La Màquina de vapor

La màquina de vapor és un motor de combustió externa, és a dir, que funciona amb el vapor que es produeix quan es crema un combustible, el qual calenta una caldera d'aigua. La màquina de vapor té un moviment rectilini alternatiu.Va ser el primer motor veritablement revolucionari, ja que, sense desprendre de l'aigua, va permetre instal·lar fàbriques a qualsevol lloc on pogués arribar carbó mineral que s'utilitza com a combustible.

Aquesta màquina fou perfeccionada per James Watt l'any 1769. Aquest perfeccionament consistia en modificar el sistema de condensació de vapor i gràcies a això, va poder transformar el seu moviment rectilini alternatiu, en un moviment de rotació utilitzant el mecanisme de biela-manovella. Una altre de les innovacions foren l'acoblament del distribuïdor i el regulador de boles.

El seu esquema és el següent:

Esquema màquina de vapor

Els seus elements principals són:

• Cilindre i èmbol: el cilindre és la part de la màquina on s'expandeix el vapor que arriba a pressió de la caldera. Consisteix en un cos metàl·lic de forma cilíndrica que conté un disc anomenat pistó que s'ajusta a la paret interna del cilindre.
• La biela: és una barra  unida per un dels seus extrems a la tija de manera que pugui girar sobre aquest extrem formant una articulació. L'altre extrem gira un roda anomenada volant gràcies a un manovella.
• El volant d'inèrcia: és una roda grossa i pesant. Actua com un volant que contribueix al retorn de la tija, per l'acció de la biela. Mitjançant una corretja, transmet el moviment a una politja a un eix llarg anomenat embarrat.
• Regulador de boles: és un mecanisme articulat que gira quan la màquina funciona i aquesta, permet el control de la velocitat. L'aparell consta de dues boles que giren i es desplacen verticalment, que actua sobre una vàlvula i permet el control del pas del vapor. Aquest aparell, fou uns dels primers enginys automàtics que es van fer.

La turbina de vapor: és una màquina que transforma l'energia potencial en energia de moviment, és a dir, cinètica. Poden ser de dos tipus:

• D'acció: Quan l'expresió del vapor es realitza completament a l'estator on perd pressió i augmenta la velocitat abans de passar al rotor. Al rotor ,la pressió es manté i la precio es redueix en incidir sobre els àleps.
• De reacció : Quan l'expansió del vapor s'inicia a l'estator i es completa al rotor, en el qual, dirigeix i orienta el fluix de vapor.

El funcionament de la màquina de vapor és:

1. Augmenta la pressió a causa de l'escalfor de l'aigua.
2. Aquest augment es transforma en vapor d'aigua, el qual mou un pistó i fa girar la roda.
3. El pistó provoca l'obertura de la vàlvula de sortida i el pistó torn a la posició inicial gràcies al moviment de la roda.
4. Quan acaba el recorregut, el cilindre tanca la vàlvula de sortida, i torna a obrir la d'entrada. És a dir, que és un cicle que fa el mateix continuament.

Gràcies a això, s'aconesegueix el gir continu de la roda.

Locomotora de vapor