The Beam Engine
La vapeur chauffée s'étend énormément et exerce une pression qui, appliquée sur un piston dans un cylindre, produit une force proportionnelle à la pression et à la surface du piston. Newcomen utilisa la condensation de la vapeur pour créer un vide partiel et la pression atmosphérique fit descendre le piston, permettant des pompes d'exhaure continues mais consommant beaucoup de charbon à cause du refroidissement fréquent du cylindre. James Watt améliora le rendement en ajoutant un condenseur séparé pour garder le cylindre chaud, en développant le moteur à double action et en introduisant des organes d'admission et d'échappement plus précis ainsi que la coupure d'admission pour économiser la vapeur. Pour produire une rotation utile aux usines on convertit le mouvement alternatif par une manivelle et un volant d'inertie, on corrigea le guidage du piston avec le mouvement parallèle, et on stabilisa la vitesse avec un régulateur à boules, tandis que la puissance était distribuée par arbres et courroies. Au fil du XIXe siècle, meilleurs matériaux, chaudières cylindriques, soupapes Corliss, expansion en plusieurs cylindres et finalement les turbines augmentèrent progressivement l'efficacité et permirent l'usage généralisé de la vapeur au-delà des mines.