James Watt non ha solo inventato la macchina a vapore. L’ha riparato.
Nato a Greenock, in Scozia, nel 1736, Watt fu in gran parte autodidatta. Ha iniziato come costruttore di strumenti. Successivamente, lavorò sul canale Forth e Clyde. Sapeva come funzionavano le cose. Sapeva come si rompevano.
Thomas Newcomen aveva costruito il primo motore a vapore pratico decenni prima. Pompava l’acqua dalle miniere. È stato goffo. Ha sprecato carburante. Era inefficiente.
Watt ha visto il problema. Il motore si raffreddava ogni volta che si ripristinava. L’energia è stata persa sotto forma di calore. Ha capito come fermarlo.
Il condensatore separato che ha cambiato tutto
Nel 1769 Watt brevettò un condensatore separato.
Questa è stata la svolta. Invece di raffreddare l’intero cilindro, raffreddò una camera separata. Il cilindro principale è rimasto caldo. Il vapore si condensava altrove. Questo piccolo cambiamento ha aumentato drasticamente l’efficienza.
Non li ha costruiti da solo. Matthew Boulton ha fornito i soldi e lo spazio della fabbrica. Insieme iniziarono a produrre il nuovo motore nel 1775.
Boulton e Watt sono diventati partner. L’attività è cresciuta. La domanda di energia efficiente era in aumento.
Dal push al pull: la rivoluzione del Rotary
I motori originali si muovevano solo su e giù. Questo è il movimento lineare. La maggior parte delle macchine doveva girare.
Nel 1781 Watt aggiunse il movimento rotatorio. Ha utilizzato un ingranaggio “sole e pianeta” per convertire l’azione su e giù in rotazione. Ora il motore potrebbe azionare i macchinari della fabbrica. Potrebbe girare le ruote. Potrebbe sostituire i cavalli.
Ma aveva ancora dei limiti.
Il motore a doppio effetto e la scala industriale
Nel 1782 Watt introdusse il motore a vapore a doppio effetto.
Prima il vapore spingeva il pistone in una direzione. Adesso spingeva e tirava. Il potere è raddoppiato. L’efficienza è migliorata nuovamente.
Ciò richiedeva un nuovo modo di collegare il pistone alla trave. L’asta doveva muoversi in linea retta. Non poteva oscillare.
Watt risolse questo problema nel 1784. Progettò una disposizione di aste collegate. Lo stelo del pistone è stato guidato perpendicolarmente. La meccanica era rigida. Il motore era stabile.
Controllo, sicurezza ed eredità
Un motore che scappa è pericoloso. Watt teneva al controllo.
Nel 1788 applicò il regolatore centrifugo. Questo dispositivo regolava automaticamente la velocità del motore. Ha risposto ai cambiamenti di carico. Se il motore girava troppo velocemente, il regolatore lo rallentava. Se ha rallentato, il governatore l’ha accelerato. Controllo automatico. Decenni in anticipo sui tempi.
Nel 1790 inventò anche un manometro. La sicurezza era importante. Il monitoraggio della pressione era importante.
Queste aggiunte hanno praticamente completato il motore Watt.
Perché è importante oggi
Il motore di Watt ebbe conseguenze immense. Ha alimentato la rivoluzione industriale. Non era necessario che le fabbriche fossero vicine ai fiumi. Potrebbero essere ovunque. Produzione scalata. Le città sono cresciute.
Watt introdusse il concetto di cavalli per commercializzare i suoi motori. Aveva bisogno di un modo per consentire agli agricoltori e ai produttori di capire quanta energia stavano acquistando.
Morì nel 1819 a Heathfield Hall, vicino a Birmingham.
Ma il suo nome resta.
Il watt è l’unità di potenza.
