Motor a vapor

Por Emerson Santiago
O motor a vapor ou ainda máquina a vapor é o dispositivo inventado para dar movimento a outras máquinas, cujo combustível para acionar seu conjunto é o vapor d'água. Desenvolvido no século XVIII, sua tecnologia continuou a ser utilizada e aperfeiçoada até o início do século XX.

Seus princípios básicos, porém, já haviam sido explorados, em especial pelo matemático e engenheiro greco-egípcio Hierão de Alexandria, que já no século I a.C. explorava o vapor como força motriz, por meio de sua invenção, a eolípila.

Denis Papin e Thomas Savery, no final do século XVII, desenvolvem os primeiros motores a vapor de uso prático e de interesse industrial, mas a verdadeira revolução na área foi a criação de Thomas Newcomen em 1712, do chamado "motor de Newcomen", que foi o primeiro tipo de motor a vapor a ser amplamente usado. O próximo grande avanço seria realizado por James Watt, em 1769, que criou uma máquina com um condensador que minimizava as perdas de calor e que possuía outras finalidades como propulsão de moinhos e tornos, com o movimento de rotação substituindo o de sobe e desce.

A partir das modificações de Watt, os motores a vapor passaram a movimentar as primeiras locomotivas, barcos, fábricas, além de fundições e minas de carvão. e, dessa forma, constituíram a base da Revolução Industrial.

Um típico motor a vapor de pistão, amplamente empregado nas locomotivas funcionava a partir de um válvula corrediça, responsável por permitir que o vapor em alta pressão entrasse em qualquer lado do cilindro. Para a válvula deslizar, é necessária uma haste de comando, geralmente conectada a uma ligação com uma cruzeta. O vapor é depois liberado na atmosfera pela chaminé. Esse fato explica duas coisas sobre locomotivas a vapor:

  • a água é constantemente perdida com a descarga de vapor, razão pela qual sempre vemos grandes torres de água presentes nas estações, empregadas no reabastecimento do trem, ainda preservadas em antigas estações ou mesmo nos filmes de época.
  • o som característico de uma locomotiva a vapor é vindo da válvula que abre o cilindro para liberar a descarga de vapor, que escapa em pressão muito alta, fazendo o assovio característico quando o vapor sai.

Numa locomotiva a vapor, a cruzeta normalmente se liga à haste motriz, e daí às hastes de acoplamento, responsáveis pelo acionamento das rodas da locomotiva, e que por sua vez, se conecta a uma das três rodas motrizes. As três rodas são conectadas por hastes de acoplamento de modo que girem em uníssono, juntas.

Os primeiros automóveis utilizavam motores a vapor, mas foi aos poucos sendo substituído pelo motor de combustão interna, alimentado por gasolina. Eles eram mais seguros (o vapor poderia espirrar quando o dono tentasse manusear o motor) e seu acionamento era mais rápido (motores a vapor necessitavam que sua água esquentasse até o ponto de vapor, como numa chaleira).

Bibliografia:
BRAIN, Marshall. Como funcionam os motores a vapor. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/motor-a-vapor1.htm>. Acesso em: 20 ago. 2012.
Máquina a vapor. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~leila/vapor.htm>. Acesso em: 20 ago. 2012.
Foto: http://www.free-images.org.uk/railway/03-class-9f-steam-engine.htm