Máquina de vapor


La máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. Este ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:

El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotoras y motores marinos, entre otros. Las modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son de desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbomáquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de turbinas de vapor. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la industria y por el motor de combustión interna.

La primera máquina de vapor rudimentaria fue la eolípila creada por Herón de Alejandría, un matemático e ingeniero griego en el Egipto romano del siglo I.[1]

En la máquina de vapor se basa la Primera Revolución Industrial que, desde fines del siglo XVIII en Inglaterra y hasta casi mediados del siglo XIX, aceleró portentosamente el desarrollo económico de muchos de los principales países de la Europa Occidental y de los Estados Unidos. Solo en la interfase que medió entre 1890 y 1930 la máquina a vapor impulsada por hulla dejó lugar a otros motores de combustión interna: aquellos impulsados por hidrocarburos derivados del petróleo.

Muchos han sido los autores que han intentado determinar la fecha de la invención de la máquina de vapor. 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.


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.
Tren de vapor.
Animación del funcionamiento de la máquina de Newcomen.
Máquina de vapor de Watt, procedente de la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre, expuesta en el vestíbulo de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid
Locomóvil de vapor.
Motor de vapor y generador, construido en 1910 por Crimmitschauer Maschinenfabrik, que dio potencia hasta 1986 en una fábrica de muebles.
Esquema de una locomotora de vapor con el hogar o fogón y la caldera.
Motor de vapor estacionario de doble efecto.
Diagrama esquemático, que muestra las cuatro etapas durante una carrera de pistón de doble efecto.
Animación de un motor de triple expansión simplificado.
El vapor de alta presión (en rojo) proveniente de la caldera pasa al motor y se extrae como vapor de baja presión (en morado) al condensador.
Animación esquemática de un motor de flujo único de vapor. Las válvulas de admisión se controlan con un árbol de levas situado arriba. El vapor de alta presión entra -en rojo-, y se expulsa, -en amarillo-.
Rotor de una turbina de vapor moderna, usada en una central térmica.
Barco Turbinia – el primer barco propulsado con turbina de vapor