Thomas Newcomen

Thomas Newcomen ( / ˈnj uːkʌmən / ; febrero de 1664 [ ^i] [ ^1] - 5 de agosto de 1729) fue un inventor inglés que creó el motor atmosférico , el primer motor práctico de combustión de combustible en 1712. Era ferretero de profesión y predicador laico bautista de vocación.

Nació en Dartmouth , en Devon , Inglaterra, en una familia de comerciantes y fue bautizado en la iglesia de San Salvador el 28 de febrero de 1664. ^[3] En aquellos días, las inundaciones en las minas de carbón y estaño eran un problema importante. Newcomen pronto se dedicó a intentar mejorar las formas de bombear el agua de dichas minas. Su negocio de ferretería se especializó en el diseño, fabricación y venta de herramientas para la industria minera.

Thomas Newcomen era un predicador laico y un anciano docente en la iglesia bautista local . Después de 1710, se convirtió en el pastor de un grupo local de bautistas. Su padre había sido uno de los miembros del grupo que trajo al conocido ministro puritano John Flavel a Dartmouth. Más tarde, uno de los contactos comerciales de Newcomen en Londres, Edward Wallin, era otro ministro bautista que tenía conexiones con el conocido doctor John Gill de Horsleydown, Southwark . La conexión de Newcomen con la iglesia bautista de Bromsgrove ayudó materialmente a la difusión de su máquina de vapor, ya que los ingenieros Jonathan Hornblower Sr. y su hijo estaban involucrados en la misma iglesia.

El gran logro de Newcomen fue su máquina de vapor , desarrollada alrededor de 1712; combinando las ideas de Thomas Savery y Denis Papin , creó una máquina de vapor con el propósito de extraer agua de una mina de estaño. ^[4] Es probable que Newcomen ya conociera a Savery, cuyos antepasados ​​eran comerciantes en el sur de Devon . Savery también tenía un puesto en la Comisión de Marineros Enfermos y Heridos , que lo llevó a Dartmouth. Savery había ideado una "máquina de bomberos", una especie de sifón térmico , en el que se admitía vapor en un recipiente vacío y luego se condensaba. El vacío así creado se utilizaba para succionar agua del sumidero en el fondo de la mina. La "máquina de bomberos" no era muy eficaz y no podía funcionar más allá de una profundidad limitada de unos treinta pies.

Newcomen reemplazó el recipiente receptor (donde se condensaba el vapor) por un cilindro que contenía un pistón basado en el diseño de Papin. En lugar de que el vacío absorbiera agua, absorbía el pistón. Esto se utilizó para hacer funcionar un motor de viga , en el que una gran viga de madera se balanceaba sobre un punto de apoyo central . Al otro lado de la viga había una cadena unida a una bomba en la base de la mina. A medida que el cilindro de vapor se rellenaba con vapor, preparándolo para la siguiente carrera de potencia , el agua se introducía en el cilindro de la bomba y se expulsaba a una tubería hacia la superficie por el peso de la maquinaria. Newcomen y su socio John Calley construyeron el primer motor exitoso de este tipo en la fábrica de carbón Conygree cerca de Dudley en West Midlands. Se puede ver una réplica funcional de este motor en el cercano Black Country Living Museum .

Comparativamente, se sabe poco de la vida posterior de Newcomen. Después de 1715, los asuntos relacionados con las máquinas se llevaron a cabo a través de una empresa no incorporada, los "Propietarios de la invención para producir agua mediante fuego". Su secretario y tesorero era John Meres, empleado de la Sociedad de Boticarios de Londres. Esa sociedad formó una empresa que tenía el monopolio del suministro de medicamentos a la Armada, lo que proporcionaba un estrecho vínculo con Savery, de cuyo testamento fue testigo. El Comité de Propietarios también incluía a Edward Wallin, un baptista de ascendencia sueca y pastor de una iglesia en Maze Pond, Southwark . Newcomen murió en la casa de Wallin en 1729 y fue enterrado en el cementerio de Bunhill Fields , en las afueras de la ciudad de Londres ; se desconoce el lugar exacto de su tumba.

En 1733, Newcomen y otros habían instalado alrededor de 125 máquinas Newcomen, que funcionaban bajo la patente de Savery (extendida por estatuto para que no expirara hasta 1733), en la mayoría de los distritos mineros importantes de Gran Bretaña y del continente europeo: drenando minas de carbón en Black Country , Warwickshire y cerca de Newcastle upon Tyne ; en minas de estaño y cobre en Cornualles ; y en minas de plomo en Flintshire y Derbyshire , entre otros lugares.

El motor Newcomen se mantuvo en su lugar sin cambios materiales durante unos 75 años, extendiéndose gradualmente a más áreas del Reino Unido y Europa continental. Al principio se usaban cilindros de latón, pero eran caros y de tamaño limitado. Las nuevas técnicas de fundición de hierro iniciadas por la Coalbrookdale Company en la década de 1720 permitieron que se usaran cilindros más grandes, de hasta aproximadamente 6 pies (1,8 m) de diámetro en la década de 1760. La experiencia condujo a una mejor construcción y pequeños refinamientos en el diseño. Sus detalles mecánicos fueron mejorados mucho por John Smeaton , quien construyó muchos motores grandes de este tipo a principios de la década de 1770; sus mejoras se adoptaron rápidamente. En 1775, se habían construido alrededor de 600 motores Newcomen, aunque muchos de ellos se habían desgastado antes de esa fecha y fueron abandonados o reemplazados.

La máquina de Newcomen no era en absoluto una máquina eficiente, aunque probablemente era tan complicada como las técnicas de ingeniería y materiales de principios del siglo XVIII podían soportar. Se perdía mucho calor al condensar el vapor, ya que esto enfriaba el cilindro. Esto no importaba demasiado en una mina de carbón, donde había carbón pequeño invendible (slack), pero aumentaba significativamente los costos de minería donde el carbón no estaba fácilmente disponible, como en Cornualles. La máquina de Newcomen fue reemplazada gradualmente después de 1775 en áreas donde el carbón era caro (especialmente en Cornualles ) por un diseño mejorado, inventado por James Watt , en el que el vapor se condensaba en un condensador separado. La máquina de vapor de Watt , ayudada por mejores técnicas de ingeniería, incluida la máquina perforadora de Wilkinson , era mucho más eficiente en el consumo de combustible, lo que permitió a Watt y su socio Matthew Boulton cobrar regalías sustanciales basadas en el combustible ahorrado.

Watt introdujo posteriormente otras mejoras, entre ellas el motor de doble efecto, en el que tanto la carrera ascendente como la descendente eran carreras de potencia. Estos motores eran especialmente adecuados para accionar fábricas textiles, y se emplearon muchos motores Watt en estas industrias. Al principio, los intentos de accionar maquinaria con motores Newcomen tuvieron un éxito desigual, ya que la carrera de potencia única producía un movimiento brusco, pero el uso de volantes de inercia y una mejor ingeniería superaron en gran medida estos problemas. En 1800, se habían construido cientos de motores rotativos que no eran de Watt, especialmente en minas de carbón y fundiciones donde el movimiento irregular no era un problema, pero también en fábricas textiles. ^[5]

A pesar de las mejoras de Watt, las máquinas comunes (como se las conocía entonces) siguieron utilizándose durante un tiempo considerable, y se construyeron muchas más máquinas Newcomen que Watt incluso durante el período de la patente de Watt (hasta 1800), ya que eran más baratas y menos complicadas. De las más de 2200 máquinas construidas en el siglo XVIII, solo unas 450 eran máquinas Watt. Los elementos del diseño de Watt, especialmente el condensador separado, se incorporaron en muchas máquinas "piratas". Incluso después de 1800, se siguieron construyendo máquinas tipo Newcomen y se les añadieron condensadores de forma rutinaria. También se solían adaptar a las máquinas Newcomen existentes (el llamado condensador "pickle-pot").

Hay ejemplos de motores Newcomen en el Museo de Ciencias de Londres , Inglaterra y en el Museo Ford de Dearborn , Michigan, EE. UU., entre otros lugares. ^[6]

En 1964, la Sociedad Newcomen de Londres hizo los arreglos para que un motor Newcomen en Hawkesbury Junction , Warwickshire, fuera trasladado a Dartmouth, donde se lo puede ver funcionando usando un arreglo hidráulico en lugar de la caldera de vapor. ^[7] Según el Dr. Cyril Boucher de la Sociedad Newcomen, ^[8] este motor Newcomen Memorial data de alrededor de 1725, con un nuevo mecanismo de válvulas y otras piezas agregadas más tarde.

Tal vez el último motor de estilo Newcomen que se utilizó comercialmente, y el último que aún permanece en su sitio original, se encuentra en el Centro de Patrimonio de Elsecar , cerca de Barnsley en el sur de Yorkshire . Fue restaurado para funcionar entre 2012 y 2015, el motor renovado fue presentado por el Príncipe Eduardo, conde de Wessex , en mayo de 2016. ^[9] Otro motor Newcomen que se puede ver en funcionamiento es la réplica moderna del motor en el Museo Black Country en Dudley, West Midlands. El motor Newcomen Memorial en Dartmouth se puede ver en movimiento, pero funciona mediante hidráulica.

El 23 de febrero de 2012, Royal Mail lanzó un sello con la máquina de vapor atmosférica de Newcomen como parte de su serie "Britons of Distinction". ^[10]

• Jenkins, Rhys (1936). Savery, Newcomen y la historia temprana de la máquina de vapor en The Collected Papers of Rhys Jenkins . Cambridge: Newcomen Society. págs. 48–93.

• Rolt, Lionel Thomas Caswell (1963). Thomas Newcomen. La prehistoria de la máquina de vapor (1.ª ed.). Dawlish: David & Charles. pág. 158.
• Preston, Eric (2012). Thomas Newcomen de Dartmouth y la máquina que cambió el mundo . Dartmouth: Dartmouth and Kingswear Society y Dartmouth History Research Group. pág. 60. ISBN 978-1-899011-27-8.
• Rolt, Lionel Thomas Caswell; Allen, John S. (1977). Las máquinas de vapor de Thomas Newcomen (2.ª ed.). Hartington: Moorland Publishing Company. pág. 160. ISBN 0-903485-42-7.
• Kanefsky, John; John Robey (1980). "Máquinas de vapor en la Gran Bretaña del siglo XVIII: una evaluación cuantitativa". Tecnología y cultura . 21 (2). Baltimore: The Johns Hopkins University Press: 161–186. doi :10.2307/3103337. JSTOR  3103337. S2CID  111410577.
• Musson, AE; Eric Robinson (1969). Ciencia y tecnología en la revolución industrial. Manchester: Manchester University Press. pp. 393 (cap. XII). ISBN 0-7190-0370-9.
• Lee, Sidney, ed. (1903). Diccionario de biografía nacional: índice y epítome. Smith, Elder & Co.
• Young, WA (1939). "Thomas Newcomen, Ferretero. El contexto contemporáneo". Transacciones de la Newcomen Society . 20 (1): 1-15.

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• «Newcomen, Thomas»  . Diccionario de biografía nacional . Londres: Smith, Elder & Co. 1885–1900.
• Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Newcomen, Thomas"  . Encyclopædia Britannica (11.ª ed.). Cambridge University Press.