蒸汽機(jī)車是利用蒸汽機(jī),，把燃料（一般用煤）的化學(xué)能變成熱能，再變成機(jī)械能,，而使機(jī)車運(yùn)行的一種火車機(jī)車,。1814年，英國(guó)人喬治·斯蒂芬森發(fā)明了第一臺(tái)蒸汽機(jī)車,，從此開(kāi)始,，人類加快了進(jìn)入工業(yè)時(shí)代的腳步，蒸汽機(jī)車成為這個(gè)時(shí)代文化和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志和關(guān)鍵工具,。

產(chǎn)生背景

在十九世紀(jì)最先出現(xiàn)的機(jī)車是以蒸汽推動(dòng)的,。到二次大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，蒸汽機(jī)車仍是最常見(jiàn)的機(jī)車,。

第一部蒸汽機(jī)車是由英國(guó)人喬治·斯蒂芬森（George Stephenson,1781--1848)制造的,，1814年，他研制的第一輛蒸汽機(jī)車“布拉策號(hào)”試運(yùn)行成功,。1825年9月27日,，斯蒂芬森親自駕駛他同別人合作設(shè)計(jì)制造的“旅行者號(hào)”蒸汽機(jī)車在新鋪設(shè)的鐵路上試車，并獲得成功,。蒸汽機(jī)在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用,，使人類邁入了“火車時(shí)代”,，迅速的擴(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍,。

蒸汽機(jī)車的速度紀(jì)錄是由英國(guó)的 4-6-2 Mallard 所創(chuàng)下,。1938年7月3日，4668號(hào) Mallard拖著六個(gè)車廂,，在一個(gè)稍微下坡路段創(chuàng)下時(shí)速126英里(203公里)的紀(jì)錄,。德國(guó)、美國(guó)的蒸汽機(jī)車亦達(dá)到接近的速度,。一般認(rèn)為這是蒸汽機(jī)車的速度極限,。

蒸汽機(jī)車在二十世紀(jì)中開(kāi)始被內(nèi)燃機(jī)車所取代。1960年代末,，世界上仍然有使用蒸汽機(jī)車作商業(yè)運(yùn)作的國(guó)家已寥寥無(wú)幾,。到了二十世紀(jì)末，蒸汽機(jī)車在北美洲及歐洲基本上已被完全淘汰,，只會(huì)間中在特別為鐵道迷及游客安排的路線上行走,。墨西哥仍有很少量的蒸汽機(jī)車在偏遠(yuǎn)的地方運(yùn)作。在中國(guó),，某些地區(qū)煤炭的價(jià)格比石油低很多,，使蒸汽機(jī)車仍然有它們的價(jià)值。中國(guó)曾經(jīng)是全球最後一個(gè)制造大型蒸汽機(jī)車的國(guó)家,，位于山西的大同車廠一直生產(chǎn)蒸汽機(jī)車至1988年,；但中國(guó)蒸汽機(jī)車的數(shù)量亦在迅速減少。印度曾經(jīng)大量使用蒸汽機(jī)車,，但它們只會(huì)在空氣稀薄的山區(qū)運(yùn)作,。2005年12月9日，在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上,，最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后,，見(jiàn)證了蒸汽機(jī)車退出干線運(yùn)營(yíng)的最后一刻。  

發(fā)展歷程

蒸汽機(jī)車問(wèn)世至今已有180年的歷史,。它的發(fā)展有兩個(gè)方面：一方面是牽引力和功率的發(fā)展,，表現(xiàn)為動(dòng)輪軸數(shù)和輔助軸數(shù)的增加，鍋爐和汽缸的加大,；另一方面是熱效率和機(jī)械效率的發(fā)展,，表現(xiàn)為爐床面積和鍋爐受熱面積的增大，蒸汽壓力和溫度的提高,，廢熱的利用,，蒸汽機(jī)的改進(jìn)，滾動(dòng)軸承的采用等等,。

形成時(shí)期

瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后,1814年英國(guó)人R.特里維西克創(chuàng)造了一輛鐵路蒸汽機(jī)車(圖1),鍋爐蒸汽壓力為0.294兆帕（3.0千克力/厘米2）,鍋爐內(nèi)裝有一個(gè)平放的汽缸,。機(jī)車有兩對(duì)動(dòng)輪,，由齒輪傳動(dòng),軸列式為0-2-0。機(jī)車裝有一個(gè)大飛輪,，借助于它的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)力,，保持汽缸活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)車重4.5噸,，時(shí)速8公里,，能牽引10噸貨物,5節(jié)車，可乘70名旅客,。這一實(shí)踐證實(shí)兩個(gè)重要現(xiàn)象：光滑的鐵的機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪可在光滑的鐵軌上運(yùn)行而不會(huì)空轉(zhuǎn),；機(jī)車可以拖動(dòng)比機(jī)車本身重得多的東西。后人繼起研究,，得知輪軌間粘著力,、粘著重量、粘著系數(shù),、粘著牽引力等的相互關(guān)系,。這個(gè)問(wèn)題涉及如何利用有限的機(jī)車粘著重量牽引更多的載重，至今仍在繼續(xù)探討,。

1814年7月英國(guó)發(fā)明家喬治·斯蒂芬森造出他的第一輛機(jī)車,，被譽(yù)為首次成功的機(jī)車。后來(lái)主要由喬治·斯蒂芬森之子R.斯蒂芬森設(shè)計(jì)建造的“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車（見(jiàn)彩圖）于1829年10月參加蒸汽機(jī)車比賽,，以運(yùn)行可靠,、速度最快得獎(jiǎng)。比賽時(shí)最高時(shí)速為47公里,?！盎鸺碧?hào)機(jī)車采用臥式多煙管鍋爐，傳熱面積大,，生成蒸汽快,，鍋胴與火箱拼接在一起，鍋爐蒸汽壓力為0.345兆帕（3.5千克力/厘米2）,；有兩個(gè)與水平線成35°角斜裝于鍋爐兩后側(cè)的汽缸,；有一對(duì)裝于機(jī)車前部的動(dòng)輪，動(dòng)輪車軸左右各裝一曲拐,，互成直角,，使機(jī)車動(dòng)輪曲拐停在任何位置均能起動(dòng)，軸列式為 0-1-1,。乏汽從煙筒噴出,，以誘導(dǎo)通風(fēng)，促進(jìn)燃燒?！盎鸺碧?hào)重4噸,能牽引裝載重量三倍于機(jī)車自重的車廂,。這是第一輛初具現(xiàn)代蒸汽機(jī)車基本構(gòu)造特征的蒸汽機(jī)車。1830年R.斯蒂芬森又造出“行星”號(hào)機(jī)車,，將臥式鍋爐的內(nèi)外火箱和煙箱制成一整體,，這種形式的鍋爐后稱為機(jī)車式鍋爐?！靶行恰碧?hào)機(jī)車的兩個(gè)汽缸裝于鍋爐前端的煙箱下部車架內(nèi)側(cè)水平位置,，稱為內(nèi)汽缸式機(jī)車,，只有一對(duì)動(dòng)輪,裝在后部,，軸列式為1-1-0。運(yùn)行時(shí)上下顛抖減輕,。蒸汽機(jī)車的基本構(gòu)造形式除廣泛采用外汽缸式（汽缸裝于車架前端兩外側(cè)）外,，迄今無(wú)多大變化。

發(fā)展時(shí)期

1830年以后,美國(guó)以及其他一些國(guó)家先后開(kāi)始制造蒸汽機(jī)車,。

這個(gè)時(shí)期機(jī)車動(dòng)輪由二對(duì)或三對(duì)發(fā)展至四,、五、六對(duì),。最早使用二軸引導(dǎo)轉(zhuǎn)向架是美國(guó)于1832年制造的 2-1-0式“喬納森兄弟”號(hào)機(jī)車,，大型機(jī)車還在動(dòng)輪后面裝有較小的從輪。借助于從輪,，機(jī)車可裝載一個(gè)較寬大,、較重的火箱。

1884年瑞士人A.馬利特發(fā)明關(guān)節(jié)式機(jī)車,，牽引力大,，并能順利通過(guò)曲線。1888年建成第一臺(tái),。最大的關(guān)節(jié)式機(jī)車是2-4 4-2式“大人物”號(hào)(圖2),，整備重量為543噸,鍋爐壓力為2.068兆帕（21.1千克力/厘米2），在時(shí)速120公里條件下,，發(fā)揮出功率6000馬力以上,。

1875～1900年廣泛地應(yīng)用蒸汽兩次膨脹原理，創(chuàng)造了復(fù)脹式機(jī)車,，提高了機(jī)車熱效率,。1900～1920年由于采用蒸汽過(guò)熱和給水加熱等裝置，機(jī)車的熱效率,、牽引力和功率又有提高,。

1872年，英商為推銷近代交通工具,，在天津原法租界“紫竹林”碼頭一帶,，沿海河岸邊的土路上鋪設(shè)了一條環(huán)行1.5公里的“廣告鐵路”,，將一臺(tái)總重量為1020kg的小“火輪車”安裝在輕便的窄軌上，經(jīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)后,，是年9月14日,，開(kāi)始免費(fèi)載客運(yùn)行。此消息傳開(kāi)后,，轟動(dòng)天津城,。據(jù)天津《申報(bào)》報(bào)道：“此次火車之來(lái)中國(guó)，可謂創(chuàng)觀,，其制作也可謂精美之至,，均甚便捷，甚為適用之物……”由于這一“廣告火輪車”的出現(xiàn),，在一定程度上,，給國(guó)人留下了一些新式運(yùn)輸工具的形象。

1876年7月3日,，中國(guó)第一條鐵路——“吳淞鐵路”（窄軌）建成通車,，那臺(tái)英制名曰“先導(dǎo)號(hào)”的蒸汽機(jī)車（機(jī)車總重量1420kg）時(shí)速為24—32公里，為我國(guó)第一臺(tái)外國(guó)蒸汽機(jī)車,。（后來(lái)被拆除,，1898年準(zhǔn)軌淞滬鐵路在此基礎(chǔ)上復(fù)建通車，1997年拆除）

1881年11月8日,，建成了中國(guó)第一條自辦鐵路——“唐胥鐵路”（唐山至胥各莊）,。在“唐胥鐵路”修筑路基的同時(shí)，中國(guó)工人憑時(shí)任總工程師的英人金達(dá)（C.W.Kinder）的幾份圖紙,，利用礦場(chǎng)起重機(jī)鍋爐和豎井架的槽鐵等舊材料,，試制成功了一臺(tái)“0—3—0”型的蒸汽機(jī)車。（只有三對(duì)動(dòng)輪,，無(wú)導(dǎo)輪和從輪）,，被金達(dá)、薄內(nèi)（Burnet）等英國(guó)專家命名為“中國(guó)火箭號(hào)”和“龍?zhí)枴?，為我?guó)自制的第一臺(tái)蒸汽機(jī)車（曾存于北京府右街交通陳列館內(nèi),，并可生火行駛，以供眾覽,，“七七事變”后失蹤,，至今查無(wú)下落）。

1887年“津沽鐵路公司”（原址為舊三岔河口西岸）從國(guó)外進(jìn)口了數(shù)臺(tái)小型蒸汽機(jī)車,，其中一臺(tái)為“0—2—0”型（只有兩對(duì)動(dòng)輪,，無(wú)導(dǎo)輪和從輪，稱“0”號(hào)），此機(jī)車是我們現(xiàn)在保存完好的,、曾在“津沽鐵路”上運(yùn)行過(guò)的最古老機(jī)車,，曾在國(guó)外展出過(guò)。該機(jī)車由英國(guó)制造,，總重量為1320kg,，也是世界上最小的蒸汽機(jī)車之一。從這臺(tái)蒸汽機(jī)車出現(xiàn)到新中國(guó)成立,，中國(guó)大地上行駛著英,、美、德,、法,、日、比,、俄等國(guó)各種蒸汽機(jī)車,，被人們譽(yù)為“萬(wàn)國(guó)機(jī)車博覽會(huì)”,。據(jù)1949年《鐵道月刊》第188期記載：當(dāng)時(shí)全國(guó)共有4069臺(tái)蒸汽機(jī)車,，其中有8個(gè)國(guó)家、30多家工廠生產(chǎn)的198種型號(hào),，其中天津鐵路管理局轄管的運(yùn)用機(jī)車為671臺(tái),。

1920年以后，蒸汽機(jī)車的性能進(jìn)一步得到改善,。20～30年代,，機(jī)車的鍋爐壓力由 1.373兆帕（14千克力/厘米2）提高到2.000～2.069兆帕（20.4～21.1千克力/厘米2）,試驗(yàn)性高壓機(jī)車的鍋爐壓力甚至高達(dá)9.807兆帕(100千克力/厘米2)以上。高壓機(jī)車采用水管式鍋爐,，雖然熱效率較高,，但構(gòu)造復(fù)雜，重量大,，造價(jià)高,，維護(hù)困難，維修費(fèi)高,，而且極易發(fā)生故障,，運(yùn)用可靠性差，因而未能正式投入運(yùn)用,。但一般機(jī)車的鍋爐壓力以美國(guó),、加拿大最高,為2.068兆帕（21.1千克力/厘米2）。40～50年代,，有些國(guó)家進(jìn)一步提高了過(guò)熱蒸汽溫度,，如蘇聯(lián)JIB和2-4-2型機(jī)車最高溫度達(dá)430～440℃。奧地利人G.吉士林根創(chuàng)造的高效率矩形通風(fēng)裝置（扇煙筒），已為20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)所采用,。利用廢氣熱來(lái)加熱給水的混合式給水加熱器已得到廣泛應(yīng)用,。中國(guó)的前進(jìn)型、建設(shè)型和人民型蒸汽機(jī)車都已安裝這種設(shè)備,。為了提高機(jī)車熱效率,，仍在繼續(xù)研制凝汽式蒸汽機(jī)車。還提出了蒸汽機(jī)車使用沸騰爐床,，燃用煤氣等建議,，希望使蒸汽機(jī)車的熱效率達(dá)到10%以上。

第二次世界大戰(zhàn)以后,蒸汽機(jī)車由于熱效率低,已大部分被熱效率高的柴油機(jī)車和電力機(jī)車所代替,。

創(chuàng)新時(shí)期

1952年,，四方機(jī)車車輛廠制造出了中國(guó)第一臺(tái)“解放”型蒸汽機(jī)車。其后,，四方,、大連、唐山,、大同等機(jī)車車輛廠陸續(xù)生產(chǎn)了近萬(wàn)臺(tái)蒸汽機(jī)車,。蒸汽機(jī)車一度成為中國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕獱恳齽?dòng)力。1988年12月21日,，大同機(jī)車廠停止蒸汽機(jī)車生產(chǎn),，標(biāo)志著中國(guó)蒸汽機(jī)車制造史的結(jié)束。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,，蒸汽機(jī)車已被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代,。

蒸汽機(jī)車在美國(guó)、西歐國(guó)家,、日本和蘇聯(lián)等國(guó)已于1960～1977年期間相繼停止使用,。在印度和一些不發(fā)達(dá)國(guó)家，蒸汽機(jī)車仍占鐵路機(jī)車一半以上,。在中國(guó),，蒸汽機(jī)車還是鐵路的主要的牽引動(dòng)力。

2005年12月9日,，在內(nèi)蒙古大板附近的鐵道邊上,，最后一列蒸汽機(jī)車執(zhí)行完任務(wù)后，見(jiàn)證了蒸汽機(jī)車退出歷史舞臺(tái)的最后一刻,。 蒸汽機(jī)車的退出,讓很多人有一種懷舊心理,深圳福順通科技發(fā)公司制作的仿蒸汽式的旅游觀光小火車,填補(bǔ)了很多人這種懷舊情懷,讓蒸汽機(jī)車再次出現(xiàn)在人們的視野中,。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，蒸汽機(jī)車已逐漸被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車取代,。為了保留和發(fā)展具有工業(yè)革命活化石之稱的蒸汽機(jī)車,，沈陽(yáng)新陽(yáng)光投巨資開(kāi)發(fā)制造了新一代的蒸汽機(jī)車,，在保留蒸汽機(jī)車特點(diǎn)的情況下，對(duì)燃燒效率,、環(huán)保排放,、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。

機(jī)車原理

蒸汽機(jī)車是蒸汽機(jī)在交通工具上運(yùn)用的最好范例,。蒸汽機(jī)是靠蒸汽的膨脹作用來(lái)作功的,，蒸汽機(jī)車的工作原理也不例外。當(dāng)司爐把煤填入爐膛時(shí),，煤在燃燒過(guò)程中,，它蘊(yùn)藏的化學(xué)能就轉(zhuǎn)換成熱能，把機(jī)車鍋 爐中的水加熱,、汽化,，形成400℃以上的過(guò)熱蒸汽，再進(jìn)入蒸汽機(jī)膨脹作功,，推動(dòng)汽機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),，活塞通過(guò)連桿、搖桿,，將往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩嗈D(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng),，帶動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，從而牽引列車前進(jìn),。因此蒸汽機(jī)車必須具備鍋爐,、汽機(jī)和走行三個(gè)基本部分。

運(yùn)行效率

蒸汽機(jī)車熱效率很低,，鍋爐內(nèi)燃料燃燒的熱量只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮埽仩t的效率一般為50%～80%,。蒸汽在汽機(jī)內(nèi)作功,，汽機(jī)效率只有10%～15%。此外,，在汽機(jī)到輪周的力的傳遞中,，機(jī)械效率為80%～95%。因此蒸汽機(jī)車的最高熱效率只有8%～9%,，而且在車站停車,，在機(jī)務(wù)段整備、停留等仍需消耗燃料,，所以實(shí)際熱效率只有5%～7%,。

組成結(jié)構(gòu)

蒸汽機(jī)車由鍋爐、汽機(jī),、車架和走行部以及煤水車等組成,。

鍋爐

燃燒燃料和產(chǎn)生蒸汽的部件,，包括火箱、鍋胴和煙箱三部分,?；鹣溆蓛?nèi)火箱和外火箱兩部分組成，內(nèi)火箱底部是爐床,，爐床下部有存放爐灰的灰箱,。在鍋胴內(nèi)排列著不同數(shù)目的大煙管和小煙管，大煙管內(nèi)套有使蒸汽干燥和加熱的過(guò)熱管,。在內(nèi)外火箱之間和鍋胴內(nèi)貯有鍋爐用水,，鍋水覆沒(méi)內(nèi)火箱頂板和大小煙管，在鍋水蒸發(fā)面上形成蒸汽空間,。煙箱位于鍋胴前部,，內(nèi)有煙筒、乏氣噴口,、反射板和火星網(wǎng)等通風(fēng)裝置,。

燃料投入爐床，在火箱內(nèi)與從灰箱風(fēng)門進(jìn)入的空氣混合燃燒產(chǎn)生熱能,，熱能通過(guò)內(nèi)火箱板和大小煙管,，傳遞給周圍的鍋水和過(guò)熱管中的蒸汽，煙氣進(jìn)入煙箱,，通過(guò)煙筒排出,。高壓高溫蒸汽由鍋爐最高處的蒸汽包經(jīng)調(diào)整閥、干燥管,、過(guò)熱管和主蒸汽管等蒸汽通路進(jìn)入汽機(jī),。 

汽機(jī)

將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的部件。汽機(jī)連同機(jī)械部分包括汽室,、汽缸,、活塞（又稱鞲鞴）、十字頭,、搖桿,、連桿、閥動(dòng)裝置等部件,。閥動(dòng)裝置是支配汽閥與活塞協(xié)調(diào)動(dòng)作的配汽機(jī)構(gòu),，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的蒸汽量和實(shí)現(xiàn)機(jī)車的前進(jìn)或后退。鍋爐發(fā)生的高壓高溫過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽室后,，通過(guò)閥動(dòng)裝置的配汽作用,，進(jìn)入汽缸，在汽缸內(nèi)膨脹作功,，推動(dòng)活塞時(shí),，機(jī)械能經(jīng)活塞桿,、十字頭、搖桿等機(jī)械部件傳遞給主動(dòng)輪,，再經(jīng)連桿傳遞給其他動(dòng)輪,，通過(guò)輪軌接觸，牽引列車,。

車架

鍋爐,、汽機(jī)等部件固裝于車架上，經(jīng)彈簧懸掛裝置將重量由軸箱傳至車輪,，由鋼軌支持,。動(dòng)輪把機(jī)械部傳來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車在軌道上的走行功。

走行部

蒸汽機(jī)車的走行部分包括彈簧懸掛裝置,、輪對(duì),、導(dǎo)輪、從輪,、軸箱,、導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架、從輪轉(zhuǎn)向架和牽引裝置等構(gòu)成,。

輪對(duì)分導(dǎo)輪,、動(dòng)輪、從輪三種,。安裝在機(jī)車前轉(zhuǎn)向架上的小輪對(duì)叫導(dǎo)向輪對(duì),，機(jī)車前進(jìn)時(shí)，它在前面引導(dǎo),，使機(jī)車順利通過(guò)曲線,。機(jī)車中部能產(chǎn)生牽引力的大輪對(duì)叫動(dòng)輪。機(jī)車后轉(zhuǎn)向架上的小輪對(duì)叫從輪,，除了擔(dān)負(fù)一部分重量外,，當(dāng)機(jī)車倒行時(shí)還能起導(dǎo)輪作用。軸箱和車輛的滑動(dòng)軸承軸箱相類似,，主要起潤(rùn)滑作用，防止車軸在高速運(yùn)行時(shí)過(guò)熱,。彈簧裝置的作用主要是緩和運(yùn)行時(shí)的振動(dòng),，減輕車輪對(duì)線路的沖擊，另外還能把車架上部的重量平均分配給各個(gè)輪對(duì),。

煤水車

裝載煤,、水、油脂和存放工具等的車輛,，掛在機(jī)車司機(jī)室后面,。煤水車由煤槽和水柜兩部分組成,。大功率機(jī)車，由于單位時(shí)間的燃煤量大,，在煤水車上裝有推煤機(jī)和輸煤機(jī),，將煤均勻地噴投到爐床各處。

機(jī)車種類

按工質(zhì)利用分

①單脹式機(jī)車,蒸汽在汽缸中膨脹工作一次即排入大氣,機(jī)車構(gòu)造簡(jiǎn)單,，采用較廣,。

②復(fù)脹式機(jī)車，蒸汽在一個(gè)或一對(duì)汽缸（高壓汽缸）中膨脹工作后進(jìn)入另一個(gè)或另一對(duì)汽缸（低壓汽缸）再膨脹工作一次才排入大氣,。這種機(jī)車熱效率雖高一些,，但構(gòu)造較復(fù)雜，采用較少,。

③凝汽式機(jī)車,，乏氣進(jìn)入裝于煤水車后部的冷凝器凝結(jié)成水，再泵入鍋爐重復(fù)使用,，損失的水由煤水車的水補(bǔ)充,。機(jī)車構(gòu)造很復(fù)雜，多在缺水地區(qū)使用,。④飽和蒸汽機(jī)車和過(guò)熱蒸汽機(jī)車,，自從創(chuàng)造出機(jī)車用的過(guò)熱器提高了蒸汽溫度以后，汽機(jī)效率提高很多,，飽和蒸汽機(jī)車即被改造成過(guò)熱蒸汽機(jī)車,。

按汽缸位置分類

蒸汽機(jī)車按汽缸安裝位置可分為：

①外汽缸機(jī)車，機(jī)車汽缸固定于車架兩邊外側(cè),，因檢修方便,，采用較廣。

②內(nèi)汽缸機(jī)車,，機(jī)車汽缸固定于車架內(nèi)側(cè),，有一根動(dòng)輪軸制成曲拐軸，因檢修不便,，采用較少,。

③三汽缸機(jī)車，兩個(gè)汽缸固定于車架兩邊外側(cè),，第三個(gè)汽缸固定于車架中間,。

按車架形式分類

蒸汽機(jī)車因車架形式不同可分為：

①板梁式車架機(jī)車，車架是板梁型結(jié)構(gòu),，車架較輕,，歐洲國(guó)家采用較多。

②桿梁式車架機(jī)車,，車架是桿狀結(jié)構(gòu),，用厚鋼板切割成型或用鑄鋼鑄造,，采用普遍。

按車架和動(dòng)力單元的組成分類

蒸汽機(jī)車就其車架和動(dòng)力單元的組成來(lái)說(shuō),，可分為：

①常規(guī)機(jī)車,，只有一個(gè)固定車架組成一動(dòng)力單元（包括汽缸、動(dòng)輪,、連桿裝置和閥動(dòng)裝置等）并支承鍋爐,。

②關(guān)節(jié)機(jī)車，除有一個(gè)固定車架組成的動(dòng)力單元并支承鍋爐后半部外,，還有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的車架和后面的固定車架連接組成另一動(dòng)力單元,，并可滑動(dòng)地支承鍋爐前半部，起轉(zhuǎn)向架作用,。

按水柜位置分類

蒸汽機(jī)車按水柜安裝位置可分為：

①煤水車機(jī)車,，它的后部連掛一專門供機(jī)車長(zhǎng)途行駛所需煤和水的煤水車，應(yīng)用廣泛,。

②水柜機(jī)車,，在機(jī)車鍋爐兩側(cè)各有一長(zhǎng)方體水柜或?yàn)橐话靶嗡窨缪b于鍋爐上，煤則存放于司機(jī)室后部的煤槽中,。另一種水柜機(jī)車是將水儲(chǔ)存在煤槽下部的水柜中,。水柜機(jī)車儲(chǔ)存煤水量較少。只用于調(diào)車,、短途運(yùn)輸和工礦運(yùn)輸,。

按使用燃料分類

蒸汽機(jī)車按使用燃料可分為：

①燃煤蒸汽機(jī)車，火箱內(nèi)燃用煙煤,，是普遍采用的一種機(jī)車,。

②燃油蒸汽機(jī)車，火箱內(nèi)燃用霧化鍋爐油,，用于無(wú)煤的產(chǎn)油區(qū)或有特殊要求的地方,。

按原動(dòng)機(jī)分類

蒸汽機(jī)車按所裝用的原動(dòng)機(jī)可分為：

①以往復(fù)式蒸汽機(jī)為動(dòng)力的蒸汽機(jī)車，構(gòu)造簡(jiǎn)單,，應(yīng)用廣泛,，通常所說(shuō)的蒸汽機(jī)車就是指這種機(jī)車

②以蒸汽渦輪機(jī)為動(dòng)力的蒸汽機(jī)車，稱為蒸汽渦輪機(jī)車,。渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速高,，須配用減速齒輪箱，因而有電力傳動(dòng)的和機(jī)械傳動(dòng)的兩種,。排汽又有冷凝的和非冷凝的兩種。蒸汽渦輪機(jī)車因構(gòu)造復(fù)雜,，造價(jià)昂貴,，維修費(fèi)用高,，熱效率比蒸汽機(jī)車高得不多，未能推廣使用,。

中國(guó)發(fā)展

解放型

解放型機(jī)車是中等功率的貨運(yùn)機(jī)車,，多為調(diào)車和小運(yùn)轉(zhuǎn)用。建設(shè)型機(jī)車是1957年在解放型機(jī)車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的,，與解放型機(jī)車相比,，鍋爐用全焊結(jié)構(gòu)，蒸汽壓力提高至15千克力/厘米,，并加裝了加煤機(jī),、給水加熱器、自動(dòng)調(diào)整楔鐵等設(shè)備,，目前是干線貨運(yùn)主要蒸汽機(jī)車之一,。

勝利型

勝利型機(jī)車1956年試制成功，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是增加過(guò)熱和蒸發(fā)傳熱面積的比值,，采用特洛菲莫夫分動(dòng)式汽閥,，煤水車底架、水柜,、煤槽均采用電焊焊接結(jié)構(gòu)等,。勝利型機(jī)車是主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一，在干線上已逐步被柴油機(jī)車所取代,。人民型機(jī)車是在勝利型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì),，于1958年制成。鍋爐采用全焊結(jié)構(gòu),，蒸汽壓力提高至15千克力/厘米,，構(gòu)造速度為每小時(shí)110公里,并增加了加煤機(jī)、給水加熱器和自動(dòng)調(diào)整楔鐵等裝置,。人民型機(jī)車是鐵路干線和支線上的主要客運(yùn)蒸汽機(jī)車之一,。

FD型

中國(guó)在蘇聯(lián)30～40年代制造的機(jī)車的基礎(chǔ)上改制而成的大功率貨運(yùn)機(jī)車，大多已經(jīng)報(bào)廢,。 前進(jìn)型機(jī)車 　中國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的大功率干線主型貨運(yùn)蒸汽機(jī)車,。1956年試制成功,當(dāng)時(shí)稱和平型機(jī)車,現(xiàn)稱老前進(jìn)型機(jī)車。機(jī)車軸式1-5-1,當(dāng)計(jì)算供汽率為70千克/米·小時(shí)時(shí),，機(jī)車輪周功率為2960馬力,，但鍋爐蒸發(fā)量不能滿足運(yùn)行的需要，僅生產(chǎn)了40多臺(tái),。1964年對(duì)鍋爐進(jìn)行重新設(shè)計(jì),，采取了加裝燃燒室，改變煙管排列，改進(jìn)煙箱通風(fēng)裝置等技術(shù)措施,，使鍋爐的供汽能力顯著提高,，滿足了鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的需要。前進(jìn)型機(jī)車采用全焊結(jié)構(gòu)鍋爐,蒸汽壓力為15千克力/厘米,有1200毫米長(zhǎng)的燃燒室,爐床面積為6.8米,火箱傳熱面積32.5米,火箱容積13.56米,有直徑133/125毫米的大煙管69根,直徑51/46毫米的小煙管80根,，鍋爐蒸發(fā)傳熱面積為255.3米,。

前進(jìn)型

前進(jìn)型機(jī)車采用單脹式雙汽缸，汽缸直徑 650毫米,，活塞行程800毫米,，汽閥直徑300毫米。有五對(duì)動(dòng)輪,，直徑1500毫米,，機(jī)車粘著重量100.5噸,有4軸和6軸兩種煤水車。它能利用6%～10%的汽缸排出的乏氣量,將給水加熱到70～100℃,，可以節(jié)水 7%～9%,，節(jié)熱6%～8%。它裝有粘著重量增加器,使粘著重量增大8噸,。前進(jìn)型機(jī)車最高熱效率可達(dá)8.42%,，通常為5.5%～8.0%。這種機(jī)車的缺點(diǎn)是：過(guò)熱蒸汽溫度較低,，煙渣飛揚(yáng)損失較大,，通風(fēng)效率和機(jī)械效率低，粘著牽引力不能適應(yīng)汽缸牽引力的要求等,。

上游型

游型蒸汽機(jī)車又稱為上游型工礦用小型蒸汽機(jī)車,，原名“工農(nóng)型”。 1960年,，唐山工廠在MA6(ㄇㄎ6)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改造設(shè)計(jì)并試制出第一臺(tái)上游型機(jī)車,，代號(hào)SY，到目前為止共生產(chǎn)1600多臺(tái),。

機(jī)車全長(zhǎng)21519(21643)毫米,，構(gòu)造速度每小時(shí)80公里，,，最高汽機(jī)有效熱效率為13.15%,，機(jī)車總效率為8.5%。曾經(jīng)出口到美國(guó)作為旅游用車,。另外,，還專為韓國(guó)生產(chǎn)了SY燃油型蒸汽機(jī)車。

躍進(jìn)型

1958年濟(jì)南機(jī)車廠在PR2(ㄆㄌ2)型機(jī)車的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)并制造,，命名為躍進(jìn)型,，代號(hào)YJ。

1961年停產(chǎn)，唐山,、牡丹江,、武昌、濟(jì)南等工廠共制造202臺(tái),。機(jī)車全長(zhǎng)18326毫米，構(gòu)造速度每小時(shí)60公里,，模數(shù)牽引力137千牛,，軸式1—3—1。主要用于工礦,、調(diào)車,、小運(yùn)轉(zhuǎn)等。

陽(yáng)光型

沈陽(yáng)新陽(yáng)光將蒸汽機(jī)車傳統(tǒng)制造與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,，命名為陽(yáng)光型,。

采用柴油做為燃料(取代煤)，應(yīng)用電腦智能控制系統(tǒng)精確控制燃料燃燒狀態(tài),，提高燃燒效率,，車輛自動(dòng)給水、自動(dòng)補(bǔ)風(fēng),。同時(shí)具有系統(tǒng)故障自診斷和信息顯示功能,，既能保證車輛安全運(yùn)行，節(jié)能燃料,，又方便車輛檢修,。此蒸汽機(jī)車在保留其特點(diǎn)的情況下，對(duì)燃燒效率,、環(huán)保排放,、容易駕駛等方面進(jìn)行了再創(chuàng)新。

工業(yè)遺產(chǎn)

樂(lè)山市犍為縣芭蕉溝鎮(zhèn)的芭石窄軌鐵路至今仍運(yùn)營(yíng)者蒸汽機(jī)車,，主要供當(dāng)?shù)卮迕癯鲂泻吐糜斡^光使用,，已被列為工業(yè)遺產(chǎn)加以保護(hù)，并成為世界公認(rèn)的蒸汽小火車博物館之一,。