【多级膨胀】
由于提前闭汽,使蒸汽的温度和压强迅速下降。在蒸汽温度下降时, 汽缸壁和活塞的温度也随之而下降,因此当再通入新蒸汽时,就需要将一部分热量传给汽缸壁和活塞,而这部分热量在废汽排除时又被废汽带走, 这样就引起换热损失。换热损失随着新蒸汽和废汽的温度差的增加而增 大。同时又由于蒸汽压强下降也会增加新蒸汽与废蒸汽之间的压强差。若压强差过大,可能引起汽缸汽室中的漏汽现象。从而使一部分新蒸汽还没有做功就从排汽口泄出,造成能量的损失。为此,采用多级膨胀法,不让蒸汽的温度在一个汽缸中降低得过多,而让它在第一级汽缸膨胀后,再进入第二、第三个汽缸进行膨胀,经过几次膨胀后再排出去,这样,在每个汽缸里温度和压强的下降并不大,而换热损失和漏汽损失也就减少了。
蒸汽依次通过二个或三个汽缸,最后才作为废汽从排气管排出的蒸汽机,叫做二级膨胀式蒸汽机,或者三级膨胀式蒸汽机。蒸汽每膨胀一次, 体积就增加一些,同时压强也减小一些。所以第二级活塞的面积应该比第一级活塞的面积要大,而第三级又应该比第二级的大,只有这样才能使蒸汽对 各级活塞的推力比较接近。由于多级膨胀蒸汽机在管理上很麻烦,因此在实际中,二级膨胀蒸汽机比较普遍,而三级以上的就比较应用得少了。