1804年，英國工程師理查德·特里維西克創造了在鐵路上運行的第一臺機車——“新城堡號”蒸汽機車。“新城堡號”蒸汽機車車輪采用齒

1804年，英國工程師理查德·特里維西克創造了在鐵路上運行的第一臺機車——“新城堡號”蒸汽機車。“新城堡號”蒸汽機車車輪采用齒輪傳動，設有飛輪裝置，只有一個汽缸（200mm×1370mm），氣壓為3kg/cm2，車重約4.5t，速度能達到8km/h，可牽引五節車廂，載有10t貨物和70名旅客，其形態只能說是現代蒸汽機車的雛形。

1829年，英國發明家喬治·史蒂芬森制造的“火箭號”機車投入應用實踐，正式開啟鐵路運輸使用蒸汽機車的歷程，該機車曾以56km/h的平均運行速度，牽引載重13t的列車行駛。后來主要由喬治·史蒂芬森之子羅伯特·史蒂芬森設計改造“火箭號”蒸汽機車，其結構特點是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，以加強鍋爐的蒸發效能。該機車行駛速度為50km/h時，其功率為16hp（單位hp為英制馬力，11.93kW），煤耗率高達25kg/hp。這是第一輛初具現代蒸汽機車基本構造特征的蒸汽機車，從此鐵路運輸開啟了以蒸汽機車為牽引動力的時代。

1830年羅伯特·史蒂芬森又制造出“行星號”蒸汽機車，將臥式鍋爐的內外火箱和煙箱制成一整體，這種形式后來被稱為機車式鍋爐。“行星號”蒸汽機車將兩個汽缸裝于鍋爐前端煙箱下部車架內側水平位置，這種形式被稱為內汽缸式機車，機車只有一對動輪，位于后部，輪式為1-1-0，運行時上下顛抖減輕。此后在蒸汽機車的發展過程中，基本構造形式除廣泛采用外汽缸式（汽缸裝于車架前端兩外側）外，基本上無多大變化。

蒸汽機車在交通運輸業中的應用，使人類邁入“火車時代”，迅速地擴大了人們的活動范圍。與此同時新建鐵路、運營里程開始迅速增加，很多國家同時也開辦了制造機車的工廠。隨著工業革命的發展，鐵路運輸量的不斷增長，為提高機車牽引動力，機車動輪從兩軸發展到三軸或四軸，并廣泛地應用蒸汽兩次膨脹原理提高了機車的技術經濟性。截至19世紀末，全世界鐵路已有八十多萬公里，此時蒸汽過熱技術日趨成熟，由實驗階段進入實用階段。20世紀初開始，蒸汽機車廣泛采用過熱蒸汽，利用乏汽預熱給水等裝置，進一步提高了熱效率和牽引力。隨著工業的進步和發展，設計制造不斷采用新材料、新工藝、新技術，使蒸汽機車性能、效率和牽引力不斷提高，直至發展成為鐵路運輸牽引主力的高峰。蒸汽機車的速度紀錄是由英國的“野鴨號”蒸汽機車所創下，1938年7月3日，編號為14668號的“野鴨號”蒸汽機車牽引著六個車廂，在一個稍微下坡路段創下時速126英里（203km）的紀錄。

來源：《鐵路機車概論》

主編：中國國家鐵路集團有限公司機輛部