En ångmaskin är en motor som drivs med vattenånga som drivmedel där värmeenergi omvandlas till mekaniskt arbete (rörelseenergi). Denna definition innefattar således ångturbinen, men i normalt språkbruk avses kolvångmaskinen som beskrivs här.
Till skillnad från förbränningsmotorn arbetar ångmaskiner (i likhet med stirlingmotorn) med yttre förbränning. Ångmaskinen drivs med vattenånga producerad i en ångpanna som värms upp via förbränning av bränsle i en under, bredvid eller inuti pannan anordnad eldstad.
Kolvångmaskiner är i dag i drift endast av kulturhistoriska skäl, exempelvis i ångbåtar, och pannorna eldas då oftast med olja, kol eller ved. Hos ånglok och lokomobiler utgör maskin (cylinder, kolv och vevstake) och panna en sammanbyggd enhet, men i tekniskt hänseende skiljer man ändå på panna (som producerar ånga) och maskin.
Arbetssätt och egenskaper
I kolvångmaskinen åstadkoms rörelse därigenom, att en i en cylinder rörlig kolv pressas fram och tillbaka av het vattenånga, som växelvis inledes på var sida om kolven. Ångans expansion kan ske i ett steg i en eller flera parallellkopplade cylindrar (tvilling-, trilling-, fyrling- etc), eller i två eller flera steg i seriekopplade cylindrar (kompound-, trippel- kvadruppel- etc, se kompoundångmaskin). Hos Mallet-lokomotiv (och hos större maskiner ofta den sista delen av maskinen) består varje steg i sin tur av flera parallellkopplade cylindrar. Kompoundlokomotiv och enstaka stationära maskiner för särskilda ändamål kan utföras med växelventil med vilken maskinen vid start eller av annan anledning med särskilt stort momentbehov kan omkopplas till tvillingdrift (de två stegen parallellkopplas).
