เครื่องยนต์คอมพาวด์คือเครื่องยนต์ที่มีมากกว่าหนึ่งขั้นตอนในการดึงพลังงานจากของเหลวทำงาน เดียวกัน โดยไอเสียจากขั้นตอนแรกจะผ่านไปยังขั้นตอนที่สอง และในบางกรณีอาจส่งต่อไปยังขั้นตอนถัดไปอีกหลายขั้นตอน เดิมทีคิดค้นขึ้นเพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพ ของเครื่องยนต์ไอน้ำการใช้เครื่องยนต์คอมพาวด์โดยใช้หลายขั้นตอนยังถูกนำไปใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในและยังคงมีตลาดเฉพาะกลุ่มอยู่

ขั้นตอนต่างๆ ของเครื่องยนต์แบบผสมอาจใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันหรือคล้ายคลึงกันก็ได้ ตัวอย่างเช่น:

• ในเครื่องยนต์เทอร์โบคอมพาวด์ก๊าซไอเสียจากกระบอกสูบจะผ่านไปยังกังหัน โดยสองขั้นตอนของกังหันนั้นมีลักษณะแตกต่างกัน
• ในหัวรถจักรไอน้ำแบบคอมพาวด์ไอน้ำจะไหลจากกระบอกสูบแรงดันสูงไปยังกระบอกสูบแรงดันต่ำ โดยทั้งสองขั้นตอนมีความคล้ายคลึงกัน
• ใน เครื่องยนต์ไอน้ำ แบบขยายตัวสามขั้นตอนไอน้ำจะไหลผ่านกระบอกสูบสามกระบอกเรียงต่อกัน โดยกระบอกสูบมีขนาดใหญ่ขึ้นและความดันลดลง เครื่องยนต์ประเภทนี้เป็นเครื่องยนต์เดินเรือที่พบได้ทั่วไปในยุคทองของเครื่องยนต์ไอน้ำ

ตัวอย่างเหล่านี้และกังหันแบบคอมปาวด์เป็นตัวอย่างหลัก แต่ไม่ใช่การใช้งานเพียงอย่างเดียวของการใช้คอมปาวด์ในเครื่องยนต์ ดูรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

เครื่องยนต์แบบคอมพาวน์ดิ้งใช้หลายขั้นตอนในการสร้างกำลังขับ

ไม่ใช่ว่าเครื่องยนต์ทุกชนิดที่ใช้หลายขั้นตอนจะเรียกว่าเครื่องยนต์คอมพาวด์เสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากเครื่องยนต์ใช้ขั้นตอนต่อมาเพื่อดึงพลังงานจากไอเสียไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเทอร์โบชาร์จเจอร์จะไม่เรียกว่าเครื่องยนต์คอมพาวด์ในทำนองเดียวกัน เครื่องยนต์ที่เสนอใช้เครื่องยนต์ลูกสูบอิสระเพื่อขับเคลื่อนกังหันจะไม่เรียกว่าเครื่องยนต์คอมพาวด์เนื่องจากมีเพียงขั้นตอนที่สองเท่านั้นที่สร้างกำลังเอาต์พุต

อย่างไรก็ตาม หากเครื่องยนต์เทอร์โบคอมพาวด์มีการอัดอากาศเพิ่มโดยการส่งกำลังจากเพลาบางส่วนกลับไปยังตัวอัดอากาศ เช่นเดียวกับในเครื่องยนต์อากาศยานบางประเภท มันก็ยังคงเป็นเครื่องยนต์คอมพาวด์อยู่ดี การใช้คำว่า"อัดอากาศ"และ"เทอร์โบอัดอากาศ"มีการเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตเครื่องยนต์คอมพาวด์ Wright R-3350 Duplex-Cyclone ในขณะนั้นได้อธิบายว่าเป็นเครื่องยนต์เทอร์โบอัดอากาศอย่างไรก็ตาม มันเป็นเครื่องยนต์คอมพาวด์ และเครื่องยนต์ที่คล้ายกันที่ผลิตในปัจจุบันจะถูกเรียกว่า"อัดอากาศ"มากกว่า"เทอร์โบอัดอากาศ "

คำว่า"คอมพาวน์ดิง" นั้นมีความหมายที่กว้างกว่าคำว่า " เครื่องยนต์คอมพาวน์ดิง " เล็กน้อย กังหันคอม พาวน์ดิงขนาดใหญ่เป็นตัวอย่างหนึ่งของคอมพาวน์ดิง เช่นเดียวกับใบพัดหลายแถวที่ใช้ในกังหันก๊าซ หลายชนิด แต่โดยปกติแล้วจะไม่เรียกสิ่งเหล่านี้ว่าเครื่องยนต์คอมพาวน์ดิง ใบพัดหลายชุดในกังหันตัวเดียวอาจจะคิดได้ว่ามีหลักการคล้ายกับเครื่องยนต์ไอน้ำแบบไหลทางเดียวมากกว่าคอมพาวน์ดิง ต่างจากเครื่องยนต์ไอน้ำแบบไหลทางเดียวที่พบการใช้งานเฉพาะกลุ่มเท่านั้น กังหันแบบหลายแถวกลับมีการใช้งานจริงอย่างกว้างขวาง

เครื่องยนต์ที่ไม่ใช้ระบบการเร่งปฏิกิริยาแบบหลายจังหวะ เรียกว่าเครื่องยนต์แบบธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของหัวรถจักรไอน้ำหรือเรียกให้แม่นยำยิ่งขึ้นว่าเครื่องยนต์ขยายตัวแบบธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ เครื่องยนต์ไอน้ำ สำหรับ เรือเดินทะเล

อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าในกรณีของเครื่องจักรไอน้ำ ใดๆ คำว่า " เครื่องจักรแบบง่าย"อาจหมายถึงเครื่องจักรที่ไม่ใช้คอนเดนเซอร์ เพื่อสร้างแรงดันลบและเพิ่มประสิทธิภาพ การใช้คอนเดนเซอร์แยกต่างหากเพื่อจุดประสงค์นี้เป็นหนึ่งในคุณสมบัติสำคัญที่ทำให้ เครื่องจักรไอน้ำของวัตต์ ในปี 1765 แตกต่างจากเครื่องจักรไอน้ำของนิวโคเมนในปี 1712

ในกรณีของหัวรถจักรไอน้ำนั้นไม่มีความคลุมเครือใดๆ เกิดขึ้น เพราะในหัวรถจักรไอน้ำแบบควบแน่นนั้น คอนเดนเซอร์ไม่ได้มีไว้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และอาจลดประสิทธิภาพลงด้วยซ้ำเพื่อประหยัดน้ำและลดการปล่อยมลพิษ ดังนั้น ตัวอย่างเช่น หัวรถจักร Metropolitan Railway รุ่น A Class จึงเป็นหัวรถจักร แบบธรรมดาในทุกแง่มุมแม้จะมีคอนเดนเซอร์ก็ตาม และคำว่า " เครื่องยนต์แบบธรรมดา"ที่ใช้กับหัวรถจักรไอน้ำในทางปฏิบัติมักหมายถึงเครื่องยนต์ที่ไม่ใช้ระบบคอมพาวด์ ไม่ว่าจะมีคอนเดนเซอร์หรือไม่ก็ตาม คำว่า " หัวรถจักรแบบขยายตัวธรรมดา"และ"เครื่องยนต์แบบขยายตัวธรรมดา"บางครั้งถูกนำมาใช้กับหัวรถจักรเพื่อขจัดความสับสนที่อาจเกิดขึ้น

ตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุดของเครื่องยนต์แบบคอมปาวด์คือเครื่องยนต์ไอน้ำแบบคอมปาวด์ในปี ค.ศ. 1805 อาร์เธอร์ วูล์ฟได้จดสิทธิบัตรเครื่องยนต์คอมปาวด์แรงดันสูงของวูล์ฟซึ่งใช้หลักการนี้

การผสมถูกนำมาใช้โดยเฉพาะกับเครื่องยนต์ไอน้ำแบบอยู่กับที่เครื่องยนต์ไอน้ำสำหรับเรือและรถจักรไอน้ำ บางประเภท ตั้งแต่ช่วงปี 1850 ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในทวีปยุโรป^{[ 1 ]}

เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบ สามขั้นตอนหรือแบบขยายตัวสามเท่าซึ่งมีกระบอกสูบสามกระบอกที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเรียงกัน ได้รับความนิยมอย่างมากใน การขับเคลื่อน เรือกลไฟ “ดร.” อเล็กซาน ^เดอร์ คาร์เนกี เคิร์กได้ทดลองติดตั้งเครื่องยนต์แบบขยายตัวสามเท่าเครื่องแรกของเขาในเรือชื่อPropontisในปี 1874 ในปี 1881 เคิร์กได้ติดตั้งเครื่องยนต์รุ่นปรับปรุงของเขาในเรือSS Aberdeenที่Clydesideประเทศสกอตแลนด์ [ ^{2 ]}เรือลำนี้พิสูจน์ให้เห็นถึงข้อดีของกำลังและความประหยัดของเครื่องยนต์ใหม่นี้ ในการให้บริการเชิงพาณิชย์ระหว่างสหราชอาณาจักรและตะวันออกไกล[ ^{3 ] เรือรบ}ลำแรกที่ติดตั้งเครื่องยนต์แบบนี้คือเรือรบสเปนDestructorซึ่งสร้างขึ้นที่ Clydeside เช่นกัน และเครื่องยนต์ประเภทนี้เครื่องแรกที่ใช้ในเรือของกองทัพเรืออังกฤษได้รับการออกแบบโดย J. W. Reed ซึ่งเป็นผู้สร้างหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำ Reed ด้วย[ 4 ^{​​] [ 5 ]กองทัพเรือ}และเจ้าของเรือพาณิชย์อื่นๆ ก็เริ่มใช้ตามมาในไม่ช้า เครื่องยนต์แบบขยายตัวสี่ขั้นตอนหรือแบบขยายตัวสี่เท่าก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

รถจักรไอน้ำมีหลายประเภท ทั้งแบบธรรมดาและแบบผสม โดยส่วนใหญ่แล้ว รถจักรที่สร้างมาแต่เดิมเป็นแบบผสมจะถูกดัดแปลงให้เป็นแบบธรรมดาเพื่อเพิ่มกำลังโดยแลกกับประสิทธิภาพที่ลดลง ตัวอย่างเช่น รถจักรคลาส NZR X ส่วนใหญ่ การดัดแปลงอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการออกแบบรายละเอียดของระบบผสมใหม่ ตัวอย่างเช่น รถจักรแบบผสมหลายคันที่ออกแบบโดยAlfred de Glehnและล้ำสมัยในยุคนั้น ถูกดัดแปลงโดยAndré Chapelonให้ใช้ระบบที่เขาพัฒนาขึ้นในภายหลัง

เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบผสมบางชนิดได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์มากนัก เครื่องยนต์เหล่านี้ใช้การจัดเรียงแบบสามกระบอกสูบ โดยกระบอกสูบแรงดันสูงสลับกันปล่อยไอเสียเข้าสู่กระบอกสูบแรงดันต่ำตรงกลาง

ตัวอย่างได้แก่: Deutz 1879, Forest-Gallice 1888, Connelly 1888, Diesel 1897, Bales 1897, Babled 1903, Butler 1904, Eisenhuth 1904–7, Abbot 1910 ^{[ 6 ]}แนวคิดนี้ได้รับการ "คิดค้นใหม่" และจดสิทธิบัตรเป็น เครื่องยนต์ห้าจังหวะในปี 2000 โดย Gerhard Schmitz ซึ่ง Ilmor ได้ทดลองใช้

เทอร์โบคอมพาวด์ได้รับการนำไปใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องยนต์เทอร์โบคอมพาวด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเครื่องยนต์อากาศยานทันทีหลังสงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 7 ] [ 8 ]}

เครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบคอมปาวนด์ยังคงใช้งานในรถบรรทุกและเครื่องจักรทางการเกษตร^{[ 9 ]}

• เครื่องยนต์เทอร์โบคอมปาวด์
  • เครื่องยนต์รถบรรทุกและเครื่องจักร
  • เครื่องยนต์อากาศยาน
    • เนเปียร์ โนแมด
    • เครื่องยนต์ Wright R-3350 Duplex-Cycloneซึ่งผลิตทั้งแบบธรรมดาและแบบผสม และในรูปแบบผสมนั้นได้ใช้ขับเคลื่อนเครื่องบิน หลายลำหลัง สงครามโลกครั้งที่สอง รวมถึงเครื่องบิน Lockheed Constellation ^{[ 7 ] [ 8 ]}
    • เครื่องยนต์อากาศยานDobrynin VD-4K
• เครื่องจักรไอน้ำแบบผสม
  • หัวรถจักรแบบคอมปาวด์ (ดูเพิ่มเติมในหมวดหมู่: หัวรถจักรแบบคอมปาวด์ )
    • สารประกอบ LMS 4-4-0
    • NZR คลาส A (1906)
    • LMS 6399 ฟิวรี่
    • เวือร์ทเทมแบร์ก เอสเอสดี
    • บาวาเรียน เอส 3/6
    • รถจักรไอน้ำ Malletบางรุ่นโดยเฉพาะรุ่นดั้งเดิม
    • รถไฟภูเขานิลกิรี ชั้น X
  • เครื่องอัดอากาศแบบใช้ไอน้ำแบบครอสคอมพาวด์ เช่น Westinghouse 8 1/2" 150-D ^{[ 10 ]}ที่ใช้ในหัวรถจักรขนาดใหญ่ของอเมริกาหลายคัน
  • เครื่องจักรลากจูงจำนวนมาก
  • เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบส่วนใหญ่ สำหรับเรือเดินทะเล
    • เรือเดินสมุทรชั้นโอลิมปิกทั้งสามลำรวมถึง เรือ อาร์เอ็มเอสไททานิค (ปี 1912) ติดตั้งเครื่องยนต์ไอน้ำ แบบขยายตัวสามเท่า จำนวน สองเครื่องเพื่อขับเคลื่อนใบพัดที่ปีก เครื่องยนต์เหล่านี้เป็นแบบทั่วไปของยุคนั้น ในเรือ ชั้น โอลิมปิก มีการเพิ่มกำลังอัดเพิ่มเติมโดยใช้ไอน้ำเสียจากเครื่องยนต์เหล่านี้ไปขับเคลื่อน กังหันไอน้ำแรงดันต่ำซึ่งขับเคลื่อนใบพัดกลางขนาดเล็กกว่า วิธีการนี้ริเริ่มโดยเรือเอสเอสลอเรนติก (ปี 1908 )

• เครื่องยนต์แวนเคลแบบผสม Rolls Royce R6 ^{[ 11 ]}

• เครื่องจักรไอน้ำ § วัฏจักรของเครื่องจักร
• เครื่องยนต์ไอน้ำสำหรับเรือเดินทะเล § จำแนกประเภทเครื่องยนต์ตามเทคโนโลยีของกระบอกสูบ

• อาร์เธอร์ วูล์ฟ
• อนาโทล มาเลต์
• อัลเฟรด เดอ เกลห์น
• โจเซฟ แอนตัน แมฟเฟอี
• กาสตง ดู บูสเกต์
• อ็องเดร ชาเปลง

• กังหันแบบผสม
• การรวมตัวของกังหันไอน้ำ
• การสะสมแรงดันในกังหัน