La màquina de vapor, també anomenada col·loquialment “la burra”, convertia la pressió del vapor en energia mecànica. El desenvolupament tecnològic de la màquina de vapor ve de llarg, però els seus avenços més significatius es van produir al llarg del segle XVIII.
Les aportacions de James Watt permeteren millorar la potència i el rendiment de la màquina. Watt va dissenyar també un sistema per regular automàticament la velocitat de la màquina amb l’anomenat regulador de boles.
Els mecanismes emprats a la màquina de vapor han estat aprofitats en el desenvolupament posterior dels motors de combustió interna.
El cilindre és un volum tancat amb forma cilíndrica, com indica el seu nom, a l’interior del qual hi ha un èmbol o pistó que divideix el cilindre en dues cambres. L’èmbol es pot desplaçar longitudinalment a l’interior del cilindre.
El cilindre és la part on es fa l’intercanvi energètic: l’energia del vapor es converteix en energia mecànica al provocar el desplaçament de l’èmbol.
Per regular l’entrada i sortida de vapor sincrònicament amb la posició de l’èmbol, el cilindre disposa de dues vàlvules d’entrada o admissió i dues vàlvules de sortida o escapament. Aquestes vàlvules estan situades als extrems del cilindre, en la part superior hi ha les d’entrada, i a la part inferior, integrades amb la base, les vàlvules de sortida. L’obertura i tancament de les vàlvules sempre són creuades, de forma que en cada cambra del cilindre només pot estar oberta una de les vàlvules, la d’entrada o la de sortida.
Si l’èmbol està totalment desplaçat a la part esquerra (punt mort), la vàlvula d’entrada d’aquesta part estarà oberta, i la de sortida tancada. En la cambra de la dreta, la vàlvula d’entrada estarà tancada i la de sortida oberta. En aquesta situació, en entrar el vapor a la cambra esquerra, l’èmbol es desplaça cap a la dreta i empeny cap a la sortida el vapor que ha quedat a la cambra dreta. Quan l’èmbol arriba totalment a la part dreta (punt mort), les quatre vàlvules canvien d’estat i es repeteix el procés però a l’inrevés. Així s’obté el moviment alternatiu del cilindre, a dreta i esquerra.
El moviment alternatiu de l’èmbol es transforma en un moviment giratori a través d’un mecanisme biela-manovella. El braç del cilindre s’uneix a la biela i aquesta fa moure la manovella, convertint el moviment lineal alternatiu en un de giratori.
En el mateix eix de la manovella està el volant d’inèrcia, una roda de grans dimensions, que té dues funcions. En primer lloc el volant suavitza el moviment giratori evitant el moviment impulsiu que s’obté en fer la transformació del moviment lineal en giratori. El gir resultant és molt més regular. D’altra banda, el volant fa la funció de politja de transmissió.
