Thomas Newcomen

Thomas Newcomen (fevereiro de 1664 - 5 de agosto de 1729) foi um inventor inglês que criou o motor atmosférico, o primeiro motor prático a queima de combustível em 1712. Ele era ferreiro de profissão e leigo batista. pregador chamando.

Ele nasceu em Dartmouth, em Devon, Inglaterra, em uma família de comerciantes e foi batizado na Igreja de São Salvador em 28 de fevereiro de 1664. Naquela época, as inundações nas minas de carvão e estanho eram um grande problema. Newcomen logo se empenhou em tentar melhorar as formas de bombear a água dessas minas. Sua empresa de ferraria se especializou em projetar, fabricar e vender ferramentas para a indústria de mineração.

Vida religiosa

Thomas Newcomen era um pregador leigo e um presbítero docente na igreja batista local. Depois de 1710, tornou-se pastor de um grupo local de batistas. Seu pai fazia parte de um grupo que trouxe o conhecido ministro puritano John Flavel para Dartmouth. Mais tarde, um dos contatos comerciais de Newcomen em Londres, Edward Wallin, era outro ministro batista que tinha ligações com o conhecido doutor John Gill de Horsleydown, Southwark. A conexão de Newcomen com a igreja batista em Bromsgrove ajudou materialmente na disseminação de sua máquina a vapor, já que os engenheiros Jonathan Hornblower Sr. e seu filho estavam envolvidos na mesma igreja.

Desenvolvendo o motor atmosférico

A grande conquista de Newcomen foi sua máquina a vapor, desenvolvida por volta de 1712; combinando as ideias de Thomas Savery e Denis Papin, ele criou uma máquina a vapor com a finalidade de retirar água de uma mina de estanho. É provável que Newcomen já conhecesse Savery, cujos antepassados eram comerciantes no sul de Devon. Savery também ocupou um cargo nos Comissários para Marinheiros Doentes e Feridos, que o levou a Dartmouth. Savery havia inventado um “carro de bombeiros”, uma espécie de sifão térmico, no qual o vapor era admitido em um recipiente vazio e depois condensado. O vácuo assim criado foi usado para sugar a água do reservatório no fundo da mina. O "carro de bombeiros" não era muito eficaz e não conseguia trabalhar além de uma profundidade limitada de cerca de nove metros.

Newcomen substituiu o recipiente receptor (onde o vapor era condensado) por um cilindro contendo um pistão baseado no projeto de Papin. Em vez de o vácuo aspirar água, ele puxou o pistão para baixo. Este era usado para acionar um motor de viga, no qual uma grande viga de madeira balançava sobre um fulcro central. Do outro lado da viga havia uma corrente presa a uma bomba na base da mina. À medida que o cilindro de vapor era reabastecido com vapor, preparando-o para o próximo golpe de força, a água era aspirada para dentro do cilindro da bomba e expelida por um tubo até a superfície pelo peso do maquinário. Newcomen e seu parceiro John Calley construíram o primeiro motor desse tipo de sucesso na Conygree Coalworks, perto de Dudley, em West Midlands. Uma réplica funcional deste motor pode ser vista no Black Country Living Museum, nas proximidades.

Vida e morte posteriores

Comparativamente pouco se sabe sobre a vida posterior de Newcomen. Depois de 1715, os negócios dos motores foram conduzidos através de uma empresa sem personalidade jurídica, os “Proprietários da Invenção para Levantar Água pelo Fogo”. Seu secretário e tesoureiro era John Meres, secretário da Sociedade de Boticários de Londres. Essa sociedade formou uma empresa que detinha o monopólio do fornecimento de medicamentos à Marinha, proporcionando uma estreita ligação com Savery, de cujo testamento testemunhou. O Comitê de Proprietários também incluía Edward Wallin, um batista de ascendência sueca; e pastor de uma igreja em Maze Pond, Southwark. Newcomen morreu na casa de Wallin em 1729 e foi enterrado no cemitério de Bunhill Fields, nos arredores da cidade de Londres; o local exato de seu túmulo é desconhecido.

Em 1733, cerca de 125 motores Newcomen, operando sob a patente de Savery (prorrogada por lei para que não expirasse até 1733), foram instalados por Newcomen e outros na maioria dos importantes distritos mineiros da Grã-Bretanha e no continente europeu: drenagem de minas de carvão em Black Country, Warwickshire e perto de Newcastle upon Tyne; nas minas de estanho e cobre na Cornualha; e em minas de chumbo em Flintshire e Derbyshire, entre outros lugares.

Depois dos recém-chegados

O motor Newcomen manteve o seu lugar sem alterações materiais durante cerca de 75 anos, espalhando-se gradualmente por mais áreas do Reino Unido e da Europa continental. No início eram usados cilindros de latão, mas eram caros e de tamanho limitado. Novas técnicas de fundição de ferro iniciadas pela Coalbrookdale Company na década de 1720 permitiram o uso de cilindros maiores, de até 1,8 m de diâmetro na década de 1760. A experiência levou a uma melhor construção e pequenos refinamentos no layout. Seus detalhes mecânicos foram muito melhorados por John Smeaton, que construiu muitos motores grandes desse tipo no início da década de 1770; suas melhorias foram rapidamente adotadas. Em 1775, cerca de 600 motores Newcomen foram construídos, embora muitos deles já estivessem desgastados e tenham sido abandonados ou substituídos.

O Motor Newcomen não era de forma alguma uma máquina eficiente, embora fosse provavelmente tão complicado quanto as técnicas de engenharia e materiais do início do século XVIII podiam suportar. Muito calor foi perdido durante a condensação do vapor, pois isso resfriou o cilindro. Isto não teve muita importância numa mina de carvão, onde estava disponível carvão pequeno e invendável (folga), mas aumentou significativamente os custos de mineração onde o carvão não estava prontamente disponível, como na Cornualha. O motor de Newcomen foi gradualmente substituído após 1775 em áreas onde o carvão era caro (especialmente na Cornualha) por um design melhorado, inventado por James Watt, no qual o vapor era condensado em um condensador separado. A máquina a vapor Watt, auxiliada por melhores técnicas de engenharia, incluindo a mandriladora de Wilkinson, era muito mais eficiente em termos de combustível, permitindo que Watt e seu parceiro Matthew Boulton coletassem royalties substanciais com base no combustível economizado.

Watt posteriormente fez outras melhorias, incluindo o motor de dupla ação, onde tanto os movimentos para cima quanto para baixo eram movimentos de potência. Estes eram especialmente adequados para acionar fábricas têxteis, e muitos motores Watt foram empregados nessas indústrias. Nas primeiras tentativas de acionar máquinas com motores Newcomen tiveram sucesso misto, já que o único golpe de força produzia um movimento brusco, mas o uso de volantes e uma melhor engenharia superaram em grande parte esses problemas. Em 1800, centenas de motores rotativos não-Watt foram construídos, especialmente em minas de carvão e siderúrgicas, onde o movimento irregular não era um problema, mas também em fábricas têxteis.

Apesar das melhorias de Watt, os Motores Comuns (como eram conhecidos na época) permaneceram em uso por um tempo considerável, e muito mais motores Newcomen do que Watt foram construídos mesmo durante o período da patente de Watt (até 1800), pois eram mais baratos e menos complicados. Dos mais de 2.200 motores construídos no século 18, apenas cerca de 450 eram motores Watt. Elementos do design de Watt, especialmente o Condensador Separado, foram incorporados em muitos jogos "piratas". motores. Mesmo depois de 1800, motores do tipo Newcomen continuaram a ser construídos e condensadores foram adicionados rotineiramente a eles. Eles também eram comumente adaptados aos motores Newcomen existentes (o chamado condensador 'pickle-pot').

Motores Newcomen sobreviventes

Existem exemplos de motores Newcomen no Museu da Ciência, em Londres, Inglaterra, e no Museu Ford, em Dearborn, Michigan, EUA, entre outros lugares.

Em 1964, a Newcomen Society de Londres providenciou para que um motor Newcomen em Hawkesbury Junction, Warwickshire, fosse transferido para Dartmouth, onde pode ser visto funcionando usando um arranjo hidráulico em vez da caldeira a vapor. Cyril Boucher da Newcomen Society, este Newcomen Memorial Engine data de cerca de 1725, com novas engrenagens de válvula e outras peças adicionadas posteriormente.

Talvez o último motor estilo Newcomen a ser usado comercialmente – e o último que ainda permanece em seu local original – esteja no Elsecar Heritage Centre, perto de Barnsley, em South Yorkshire. Foi restaurado para funcionar entre 2012 e 2015, o motor recondicionado foi revelado pelo Príncipe Eduardo, Conde de Wessex, em maio de 2016. Outro motor Newcomen que pode ser mostrado funcionando é a moderna réplica do motor no Black Country Museum em Dudley, West Midlands. O Newcomen Memorial Engine em Dartmouth pode ser visto em movimento, mas é acionado por sistema hidráulico.

Reconhecimento

Em 23 de fevereiro de 2012, o Royal Mail lançou um selo apresentando a máquina a vapor atmosférica de Newcomen como parte de sua campanha "Britânicos de Distinção" Series.