Como funcionam os motores a vapor?

O diagrama a seguir mostra os componentes principais de um motor a vapor de pistão. Este tipo de motor seria característico numa locomotiva a vapor.
O vapor de alta pressão para um motor a vapor vem de uma caldeira. O trabalho da caldeira é aquecer a água para gerar vapor. Há dois métodos: tubo de fogo e tubo de água.
A caldeira com tubos de fogo era mais comum nos anos 1800. Ela consiste em um tanque de água atravessado por canos. Os gases quentes do fogo de carvão ou madeira atravessam os canos para esquentar a água no tanque, como mostrado aqui:

Numa caldeira com tubos de fogo, o tanque todo está sob pressão, então se o tanque estourar, gera uma grande explosão.
Mais comuns hoje são as caldeiras tubulares de água, nas quais a água corre através de um conjunto de tubos que ficam na passagem dos gases quentes do fogo. O diagrama simplificado a seguir mostra um esboço de uma caldeira de tubos de água:

Numa caldeira real, tudo é muito mais complicado porque o objetivo dela é extrair todo o calor possível do combustível queimado para melhorar a eficiência.

O motor mostrado é um motor a vapor de dupla atuação porque a válvula permite vapor sob alta pressão entrar alternadamente em ambos os lados do cilindro.

Fonte:

http://motor.blogs.sapo.pt/tag/motores+a+vapor