Corte (máquina de vapor)


En una máquina de vapor , el corte es el punto de la carrera del pistón en el que se cierra la válvula de entrada. En una locomotora de vapor , el corte está controlado por el mecanismo de marcha atrás .

El punto en el que la válvula de entrada se cierra y detiene la entrada de vapor al cilindro desde la caldera juega un papel crucial en el control de una máquina de vapor. Una vez que la válvula se ha cerrado, el vapor atrapado en el cilindro se expande adiabáticamente . La presión del vapor cae a medida que se expande. Un corte tardío proporciona la máxima presión de vapor para mover el pistón a lo largo de toda su carrera, para obtener las máximas fuerzas de arranque. Pero, dado que aún habrá presión sin explotar en el cilindro al final de la carrera, esto se logra a expensas de la eficiencia del motor. En esta situación, el vapor aún tendrá una presión considerable cuando se agote, lo que dará como resultado el sonido característico de "chuff chuff" de una máquina de vapor. Un corte temprano tiene una mayor eficiencia termodinámica pero da como resultado una menorPresión efectiva media, por lo que es menor la fuerza promedio sobre el pistón y se usa para hacer funcionar el motor a velocidades más altas.

El corte es uno de los cuatro eventos de válvula . El corte temprano se usa para aumentar la eficiencia del motor al permitir que el vapor se expanda durante el resto de la carrera de potencia, produciendo más energía y conservando el vapor. Esto se conoce como trabajo expansivo. El corte tardío se usa para proporcionar el par máximo al eje a expensas de la eficiencia y se usa para arrancar el motor bajo carga.

El corte se expresa convencionalmente como porcentaje de la carrera de potencia del pistón; si el pistón está a un cuarto de su carrera en el punto de corte, el corte se establece como 25%.

Las máquinas de vapor estacionarias más pequeñas generalmente tienen un punto de corte fijo, mientras que, en las grandes, la velocidad y la potencia de salida generalmente se rigen alterando el corte, con frecuencia bajo el control del gobernador usando una válvula de expansión o un engranaje de disparo.. En las máquinas de vapor para el transporte, es deseable poder alterar el corte en un amplio rango. En las locomotoras de vapor, para arrancar a baja velocidad y carga pesada, los cilindros necesitan un suministro moderado de vapor (al estrangular la presión del suministro de vapor) durante la mayor parte de la carrera del pistón. La presión más baja se usa para evitar el "giro de las ruedas" que ocurre con frecuencia cuando se pone en marcha un tren. Después de establecer una velocidad moderada del tren, se reduce el corte y se admite una mayor presión de la caldera en los cilindros, lo que da como resultado una eficiencia del motor mucho mejor. En una locomotora de dos cilindros, por ejemplo, el corte máximo o de "marcha completa" suele ser de alrededor del 85 %. A altas velocidades, el corte puede reducirse significativamente. Los motores de vapor que se usan en botes y barcos generalmente también usan engranajes de válvula de corte variable,mientras que algunos operan con un corte fijo, y la velocidad se controla a través del regulador.


Diagrama esquemático del indicador de presión en un cilindro de locomotora de vapor. La presión en el cilindro disminuye después del corte a medida que el vapor empuja el pistón hacia abajo.