Паровий двигун
Машина Сейвери працювала в такий спосіб: спочатку герметичний резервуар наповнявся пором, потім зовнішня поверхня резервуара прохолоджувалася холодною водою, отчу пару конденсувався, і в резервуарі створювався частковий вакуум. Після цього вода - наприклад із дна шахти - засмоктувалася в резервуар через забірну трубу і після впуску чергової порції пара викидалася назовні через випускну. Потім цикл повторювався, але воду можна було піднімати тільки з глибини менш 10,36 м, оскільки в дійсності її виштовхувало атмосферний тиск.
II. Парова машина Дени Папена.
Перша вдала парова машина з поршнем була побудована французом Дени Папеном, чиє ім'я частіше асоціюється з винаходом автоклава, що мається сьогодні практично в кожнім будинку у виді каструлі-скороварки.
У 1674 році Папен побудував пороховий двигун, принцип дії якого ґрунтувався на запаленні в циліндрі пороху і переміщенні поршня усередині циліндра під впливом порохових газів. Коли надлишок газів виходив з циліндра через спеціальний клапан, а газ, що залишився, прохолоджувався, у циліндрі створювався частковий вакуум, і поршень повертався у вихідне положення під дією атмосферного тиску.
Машина була не дуже вдалої, але вона навела Папена на думку замінити порох водою. И в 1698 році він побудував парову машину (у тому ж році свою "вогненну машину" побудував і англієць Сейвери). Вода нагрівалася усередині вертикального циліндра з поршнем усередині, і пара, що утворилася, штовхав поршень нагору. Коли пара прохолоджувалася і конденсувалася, поршень опускався вниз під дією атмосферного тиску. Таким чином, за допомогою системи блоків парова машина Папена могла пускати в хід різні механізми, наприклад насоси.
III. Томас Ньюкомен і його парова машина.Почувши про парову машину Папена, Томас Ньюкомен, що часто бував на шахтах у Вест Кантри, де він працював ковалем, і краще чим хто-небудь іншої розумів, як потрібні гарні насоси для запобігання затоплення шахт, об'єднав зусилля з водопровідником і склярем Джоном Калли в спробі побудувати більш зроблену модель.
Їх перша парова машина була встановлена на вугільній шахті в Стаффордшире в 1712 році. Як і в машині Папена, поршень переміщався у вертикальному циліндрі, але в цілому машина Ньюкомена була значно більш зробленою. Щоб ліквідувати зазор між циліндром і поршнем, Ньюкомен закріпив на торці останнього гнучкий шкіряний диск і налив на нього небагато води. Пара з казана надходив у підставу циліндра і піднімав поршень нагору. Але при упорскуванні в циліндр холодної води, пара конденсувався, у циліндрі утворювалася вакуум, і під впливом атмосферного тиску поршень опускався вниз. Цей зворотний хід видаляв воду з циліндра і за допомогою ланцюга, з'єднаної з коромислом, що рухалося на зразок качелей, піднімав нагору шток насоса. Коли поршень знаходився в нижній крапці свого ходу, у циліндр знову надходив пару, і за допомогою противаги, закріпленого на штоку чи насоса на коромислі, поршень піднімався у вихідне положення. Після цей цикл повторювався.
Машина Ньюкомена виявилася на рідкість вдалої і використовувалася по всій Європі більш 50 років. У 1740 році машина з циліндром довжиною 2,74 м і діаметром 76 див за один день виконувала роботу, що бригади з 25 чоловік і 10 коней, працюючи позмінно, раніш виконували за тиждень.
IV. Велика машина Джона Смита.
У 1775 році ще велика машина, побудована Джоном Смитоном (творцем Еддистоунского маяка), за двох тижнів осушила сухий док у Кронштадті (Росія). Раніше з використанням високих вітряків на ето ішов цілий рік.
І проте, машина Ньюкомена була далека до досконалості. Вона перетворювала в механічну енергію усього лише близько 1 % теплової енергії і, як наслідок, пожирала величезну кількість палива, що, утім, не мало особливого значення, коли машина працювала на вугільних шахтах.
У цілому машини Ньюкомена зіграли величезну роль у збереженні вугільної промисловості: з їхньою допомогою удалося відновити видобуток вугілля в багатьох затоплених шахтах.
V. Парова машина Ползунова.
Проект першої у світі парової машини, здатної безпосередньо пускати в хід будь-які робочі механізми, запропонував 25 квітня 1763 року російський винахідник И. И. Повзунів, механік на Коливано-Воскресенских гірничорудних заводах Алтаю.