Per aumentare il rendimento termico del motore a vapore si pensò dapprima ad aumentare la pressione del vapore, ma non si ebbero risultati di entità; più tardi si riconobbe che conveniva aumentare la temperatura del vapore fino a 400° circa anzichè elevarne la pressione. Col surriscaldamento, il consumo di calorie per HP è stato ridotto alla metà. Si pensò poi a studiare un tipo conveniente di caldaia che fosse scevro dagli inconvenienti accennati.
Il vapore surriscaldato si può ottenere generando da una massa d'acqua del vapore saturo e facendolo poi passare per tubi ad alta temperatura; per l'automobilismo si è ricorso ad un mezzo molto più conveniente; si è soppressa quella gran massa d'acqua e il relativo recipiente, adottando un tubo riscaldato nel quale si inietta con una pompa l'acqua necessaria per la motrice e si regola il fuoco in modo da ottenere all'altra estremità del tubo del vapore a 350 od a 400°; si è creato cioè il generatore a vaporizzazione istantanea che sarà probabilmente la caldaia dell'avvenire. Il Serpollet in Francia è stato fra tutti il più geniale innovatore.
Ha dunque soppressa la caldaia a vapore e l'ha sostituita con un apparecchio composto di un tubo a pareti molto grosse, di diametro interno piccolissimo, che egli pone al disopra del focolare avvolgendolo sopra sè stesso a zig-zag in modo da presentare alla fiamma la più grande superficie possibile (fig. 87 schematica).
Adoperando poi come combustibile il petrolio, ha potuto, invece di un riscaldamento costante, fare uso di un riscaldamento variabile a seconda del consumo di vapore, e variabile pure a seconda del bisogno ha resa l'alimentazione dell'acqua.
Ecco come funziona teoricamente il sistema (fig. 87).
Fig. 87.
Facendo muovere la pompa P si viene ad aspirare per la valvola m (che si apre sotto lo sforzo d'aspirazione che chiude la valvola n), dell'acqua contenuta nel serbatoio, e la si manda nei tubi agendo sulle valvole in senso inverso. Al contatto della superficie sovrariscaldata dei tubi, l'acqua si trasforma istantaneamente in vapore e più questo procede nei tubi più si sovrariscalda. Il vapore arriva in tal modo al motore con una tensione molto grande, e con tale dispositivo non si ha più alcun pericolo, perchè il vapore è prodotto in piccole quantità, e di mano in mano che si utilizza; si ha poi una grande elasticità nella produzione del vapore.
Serpollet comprese che bisognava anche regolare il focolare in modo che il calore fornito fosse proporzionale alla quantità di vapore domandata.