1. 蒸汽机工作原理
一般而言的蒸气机是指单缸四冲程的：吸气冲程 压缩冲程 做功冲程和排气冲程
只有一个冲程能实现做功（做功冲程） 而其他三个是消耗机械能
它们所消耗的机械能来自于飞轮转动的惯性得到的机械能
2. 蒸汽机工作原理动画
蒸汽机原理：将蒸汽的能量转换为机械功 蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。
蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。汽缸和底座是静止部分。 在蒸汽锅炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。
蒸汽在汽缸内推动活塞做功，冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水。
这个过程在蒸汽机运动时不断重复。 一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。
新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机，从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。
这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。
3. 蒸汽机工作原理视频
世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗（Hero of Alexandria）于1世纪发明的汽转球（Aeolipile），这是蒸汽机的雏形。
詹姆斯·瓦特（James Watt).
约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。同时代的萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。
1698年托马斯·塞维利和1712年托马斯·纽科门制造了早期的工业蒸汽机，他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。瓦特运用科学理论，逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年，他进行了一系列发明，比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多，最终发明出工业用蒸汽机。
16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。
最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。
第一个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开。瓦特在伯明翰发明了这个改进。这个改进提高了蒸汽机的效率。下一个改进是将阀门的操作自动化。
这些早期的真空蒸汽机的效率有限，但它们比较安全，因为它们的压力比较低，在物质发生损坏的情况下机器向内收缩，而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进，在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。
萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。
萨弗里的提水机依靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超过六米。为了从几十米深的矿井汲水，须将提水机装在矿井深处，用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上，这在当时无疑是困难而又危险的。
纽科门及其助手卡利在1705年发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，被称为纽科门大气式蒸汽机。这种蒸汽机先在英国，后来在欧洲大陆得到迅速推广，它的改型产品直到19世纪初还在制造。纽科门大气式蒸汽机的热效率很低，这主要是由于蒸汽进入汽缸时，在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝而损失掉大量热量，只在煤价低廉的产煤区才得到推广。
蒸汽机火车头
1764年，英国的仪器修理工詹姆斯·瓦特为格拉斯哥大学修理纽可门蒸汽机模型时，注意到了这一缺点，并于1765年发明了设有与汽缸壁分开的凝汽器的蒸汽机，并于1769年取得了英国的专利。初期的瓦特蒸汽机仍用平衡杠杆和拉杆机构来驱动提水泵，为了从凝汽器中抽除凝结水和空气，瓦特装设了抽气泵。他还在汽缸外壁加装夹层，用蒸汽加热汽缸壁，以减少冷凝损失。
瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展，他使原来只能提水的机械，成为了可以普遍应用的蒸汽机，并使蒸汽机的热效率成倍提高，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽机的改良者。
自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内(从1766年到1789年)增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。
在船舶上采用蒸汽机作为推进动力的实验始于1776年，经过不断改进，至1807年，美国的富尔顿制成了第一艘实用的明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙”号。此后，蒸汽机在船舶上作为推进动力历百余年之久。
1800年，英国的特里维西克设计了可安装在较大车体上的高压蒸汽机。1803年，他把它用来推动在一条环形轨道上开动的机车，找来喜欢新奇玩意儿的人乘坐，向他们收费，这就是机车的雏型。英国的史蒂芬孙将机车不断改进，于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，时速达46公里/时，引起了各国的重视，开创了铁路时代。
19世纪末，随着电力应用的兴起，蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年，美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。
蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、运行可靠、制造和维修方便等优点，因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶等各个领域中，特别在军舰上成了当时唯一的原动机。
需要特别注意的是，许多教科书上（历史书、物理书）说瓦特是蒸汽机的发明者。这是误传。蒸汽机是英国人萨维利（Savery）于1698年、纽可门（Newcomen）于1705年各自独立发明的，用于矿井抽水。当时效率很低。
1765年，瓦特在修理纽可门机的基础上，对蒸汽机做了重大改进，使冷凝器与汽缸分离，发明曲轴和齿轮传动以及离心调速器等，使蒸汽机实现了现代化，大大提高了蒸汽机的效率。瓦特的这些发明，仍使用在现代蒸汽机中，为纪念瓦特的贡献，功率的单位名称以其姓氏命名
4. 双向式蒸汽机工作原理
可以在活塞的两个面上施力以控制其主动运动可以双向作用的气缸叫双作用的。典型的如蒸汽火车头的驱动气缸，在两个方向上都可以进气对外输出力。
现代的内燃机的气缸都是单作用的，因为只有活塞顶部安装了进排气系统。在活塞上行的时候是无法对外输出的。
看起来双作用似乎更加节约空间和结构材料，但实际上并不这样。因为它必须保持活塞杆和气缸的平行，这导致结构异常庞大和复杂。
所以蒸汽机时代过去之后动力装置上再也不使用这种机构了。
对于致动器上，双向作用可以在两个方向上施力，可以推也可以拉，这有现实的好处。
比如现代的液压机上的主油缸，一般都是双向的，同时回程活塞截面因为被活塞杆占据一定面积，导致输出力比活塞顶部输出时小，这也带来一定好处：回程速度大大加快。
5. 蒸汽机工作原理解说
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。
6. 蒸汽机工作原理图
蒸汽机：相对内燃机讲属于“外燃机”。由锅炉与汽缸、活塞+连杆机构、配汽机构等构成，燃料加热锅炉（燃料在汽缸外燃烧，叫“外燃机”），将水烧开，产生蒸汽，蒸汽通过配汽机构进入汽缸，推动活塞做往复运
用酒精灯对烧瓶加热，使水沸腾，蒸汽便把注射器的活塞向上推起。当达到一定高度时，打开夹子使蒸汽从橡皮管放出，这时活塞又落下来。这样重复操作，可观察活塞的往复运动，演示蒸汽机的简单工作原理。
7. 蒸汽机工作原理示意图
实际汽轮发电机是利用水蒸发时迅速吸热膨胀而将热能转化为机械能,这跟蒸汽机的原理是一样的.而将热普通气体或水蒸气的吸热速度是相当慢的,热转化成动能就无法实现.再者,如果将蒸汽再加热,不但无法实现动能与机械能的转变,还会进一步升高温度而导致整个系统压力升高,最终结果就是爆炸，所以蒸汽机必须需要冷却。
8. 蒸汽机工作原理是什么能转化为什么能
原理：蒸汽轮机利用从锅炉来的高温高压蒸汽，通过蒸汽喷嘴喷出，冲击汽轮机的叶片，带动机轴一起转动。蒸汽轮机具有很高的转速和很大的功率，热效率为25～30％。主要用在大型火力发电厂、原子能发电站中。蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘和钢盘外沿弧形叶片所组成的，当蒸汽喷射到叶片上时，轮机就转动起来，而且蒸汽速度越大，轮机转动得越快。利用蒸汽使叶轮转动的机器叫“蒸汽轮机”。当气体从高压空间流向低压空间时，压强差越大，流动的速度也越大。因此在蒸汽轮机里就利用喷嘴，使水管式锅炉的过热管送来的过热蒸汽，从喷嘴喷出时，体积开始急剧地膨胀。同时压强降低，速度增大，这样的蒸汽具有很大的动能。也就是说蒸汽的内能在喷嘴中转变为蒸汽的动能。当蒸汽喷射到叶片上时，它的动能又转变为机轴旋转的机械能。蒸汽轮机是英国的查尔斯于1884年首先制造的。
9. 蒸汽机工作原理动态图
当蒸汽机内水沸腾时，汽缸内的空气急剧膨胀，推动汽缸内的活塞。
（1.这里是运用了能量的转化，由水的化学能转化为空气的内能，又由空气的内能转化为活塞的机械能）活塞带动了连在后面的轮轴,在与它连接的杠杆左右两边就是汽车的车轮,这样变使得汽车动起来了.由于活塞拉开的距离过长,使的汽缸内的气体体积增大,压强减小,水在1标准大气压下便停止沸腾(2.这里是运用的了在温度不变的条件下,压强随气体体积的增大而减小。
液体的沸点随压强的减小而减小）通过燃料作用，水又在次沸腾，带动活塞及其轮轴，使得汽车可以周而复始的运动下去。
其中的物理知识还有物体间力的作用是相互的，能量守恒，施力物是地面。
轮胎与地面产生摩擦，即与汽车的牵引力是一对平衡力。