La locomotora de vapor es un tipo de locomotora impulsada por la acción del vapor de agua. Las locomotoras de vapor fueron la forma dominante de tracción en los ferrocarriles hasta que a mediados del siglo XX fueron reemplazadas por las locomotoras diésel y eléctricas.
Los primeros ferrocarriles empleaban caballerías para arrastrar carros sobre rieles . Cuando se desarrollaron las máquinas de vapor, se trató de aplicarlas al ferrocarril. Los primeros intentos tuvieron lugar en Gran Bretaña ; así, por ejemplo, Richard Trevithick construyó una locomotora en 1804 , 22 años antes de la máquina de George Stephenson .
Esta máquina tenía un solo cilindro, disponía de un volante de inercia y la transmisión de fuerza a las ruedas se realizaba por engranajes. La locomotora de Trevithick no fue incorporada al ferrocarril debido a que los raíles de hierro fundido no soportaron el peso de la máquina y se dañaron en los tres viajes de prueba realizados entre las minas de hierro de Penydarren y el canal Methry-Cardiff.
Se continuó utilizando la fuerza animal para el arrastre de los vagones, hasta que la escasez de caballos y sus altos costos a consecuencia de las guerras napoleónicas obligó a volver la mirada otra vez hacia las locomotoras. En 1811
John Blenkinsop
patentó el sistema de
cremallera
para locomotora. Finalmente en 1812
Matthew Murray
diseñó y construyó la locomotora Salamanca en los talleres Feton, Murray and Wood.
La locomotora disponía por primera vez de dos cilindros y montaba el sistema de cremallera patentado por John Blenkinsop, solucionando el problema de peso de la máquina. Si la locomotora era demasiado ligera no tenía suficiente adherencia, sus ruedas motrices patinaban y no conseguía arrastrar la carga. Por el contrario, si la máquina pesaba demasiado, mejoraba la adherencia pero dañaba los raíles. La Salamanca solucionaba estos inconvenientes.
En 1826 se inició la construcción de la primera línea férrea del mundo entre dos ciudades: Liverpool y Manchester. El diseño de la línea se encargó a
George Stephenson
, que tenía experiencia en diseños de ferrocarriles de minas. En 1829 todavía no se había decidido el tipo de tracción de los vagones. Las locomotoras empleadas en las minas eran lentas y poco fiables, con frecuentes explosiones. Esa fue la razón de que se propusiera el proyecto de disponer de 30 máquinas fijas repartidas a lo largo del recorrido, una por cada kilómetro, que por medio de sogas arrastrarían los vagones.
El 6 de octubre de 1829 en Rainhill se realizó un concurso para determinar si las locomotoras eran adecuadas para la tracción en la nueva línea. El ganador se llevaría 500 libras esterlinas y un lugar en la historia. Muchos proyectos como el "Cycloped" no fueron admitidos en el concurso, como un artilugio de tracción animal de Thomas Shan Brandreth o la locomotora "Perseverance" de Timothy Burstall, que no alcanzó la velocidad mínima exigida para la prueba.
Finalmente compitieron tres locomotoras, la " The Rocket " de George y Robert Stephenson (padre e hijo), la "Sans Pareil" de Timothy Hackworth y la "Novelty" del sueco John Ericsson y el británico John Braithwaite . La ganadora fue la "Rocket" porque sus rivales no consiguieron terminar la prueba por avería en las máquinas, como la "Sans Pareil" que tenía un cilindro defectuoso construido en los talleres de Stephenson. A pesar de esta anomalía, la "Sans Pareil" fue más rápida que sus competidoras. De esta manera la "Rocket" pasó a la historia no por ser la primera o la mejor, sino por ganar las pruebas de Rainhill.
Fue la primera locomotora moderna de vapor que introdujo varias innovaciones, que luego fueron empleadas en casi todas las locomotoras construidas desde entonces. Así, empleaba una caldera multitubular, que fue idea de Henry Booth , mucho más eficaz para transferir el calor de los gases de la combustión al agua. Las calderas anteriores consistían en una sola tubería rodeada de agua. También utilizaba una tobera de salida del vapor de escape para crear un vacío parcial que tirara del aire que alimentaba el fuego.
Los primeros ferrocarriles empleaban caballerías para arrastrar carros sobre rieles . Cuando se desarrollaron las máquinas de vapor, se trató de aplicarlas al ferrocarril. Los primeros intentos tuvieron lugar en Gran Bretaña ; así, por ejemplo, Richard Trevithick construyó una locomotora en 1804 , 22 años antes de la máquina de George Stephenson .
Esta máquina tenía un solo cilindro, disponía de un volante de inercia y la transmisión de fuerza a las ruedas se realizaba por engranajes. La locomotora de Trevithick no fue incorporada al ferrocarril debido a que los raíles de hierro fundido no soportaron el peso de la máquina y se dañaron en los tres viajes de prueba realizados entre las minas de hierro de Penydarren y el canal Methry-Cardiff.
La Salamanca, primera locomotora de cremallera de John Blenkinsop.
La locomotora disponía por primera vez de dos cilindros y montaba el sistema de cremallera patentado por John Blenkinsop, solucionando el problema de peso de la máquina. Si la locomotora era demasiado ligera no tenía suficiente adherencia, sus ruedas motrices patinaban y no conseguía arrastrar la carga. Por el contrario, si la máquina pesaba demasiado, mejoraba la adherencia pero dañaba los raíles. La Salamanca solucionaba estos inconvenientes.
Locomotora
The Rocket
, preservada en el Museo de Ciencias de Londres.
El 6 de octubre de 1829 en Rainhill se realizó un concurso para determinar si las locomotoras eran adecuadas para la tracción en la nueva línea. El ganador se llevaría 500 libras esterlinas y un lugar en la historia. Muchos proyectos como el "Cycloped" no fueron admitidos en el concurso, como un artilugio de tracción animal de Thomas Shan Brandreth o la locomotora "Perseverance" de Timothy Burstall, que no alcanzó la velocidad mínima exigida para la prueba.
Finalmente compitieron tres locomotoras, la " The Rocket " de George y Robert Stephenson (padre e hijo), la "Sans Pareil" de Timothy Hackworth y la "Novelty" del sueco John Ericsson y el británico John Braithwaite . La ganadora fue la "Rocket" porque sus rivales no consiguieron terminar la prueba por avería en las máquinas, como la "Sans Pareil" que tenía un cilindro defectuoso construido en los talleres de Stephenson. A pesar de esta anomalía, la "Sans Pareil" fue más rápida que sus competidoras. De esta manera la "Rocket" pasó a la historia no por ser la primera o la mejor, sino por ganar las pruebas de Rainhill.
Fue la primera locomotora moderna de vapor que introdujo varias innovaciones, que luego fueron empleadas en casi todas las locomotoras construidas desde entonces. Así, empleaba una caldera multitubular, que fue idea de Henry Booth , mucho más eficaz para transferir el calor de los gases de la combustión al agua. Las calderas anteriores consistían en una sola tubería rodeada de agua. También utilizaba una tobera de salida del vapor de escape para crear un vacío parcial que tirara del aire que alimentaba el fuego.