蒸汽機車

以煤水車式蒸汽機車為例^[2]

以華爾夏特閥動裝置（英语：Walschaerts valve gear）為例

以德意志国铁路01型蒸汽机车为例

鐵路機車在19世紀發明時，是以蒸汽機來推動的。到第二次世界大战結束時，蒸汽機車仍是最常見的機車。

第一部蒸汽機車是由英國人理查·特里維西克制造^[3]，并於1804年2月21日進行第一次上軌測試。之後經過多年的改進，蒸汽機車的經濟效益才足以在商業上的營運使用。羅伯特·史蒂芬生在1829年製造的火箭號（The Rocket）便是最早在商業成功使用的蒸汽機車之一。

蒸汽機車的速度紀錄是由英國的倫敦及東北鐵路A4型所創下。1938年7月3日，該型機車中的一台——别號“Mallard”的倫敦及東北鐵路4468號機車（LNER Class A4 4468 Mallard），牽引六輛普通客車和一輛動力試驗車，在一個稍微下坡路段創下時速126英里（203公里）的紀錄。德國、美國的蒸汽機車亦達到接近的速度。一般認為這是蒸汽機車的速度極限。

因動力效能較低且為降低空氣污染，蒸汽機車在二十世紀中開始被內燃機車或電力機車所取代。1960年代末，世界上仍然有使用蒸汽機車作商業運作的國家已寥寥無幾。到了二十世紀末，蒸汽機車在北美洲及歐洲基本上已被完全淘汰，只會間中在特別為鐵道迷及遊客安排的路线上行走。墨西哥仍有很少量的蒸汽機車在偏遠的地方運作。印度曾大量使用蒸汽機車，但現在它們只會在空氣稀薄的山區運作。

1949年，中国有产自9个国家30多家工厂的198种型号的4069台蒸汽机车。

在中国大陆，某些地區煤炭的價格比石油低很多，使蒸汽機車仍然有它們的價值。中國曾經是全球最後一個製造大型蒸汽機車的國家，位於山西的大同車廠一直生產干线蒸汽機車至1988年12月21日；1992年国铁停止使用蒸汽机车。哈尔滨火车站在1990年代中期仍旧能够看到为数不少的蒸汽机车，而位于同一个省份的牡丹江火车站则可以看到停放在一旁供人参观的1930年代日本小型蒸汽机车。2005年12月9日最后运营的大型蒸汽机车在内蒙古的集通铁路退役，近年中國大陆蒸汽機車已所剩无几。

今日在部分條件惡劣的礦區鐵路，仍舊使用蒸汽機車牽引，例如三道嶺鐵路；部分蒸汽機車由於觀光或歷史保存或其它理由，而特別被保留並繼續營運，如四川的芭石铁路和辽宁铁岭市的铁法铁路，依然以准轨蒸汽机车或小型蒸汽机车作为牵引动力，主要满足当地山区和矿区居民出行，同时兼顾旅游。

日本的蒸汽機車於1975年12月14日在室蘭本線開出最後一班列車後已經全部退出一般列車的運行。後來部份機車頭修復後重新上路做為觀光列車行駛，其中有部分為針對特殊季節才運行（例如JR北海道的SL冬之濕原號（SL冬の湿原号）會於冬天才運行），其他則為大部份都為全年營運的固定觀光列車班次。截至2012年底為止，仍然在使用蒸汽機車的鐵路公司包括JR集團的JR北海道、JR東日本、JR西日本、JR九州，和大井川鐵道、秩父鐵道、東武鐵道與真岡鐵道等私鐵業者。為了與一般採用柴油或電力動力來源的列車作區隔，以蒸汽機車牽引營運的列車會特別在列車名稱前標上「SL」的字樣（SL是蒸汽機車「Steam Locomotive」的縮寫）。

臺灣所用蒸汽機車以台鐵蒸汽機車最具代表性，另外林業鐵路及糖業鐵路等亦曾使用過蒸汽機車。於一般營運上，臺鐵雖未有以蒸汽機車牽引之常態班次，惟特殊節日及路線仍偶可見CK124等蒸汽機車做為觀光用列車行駛。

1977年干线停止使用蒸汽机车。

蒸汽机车的主要缺點是热效率低、空污較大，做不到节能环保，因此一些國家雖允許蒸汽機車以文化保存與觀光為目的之運行，但會限制運轉時數。

此外，蒸汽机车还存在锅炉爆炸的问题。1956年4月26日，一列军用蒸汽机车在红磡车辆段爆炸，此事促进了九广铁路柴油化的进程^{[註 1]}。1995年6月16日，葛底斯堡客运服务公司1278号蒸汽机车在宾夕法尼亚州GARDNERS附近，由于止回阀泄露，发生白水表行车，后错误注水发生爆炸，三名司乘人员生还但是遭严重烫伤^[4]。

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