Motor de vapor compuesto

[5]​ Un método para reducir las diferencias del calentamiento y del enfriamiento fue inventado en 1804 por el ingeniero británico Arthur Woolf, que patentó su Motor Compuesto de Alta Presión (Motor Woolf) en 1805.

Existen otras ventajas: debido a que la diferencia de temperatura es más pequeña, la condensación del cilindro se reduce.

De igual manera, los componentes están sometidos a menos tensión, así que pueden ser más ligeros.

El trabajo compuesto podría iniciarse en cualquier punto en el ciclo, y en el caso de fallo mecánico, el sistema compuesto podría ser reiniciado para actuar como sistema sencillo, y así continuar el proceso.

Los motores de expansión doble (normalmente llamado sistema 'compuesto') expanden el vapor en dos etapas, pero esto no implica que tengan dos cilindros.

No era utilizado en locomotoras de ferrocarril, debido a que se había percibido como complicado e inadecuado para el entorno operativo del ferrocarril y el espacio era limitado debido al medidor de carga (particularmente en Gran Bretaña).

[16]​ Aunque los primeros molinos estuvieron impulsados mediante energía hidráulica, una vez que se adoptaron motores de vapor fueron las fábricas ya no necesitaban los molinos de agua.

El último sistema compuesto lo construyó Buckley y Taylor para Wye Núm.2 Mill, Shaw.

Donde el espacio era primordial, se utilizaban dos cilindros más pequeños en la etapa de baja presión.

Los motores de expansión múltiple tenían los cilindros colocados en línea, pero existían otras disposiciones.

Con anterioridad y durante la Segunda Guerra Mundial, el motor de expansión dominó las aplicaciones marinas en las que la velocidad del barco no era esencial.

Se sustituyó por la turbina de vapor cuando la velocidad era clave, como en los acorazados y trasatlánticos.

Para su aplicación en locomotoras, el beneficio principal buscado con los sistemas compuestos era la economía en el consumo de combustible y de agua, más un plus en la relación peso/potencia, debido a la caída de temperatura y presión que tenían lugar sobre un ciclo más largo, resultando en una eficiencia aumentada; y adicionalmente se obtenía un par motor más uniforme.

[19]​ Las locomotoras de Mallet operaron en los Estados Unidos hasta el fin del vapor en la Línea Central por Norfolk y El Ferrocarril Occidental.

[20]​ La potencia del motor de un molino era originalmente medida en Caballos Nominales, pero existía el sistema McNaught propio para los motores compuestos, cuya potencia se medía en ihp o caballos indicados.