ماشین بخار، اولین موتور حرارتی بود که اختراع شد. در طول قرن‌های 18 و 19 میلادی موتورهای بخار، منبع اصلی نیرو برای صنایع بودند. این موتورها با مصرف زغال سنگ به عنوان سوخت، ماشین‌آلات کارخانه‌ها و بعدها کشتی‌ها و قطارها را به کار می‌انداختند. امروزه تعداد بسیار کمی از موتورهای بخار باقی مانده و سایر انواع موتورها جایگزین آن‌ها شده‌اند.
ماشین‌های بخار چگونه کار می‌کنند؟
اکثر ماشین‌های بخار، از فشار بخار برای بالا و پایین بردن پیستون در داخل سیلندر استفاده می‌کنند. بخار به‌وسیلۀ دیگ آب جوش که روی شعلۀ زغال سنگ یا مشتقات نفت قرار دارد به وجود می‌آید. بخاری که در دیگ تولید شده است به وسیلۀ دریچه‌ای به بالای سیلندر وارد می‌شود و در آن جا منبسط شده و پیستون را به پایین می‌راند. زمانی‌که پیستون به پایین سیلندر رسید، دریچه حرکت کرده و اجازه می‌دهد تا بخار اولیه خارج شده و بخار جدید به پایین سیلندر وارد شود. این عمل پیستون را به بالا می‌راند. زمانی که پیستون به نقطۀ بالا رسید، دوباره دریچه حرکت کرده و پیستون به طرف پایین رانده می‌شود و این عمل همین طور ادامه می‌یابد. حرکت بالا و پایین پیستون به‌وسیلۀ دستۀ محور به حرکت دورانی تبدیل می‌شود. دستۀ محور، چرخ طیّار سنگینی را به حرکت درمی‌آورد که باعث حرکت آرام موتور می‌شود. چرخ طیّار می‌تواند چرخ‌ها یا ماشین‌آلات دیگری را به حرکت درآورد.
موتورهای بخار، با بخارهای دارای فشار زیاد، بهتر کار می‌کنند. برای مقاومت در برابر فشار بخار باید دیگ، لوله‌ها و سیلندرها بسیار قوی و محکم باشند. در برخی از موتورهای بخار، یک دستگاه منقبض کننده نیز وجود دارد که بخار خارج شده از سیلندر را جمع‌آوری و خنک می‌کند. این بخار، منقبض (تبدیل به آب) می‌شود، به دیگ برمی‌گردد و از دوباره آن استفاده می‌شود. با استفاده از دستگاه منقبض کننده، موتور بخار می‌تواند مدت بیشتری بدون آن که آبش تمام شود کار کند.
نگاهی به گذشته
اولین ماشین بخارِ عملی در سال 1712 توسط «توماس نیوکامن» در انگلستان ساخته شد که از آن برای‌خارج کردن آب از معادن استفاده می‌شد. در سال 1785
«جیمز وات» طرح نیوکامِن را تکمیل کرد. او در سال 1792 طرح ابتکاری خود را که به خورشید و سیاره معروف است، اختراع کرد که عبارت است از نوعی دستۀ محور که حرکت بالا و پایین پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. به این ترتیب، ماشین‌های بخار توانستند باعث گردش ماشین‌آلات شوند. در طول انقلاب صنعتی، ماشین‌های وات قسمت اعظم نیروی کارخانه‌ها و آسیاب‌ها را تأمین می‌کردند.
در سال 1804 «ریچاردتِرِویتیک» اولین‌لکوموتیو بخار و بعدها کشتی‌های بخار را ساخت.
👇در ماشین بخار، از فشار بخار برای بالا وپایین راندن پیستون در سیلندر استفاده مـی‌شود. حـرکت بالا و پایین پـیستون توسط یک دستۀ محور به حرکت دورانی تبدیل می‌شود.
👇این ماشین خرمن کوب، توسط موتور بخار می‌گردد. از این نوع موتورها در نیمۀ دوم قرن 19 میلادی در مزارع انگلستان و آمریکای شمالی استفاده می‌شد.
بخشی از کتاب دانشنامه آکسفورد، علم و تکنولوژی از انتشارات پیام بهاران
صفحه 95