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蒸汽機(jī)車是利用蒸汽機(jī)，把燃料(一般用煤)的熱能變成機(jī)械能，而使機(jī)車運(yùn)行的一種火車機(jī)車。1814年,英國人史蒂芬孫發(fā)明了蒸汽機(jī)車，從此開始，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。

蒸汽機(jī)車問世至今已有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。

  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)生的高壓高溫過熱蒸汽進(jìn)入汽室后，通過閥動(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，通過輪軌接觸，牽引列車。

  車架和走行部

  機(jī)車上鍋爐、汽機(jī)等設(shè)備的安裝基礎(chǔ)。車架和走行部由車架、彈簧懸掛裝置、動(dòng)輪、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。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)械部傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車在軌道上的走行功。

   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。

  熱效率

  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?，鍋爐的效率一般為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％。