Паровой двигатель напоминает чайник с крышкой, которая поднимается и опускается, оставаясь на месте. Многие инженеры пытались создать паровой двигатель, но не могли разрешить определенные проблемы. В некоторых случаях пар находился под слишком высоким давлением, чтобы совершать работу, что приводило к взрыву котлов. В других случаях на подогрев воды затрачивалось слишком много топлива и т.д.Первому решить эти проблемы удалось Джеймсу Уатту. Он изобрел паровой двигатель, в котором сила выделяющегося пара подавалась непосредственно на поршень во время его хода. В созданном им двигателе поршень поднимался в цилиндре под давлением пара, а затем под действием силы тяжести опускался в исходное положение. Такой двигатель получил название – двигателя одностороннего действия. Позже Уатт изобрел дополнительную часть двигателя — конденсатор. Это была полая емкость, которая соединялась с цилиндром трубами и клапанами. Пар поступал в нее и конденсировался снова в воду, что уменьшало затраты воды.И третье усовершенствование, внедренное Уаттом, сводится к тому, что он нашел для движения поршня таким образом, чтобы пар толкал его то в одну, то в другую стороны. В этом случае поршень совершает под действием пара полезную работу, двигаясь и вверх, и вниз. Паровой двигатель с таким принципом работы называли — двигателем двойного действия.
В средние века не было ясного представления о работе и измерении ее. Зато отношение между выигрышем в силе и потерей в скорости было известно. На него и указывали вдумчивые инженеры и исследователи. Знаменитый основатель механики Галилео Галилей также не мимо загадки выигрыша в силе. Еще в юности он написал небольшое сочинение о простых машинах. В нем он убедительно доказывал, что рычаг, подвижный блок и вообще машины, выигрывая в силе, теряют в скорости, то есть не дают выигрыша в работе. Но рядовые техники средневековья еще предавались бесплодным размышлениям о причине выигрыша в силе. Подобно древним, они были уверены, что, пользуясь машинами, им удается «обмануть природу» . Это заблуждение толкнуло изобретателей на ложный путь, когда перед ними возникла задача отыскать удобный и дешевый двигатель.
