Una máquina de vapor de cilindro oscilante (también conocida como wobbler en los EE. UU.) [ cita necesaria ] es un diseño simple de máquina de vapor (propuesto por William Murdoch a finales del siglo XVIII) que no requiere engranajes de válvulas . En cambio, el cilindro se balancea u oscila a medida que la manivela mueve el pistón, girando en el muñón de montaje de modo que los puertos del cilindro se alinean con los puertos en una cara de puerto fija alternativamente para dirigir el vapor dentro o fuera del cilindro.
Las máquinas de vapor de cilindros oscilantes se utilizan ahora principalmente en juguetes y modelos, pero, en el pasado, se han utilizado en motores de trabajo de tamaño completo, principalmente en barcos y pequeños motores estacionarios . Tienen la ventaja de la simplicidad y, por tanto, de bajos costes de fabricación. También tienden a ser más compactos que otros tipos de cilindros de la misma capacidad, lo que los hace ventajosos para su uso en barcos.
El vapor debe introducirse en el extremo del cilindro en el momento justo del ciclo para empujar el pistón en la dirección correcta. En la otra dirección, es necesario dejar que el vapor escape del cilindro. A medida que gira el cigüeñal , el vástago del pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo (o de lado a lado en el caso de un cilindro vertical), así como hacia adentro y hacia afuera. Debido a que el vástago del pistón es rígido y el pistón en sí es largo en relación con su diámetro, esto hace que el cilindro se balancee u "oscile" en su soporte especial ( muñón ). En el diseño que generalmente se encuentra en un motor de juguete o modelo, un orificio en el costado del cilindro (uno en cada extremo para un cilindro de doble acción ) y un par de orificios en el bloque de puertos están dispuestos de modo que este movimiento de balanceo se alinee. los orificios en los momentos correctos, permitiendo que el vapor ingrese al cilindro en una dirección y escape a la atmósfera o al condensador en la otra dirección. [1]
En los motores de tamaño completo, los puertos de vapor y escape generalmente están integrados en el soporte de pivote ( muñón ). Sin embargo, se pueden proporcionar válvulas separadas, controladas por el movimiento oscilante. Esto permite variar el tiempo de corte para permitir un trabajo expansivo. [ se necesita aclaración ] Alternativamente, el trabajo expansivo también se puede lograr mediante el compuesto Woolf , de manera igualmente compacta si las dos etapas de expansión están dispuestas a ambos lados de un solo pistón dentro de un solo cilindro, todos dispuestos como un motor de tronco (sin embargo, un (un motor de cilindro oscilante no se beneficia de la ventaja de compacidad que de otro modo proporcionaría un motor troncal, ya que la tiene debido a sus propias características de diseño). Cada enfoque hacia el trabajo expansivo compromete la ventaja de la simplicidad pero aún conserva la ventaja de la compacidad. [2]
Un motor de cilindro oscilante no se puede invertir mediante el varillaje de válvula (como en un cilindro fijo normal) porque no lo hay. La marcha atrás del motor se puede lograr invirtiendo las conexiones de vapor entre la entrada y el escape o, en el caso de motores pequeños, cambiando el punto de pivote del muñón para que el puerto en el cilindro se alinee con un par diferente de puertos en la cara del puerto. . En el último caso, la cara del puerto fijo suele estar provista de tres puertos, siendo el central la alimentación de vapor y los dos exteriores los de escape, de los cuales sólo uno está en uso en cualquier momento, dependiendo de la dirección de funcionamiento requerida.
Las primeras propuestas para el uso marino de máquinas de vapor oscilantes se hicieron ya a finales del siglo XVIII. En 1822 se completó el primer barco de vapor construido en hierro, el Aaron Manby , que utilizaba motores oscilantes de 80 caballos de fuerza. En 1827, Joseph Maudslay patentó un motor marino oscilante desarrollado de forma independiente, con un engranaje de válvulas mejorado. El ingeniero inglés John Penn realizó más mejoras , seguidas de la introducción de la versión de 3 cilindros por parte del escocés John Scott Russell en 1853. [3]
Al principio, los constructores navales consideraban que las partes móviles del motor oscilante eran un peligro dentro de los pequeños espacios de un barco. Sin embargo, más tarde la popularidad del tipo de motor creció y hasta bien entrada la década de 1860 se construyeron barcos de vapor con motores de este tipo, algunos de los cuales alcanzaban potencias superiores a los 1.600 caballos de fuerza. [3]
