Corte (máquina de vapor)

En una máquina de vapor , el punto de corte es el momento en la carrera del pistón en el que se cierra la válvula de admisión. En una locomotora de vapor , el punto de corte se controla mediante el mecanismo de inversión de marcha .

El punto en el que se cierra la válvula de admisión e impide la entrada de vapor al cilindro desde la caldera desempeña un papel crucial en el control de una máquina de vapor. Una vez cerrada la válvula, el vapor atrapado en el cilindro se expande adiabáticamente . La presión del vapor disminuye a medida que se expande. Un cierre tardío proporciona la presión máxima de vapor para mover el pistón a lo largo de toda su carrera, logrando así la máxima fuerza de arranque. Sin embargo, dado que al final de la carrera aún queda presión sin explotar en el cilindro, esto se consigue a expensas de la eficiencia del motor. En esta situación, el vapor conservará una presión considerable al ser expulsado, lo que produce el característico sonido de "chuf chuf" de una máquina de vapor. Un cierre temprano ofrece una mayor eficiencia termodinámica, pero resulta en una menor presión efectiva media , por lo que la fuerza media sobre el pistón es menor, y se utiliza para hacer funcionar el motor a velocidades más altas.

El corte de válvulas es uno de los cuatro eventos de funcionamiento de las válvulas . El corte temprano se utiliza para aumentar la eficiencia del motor, permitiendo que el vapor se expanda durante el resto de la carrera de potencia, lo que permite obtener mayor energía y conservar el vapor. Esto se conoce como funcionamiento expansivo. El corte tardío se utiliza para proporcionar el par máximo al eje a expensas de la eficiencia y se emplea para arrancar el motor bajo carga.

El punto de corte se expresa convencionalmente como un porcentaje de la carrera de potencia del pistón; si el pistón se encuentra a un cuarto de su carrera en el punto de corte, este se indica 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 se regulan mediante la variación de dicho punto, frecuentemente bajo el control de un regulador que utiliza una válvula de expansión o un mecanismo de disparo . En las máquinas de vapor para transporte, es deseable poder variar el punto de corte en un amplio rango. En las locomotoras de vapor, para el arranque y a baja velocidad y carga pesada, los cilindros necesitan un suministro moderado de vapor (regulando la presión de suministro de vapor) durante la mayor parte de la carrera del pistón. La menor presión se utiliza para evitar el "patinaje de las ruedas" que suele ocurrir al arrancar un tren. Una vez que el tren alcanza una velocidad moderada, se reduce el punto de corte y se introduce una mayor presión de la caldera en los cilindros, lo que resulta en una mayor eficiencia del motor. En una locomotora de dos cilindros, por ejemplo, el punto de corte máximo o de "marcha completa" suele ser de aproximadamente el 85%. A altas velocidades, el punto de corte puede reducirse significativamente. Las máquinas de vapor utilizadas en barcos también suelen utilizar un mecanismo de válvulas de corte variable, mientras que algunas funcionan con un punto de corte fijo, controlándose la velocidad mediante el regulador.

Proporcionar un corte variable es una función importante del mecanismo de válvulas .

• Válvula de expansión
• Old Bess (máquina de balancín) : la primera máquina de vapor en utilizar un sistema de corte temprano.