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Tren de vapor

Historia de la máquina de vapor, inventor y evolución

La primera referencia de la máquina de vapor la encontramos en el período helenístico con los trabajos de Herón de Alejandría. Entonces se habla de experimentos para aprovechar la expansión del vapor. 

Se tratataba de una esfera hueca de metal llena de agua, con los brazos tangenciales con el orificio de salida: cuando se calienta el agua, este se vaporiza y el vapor de agua que sale de los orificios, mediante la rotación de la propia pelota.

¿Quién inventó la máquina de vapor?

No se puede determinar un único inventor de la máquina de vapor ni una fecha exacta para la creación del motor de vapor. Esto se debe a que la evolución histórica de la máquina de vapor es muy larga, y no se ha creado un prototipo de golpe.

La máquina de vapor se ha ido creando lentamente y su creación ha pasado por manos de muchos inventores, que poco a poco lo han ido mejorando, y la han ido adaptando a las circunstancias sociales, económicas y políticas de cada período histórico.

Primeros experimentos de la máquina de vapor

En los inicios del siglo XVII, los experimentos Giovanni Battista della Porta fueron capaces de utilizar la fuerza del vapor como una fuerza impulsora.

El ingeniero de Salomon de Caus también realizó experimentos de máquinas de vapor similares a los de Della Porta. En 1615 Alomon Caus publicó un tratado en su sistema que contiene una bomba de vapor.

En tiempos más recientes, las primeras aplicaciones de vapor se pueden remontar de nuevo a los experimentos de Denis Papin y su olla a presión de 1679. En este experimento se fue a concebir ideas sobre cómo desarrollar el uso de vapor.

Origen de la primera máquina de vapor

Los posteriores experimentos para utilizar el vapor se produjeron al inicio del siglo XVIII, especialmente para el bombeo de agua de las minas. 

El bombeo del agua se realizó mediante el sistema ideado en 1698 por Thomas Savery utilizando el vacío creado por la condensación del vapor introducido en un recipiente.

Con este experimento se consiguió elevar el agua hasta aproximadamente 10 m de altura. Además, gracias a la invención del sistema de cilindro-pistón fué posible convertir la energía del vapor en un movimiento mecánico.

La máquina de vapor de Newcomen

Historia de la máquina de vapor, inventor y evoluciónEl primer ejemplo de aplicación industrial de este concepto es la máquina de vapor de Thomas Newcomen, de 1705. La máquina de Newcomen era grande pero no demasiado potente y cara. Sólo conseguía realizar un movimiento de vaivén. Por esta razón, es utilizada para extraer agua de las minas.

Al principio la máquina de vapor trabajaba a presión atmosférica por lo que proporcionaba una potencia muy baja y los motores tenían que ser enormes. Para su instalación en vehículos autopropulsados se requería, por lo tanto, un diseño de motor de vapor más pequeño y más ligero para la misma potencia.

Aparición de los motores de vapor a alta presión

Esta problemática dió lugar a la creación de las máquinas de vapor de alta presión. En los motores de vapor de alta presión, la presión se acumula dentro de la caldera.

Este objetivo se consiguió más tarde con la invención del condensador externo. En el condensador externo, la distribución de los cajones y mecanismo de biela-manivela permitía convertir el movimiento lineal en un movimiento de rotación.

Esta característica dió lugar a un uso general en el transporte y en la industria. Los méritos de tal acontecimiento se atribuyen al ingeniero escocés James Watt en 1765.

El invento de Watt implicó varias ventajas:

  • Coste más bajo

  • Dimensiones más reducidas

  • Menos consumo de energía

  • Mayor potencia.

La máquina de vapor en la industria

La máquina de vapor, permitió tener una mayor potencia que la que se podía obtener con los recursos disponibles hasta entonces. Esta evolución jugó un papel clave en la revolución industrial.

El desarrollo de la máquina de vapor ha facilitado la extracción y transporte de carbón. La disminución de los costes de la explotación del carbón contribuye en bajar los costes de la utilización de la máquina de vapor. La segunda aplicación de la máquina de vapor era mover los fuelles en las fundiciones en 1776, mientras que en el 1787 también se utilizó para hilar prendas de algodón.

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Fecha de publicación: 14 de noviembre de 2017
Última revisión: 21 de noviembre de 2021