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Corte (motor 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 se controla mediante la 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 cerrada la válvula, el vapor atrapado en el cilindro se expande adiabáticamente . La presión del vapor cae a medida que se expande. Un corte tardío proporciona presión de vapor total para mover el pistón a lo largo de toda su carrera, para obtener fuerzas de arranque máximas. Pero como al final de la carrera todavía habrá presión sin explotar en el cilindro, esto se logra a expensas de la eficiencia del motor. En esta situación, al vapor todavía le quedará 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 presión efectiva media más baja , por lo que hay menos fuerza promedio sobre el pistón y se utiliza para hacer funcionar el motor a velocidades más altas.

Explicación

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

El corte es uno de los cuatro eventos de válvula. El corte temprano se utiliza 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 vapor. Esto se conoce como trabajo expansivo. El corte tardío se utiliza para proporcionar el máximo par al eje a expensas de la eficiencia y se utiliza para arrancar el motor bajo carga.

El límite 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 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 de salida generalmente se rigen alterando el corte, frecuentemente bajo el control del gobernador mediante una válvula de expansión o un engranaje de disparo . En las máquinas de vapor para transporte, es deseable poder modificar el límite en un amplio rango. En las locomotoras de vapor, para arrancar y a baja velocidad y carga pesada, los cilindros necesitan un suministro moderado de vapor (estrangulando la presión del suministro de vapor) durante la mayor parte de la carrera del pistón. La presión más baja se utiliza para evitar el "patinaje de las ruedas" que ocurre con frecuencia al poner en movimiento un tren. Después de establecer una velocidad moderada del tren, el límite se reduce y se admite una presión de caldera más alta en los cilindros, lo que resulta en una eficiencia del motor mucho mejor. En una locomotora de dos cilindros, por ejemplo, el límite máximo o de "marcha completa" suele ser de aproximadamente el 85%. A altas velocidades, el límite puede reducirse significativamente. Los motores de vapor utilizados en barcos y barcos normalmente también utilizan engranajes de válvula de corte variable, mientras que algunos funcionan con un corte fijo, y la velocidad se controla a través del regulador.

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

Ver también

Referencias

Fuentes