Höyrykoneen historia
Korkeapainemoottorit

1700-luvun edetessä vaadittiin korkeampia paineita; Watt vastusti tätä voimakkaasti ja käytti patenttinsa antamaa monopolia estääkseen muita rakentamasta korkeapaineisia moottoreita ja käyttämästä niitä ajoneuvoissa. Hän suhtautui epäluuloisesti silloiseen kattilatekniikkaan, niiden rakennustapaan ja käytettyjen materiaalien lujuuteen.
Korkeapaineisten moottoreiden tärkeitä etuja olivat:
Niistä voitiin tehdä paljon pienempiä kuin aikaisemmin, kun teho oli sama. Näin oli mahdollista kehittää höyrykoneita, jotka olivat riittävän pieniä ja tehokkaita kuljettamaan itseään ja muita esineitä. Tämän seurauksena höyryvoiman käytöstä kuljetuksissa tuli nyt käytännöllistä laivojen ja maa-ajoneuvojen muodossa, mikä mullisti rahtiliikenteen, matkustamisen, sotilasstrategian ja periaatteessa kaikki yhteiskunnan osa-alueet.
Pienemmän kokonsa vuoksi ne olivat paljon edullisempia.
Ne eivät tarvinneet merkittäviä määriä lauhduttimen jäähdytysvettä, jota ilmakehämoottorit tarvitsivat.
Ne voitiin suunnitella toimimaan suuremmilla nopeuksilla, joten ne soveltuivat paremmin koneiden käyttövoimaksi.
Haittapuolina olivat seuraavat seikat:
Matalapainealueella ne olivat tehottomampia kuin lauhdutinmoottorit, varsinkin jos höyryä ei käytetty ekspansiivisesti.
Ne olivat alttiimpia kattilaräjähdyksille.
Suurin ero korkeapaine- ja matalapainehöyrykoneiden toiminnan välillä on mäntää liikuttavan voiman lähde. Newcomenin ja Wattin moottoreissa suurin osa paine-erosta syntyy höyryn tiivistymisestä, jolloin ilmakehän paine (Newcomen) ja matalapainehöyry, joka on harvoin yli 7 psi:n kattilanpaine, sekä lauhduttimen alipaine (Watt) liikuttavat mäntää. Korkeapaineisessa moottorissa suurimman osan paine-erosta muodostaa kattilasta tuleva korkeapaineinen höyry; männän matalapaineinen puoli voi olla ilmakehän paineessa tai kytketty lauhduttimen paineeseen. Newcomenin indikaattorikaavio, joka oli lähes kokonaan ilmakehän viivan alapuolella, sai uutta eloa lähes 200 vuotta myöhemmin, kun kolminkertaisen paisunnan moottoreiden matalapainesylinterin osuus moottorin tehosta oli noin 20 prosenttia, ja se oli jälleen lähes kokonaan ilmakehän viivan alapuolella.
Ensimmäinen tunnettu "vahvan höyryn" puolestapuhuja oli Jacob Leupold, jonka moottori julkaistiin noin vuonna 1725 ilmestyneissä tietosanakirjoissa. Vuosisadan aikana ilmestyi myös erilaisia höyrykäyttöisiä veneitä ja ajoneuvoja koskevia hankkeita, joista yksi lupaavimmista oli Nicolas-Joseph Cugnot'n vuonna 1769 esittelemä "fardier" (höyryvaunu). Tässä ajoneuvossa käytettyä käyttöpainetta ei tunneta, mutta kattilan pieni koko ei riittänyt höyryn tuotantonopeuteen, jonka avulla fardier olisi voinut edetä muutamaa sataa metriä pidemmälle kerrallaan ennen kuin se olisi pitänyt pysäyttää höyryn nostamiseksi. Muitakin hankkeita ja malleja ehdotettiin, mutta kuten William Murdochin vuoden 1784 malli, Boulton ja Watt estivät monet niistä.
Tämä ei koskenut Yhdysvaltoja, ja vuonna 1788 John Fitchin rakentama höyrylaiva liikennöi säännöllisesti kaupallisessa liikenteessä Delaware-joella Philadelphian (Pennsylvania) ja Burlingtonin (New Jersey) välillä ja kuljetti jopa 30 matkustajaa. Tämä laiva pystyi yleensä kulkemaan 7–8 mailia tunnissa, ja se kulki lyhyen liikennöintinsä aikana yli 2 000 mailia (3 200 km). Fitchin höyrylaiva ei ollut kaupallinen menestys, sillä reitillä oli riittävästi suhteellisen hyviä vaunuteitä. Vuonna 1802 William Symington rakensi käytännöllisen höyrylaivan, ja vuonna 1807 Robert Fulton käytti Wattin höyrykonetta ensimmäisen kaupallisesti menestyneen höyrylaivan käyttövoimana.
Oliver Evans puolestaan kannatti "vahvaa höyryä", jota hän käytti venemoottoreissa ja kiinteässä käytössä. Hän oli sylinterikattiloiden edelläkävijä; Evansin kattiloissa tapahtui kuitenkin useita vakavia kattilaräjähdyksiä, mikä oli omiaan antamaan painoarvoa Wattin epäilyille. Hän perusti Pittsburgh Steam Engine Companyn vuonna 1811 Pittsburghiin, Pennsylvaniaan. Yhtiö toi korkeapainehöyrykoneet jokilaivaliikenteeseen Mississippin valuma-alueella.
Ensimmäisen korkeapaineisen höyrykoneen keksi vuonna 1800 Richard Trevithick.
Höyryn nostaminen paineen alaisena (termodynaamisen näkökulmasta) on tärkeää, koska siinä saavutetaan korkeampi lämpötila. Näin ollen kaikki korkeapainehöyryä käyttävät moottorit toimivat korkeammassa lämpötilassa ja korkeammalla paine-erolla kuin matalapaineiset alipainemoottorit. Korkeapaineisesta moottorista tuli näin ollen perusta, jonka varaan useimmat edestakaisen höyrytekniikan kehitystyöt perustuivat. Silti noin vuonna 1800 "korkeapaine" tarkoitti sitä, mitä nykyään pidettäisiin hyvin matalana paineena eli 276–345 kPa:n (40–50 psi) paineita, koska kyseinen korkeapaineinen moottori ei ollut kondensoiva, vaan sitä käytettiin ainoastaan höyryn paisuntavoimalla, ja kun höyry oli tehnyt työtä, se yleensä poistettiin ilmakehän painetta korkeammassa paineessa. Poistuvan höyryn puhallusta savupiippuun voitiin käyttää hyväksi, jotta tulipesän arinan läpi saataisiin aikaan indusoitu veto ja siten palamisnopeus nousisi, jolloin pienemmässä uunissa saataisiin enemmän lämpöä, mutta männän poistopuolelle syntyisi vastapaine.
Helmikuun 21. päivänä 1804 Penydarrenin rautatehtaalla Merthyr Tydfilissä Etelä-Walesissa esiteltiin Richard Trevithickin rakentama ensimmäinen itsekulkeva rautateiden höyrykone eli höyryveturi.