¿Cómo se mueve una locomotora de vapor?

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La locomotora de vapor UP 3985 "Challenger" es la más potente de todas las que hay en servicio. Foto: Mark Evans.
La locomotora de vapor UP 3985 «Challenger» es la más potente de todas las que hay en servicio. Foto: Mark Evans.

Funcionamiento básico del motor de vapor

Grosso modo, es un motor de agua. El líquido elemento es el único responsable de que los trenes de vapor se muevan, independientemente del combustible que se utilice para llevarlo a estado gaseoso.

El agua, una vez se transforma en vapor, se encarga de mover unos émbolos unidos a las ruedas motrices mediante un sistema mecánico constituido por las bielas, cuyo funcionamiento depende enormemente de la distribución. Dicho esto, es momento de profundizar en la materia.

Las partes de la locomotora de vapor

Despiezar una locomotora de vapor es una ardua labor que no se va a hacer en este reportaje. Sin embargo, sí hablaré de los elementos más importantes:

  • Ténder: eterno compañero de la locomotora, se encarga de almacenar el agua y el combustible que harán posible que el motor funcione.
  • Caldera: es uno de los principales elementos del motor de vapor, en donde el agua se vaporiza gracias al combustible que se quema en su hogar, sobre la parrilla. El cuerpo de la caldera, en donde se almacena el agua a calentar y el vapor generado, es atravesado por una serie de tubos a través de los cuales circula el calor de la combustión debido a fenómenos físicos (tiro natural) o al uso de sistemas de apoyo como los ventiladores o el propio escape de vapor.

    Dibujo de la caldera seccionada de una locomotora de vapor realizado en 1930 por J.F. Gairns .
    Dibujo de la caldera seccionada de una locomotora de vapor realizado en 1930 por J.F. Gairns .
  • Regulador: sistema manual que controla la cantidad de vapor que va de la caldera a los cilindros.
  • Cilindros: son los primeros generadores de movimiento, ya que en ellos se aloja el émbolo que se desplaza horizontalmente con la fuerza que ejerce la presión del vapor.
  • Escape: ubicado en la chimenea, es el lugar por donde sale el vapor que sale de los cilindros.
  • Bielas: se encargan de transformar el movimiento horizontal del émbolo en uno rotatorio para hacer girar las ruedas.
  • Distribución: conjunto de elementos mecánicos que, mediante el accionamiento del inversor, se encarga de regular la cantidad de fuerza que se transmite y de hacer que la locomotora vaya hacia un sentido o hacia otro. El sistema más extendido es el Walschaerts.
  • Ruedas: por supuesto, no podemos obviar a las ruedas. Aunque una locomotora de vapor tiene tres tipos de ruedas, en este artículo sólo interesa hablar de las motrices, que son aquellas sobre las que las bielas ejercen fuerza.

El funcionamiento completo

El agua llega a la locomotora desde el ténder, para ingresar al cuerpo de la caldera con la ayuda de unas bombas o inyectores. Estos elementos son necesarios para vencer la diferencia de presión entre el exterior y el interior de la misma, además de salvar la diferencia de altura.

El agua, una vez dentro de la caldera, es calentada con el calor que radian los tubos por los que pasa el aire caliente, junto a los otros productos de la combustión que se lleva a cabo en el hogar. Al alcanzar la temperatura de ebullición, el agua se vaporiza (que no se evapora).

Tubos de la caldera de una locomotora de vapor en el Museo Nacional Ferroviario de York, Inglaterra. Se puede observar la existencia de los tubos recalentadores. Foto: Richard Corfield.
Tubos de la caldera de una locomotora de vapor en el Museo Nacional Ferroviario de York, Inglaterra. Se puede observar la existencia de los tubos recalentadores. El color rojo simboliza por dónde pasa el aire caliente y el azul en dónde está el agua. Foto: Richard Corfield.

Como los gases carecen de volumen, a medida que se vaporiza más agua la presión aumenta, conviviendo el vapor y el líquido dentro del cuerpo de la caldera.

Cuando la presión es la suficiente, el maquinista combina la apertura del regulador con el inversor para controlar la marcha. Al iniciar el movimiento, eso sí, debe abrir manualmente un elemento conocido como purgas del cilindro para que salga todo el agua condensada durante la parada. Es por eso que cuando una locomotora de vapor arranca, sale tanto humo, que no es nada más que agua vaporizada.

El vapor, por su elevada presión, puede entrar al cilindro por ambos extremos de manera controlada, de tal manera que el émbolo no cesa de moverse horizontalmente. Una vez sale, empujado por el vapor que entra por el otro extremo, va directo al escape (salvo excepciones en las que profundizaremos en el futuro), lo que ayuda a que haya una mayor circulación de aire por los tubos.

Sin lugar a dudas, las locomotoras de vapor son todo un mundo al que se le pueden dedicar miles de artículos. Pese a que se considera una tecnología obsoleta, hay muchos entusiastas que consideran (y con fuertes fundamentos) que, con las correspondientes mejoras y aprovechando los últimos avances, podrían tener una segunda oportunidad en el transporte por ferrocarril.

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4 respuestas

    1. Los fallos que puede haber en una locomotora de vapor son varios ya que son bastantes los elementos que tienen. Pero los más habituales, por así decirlos, están relacionados con el taponamiento o partido de los tubos de la caldera y con la alimentación del agua.

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