Động cơ hơi nước là
động cơ nhiệt thực hiện
công việc cơ học sử dụng
hơi nước làm chất lỏng làm việc. Động cơ hơi nước sử dụng lực tạo ra bởi áp suất hơi để đẩy piston qua lại bên trong xi lanh. Lực đẩy này được biến đổi, bằng một
thanh nối và
bánh đà, thành lực
quay để
làm việc. Thuật ngữ "động cơ hơi nước" thường chỉ được áp dụng cho
động cơ pittông như mô tả, không áp dụng cho
tuabin hơi.Động cơ hơi nước là
động cơ đốt ngoài,
[1] trong đó chất lỏng làm việc được tách ra khỏi các sản phẩm đốt. Chu trình
nhiệt động lý tưởng được sử dụng để phân tích quá trình này được gọi là
chu trình Rankine.Trong sử dụng chung, thuật ngữ động cơ hơi nước có thể đề cập đến các nhà máy hơi nước hoàn chỉnh (bao gồm cả
nồi hơi, v.v.) như
đầu máy hơi nước đường sắt và
động cơ di động, hoặc có thể chỉ nói đến
pít-tông hoặc máy tua-bin, như trong
động cơ chùm và
động cơ hơi nước đứng yên.Các thiết bị chạy bằng hơi nước được biết đến sớm nhất là
aeolipile trong thế kỷ thứ nhất sau Công nguyên, với một vài ứng dụng khác được ghi nhận vào thế kỷ 16 và 17. Bơm khử nước của
Thomas Savery sử dụng áp suất hơi hoạt động trực tiếp trên mặt nước. Động cơ thành công về mặt thương mại đầu tiên có thể truyền năng lượng liên tục đến máy được phát triển vào năm 1712 bởi
Thomas Newcomen.
James Watt đã thực hiện một cải tiến quan trọng bằng cách loại bỏ hơi nước đã qua sử dụng sang một bình riêng để ngưng tụ, cải thiện đáng kể lượng công việc thu được trên mỗi đơn vị nhiên liệu tiêu thụ. Đến thế kỷ 19, động cơ hơi nước đứng yên cung cấp năng lượng cho các nhà máy của
Cách mạng Công nghiệp. Động cơ hơi nước thay thế buồm cho tàu, và đầu máy hơi nước hoạt động trên đường sắt.Các động cơ hơi nước đầu tiên được sử dụng như là bộ phận chuyển động sơ cấp của
bơm,
đầu máy tàu hỏa,
tàu thủy hơi nước,
máy cày,
xe tải và các loại xe cơ giới chạy trên đường bộ khác và là nền tảng cơ bản nhất cho
Cách mạng công nghiệp. Động cơ hơi nước kiểu pittông là nguồn năng lượng vượt trội cho đến đầu thế kỷ 20, khi những tiến bộ trong thiết kế
động cơ điện và
động cơ đốt trong dần dần dẫn đến việc thay thế động cơ hơi nước pittông (pittông) trong sử dụng thương mại. Tua bin hơi thay thế động cơ pittông trong sản xuất điện, do chi phí thấp hơn, tốc độ vận hành cao hơn và hiệu quả cao hơn.
[2]