero e inventor militar inglés. En 1698, patentó la primera máquina de vapor crudo basada en el digestor de Denis Papin o olla a presión de 1679.

Savery había estado trabajando para resolver el problema de bombear agua de las minas de carbón cuando se le ocurrió una idea para un motor impulsado por vapor. Su máquina consistía en un recipiente cerrado lleno de agua en el que se introducía vapor a presión. Esto forzó el agua hacia arriba y fuera del pozo de la mina. Luego se usó un rociador de agua fría para condensar el vapor. Esto creó un vacío que absorbió más agua del pozo de la mina a través de una válvula inferior.

Thomas Savery más tarde trabajó con Thomas Newcomen en la máquina de vapor atmosférica. Entre los otros inventos de Savery se encontraba un odómetro para barcos, un dispositivo que medía la distancia recorrida.

Para obtener más información sobre Thomas Savery, el inventor, consulte su biografía. También he escrito una descripción del motor de vapor crudo de Savery. 

Thomas Newcomen (1663-1729)

Thomas Newcomen fue un herrero inglés que inventó la máquina de vapor atmosférica. La invención fue una mejora sobre el diseño anterior de Thomas Slavery.

La máquina de vapor Newcomen utilizó la fuerza de la presión atmosférica para hacer el trabajo. Este proceso comienza con el motor bombeando vapor a un cilindro. El vapor se condensó luego con agua fría, lo que creó un vacío en el interior del cilindro. La presión atmosférica resultante hizo funcionar un pistón, creando golpes descendentes. Con el motor de Newcomen, la intensidad de la presión no estaba limitada por la presión del vapor, una desviación de lo que Thomas Savery había patentado en 1698..

En 1712, Thomas Newcomen, junto con John Calley, construyó su primer motor sobre el pozo de una mina llena de agua y lo usó para bombear agua fuera de la mina. El motor Newcomen fue el predecesor del motor Watt y fue una de las piezas de tecnología más interesantes desarrolladas durante la década de 1700..

Para obtener más información sobre Thomas Newcomen y su máquina de vapor, consulte esta biografía. Se pueden encontrar fotos y un diagrama de la máquina de vapor de Newcomen en el sitio web del profesor Mark Csele de Niagara College..

James Watt (1736-1819)

Nacido en Greenock, James Watt fue un inventor escocés e ingeniero mecánico reconocido por las mejoras que realizó en la máquina de vapor. Mientras trabajaba para la Universidad de Glasgow en 1765, a Watt se le asignó la tarea de reparar un motor Newcomen que se consideraba ineficiente pero el mejor motor de vapor de su tiempo. Eso hizo que el inventor trabajara en varias mejoras al diseño de Newcomen.

La mejora más notable fue la patente de Watt de 1769 para un condensador separado conectado a un cilindro por una válvula. A diferencia del motor de Newcomen, el diseño de Watt tenía un condensador que podía enfriarse mientras el cilindro estaba caliente. Finalmente, el motor de Watt se convertiría en el diseño dominante para todas las máquinas de vapor modernas y ayudaría a provocar la revolución industrial..

Una unidad de poder llamada Watt lleva el nombre de James Watt. el símbolo de Watt es W, y es igual a 1/746 de caballos de fuerza, o un voltio por un amplificador.