機車的蒸汽機由高壓蒸汽的力量驅動。這種鍋爐由一系列相連的設計用于在極高溫度下工作的油箱和管子。一個可接近的稱為燃燒箱的油箱含有燃燒的燃料,通常是煤。盡管可以使用任何可燃材料,煤是這種發動機最有效的燃料。燃燒后的燃料通過燃燒箱底部的一個爐排,作為灰燼,供日后處理。來自燃燒箱的熱量通過一系列大小管道輸送到鍋爐前部。這些管道被稱為煙道或火管,因此火管鍋爐得名火管經過一個裝滿水的中央水箱,管子中的熱量將水轉化為蒸汽。在某些型號的機車鍋爐中,這種蒸汽再次被加熱,成為過熱蒸汽,比普通蒸汽更安全、更高效。在自然界中,這種蒸汽會迅速猛烈地逸出,但是機車鍋爐的設計是為了安全地容納它,并將其引導到機車發動機的氣缸和活塞上。這些氣缸和活塞依次移動機車的連桿,當蒸汽機車是陸地運輸的主要工具時,這一復雜且潛在危險的過程得到了完善。適當的維護,機車鍋爐可以使用幾十年,許多20世紀初的蒸汽機車仍在使用蒸汽機車在幾十部電影中扮演了關鍵角色,從巴斯特·基頓1927年的無聲經典電影《將軍》到90年代的時間旅行喜劇《回到未來第三部》。
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