Паровая машина – двигатель, преобразующий энергию пара в механическую работу поршня. Принцип действия заключается в следующем: нагреваемая в котле вода превращается в пар. Пар скапливается в цилиндре и давит на подвижный поршень. Если организовать поступление пара с двух сторон цилиндра, находящийся в нем поршень будет совершать возвратно-поступательные движения. Соединенный с колесом посредством шатуна поршень будет приводить колесо в движение.

История создания начинается в античный период, когда греческий ученый Герон Александрийский придумал эолипил – шар, вращающийся под воздействием водяного пара. Назвать его двигателем еще было нельзя.

Позже, в период средневековья, османский изобретатель Такиюддин аш-Шами предложил метод вращения вертела с помощью направленной струи пара. Однако и это решение было малоэффективным.

В середине XVII столетия француз Дени Папен построил паровую машину, состоящую из цилиндра с поршнем, который поднимался силой пара и опускался после его сгущения. Образец работал только как демонстрационный и дал изобретателю возможность понять, что для повторения цикла пар нужно производить отдельно. В результате ученый изобрел паровой котел, но конструкцию действующего двигателя он придумать не смог.

Первым по-настоящему рабочим устройством была «пожарная установка» военного инженера Томаса Севери. Она представляла собой паровой насос без поршня, довольно опасный в эксплуатации. Позднее его усовершенствовал английский кузнец Томас Ньюкомен, применив цилиндр уже с поршнем. Его насос, названный «атмосферным двигателем», имел широкое практическое применение. Он использовался для вращения колес водяных мельниц и откачивания воды из шахт.

В Российской империи первая работающая паровая машина была запущена в 1766 году по проекту Ивана Ползунова. Им был изобретен первый в мире двухцилиндровый паровой двигатель мощностью 40 лошадиных сил. Использовалась такая машина для привода мехов плавильных печей.

Следующий шаг в совершенствовании паровой машины сделал шотландский инженер Джеймс Уатт, создав в 1784 году универсальный двигатель двойного действия. Он смог преобразовать энергию пара в механическую работу поршня, который в свою очередь обеспечивал вращательное движение вала. Это стало настоящей революцией.

В следующем веке паровой двигатель быстро совершенствовался, что позволило использовать его не только в промышленности (на прядильных и ткацких фабриках, в кузницах), но и на транспорте. В 1804 году появился первый паровоз, в 1807 – первый коммерчески успешный пароход. Подобные двигатели ставились на автомобили и сельскохозяйственную технику.

В XX веке паровые двигатели стали вытесняться более совершенными и менее громоздкими двигателями внутреннего сгорания. В настоящее время они используются редко, только там, где электроэнергия недоступна, а двигатели внутреннего сгорания не могут быть применены по условиям безопасности. Сохранившиеся пароходы и паровозы эксплуатируются в туристических целях. Самыми распространенными остались паровые турбины, используемые в энергетике и являющиеся разновидностью паровых машин лишь формально.