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Máquina de vapor.
3. EL VAPOR Y LA ENERGÍA
3.3 JAMES WATT
Analizando el funcionamiento de máquinas de Newcomen, Watt descubrió que
al introducir agua fría en el cilindro, para condesar el vapor, se desaprovechaba
parte de la energía y que ésta era la principal razón del exagerado consumo
de combustible.
Watt ideó la solución de condensar el vapor en otro recipiente, el condensador, manteniendo
además caliente el cilindro principal. En 1769 patentó un “Nuevo método
para disminuir el consumo de vapor y combustible en las máquinas térmicas”, que
es una de las patentes más importantes de la historia de la tecnología. De esta forma
el vapor se convertía en agua en el radiador frío y se enviaba nuevamente a la caldera
para volver a convertirse en vapor.
Watt se asoció con Matthew Boulton y crearon la sociedad Bulton & Watt que fabricó
los primeros motores a escala industrial, especialmente para achicar aguas de
minas. Además de las mejoras técnicas introducidas habían pasado más de 80 años
desde la primera máquina de Papin y había mejorado apreciablemente la tecnología
para conseguir materiales resistentes a tracción, mejorar el ajuste entre el pistón y el
cilindro, adecuar la automatización de apertura y cierre de válvulas, etc.
Boulton y Watt idearon un sistema comercial consistente en alquilar sus máquinas
cobrando el ahorro de combustibles respecto a una maquina de Newcomen del
mismo tamaño.
El siguiente problema a resolver era transformar el movimiento oscilante del balancín
en giro. Watt se encontró con la dificultad de que existía una patente de
solución con biela y manivela que no podía utilizar, por lo que inventó el sistema de
transmisión planetaria consistente en dos ruedas dentadas, que girando una sobre
la otra consiguen el mismo resultado que la solución ya patentada.
Otra gran mejora conseguida por Watt fue el cilindro de doble acción. El vapor
entraba en el cilindro por los dos extremos y se duplicaba el rendimiento de la máquina.
Ello obligó a cambiar las cadenas que conectaban la varilla del émbolo con
la viga principal del balancín por barras, para que funcionasen en los dos sentidos.
Para solucionar los problemas que ello ocasionaba inventó el varillaje de dirección
en paralelogramo, que Watt siempre consideró como su obra maestra, y que permitía
que el movimiento ascendente en una misma vertical se pudiese conectar a un punto
que giraba y que, por tanto no estaba en la misma vertical. Este paralelogramo articulado
es la solución que se usa en los automóviles para conseguir que cada rueda
delantera gire lo que debe para que las perpendiculares a ambas se encuentren en la
prolongación del eje trasero y haya un único punto de giro.
El gran éxito de Watt fue, con todas sus mejoras, conseguir cuadriplicar el rendimiento
de la máquina de Newcomen.
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