¿Watt inventó o mejoró la máquina de vapor?
La primera bomba de agua a vapor práctica del mundo fabricada por Savery recibió una patente británica llamada "Miner's Friend" en 1698. Primero llenó un recipiente con forma de huevo con vapor, luego cerró la válvula de entrada de vapor y roció agua fría fuera del recipiente para condensar el vapor dentro del recipiente y formar un vacío. Abra la válvula de entrada de agua y el agua del fondo de la mina será succionada hacia el contenedor a través de la tubería de entrada de agua bajo la acción de la presión atmosférica; cierre la válvula de entrada de agua, vuelva a abrir la válvula de entrada de vapor y use la presión del vapor para presione el agua en el recipiente a través de la válvula de drenaje. Cuando el agua del recipiente se drene y se llene de vapor, cierre la válvula de entrada de vapor y la válvula de drenaje y rocíe agua nuevamente para condensar el vapor. En este ciclo repetido, los dos recipientes con forma de huevo funcionan alternativamente para drenar el agua continuamente.
Newcomen y su asistente Calley inventaron una máquina de vapor atmosférica en 1705 para accionar una bomba de agua independiente, que recibió el nombre de máquina de vapor atmosférica de Newcomen. La máquina de vapor se popularizó por primera vez en Gran Bretaña y luego en el continente europeo, y todavía se fabricaban modificaciones hasta principios del siglo XIX. La eficiencia térmica de la máquina de vapor atmosférica de Newcomen es muy baja. Esto se debe principalmente a que después de que el vapor ingresa al cilindro, se condensa en la pared del cilindro que acaba de ser enfriada con agua, perdiendo mucho calor. Sólo se promoverá en zonas productoras de carbón con precios bajos.
En 1764, el reparador de instrumentos británico Watt notó esta deficiencia cuando estaba reparando el modelo de máquina de vapor Newcomen para la Universidad de Glasgow. En 1765, inventó una máquina de vapor con un condensador separado de la pared del cilindro. y en 1769 recibió una patente británica. En los primeros días, las máquinas de vapor de Watt todavía usaban barras de equilibrio y mecanismos de tirantes para accionar bombas de agua. Para limpiar el condensador de condensado y aire, Watt instaló una bomba de aire. También instaló un sándwich en la pared exterior del cilindro y utilizó vapor para calentar la pared del cilindro para reducir las pérdidas por condensación.
Alrededor de 1782, Watt mejoró aún más la máquina y completó dos inventos importantes: cerrar la válvula de entrada de vapor en medio de la carrera activa de trabajo en frío para permitir que el vapor se expandiera y funcionara, mejorando la eficiencia térmica; permitiendo que el vapor trabaje en ambos lados del pistón (tipo de doble acción) para aumentar la potencia de salida. En este momento, el pistón tiene que bajar la palanca y empujarla hacia arriba. La barra de equilibrio en forma de sector y la cremallera ya no son adecuadas, por lo que Watt inventó el mecanismo de paralelogramo. Watt también aplicó el mecanismo de biela de manivela a las máquinas de vapor al final de los 18 años.
El trabajo creativo de Watt condujo al rápido desarrollo de la máquina de vapor. Convirtió una máquina que sólo podía elevar agua en una máquina de vapor que podía usarse ampliamente. La eficiencia térmica de la máquina de vapor se duplicó, reduciendo en gran medida el consumo de carbón. Entonces Watt fue el principal inventor de la máquina de vapor.