Buharlı Lokomotif

Buharlı lokomotif nedir?

Buharlı lokomotif, çekme gücünü buhar motoruyla üreten bir demir yolu lokomotifidir. Bu lokomotifler gücünü yanıcı maddelerle (genellikle kömür / kok kömürü, odun veya yağ) yakılarak üretilen su buharından elde eder. Buhar, mekanik olarak lokomotifin ana tekerleklerine (sürücüler) bağlı olan pistonları ileri geri hareket ettirir. Hem yakıt hem de su lokomotif ile birlikte, ya lokomotif üzerinde veya arkasında çekilen vagonlarda taşınır. Richard Trevithick tarafından yapılan ilk buharlı lokomotif, 1801'de yaptığı yol lokomotifinden üç yıl sonra, 21 Şubat 1804 tarihinde faaliyete geçmiştir. İlk kullanışlı buharlı lokomotif, John Blenkinsop tarafından 1812-13 yıllarında inşa edilmiştir.

Buharlı lokomotifler, ilk kez 19. yüzyılın başında İngiltere'de geliştirilmiş ve 20. yüzyılın ortalarına kadar demir yolu taşımacılığı için kullanılmıştır. 1900'lu yılların başlarından itibaren elektrikli ve dizel lokomotiflere yerini bırakmış ve 1930'ların sonuna doğru tamamiyle elektrikli ve dizel lokomotiflere dönüşmüşlerdir. Buharlı lokomotiflerin çoğu, 1980'li yıllarda  normal hizmetlerinden çekilmiş, ancak birçoğu turistik ve tarihi hatlar üzerinde çalışmaya devam etmektedir.

Buharlı lokomotif icadı

Birleşik Krallık'ta buharlı lokomotifler

En eski demir yolları şirketleri, rayları boyunca arabaları çekmek için atları kullanmıştır. 1784'te, İskoç mucit, William Murdoch, küçük ölçekli bir buharlı yol lokomotifi prototipi hazırlamıştır. 1974'te, ABD'de, buharlı demir yolu lokomotifinin çalışan ilk modeli, buharlı gemi öncülerinden John Fitch tarafından tasarlanıp üretilmiştir. Onun buharlı lokomotifi, ray veya kuşaklar aracılığıyla yönlendirilen içten bıçaklı tekerlekler kullanmıştır. Model, Columbus'daki Ohio Tarih Kurumu Müzesi'nde hala sergilenmektedir. Bu lokomotifin özgünlüğü ve tarihi bazı uzmanlar tarafından tartışılmakta ve çalışabilir bir buhar treninin, Richard Trevithick tarafından yüksek basınçlı buhar makinesinin icadını beklemesi gerekeceği düşünülmektedir.

"Puffing Devil" olarak da bilinen ilk tam ölçekli çalışan demir yolu buharlı lokomotifi, Richard Trevithick tarafından İngiltere'de yapılmıştır ve 21 Şubat 1804'te dünyanın ilk demir yolu seyahati, Trevithick'in adı olmayan buharlı lokomotifinde, Merthyr Tydfil yakınlarındaki Pen-y-darren demirhanelerinden, Galler'deki Abercynon'a giden tramvayın modifiye edilmesi ile bir tren yolculuğu ile gerçekleşmiştir. Andrew Vivian eşliğinde, karma bir başarı ile sürülmüştür. Tasarım, motorun ağırlığını düşüren ve verimliliğini artıran yüksek basınçlı buharın kullanılmasını içeren bir dizi önemli yeniliği bir araya getirmiştir. Trevithick, 1804'te Newcastle bölgesini ziyaret etmiş ve kömür madeni  sahipleri ve mühendislerden oluşan hazır bir kitle tarafından karşılanmıştır. Ziyaret o kadar başarılı olmuştur ki, kuzeydoğu İngiltere'deki kömür madeni demir yolları, buhar lokomotifinin denenmesi ve geliştirilmesi için önde gelen merkez haline gelmiştir. Trevithick, kendi buhar tahrik deneylerini, 1808 yılında Catch Me Who Can ile sonuçlanan, başka bir üçlü lokomotif ile devam ettirmiştir. Dört yıl sonra, Matthew Murray tarafından  geliştirilen Salamanca lokomotifi, başarılı kenar raylı ve kramiyer dişli Middleton Demiryolu'nda, 1812'de piyasaya çıktı. Çok bilinen bir diğer lokomotif ise mühendis William Hedley tarafından 1813-14 yılları arasında inşa edilen Puffing Billy'dir. Tyne bölgesinde, Newcastle yakınlarındaki Wylam Kömür Madeni'nde çalışılması amaçlanmıştı. Bu lokomotif,  en eski korunmuş ve statik olarak Londra'nın Bilim Müzesinde gösterimde olan lokomotiftir. George Stephenson, dünyanın ilk kamu demir yolu olan İngiltere'nin kuzeydoğusunda, Stockton ve Darlington Demiryolları için 1 No.lu Lokomotif inşa etmiştir. 1829'da, oğlu Robert,  Rainhill Trials'i kazanan The Rocket'ı Newcastle'da inşa etmiştir. Bu başarı, şirketin İngiltere, ABD ve Avrupa'daki demir yollarında kullanılan buharlı lokomotiflerin önde gelen üreticisi olarak ortaya çıkmasına yol açmıştır. Liverpool ve Manchester Demiryolu, bir yıl sonra yolcu ve yük trenleri için buhar gücünü özel olarak kullanmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri'nde buharlı lokomotifler

Amerikan demir yolları için ilk lokomotiflerin çoğu, Stourbridge Aslanı ve daha sonra John Bull (1981 yılı itibariyle halen Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en eski çalışır durumdaki motor tahrikli araç) dahil olmak üzere Büyük Britanya'dan ithal ediliyordu, ancak yerel bir lokomotif imalat sanayi hızla kuruldu. Her ne kadar  gelir kazancı olma potansiyeline bakmak yerine buhar potansiyelinin gösterilmesi amaçlanmış olsa da, 1830'da Peter Cooper tarafından tasarlanan ve inşa edilen Baltimore ve Ohio Demiryolları'nın Tom Thumb, Amerika'da işletilen ilk lokomotiften ibarettir. DeWitt Clinton da 1830'lu yıllarda inşa edilmiştir.

İlk ABD patenti US1, John Ruggles tarafından, demiryolları ve diğer yollarda kullanılmak üzere buhar motorlu lokomotif için 1836'da elde edilmiştir. Ruggles'un önerdiği lokomotif, iki hızlı vites ve sadece dik tepelere tırmanırken kullanılan bir dişli çubuk mekanizmasına sahipti. Aslında inşa edilip edilmediği bilinmiyor.

Avrupa Kıtası'nda buharlı lokomotifler

Birleşik Krallık ve Kuzey Amerika dışındaki ilk demir yolu servisi, 5 Mayıs 1835'de Belçika'da, Mechelen ve Brüksel arasında açıldı. Lokomotif "Fil" olarak adlandırıldı.

Almanya'da ilk çalışan buharlı lokomotif, İngiliz lokomotifi öncüsü John Blenkinsop tarafından tasarlanan Salamanca'ya benzer bir kramiyer dişli motoruydu. Kraliyet Berlin Demir Dökümhanesi'nde (Königliche Eisengießerei zu Berlin) Johann Friedrich Krigar tarafından Haziran 1816'da inşa edilen lokomotif, fabrika bahçesinde dairesel bir pistte koştu. Avrupa ana karasında kurulacak ilk lokomotif ve meraklı seyircilerin ek bir ücret karşılığında arkadaki vagonlarına binebilmeleri sebebiyle, ilk buharlı yolcu servisiydi. 1816 yılında Kraliyet Dökümhanesi için Yeni Yıl rozetinde tasvir edildi. Bir başka lokomotif 1817'de aynı sistemi kullanarak inşa edildi. Bunlar Königshütte'de maden demir yollarında ve Saar'da (bugünkü Völklingen'de) Luisenthal'de kullanılacaktı, ancak söküldükten, taşındıktan ve tekrar bir araya getirildikten sonra ikisi de çalışma düzenine geri döndürülemedi. 7 Aralık 1835'de Adler, Bavyera Ludwig Demiryolundaki Nürnberg ve Fürth arasında ilk kez kullanıldı. Robert Stephenson'un lokomotif işlerinden 118. motordu ve patent koruması altındaydı.

1837'de Avusturya'daki ilk buharlı demiryolu, Viyana-Floridsdorf ve Deutsch-Wagram arasındaki İmparator Ferdinand Kuzey Demiryolunda başladı. Dünyadaki en eski ve sürekli çalışan buhar motoru da Avusturya'da faaliyet göstermektedir: 1860 yılında kurulmuş olan GKB 671, hizmet dışı bırakılmamıştır ve halen özel geziler için kullanılmaktadır.

1838'de Almanya'da inşa edilecek üçüncü buharlı lokomotif Saxonia, Prof. Johann Andreas Schubert tarafından yaptırılan Dresden yakınlarındaki Maschinenbaufirma Übigau tarafından imal edildi. Almanya'da ilk bağımsız olarak tasarlanmış lokomotif August Borsig tarafından 1841 yılında inşa edilmiş Beuth idi. 1848'de Henschel-Werke'nin Kassel'de ürettiği ilk lokomotif, Drache, teslim edildi.

İtalya'da faaliyet gösteren ilk buharlı lokomotifler, İki Sicilya Krallığı'nda Napoli-Portici hattında çalışan Bayard ve Vesuvio'ydu.

İsviçre topraklarındaki ilk demir yolu hattı, 1844'te açılan Strasbourg-Basle hattıydı. Üç yıl sonra, 1847'de ilk tamamen İsviçre demir yolu hattı olan Zürih'ten Baden'a uzanan Spanisch Brötli Bahn'i açıldı.

Buharlı lokomotifler nasıl çalışır

Lokomotif kazanı

Diğer kazan tipleri hem tarihsel olarak hem de sonraları  buhar lokomotifleri ile denenmiş olsa da, kullanımı yaygınlaşmadı ve yanma odalı alev borulu kazan, 1829'da Roket hareketi ile 1938 Mallard hareketleri sırasında buhar hareketinin hakim kaynağı olmuştur.

Buhar lokomotifi, ateşlendiğinde tipik olarak, arka tarafta ısı kaynağı barındıran ve ön tarafta kısmi olarak su ile doldurulmuş ve basınçlı buhar üretip bunu koruyan alev odalı alev borulu  çelik kazandan yararlanır. 

Yanma odasında bulunan ısı kaynağı, tipik olarak katı veya sıvı bir yakıt olan yanma tarafından çıkan yanma gazlarının yan ürünü ile ortaya çıkan enerjidir. Ağaç, kömür veya kok kömürü yanma malzemesi olarak kullanılıyorsa, bir kapıdan, genellikle bir görevli tarafından, yanan yakıttan küllerin düştüğü bir ızgaraya sokulur. Yağ kullanılırsa, bir kapı, hava akışını ayarlamak, bakımını yapmak veya yağ püskürtücülerini temizlemek için kullanılır.

Alev borulu kazan, kazanın basınçlı ıslak alanı boyunca duman ve sıcak yanma gazlarını yönlendiren ateş tüpüne bağlı dahili tüplerle karakterize edilir. Bu tüpler, kazanın sıcak ve ıslak alanları arasındaki temas alanını büyük ölçüde arttırır ve bu, ikisinin arasındaki ısı transferinin kondüksiyon ve radyasyon süreçlerinin verimliliğini arttırır. Yanma gazları, kazanın önündeki alev tüplerinin uçlarından ortaya çıkmakta ve duman kutusu yoluyla bacaya (ABD'de egzoz veya duman tahliyesi de denir) boşaltılır. Kazanı, çevreye olan ısı kaybını en aza indirmek için izolasyon katmanları ya da plakaları kaplar.

Kazandaki basınç miktarı, kabin içine monte edilmiş bir gösterge ile izlenebilir ve aşırı buhar basıncı, görevli tarafından manuel olarak boşaltılabilir. Alternatif olarak, yüksek kazan basıncı koşullarında, basınç düşürmek ve daha önceleri meydana gelen yaralanmalar ve ölümlerle sonuçlanan ve yakındaki yapılarda büyük hasar meydana getiren kazanın şiddetli şekilde patlamasını önlemek için, bir emniyet valfi tetiklenebilir.

Kazanın ön tarafında, dumanın ve yanma gazlarının çekilmesini kazandaki yangın borularından ve bacadan çıkarmak için kullanılan egzoz buharının içine yerleştirildiği duman kutusu vardır. Tipik alev borulu  kazanınkinden daha büyük bir termal verimlilik arayışı, Nigel Gresley gibi mühendisleri, su borulu kazan gibi yenilikleri değerlendirmeye yöneltti: Konsepti, LNER Sınıfı W1'de test etmesine rağmen, geliştirme sırasındaki zorluklar, o zaman bu problem ile birlikte ilerleme arzusunu aştı.

Kazanda üretilen buhar lokomotifini itmekle kalmaz aynı zamanda ıslık, fren, pompa ve vagonları ısıtma sistemleri gibi diğer cihazlara enerji verir. Sabit buhar talebi, otomatik olarak içine pompalanan, kazana sürekli bir su tedarik etmeyi gerektirir. Bu suyun kaynağı genellikle lokomotif vagonlarından birinde bulunan veya tank lokomotifi olması durumunda kazanın etrafına sarılan basınçsız bir tanktır. Suyu yeniden doldurmak için periyodik duraklar gereklidir.

Çalışma sırasında kazanın su seviyesi, normalde gözlem camı olarak adlandırılan şeffaf bir tüp veya bir gösterge ile sürekli olarak izlenir. Kazanın verimli ve güvenli bir şekilde çalışması için uygun bir su seviyesinin muhafaza edilmesi çok önemlidir. Su seviyesi çok yüksek olursa, buhar üretimi azaltılır, verimlilik kaybolur ve aşırı durumlarda buharla birlikte silindirlere su gönderilir, bu da muhtemelen mekanik hasara neden olur. Daha ciddi olan ise, su seviyesi çok düşük olursa, taç (üst) ve / veya alev odasını  yan plakaları açık kalabilir. Yanma ısısını absorbe edecek yeterli miktarda su olmadan, alev odası plakaları muhtemel olasılıkla yüksek basınçlı buharın, alev odası içerisinden lokomotif kabininin içine gönderilmesi ile yumuşayabilir ve eriyebilir. Aşırı derecede yüksek sıcaklık ve düşük su seviyeleri koşullarında basınç serbest bırakmak için emniyet tapasının geliştirilmesi, bu oluşumdan korunmak için tasarlanmıştır.

Kazanlarda tortu birikebilir ve uygun ısı transferini önleyebilir ve korozyon, kazanın malzemelerinin yeniden üretilmesini veya değiştirilmesi gerektirecek noktaya kadar getirir. Büyük bir motoru çalıştırma, yeterli buhar elde edilmeden önce kazan suyunun saatlerce önceden ısıtılmasını gerektirebilir.

Kazanlar tipik olarak yatay konumlandırılsa da, dikey eğimli yerlerde çalışmak üzere tasarlanmış lokomotifler için dikey konumlandırılmış ya da yatay konumlandırılsa dahi tekerleklerin eğime uyacak şekilde hareket ettiği kazanları düşünmek daha uygun olacaktır.

Buhar devresi

Kazanda oluşan buhar, kısmen doldurulmuş kazandaki suyun üzerindeki buhar alanını doldurur. Maksimum çalışma basıncı, yaylı emniyet valfleri ile sınırlandırılmıştır. Ardından, su seviyesinin üstünde bulunan delikli bir tüp ya da buhar miktarını kontrol etmek amacıyla regülatör valfı ya da kolunu barındıran kubbede toplanır. Buhar, ya buhar borusu boyunca motor ünitesine doğrudan doğruya ve aşağıya doğru ilerler ya da ilk önce termal verimliliği arttırmak ve "doymuş buhar" da asılı su damlacıklarını ortadan kaldırmak üzere kazanı terk ettiği hal olan bir kızdırıcı ısıtıcının ıslak başlığına geçebilir. Süper ısıtıcıyı terk ettikten sonra buhar, süper ısıtıcının kuru başlığından çıkar ve karşılıklı çalışan bir motorun silindirlerine bitişik olan buhar bölmelerine giren bir buhar borusunun altına geçer. Her bir buhar kasasının içinde, buharın kasasını silindir alanının uçlarına bağlayan portlar vasıtasıyla dağıtan sürgülü bir valf bulunur. Valflerin rolü iki yönlüdür: Yeni buhar dozunun içeriye alınması ve çalışmalarını tamamladıktan sonra kullanılan buharın boşaltılması.

Silindirler, sırasıyla pistonun her iki tarafına da buhar alarak çift etkili olurlar. İki silindirli lokomotiflerde, lokomotifin her iki yanında bir silindir bulunur. Kranklar 90 ° faz dışıdır. Sürüş tekerleğinin tam bir devri ile buhar dört zamanlı güç sağlar; her silindir, devir başına iki buhar enjeksiyonu alır. Birinci zaman, pistonun önüne ve ikinci zaman da pistonun arkasına gelecektir; dolayısıyla iki çalışma zamanı oluşur. Sonuç olarak, iki silindirde her bir piston yüzüne iki adet buhar alımı, tahrik tekerleğinin tam devrini oluşturur. Her piston, yanlarındaki tahrik aksına bir bağlantı çubuğu ile bağlandığında, tahrik tekerlekleri, ana sürücünün diğer tekerleklerine giden gücü iletmek için bağlantı çubukları ile birbirine bağlanır. İki "ölü merkez" de, bağlantı çubuğu, tahrik tekerleğindeki krank pini ile aynı eksende olduğu zaman, bağlantı çubuğu çarka hiçbir tork uygulamaz. Bu nedenle, her iki krank seti aynı anda "ölü merkez" de olabilir ve tekerlekler bu konumda durursa, lokomotif hareket ettirilemez. Bu nedenle, krank pimleri birbirine 90 ° açı ile tekerleklere tutturulmuştur, bu nedenle sadece bir taraf bir anda ölü merkezde olabilir.

Her piston, doğrudan tahrik tekerleğinde (ABD'de  ana sürücü denir) bir bağlantı çubuğundan (ABD'de ana çubuk denir) ve krankpinden (ABD'de bileklik denir) veya bir tahrik aksındaki bir kranktan güç iletir. Buhar kasasındaki valflerin hareketi, valf dişlisi adı verilen, itici dingilden veya krank ucundan çalıştırılan bir dizi çubuk ve bağlantılarla kontrol edilir; valf dişlisi, motorun geri vitesine izin veren, valf hareketini ve giriş ve çıkış olaylarının zamanlamasını ayarlayan aygıtları içerir. Kesme noktası, valfin bir buhar portunu bloke ettiği andan itibaren giriş buharını "keser" ve böylece silindire buharın kabul edildiği inme oranını belirleyen anı belirler; Örneğin %50'lik bir kesme, pistonun vuruşunun yarısı için buhar kabul eder. Vuruşun geri kalan kısmı, buharın genleşme kuvveti tarafından yönlendirilir. Kesimlerin dikkatli kullanılması buharın ekonomik olarak kullanılmasını sağlar ve yakıt ve su tüketimini azaltır. Kesimi kontrol eden geri hareket kolu (ABD'de Johnson çubuğu denir) veya vidalı geri vites (eğer varsa), bu nedenle, maksimum kesim, duran bir başlangıçtan çekilmek için kullanılırken, seyir halindeyken düşük yakıt / su tüketimiyle çekiş gücü azaltılmış olarak %10 gibi düşük bir kesinti kullanılır. Vites değişimine benzer bir işlev görür ve bu da  azami çekiş gücü sağlar. 

Egzoz buharı, baca üzerinden, buhar lokomotifinin tanıdık "çuf çuf" sesini doğuran "patlama borusu" adı verilen bir meme vasıtasıyla atmosfere yöneltilir. Patlama borusu, buhar patlaması sebebiyle aynı zamanda  kazanın ve ızgaraların içinden çıkan yanma gazları tarafından tersine de çalıştırılan duman odası içinde stratejik bir noktaya yerleştirilir. İki akışın, buhar ve egzoz gazlarının bir araya getirilmesi, herhangi bir buharlı lokomotifin verimliliği için çok önemlidir ve bacanın iç profilleri (veya daha kesin bir ifadeyle, ejektör) dikkatli tasarım ve ayar gerektirir. Bu, bir çok mühendis tarafından yapılan yoğun çalışmaların konusu olmuştur (ve neredeyse başkaları tarafından göz ardı edilerek  felakete sebep olur). Su çekme mesafesinin egzoz basıncına bağlı olduğu gerçeği, güç dağıtımı ve güç üretimi otomatik olarak kendiliğinden ayarlandığı anlamında gelir. Diğer şeylerin yanında, egzoz gazı ve parçacıklarının atılması için yeterli süre verilirken, yanma için yeterli su çekimi elde etmek arasında bir denge kurulmalıdır. Geçmişte, sert su çekimleri alevi ızgaradan uzaklaştırabilir veya yanmamış yakıt, kir ve dumanın lokomotiften atılmasına, ve bu sebeple kıskanılamayacak üne sahip olmalarına sebep olurdu. Üstelik egzozun pompalama hareketi, buhar alan pistonun yan tarafına geri basınç uygular, dolayısıyla silindir gücünü hafifçe azaltan bir karşı etkiye sahip olur. Egzoz ejektörünün tasarımı, Chapelon, Giesl ve Porta'nın ardışık ustalar olduğu ve termal verimliliğin gözle görülür şekilde gelişmesinden ve bakım süresinin ve kirliliğin önemli ölçüde azalmasından büyük ölçüde sorumlu spesifik bir bilim haline geldi. Benzer bir sistem bazı benzin / gazyağı kullanan traktör imalatçıları (Advance-Rumely / Hart-Parr) tarafından kullanıldı - bir soğutma kulesi vasıtasıyla havalandırılan egzoz gazı, buhar egzozunun radyatöründen daha fazla hava çekmesine yardımcı oldu.

Çalışan dişli

Buna, fren dişlisi, jant setleri, aks kutuları, yaylar ve bağlantı çubukları ve vana dişlisini içeren hareket dahildir. Pistondan raylara giden gücün aktarılması ve pistteki eğrileri, noktaları ve düzensizlikleri tolere edebilen bir araç olarak lokomotifin davranışı büyük önem taşır. Pistonlu güç, 0 rpm'den yukarı doğru ray üzerine doğrudan uygulanması gerektiği için, sürüş tekerleklerinin pürüzsüz ray yüzeyine yapışması gibi benzersiz problemler ortaya çıkar. Tutunma ağırlığı, lokomotifin ağırlık rulmanının tahrik tekerlekleri üzerindeki kısmıdır. Bu, eğer bir çift sürüş tekerleğinin akslar üzerindeki yükün en fazla miktarda kullanılması, diğer bir deyişle tutunma ağırlığının kendi payı ile daha verimli yapılabilir. Levha yaylarının uçlarını birleştiren eşitleme kirişli lokomotifler sıklıkla bir komplikasyon olarak görülmüş ancak onlarla donatılmış lokomotifler genellikle tekerlek kaymasına bağlı olarak çekiş kaybına daha az eğilimli olmuştur.

Tamamen tutunumlu lokomotifler, diğer bir deyişle, tüm tekerleklerin birbirine bağlandığı lokomotiflerde, genel olarak hızlarda dengesizlik bulunur. Bu, güç bulunmayan, yaylar aracılığıyla merkezlenmiş, virajlarda lokomotifi yönlendirecek 2 tekerlekli vagonların veya 4 tekerlekli bojilerin dahil edilmesi sonucunu doğurmaktadır. Bunlar, genellikle ön tarafta silindirlerin ağırlıklarını veya arka tarafta ana gövdenin genişliğini geçen alev odasının ağırlıklarını alır. Sert şasi üzerindeki çoklu akuple edilmiş tekerlekler için, kontrollü yan görüş için çeşitli sistemler mevcuttur.

Demir yolları, bakım masraflarını azaltmak için genellikle daha az aksa sahip bir lokomotif istemişlerdi. Gerekli aks sayısı, söz konusu demir yolunun maksimum dingil yükü ile belirlenmekteydi. Bir imalatçı, herhangi bir aks üzerindeki maksimum ağırlığın; demir yolunun istediği maksimum aks yüklemesi kabul değerine kadar genellikle lokomotife aks eklemekteydi. İki ana aks, iki tahrik aksı ve bir çeken aks düzenlemesine sahip bir lokomotif gerçekte yüksek hızlı bir makineydi. Yüksek hızda iyi izleme yapmak için iki ön aks gerekliydi. İki tahrik aksının üç, dört, beş veya altı adet akuple akstan daha düşük karşıt kütlesi vardı. Böylece daha düşük karşıt kütlesi sayesinde çok yüksek hızlara ulaşmayı başarabildiler. Bir sürme aksı büyük bir alev odasını destekleyebiliyordu, bu nedenle 4-4-2 (Amerikan Tipi Atlantik) tekerleği düzenlemesine sahip çoğu lokomotife buhar kazanı deniyordu ve gaz ayarından bağımsız olarak buhar basıncını korumayı başarabiliyorlardı.

Şasi

Şasi veya lokomotif çerçevesi, kazanın üzerine monte edildiği ve çeşitli hareket aksam elemanlarını içeren ana yapıdır. Kazan, duman odası ve kazan tamburunun önündeki eyere sıkıca monte edilmiştir, ancak arka taraftaki alev odasının, sıcak olduğunda genleşmeye izin vermesi için ileri ve geri kaymasına izin verilmektedir.

Avrupa lokomotifleri genelde plaka çerçeveleri kullanır; burada çeşitli ara parçaları ve her iki ucunda birbirlerini ayırmak için bir tampon kiriş bulunduran iki adet dikey düz levha ana şasiyi oluşturur. İç silindirler çerçeveler arasına monte edildiğinde, bunlar çerçevelere büyük bir destek oluşturan tek büyük döküm parça oluşur. Aks kutuları, korna blokları olarak adlandırılan çerçeveye bağlı kalınlaştırılmış profil gövdesine karşı yaylanma vermek için yukarı ve aşağı kayar.

Uzun yıllar Amerika'daki uygulama, duman kutusu eyer / silindir yapısı ve sürüklenme çubuğu ile bütünleşik çubuk çerçeveler kullanmaktı. 1920'lerde, süper güçün getirilmesiyle, çerçeveler, yay tutucuları, hareket kolları, duman odası eyeri ve silindir blokları karmaşık, sağlam ancak ağır tek bir gövde olarak kullanan, dökme çelik lokomotif yatağı norm haline geldi. André Chapelon benzer bir yapı geliştirdi ancak yapı daha önce başlayan ancak 1946'da bırakılan 2-10-4 lokomotiflerinin ağırlığını %30 oranında azaltan kaynaklı imalattan oluşuyordu.

Yakıt ve su

Genellikle, büyük lokomotifler, su ve yakıt taşıyan bir vagon ile akupledir. Kısa mesafelerde çalışan lokomotiflerin genellikle yakıt ve su taşıyan bir vagonu yoktur. Yakıtını, haznesinde ve suyunu ise ya kazanın her iki yanına yerleştirilmiş 2 adet tankta (yan tank ve küfe tankı) veya 1 adet üstte (eyer tank) ve 1 adet altta (kuyu tank) bulunan tanklarda taşır. Bunlara tank motorları denir ve genellikle Whyte isimlendirmesinde sonralarına 'T' soneki alır, örneğin, 0-6-0T.

Kullanılan yakıt, demir yolu için ekonomik olan ne ise o olurdu. İngiltere'de ve Avrupa'nın diğer bölgelerinde, bol miktarda kömürün bulunuyor olması , buhar motorunun erken zamanlarında kömürün tercih edilen yakıt olmasına sebep oldu. 1870 yılına kadar, Birleşik Devletler'deki lokomotiflerin çoğunluğu yakıt olarak odunu kullandı, ancak Doğu ormanlarının tükenmesiyle, kömür giderek önem kazandı. Bundan sonra, kömür, buhar lokomotiflerinin genel kullanımı bitene kadar dünya çapında yaygın bir yakıt haline geldi ve öyle kaldı. Şeker kamışı küspesi, işleme sürecinin yan ürünü olarak, şeker kamışı hasat işlemlerinde yakıldı. ABD'de petrolün hazır bulunması sebebiyle, 1900'den sonra güneybatı demir yolları için, özellikle Güney Pasifik'te, popüler bir buharlı lokomotif yakıtı haline geldi. İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra Avustralya'nın Victoria kentinde, birçok buharlı lokomotif ağır yağ yakma işlemine dönüştürüldü. Alman, Rus, Avustralya ve İngiliz demir yolları, lokomotifleri çalıştırmak için kömür tozunu denedi.

2. Dünya Savaşı sırasında, bir dizi pantograf vasıtasıyla havai hattan toplanan yaklaşık 480 kW güç tüketen, bir sürü İsviçre buharlı lokomotifi, elektrikle ısıtılan kazanlarla çalışmak üzere değiştirildi. Bu lokomotifler elektrikli olanlardan çok daha az verimliydiler; kullanılmalarının sebebi, savaş nedeniyle kömür sıkıntısının bulunması ve İsviçre'nin bol miktarda hidroelektrik kaynaklarına sahip olmasıydı.

İsviçre, Arjantin ve Avustralya'da bir sürü turistik ve tarihi hatlarda bulunan lokomotifler, hafif dizel yakıt kullanmaktadır.

Su, lokomotif depolarına, durak noktalarından ve su vinçleri ile tren köprülerine bağlanan özel olarak tahsis edilmiş su kulelerinden sağlanmaktaydı. İngiltere, ABD ve Fransa'da, lokomotifler durmadan su depolarını yeniden doldurabileceği su kaplarını (ABD'de demir yolu tavası denir) kullanıyorlardı. Bu su kapları, kötü havalarda yağmur suyu ve eriyen kar suları ile doluyordu. Bu, su vagonu altına ya da büyük tanka sahip olan motor olması durumunda arka su tankına konuşlandırılmış bir "su kepçesi" ile sağlanmaktaydı; ateşçi, kepçeyi uzaktan su kabına indirmekte, motorun hızı ise suyu tanka akmaya zorlamaktaydı ve dolduğunda ise kepçe tekrar havaya kalkardı.

Su, buharlı bir lokomotifin çalışmasında önemli bir unsurdur; Çünkü Swengel savunduğu gibi:

Yaygın olarak bilinen herhangi bir maddenin en yüksek özgül ısı derecesine sahiptir; yani, aynı sıcaklığa eşit bir çelik veya bakır kütlesinin ısıtılmasıyla depolanacak olan suyun belli bir sıcaklığa ısıtılmasıyla daha fazla termal enerji depolanır. Ayrıca, buharlaşma özelliği (buharın oluşumu) sıcaklığı arttırmadan ilave enerji depolamaktadır. Su, yakıtın termal enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için oldukça iyi bir araçtır.

Swengel, düşük sıcaklıkta ve nispeten düşük kazan çıktılarında iyi su ve düzenli kazan yıkaması, bakımın yüksek olmasına rağmen kabul edilebilir bir uygulama olduğunu belirtmiştir. Bununla birlikte, buhar basıncı arttıkça, su içinde çözünmüş katı maddeler, kazan içinde sert kabuklu kabarcıklar oluşturmakta ve buhar borularına taşınan ve silindir kafalarını havaya uçurmaya sebep olabilecek köpürme veya astarlanma sorunu oluşturabilmektedir. Sorunun üstesinden gelmek için, sıcak mineralli konsantre su zaman zaman kazandan kasıtlı olarak dışarı atılır (blöf). Daha yüksek buhar basıncı, suyun kazandan daha fazla blöf ile atılmasına sebep olmaktaydı. Suyun kaynaması ile oluşan oksijen, kazana zarar verir ve artan buhar basıncı ile kazanın içindeki paslanma oranı (demir oksit) artar. Sorunun üstesinden gelmeye yardımcı olmanın bir yolu, suyun arıtılmasıydı. Swengel, su konusundaki sorunların, demir yollarının elektrik ile olan ilgisini artırdığını ileri sürmüştür.

1970'lerde, LD Porta, su arıtımı için sofistike bir ağır su arıtımı kimyasalı (Porta Treatment) geliştirdi; bu da kazanın iç kısmını temiz tutmakla kalmayıp korozyondan korurken, köpüğü, su üzerinde oluşan buharı üretildiği gibi filtreleyen, saf tutan ve askıda aşındırıcı maddeler ve suyun silindirlere taşınmasını önleyen "kompakt bir battaniye" oluşturacak şekilde değiştirdi. 

Mürettebat

Bir buharlı lokomotif genellikle kazanın arka tarafından kontrol edilir ve mürettebat ekipmanlardan genellikle bir kabin tarafından korunur. Normalde buharlı lokomotifi çalıştırmak için en az iki kişilik bir mürettebat gerekir. Birincisi, tren sürücüsü, lokomotifi çalıştırmaktan, durdurmaktan ve hızını kontrol etmekten sorumludur ve ateşçi, yanmanın sürekliliğinden, buhar basıncının düzenlenmesinden ve kazan ve su vagonunun su seviyelerinin izlenmesinden sorumludur. Yaşlanmış operasyonel altyapı ve personel alımında yaşanan sıkıntılar nedeniyle, ana hat üzerinde çalışan korunmuş buharlı lokomotifler, çoğu zaman trenle birlikte seyahat eden bir destek ekibi barındırırlar. 

Buharlı lokomotif parçaları

Tüm lokomotifler çeşitli cihazlarla donatılmışlardır. Bunlardan bazıları doğrudan buhar motorunun çalışmasıyla ilgilidir; diğerleri ise sinyalizasyon, tren kontrolü veya başka amaçlar içindir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Federal Demiryolları İdaresi, güvenlik kaygılarından dolayı yıllar içinde bazı cihazların kullanılmasını şart koşmuştur. En bilindik cihazlar şunlardır:

Buhar pompaları ve enjektörleri

Pistona bir çalışma vuruşu yaptırdıktan sonra buhar olarak atılan suyun yerine geçmesi için kazana su (besleme suyu) verilmelidir. Çalışma sırasında kazan basınç altında olması sebebiyle, besleme suyu kazana buhar basıncından daha büyük bir basınçla gönderilmelidir, bu da bir çeşit pompanın kullanılmasını gerektirir. İlk motorlar, pistonların hareketi ile tahrik edilen pompaları (aks pompaları) kullanmaktaydı. Daha sonra buhar enjektörleri pompanın yerini alırken, bazı motorlar turbo pompları kullandılar. Standart uygulama, kazana su beslemek için iki bağımsız sistem kullanımıydı. Dikey cam tüpler, su sayaçları veya su gözlükleri olarak bilinirler, kazandaki suyun seviyesini gösterirler ve kazanın yakılması boyunca dikkatle izlenirler.

Kazan yalıtımı

Eğer kazan izole edilmemişse, büyük miktarda ısı boşa gider. İlk lokomotifler, kazan namlusu boyunca uzunlamasına yerleştirilmiş ve metal bantlarla yerinde tutulan şekillendirilmiş tahta çıtaları kullanmaktaydı. Geliştirilmiş yalıtım yöntemleri arasında: Kieselgur gibi gözenekli bir mineral yapısı içeren kalın bir macun veya magnezyum blokları gibi şekillendirilmiş izolasyon blokları bulunmaktadır. Buharın sonraki zamanlarında, içine asbest lifleri doldurulmuş dikişli asbest bezlerinden oluşan minderler kullanılmıştır (ancak kesinlikle kazana değmeyecek şekilde sadece ayırıcılarda); ancak günümüzde çoğu ülkede asbest, sağlık nedenleriyle yasaklanmıştır. En yaygın kullanılan modern malzeme cam yünü veya alüminyum folyo sargısıdır.

Isı yalıtımları, kazan giydirmesi olarak bilinen sıkı geçme metal plaka kaplamaları ile korunmaktadır.

Etkin izolasyon, ateşsiz lokomotifler için özellikle önemlidir; LD Porta'nın etkisi altında son zamanlarda, her tür lokomotif için,  silindir uçları ve yüzleri ile ana çerçeve arasındaki yüzeyler gibi ısı transferine maruz kalan tüm yüzeylerde abartılı izolasyon uygulanmıştır. Bu, toplam verimlilikte belirgin bir artış ile motorun ısınma süresini önemli ölçüde azaltmıştır.

Emniyet supapları

İlk lokomotifler, bir kolun ucundan asılmış bir ağırlık ile kontrol edilen bir vana ile donatılmıştır; buhar çıkışı, koni şekilli bir vana ile durdurulmuştur. Lokomotif, raylardaki düzensizliklerle birlikte ilerlerken, ağırlıklı kolun zıplamasını engelleyecek hiçbir şey olmadığı için, buhar harcardı, ağırlık yerine daha iyi bilinen bir yaylı terazi üreticisi olan Salter tarafından tedarik edilen daha kararlı bir yaylı beslemeli sütun aldı. Bütün bu cihazların tehlikesi, sürüş ekibinin basıncını artırmak için kola ağırlık katabilmesiydi. Çoğu kazan, ilk zamanlarda, kurcalamaya karşı dayanıklı, direkt yüklemeli ve bir baca şapkası tarafından korunan bir kilit sistemi ile donatılmıştı. 1850'lerin sonlarında, John Ramsbottom, 19. yüzyılın son döneminde İngiltere'de popüler hale gelen bir emniyet supabı tanıttı. Bu valf kurcalamaya karşı dayanıklı değildi, ancak sürücü tarafından sadece basıncın düşürülmesi amacıyla kullanılabilirdi. George Richardson'ın emniyet supabı, 1875 yılında piyasaya sürülen bir Amerikan icadıydı ve ancak buhar basıncın izin verilen en son noktaya ulaştığı anda açılmasına izin verecek şekilde tasarlanmıştı. Bu tip vana halen evrensel olarak yaygın bir biçimde kullanılmaktadır. İngiltere'nin Great Western Railway Demiryolu, kendi varlığının sonuna kadar hala direkt yüklü tipi kullanan bir istisnaydı, çünkü böyle bir valfin açılıp kapanışları sırasında daha az basınç kaybettiği düşünülmekteydi.

Basınç ölçer

İlk lokomotifler, kazandaki buhar basıncını göstermiyordu, ancak bunu genellikle yanma odasının arka plakasına uzanan emniyet valf kolunun konumuna göre tahmin etmek mümkün olurdu; yay sütununda belirtilen skalalar, gerçek basıncın kaba bir göstergesini verirdi. Rainhill denemelerinin destekleyicileri, her 2 rakip üreticinin de kazan basıncını okumak için uygun bir mekanizmaya sahip olmasını istiyorlardı ve Stephenson, Rocket için, baca  boyunca  monte edilmiş, tepesinde bir gözetleme camı olan yaklaşık 9 fitlik bir civa tüpü geliştirdi. 1849 yılında, tüp sargıları halinde tunç veya pirinçten yapılmış ve bir işaretçiye bağlanan, basıncın oval kesiti düzleştirdiği Burdon borulu manometre, tanıtılmış ve çabucak kabul görmüştür. Bu cihaz bugün hala kullanılmaktadır. Bazı lokomotiflerin buhar kasalarında ilave bir basınç göstergesi de bulunmaktadır. Bu, ilk hareket esnasında, regülatör açıklığının fazla olduğuna dair sürücüyü uyararak tekerleklerin kaymasını önlemeye yardımcı olmaktadır.

Kıvılcım önleyiciler ve duman kutuları

Kıvılcım önleyici ve kendini temizleyen dumanlık

Odun brülörleri, büyük miktarda uçan kıvılcımlar üretmekte ve bu da genel olarak duman bacasında verimli bir kıvılcım önleme cihazını gerektirmektedir. Birçok tip kullanılmıştır, en yaygın olan ilk örnekleri, Bonnet bacasıdır. Bu tip, baca borusu ağızı öncesine yerleştirilmiş konik şekilli bir saptırıcı ve geniş olan baca çıkışını kaplayan bir tel ızgaradan oluşmaktadır; ancak bundan daha verimli olan Radley ve Hunter santrfüj tipi (genellikle elmas baca olarak bilinir), 1850 yılında patent almıştır. Bu tip ise közlerin tamamen yanmasına ve dibe kül olarak düşmesine sebep olacak şekilde yanma odası içinde bir girdap oluşmasını sağlayan deflektörleri barındırmaktaydı. Kendi kendini temizleyen dumanlıkta, tam tersi etki elde edilmiştir; atık baca gazların yanmayı bozmayacak şekilde açılı bir dizi saptırıcı plakaya çarpması sağlanarak, daha byük parçacıkların küçük parçalara kırılarak çıkarılması sağlanmıştır. Kıvılcım önleyici de olduğu gibi, herhangi büyük birköz parçasını engellemek için de tel bir ızgara barındırmaktaydı.

Kendiliğinden temizlenen dumanlıklar ile donatılmış İngiliz Demiryolları standart sınıf lokomotifleri, dumanlık kapısının altına takılan, küçük döküm bir oval "SC" plakası ile tanımlanmışlardı. Bu motorların imhası için farklı prosedürler gerekiyordu ve 'SC' plakası, ilgili personele bu gerekliliği hatırlatmaktaydı.

Kömür atma makinası

Lokomotif performansını sınırlayan bir faktör, yakıtın yanma işlemine beslenme oranıdır. 20. yüzyılın başlarında, bazı lokomotifler o kadar büyük olmuştu ki, ateşçiler kömürü yeterince hızlı besleyememeye başlamışlardı. Birleşik Devletler'de, çeşitli buhar-destekli mekanik kömür besleyiciler ocaklar standart donanım haline geldi, uyarlandı ve Avustralya ve Güney Afrika da dahil olmak üzere başka yerlerde de kullanıldılar.

Besleme suyu ısıtması

Kazana taze soğuk su beslemesi, gücü düşürür. 1920'lerden itibaren çeşitli besi suyu ısıtıcıları devreye girmiştir. Lokomotifler için en yaygın tip, egzozdan çıkan sıcak gazlardan bir miktarını kazan veya dumanlık üzerine veya su vagonunun içine monte edilen küçük tanklardan boru hattı ile geçirerek besleme suyunu ısıtan tiptir; daha sonra sıcak su, küçük bir yardımcı buhar pompası ile kazana gönderilir. Nadir bulunan ekonomizer türü ise, egzoz gazlarındaki artık ısıyı kullanması bakımından farklıydı. Bunun bir örneği, Franco-Crosti kazanı üzerinde bulunan ön ısıtıcı tamburlardır.

Canlı buhar ve egzoz buhar enjektörlerinin kullanımı, kazan besleme suyunun ön ısıtma işlemine küçük bir dereceye kadar yardımcı olur, ancak canlı buhar enjektörlerine, verimlilik anlamında herhangi bir katkısı yoktur. Bu gibi ön ısıtma işlemi, aynı zamanda, bir kazana doğrudan soğuk su verildiği zaman maruz kalabileceği termal şoku da azaltır. Bu işlemde ayrıca, suyun kazanın en yüksek kısmına verildiği ve bir dizi tepsinin üzerine damlatıldığı üst besleme sistemi de yardımcı olur. GJ Churchward, bu sistemi, kubbesiz konik kazanlarının üst ucuna yerleştirmiştir. LBSCR gibi diğer İngiliz hatları, birkaç lokomotifinde, ana gövdenin önündeki ayrı bir kubbe içine üstten beslenen sistemi yerleştirmiştir.

Kondansatörler ve suyun yeniden sağlanması

Buhar lokomotifleri, açık devre sistem ile çalıştıklarından, çok büyük miktarlarda su tüketirler. Bu sistem, sabit ve deniz motorlarında olduğu gibi kapalı devre çalışmak yerine, tek bir kullanım sonrası buharı atarlar. Su, daimi bir tedarik problemi oluşturmaktaydı ve bazı çöl bölgelerinde yoğuşmalı tip motorlar üretilmişti. Bu motorların su vagonlarında devasa radyatörler vardı ve bacalarından buharı atmak yerine, su vagonuna döndürülmek üzere yoğuşturulup geri kazanılıyordu. Kışırlaşma, sıkıştırılamaması sebebiyle kazandaki suda oluşan köpürmelerin silindirlerin içerisine taşınması ve silindirlere zarar vermesi olarak bilinen olaydan kaçınmak için atılan buhardan silindir yağlama sıvısı ayrılmaktaydı. Kondenserleri kullanan, en dikkat çekici motorlar (Sınıf 25, "hiç puflamayan puflayıcılar"), 1950'den 1980'lere kadar Güney Afrika Karoo çölünde çalışmıştır. 

Bazı İngiliz ve Amerikan lokomotifleri, hareket halindeyken su oluklarından su toplayan kepçelerle (su takviyesi için durulmasını engelleyen) donatılmıştı . ABD'de, küçük toplulukların çoğu dolum tesislerine sahip değildi. Demir yolu taşımacılığının ilk günlerinde, mürettebat bir akarsuyun yanında durur ve su vagonunu deri kovalar kullanarak doldururdu. Bu, demir yolu suyu olarak biliniyordu ve demiryolu şube hattı" terimine (bugün bile alay konusu olan, küçük bir kasaba anlamına gelen terim) ulaştı. Avustralya ve Güney Afrika'da, kurak bölgelerdeki lokomotifler, büyük boyutlu su vagonları ile çalıştırılırdı ve hatta bazen "kantin" olarak da adlandırılan veya Avustralya'da (özellikle New South Wales bölgesinde) "su cini" de denilen ek bir su vagonuna sahiplerdi.

Yeraltı demir yollarında çalışan buhar lokomotifleri (Londra Büyükşehir Demiryolları gibi) buharın, demir yolu tünellerine kaçmasını önlemek için yoğuşturma sistemleri ile donatılmıştır. Bunlar, 1960'lı yılların başına kadar, hala King's Cross ve Moorgate arasında kullanılmaya devam ediyordu.

Frenleme

Lokomotiflerin, trenin geri kalanından bağımsız olarak kendi fren sistemleri vardır. Lokomotif frenlerinde, sürüş tekerleği sırtlarına basan büyük pabuçlar yer almaktadır. Havalı frenlerinin gelişiyle birlikte, sürücü, ayrı bir sistem ile tüm vagonların üzerindeki frenleri de kontrol edebiliyordu. Bu sistemler, kazanın yan tarafına veya dumanlık önüne monte edilen buharlı kompresörleri gerektiriyordu. Bu kompresörlerin neredeyse tamamı Westinghouse'un tek kademeli veya çift milli çeşitlerinden oluşuyordu. Bu sistemler, Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Avustralya ve Yeni Zelanda'da işletilmekteydiler.

Hava frenine bir alternatif de vakum frenidir. Vakum freninde hava pompası yerine motora vakum oluşturmak ve frenleri serbest bırakmak için buharlı bir ejektör monte edilir. Arabalarla vagonlar arasındaki boru bağlantılarındaki küçük sızıntılara karşı sistemdeki vakumu korumak için, ikincil bir ejektör veya çapraz kafalı vakum pompası kullanılır. Vakum sistemleri İngiliz, Hint, Batı Avustralya ve Güney Afrika demir yolları ağlarında mevcuttu.

Buharlı lokomotifler, neredeyse daima, ıslak veya buzlu havalarda, çekiş ve frenlemeyi iyileştirmek için gerektiğinde atılmak üzere kum sandıkları bulunduruyorlardı. Amerikan lokomotiflerinde, kum sandıkları veya kum kubbeleri, genellikle kazanın üstüne monte edilir. İngiltere'de ise, sınırlı yükleme göstergesi bunu izin vermemektedir, bu yüzden kum sandıkları koşu plakasının hemen üstüne veya hemen altına monte edilmektedir.

Yağlama

İlk lokomotiflerin üzerindeki pistonlar ve valfler, makinist tarafından, patlayıcı borunun altına bir miktar iç yağı damlatılarak yağlanırdı.

Hız ve uzaklıklar arttıkça, buhar kaynağına kalın mineral yağı enjekte eden mekanizmalar geliştirildi. Birincisi, kabin içine monte edilmiş bir deplasman yağlayıcı, kapalı bir yağ haznesine yoğuşan kontrollü bir buhar akışı kullanmaktaydı. Yoğuşmuş buhardan gelen su, yağı borulara iter. Besleme oranının doğrulanabilmesi için, aparat genellikle bir gözlem camına sahiptir. Daha sonraki bir yöntem ise, çapraz kafalardan birinde çalışan mekanik bir pompa kullanır. Her iki durumda da, yağ beslemesi lokomotif hızı ile orantılıdır.

Şasi bileşenlerinin (aks yatakları, boynuz blokları ve boji pivotları) yağlanması kapiler harekete bağlıdır: Yün iplik kırpıntıları, yağ haznesinden borulara ve oradan da ilgili bileşenlere kadar uzanır. Verilen yağ oranı, iplik demetinin boyutu ile kontrol edilir, lokomotifin hızı ile değil; bu sebeple, hareketsiz durumlarda ilgili kırpıntıların (tel üzerine monte edilmiş) çıkarılması gerekmektedir. Ancak, düzenli duraklarda, yağın kendine yol bulup raylar üzerine akması, bir problem olabilir.

Krank pimi ve çapraz mil yatakları, yağ için küçük fincan şeklinde rezervuarlara sahiptir. Bu rezervuarlar, normal dolum seviyesinin üstünde olan veya gevşek bir pim ile sabitlenmiş, sadece lokomotif hareket halinde olduğunda yağın girişine izin veren, yataklama yüzeylerine kadar uzanan besleme borularına sahiptir. Birleşik Krallık'taki uygulamasında, fincan şeklindeki kaplar basit mantar tıpalarla kapatılır, ancak bunlar, hava girişine izin vermek için gözenekli çubuklar da bulundururlar. Yağlama işleminin başarısız olması ve fazla ısınma veya aşınma meydana gelmesi hallerinde, uyarıcı olması amacıyla yataklama malzemesi içine küçük bir kapsül keskin yağ (anason veya sarımsak) konması önerilir.

Üfleyici

Lokomotif güç altında çalışırken, alev çekişi, patlama borusu tarafından baca çıkışına yönlendirilen egzoz buharı tarafından oluşturulur. Çekiş olmazsa, alev hemen sönecek ve buhar basıncı düşecektir. Lokomotif durdurulduğunda veya regülatör kapalıyken hareket halindeyken, çekiş oluşturabilecek buhar mevcut değildir, bu sebeple çekiş bir üfleyici tarafından gerçekleştirilir. Bu, ya baca ya da patlama borusu orifisi etrafına  sarılmış, baca çıkışına yönlendirilen birçok küçük buhar püskürtücüsü içeren bir halkadır. Bu püskürtücüler, üfleyici valfi tarafından kontrol edilen, direkt olarak kazandaki buharla beslenirler. Bu püskürtme boruları kazan üzerindeki doğrudan buharla beslenir, üfleme valfi tarafından kontrol edilir. Regülatör açıkken, üfleyici vanası kapalıdır; Sürücü regülatörü kapatmak istediğinde, ilk önce üfleme valfini açacaktır. Regülatör kapatılmadan önce üfleyicinin açılması önemlidir, çünkü alevde çekiş olmadan geri tepme olabilir; atmosferdeki havanın bacadan içeri girmesiyle kazan borularındaki sıcak gazların akışının geri dönüşü ile alevin yanma odasından taban plakasına çevrilmesine ve mürettabat için ciddi sonuçlara sebep olabilir. Basınç şoku sebebiyle, lokomotif tünele girdiğinde geri tepme riski daha yüksektir. Üfleyici aynı zamanda, lokomotifin çalışmasıyla, buhar oluşmaya başladığı andan itibaren herhangi bir zamanda alevin çekişini arttırmaya ihtiyaç duyduğunda ve görüşünü engelleyen dumanı temizlemek istediğinde, çekiş oluşturmak için de kullanılır.

Geri tepmeleri oldukça yaygındı. 1955 yılında Dunstable yakınlarındaki bir kazada çıkan bir raporda Müfettiş, "1953'te motor arızasından kaynaklanmayan ve 26 makinistin yaralanması ile sonuçlanan 23 olay bildirildi. 1954'te olay sayısı ve yaralanmalar aynıydı hatta bir ölümcül kaza da olmuştu" diye yazmıştı. BR standart sınıf 7 70013 Oliver Cromwell'e göre 2012 vaka ile kanıtlandığı üzere, bunlarda bir problem vardı.

Tamponlar

İngiliz ve Avrupa (eski Sovyetler Birliği ülkeleri hariç) uygulamalarında, sıkıştırıcı etkisi olan yükleri (yumruk) sönümleyebilmesi için her iki ucunda da tamponlar bulunmaktaydı. Treni çekmek için gerekli olan gerilimsel yükler (çekme yükü), bir kavrama sistemi tarafından taşınır. Tüm bunlar birlikte, tren ile lokomotif arasındaki gerginliği kontrol eder, küçük darbeleri sönümler ve itme hareketleri için ise bir yatak noktası oluşturur. 

Kanada ve Amerika'daki uygulamalarda, lokomotif ile vagonlar arasındaki kuvvetlerin tamamının kavrama - özellikle de Amerikan demir yollarında seyreden filodaki Janney tipi uzun standarda sahip olan tipler ve kısıtlı hareket imkanı sağlayan ona bağlı çekme dişlileri sayesinde üstesinden gelinir. Lokomotifin ön ve arka köşelerinde "sıralı cepler" olarak adlandırılan küçük çukurlar, lokomotif ile vagonlar arasına sıkıştırılmış bir direk kullanarak sıralı bir hat üzerinde vagonların itilmesine olanak sağlardı. İngiltere'de ve Avrupa'da, Kuzey Amerika tarzı "at kestanesi" stili ve diğer demir yolu taşıtları arasındaki güçleri bertaraf eden diğer tipteki kavramalar giderek popüler hale geldi.

Pilotlar

Lokomotiflerin ön ucuna genellikle bir pilot yerleştirildi, ancak Avrupa'da ve New South Wales gibi diğer birkaç demir yolu sisteminde gereksiz olduğu düşünülürdü. Kürek biçimli ve inek yakalayıcıları denilen, oldukça büyük olan ve sığır, bizon, diğer hayvanlar ya da ağaç dalları gibi engelleri demir yolu raylarından arındırmak için tasarlanmışlardı. Sahipsiz sığırları "yakalayamıyor" olmasına rağmen, bu ayırıcı maddeler lokomotiflerde buharın sonuna kadar kalmıştır. Makas değiştirme motorları genellikle pilotun yerine, marşpiye olarak bilinen küçük ayak pedlerini kullanmışlardır. Pek çok sistem, pilot ve diğer tasarım özelliklerini farklı bir görünüm elde etmek için kullanmıştır.

Farlar

Gece operasyonları başladığında, bazı ülkelerdeki demir yolu şirketleri, sürücünün trenin önündekileri görmesini veya başkalarının lokomotifleri görmesini sağlamak için lokomotiflerini ışıklarla donatmışlardır. Başlangıçta farlar, yağ veya asetilen lambalardı, ancak elektrikli ark lambaları 1880'lerin sonlarında kullanıma sunulduğunda, hızlıca eski tiplerin yerini almıştı.

İngiltere, geceye uyarlanmış görüşü etkileyecek ve semafor sinyallerinde ve trenlerin her iki ucunda kullanılan düşük yoğunluklu yağ lambalarını maskeleyerek özellikle meşgul pistlerde eksik sinyaller verme tehlikesini arttıracak sebeplerden dolayı parlak farları uygulamaya almadı. Her halükarda, trenlerin normaldeki durma mesafeleri, farların görüş menzilinden daha uzundu ve demir yolları, insanların ve sahipsiz hayvanların erişimini engellemek üzere tamamen çitlerle kapatılmış ve iyice sinyalize edilmişti. Böylece, her trenin sınıfını belirtmek için lokomotiflerin önüne yerleştirilen düşük yoğunluklu yağ lambaları kullanılmaya devam etti. Dört adet 'lamba demiri' (lamba yerleştirilen köşebentler) mevcuttu: Biri bacanın altındı ve üçü tampon kirişin üstünden eşit aralıklarla yerleştirilmiş mesafede yer alıyorlardı. Bunun istisnası, dumanlığın her bir yanında ilave bir lamba demiri ekleyen Güney Demiryolları ve iştirakçileridirler. Lambaların (veya gündüz , beyaz dairesel tabakların) düzenlenmesi,  demir yolu personeline, trenin menşeyi ve varış yerini belirtmekteydi. (Her durumda lokomotifin arka tarafında veya su vagonunda ya da lokomotifin önünde yer alan su vagonu veya kömürlüğün üstlerine de lamba demirleri yerleştirilmişti. 

Bazı ülkelerdeki ulusal ağlarda,  tarihi miras olarak buhar işlemi devam eder. Bazı demir yolu yetkilileri, gündüz ışığında da olmak üzere her zaman güçlü farların açık tutulmasını mecburi kıldı. Bu, halkı veya demir yolu çalışanlarını faal olarak sahada bulunan trenler konusunda uyarmak için yapılmıştı. 

Çanlar ve düdükler

Lokomotifler, ilk zamanlarında, çan veya buhar düdükleri kullanmışlardı. Birleşik Devletler, Hindistan ve Kanada'da, çanlar hareket eden bir tren konusunda uyarı amacıyla kullanılıyorlardı. Bütün hatların yasalara göre çitlerle çevrili olduğu İngiltere'de, çanlar, sadece çitlerle çevrilmemiş olan, örneğin yol kenarında veya tersane gibi yerlerde yer alan tramvay yolları gibi alanlarda zorunlu tutulmuştu. Sonuç olarak, İngiltere'deki lokomotiflerin sadece az bir kesiminde çan bulunmaktaydı. Düdükler, personeli bilgilendirmek ve uyarı vermek için kullanılmaktadır. Araziye ve lokomotife bağlı olarak, lokomotifte kullanılan düdük, uzun mesafeli uyarılara ya da daha çok yerel kullanımlara göre tasarlanabilmekteydi.

İlk zamanlardaki çan ve düdükler, çekme telli kordonlar ve kolların hareketi ile ses çıkarıyordu. Otomatik zil çalma sistemleri, 1910'dan sonra ABD'de yaygın şekilde kullanıma girdi.

Otomatik kontrol

20. yüzyılın başlarından itibaren Almanya ve İngiltere gibi ülkelerdeki işletme şirketleri, lokomotifleri, "DİKKAT" sinyali ulaştığında otomatik olarak frenleme yapacak kabin içi sinyalizasyon (AWS) ile donatmaya başlamıştır. 1956'da İngiltere'de bunlar zorunlu hale gelmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'nde Pennsylvania Demiryolları da lokomotiflerine bu tür cihazlar takmıştır.

Yardımcı motorlar

Birleşik Devletler'de ve Avustralya'da, arka vagon genellikle ilk çalıştırma ​​için ekstra güç sağlayan bir yardımcı buhar motoruyla donatılmıştır. Bu yükseltici motor, belirli bir hızda otomatik olarak kesilecek şekilde ayarlanmıştır. Daralan Yeni Zelanda Demiryolu sisteminde, altı adet Kb 4-8-4 lokomotifi, dünyada sadece 3 ft 6 in (1.067 mm) kalibre motorlar, bu yükseltici motora sahipti.

Buharlı lokomotif çeşitleri

Demiryolları verimliliği ve performansı artırmaya teşebbüs ettiği için basit lokomotifte çok sayıda değişiklik yapılmıştır.

Silindirler

İlk buharlı lokomotiflerin her 2 yanında birer adet olmak üzere iki silindiri vardı ve bu uygulama en basit düzenleme olarak devam etti. Silindirler, ana çerçeveler arasında (iç silindirler olarak bilinir) veya çerçevelerin ve sürüş tekerleklerinin (dış silindirler) dışında monte edilebilirlerdi. İç silindirler, sürüş aksının içine yerleştirilen kranklar tarafından hareket ettirilir; dış silindirler ise sürüş akslarına olan uzantılardaki kranklar tarafından hareket ettirilir.

Daha sonraki tasarımlar, daha eşit bir güç çevrimi ve daha fazla güç çıkışı sağlamak için çerçevelerin içinde ve dışında monte edilmiş üç veya dört silindir kullandı. Bu, daha karmaşık valf dişlileri ve artan bakım gereksinimleri pahasına yapılmıştı. Bazı durumlarda, üçüncü silindir, daha küçük çaplı dış silindirlere yer açmak için basitçe içeriye eklenmiştir ve bu nedenle, sınırlı bir yükleme ölçüsü olan hatlarda, örneğin SR K1 ve U1 sınıflarında, kullanılacak lokomotif genişliğini azaltmıştır.

Yaklaşık 1930-1950 yılları arasında inşa edilen İngiliz ekspres yolcu lokomotifleri, 3-4 silindirli, 4-6-0 veya 4-6-2 tipleriydi (örneğin, GWR 6000 Sınıfı, LMS Coronation Sınıfı, SR Merchant Navy Sınıfı, LNER Gresley Sınıf A3). 1951'den itibaren, ekspres yolcu ve ağır yükten küçük karışık trafik deposu lokomotiflerine kadar her türlü 999 yeni İngiliz Demiryolu standart sınıfı buharlı lokomotiften herhangi biri, daha kolay bakım için 2 silindirli yapı kullandı.

Valf dişlisi

Çok sayıdaki teknolojik ilerleme buhar motorunu geliştirdi. İlk lokomotifler, ileri veya geri tam güç sağlayan basit valf dişlisini kullandılar. Soon Stephenson valf dişlisi, sürücünün gücü kesmeyi kontrol etmesini sağladı; Walschaerts valf dişlisi ve benzeri kalıplar, sonraları, büyük oranda bunun yerini almıştır. Sürgülü valfleri ve dışarıdan intikali kullanan ilk lokomotif tasarımları, inşası nispeten kolay yapılardı, ancak verimsiz ve aşınmaya meyilliydiler. Nihayetinde, sürgülü valfler yerini iç intikalli piston valflerine bıraktılar, ancak 20. yüzyılda, mantar başlı valflerin (o sıralarda sabit motorlarda yaygındı) kullanımı da denenmişti. Stephenson valf dişlisi genellikle çerçevenin içine yerleştirilirdi ve bakım için erişilmesi zordu; sonraki versiyonlarında çerçevenin dışına alındı ve kolayca görülebilir ve bakım yapılabilir hale geldiler.

Birleşik

1876'dan itibaren, ayrı silindirler tarafından buharı 2 veya daha fazla kez dönüştürerek, silindirlerin soğutulması amacıyla kaybedilen ısıyı azaltan bileşik lokomotifler ortaya çıktı. Özellikle uzun çalışma ve sürekli denemelere ihtiyaç duyan çok sayıda bileşik lokomotif mevcuttu. Bileştirme, André Chapelon'un 1929'dan itibaren gerçekleştirdiği yeniden yapılanmalarla elde edilen kuantum atılımının vazgeçilmez bir unsuruydu. Eklemeli lokomotifler de yaygın bir uygulamaydı; en yaygın olanı, Anatole Mallet'in yüksek basınç aşamasının doğrudan kazan çerçevelerine bağlandığı; bunun önüne, kendi çerçevesine eksenlenmiş, arka motordan egzoz alan, düşük basınç motorunun konulduğu uygulamaydı.

Eklemeli lokomotifler

Daha güçlü lokomotifler daha uzun olma eğilimindedir, ancak uzun, katı çerçeveli tasarımlar, dar demir yolu raylarında sıkça bulunan keskin virajlar için kullanışlı değildir. Bu sorunun üstesinden gelmek için, çeşitli eklemeli lokomotifler tasarlanmıştır. Mallet ve Garratt, her ikisi de tek bir kazanı ve iki motoru (silindir setleri ve sürüş tekerleği) kullanan en popüler iki araçtı. Garratt'ın iki güç bojisi, Mallet'in ise bir tane vardı. Ayrıca su vagonu altında üçüncü bir motor bulunan "tripleks" lokomotiflerin birkaç örneği de vardı. Hem ön hem de su vagonu motorları alçak basınçlı bir yapıya sahipti, ancak, sadece ilk çalıştırma esnasında yüksek basınçta kolayca çalıştırılabilirlerdi. Daha az yaygın olan varyasyonların arasında Fairlie lokomotifi yer almaktadır; 2 ayrı güç bojisi ile birlikte ortak bir çerçeve üzerine arka arkaya konulmuş 2 kazanı vardı.

İki katlı lokomotifler

Rijid bir çerçevede iki motor bulunan çift yönlü lokomotifler de denendi, ancak önemli derecede başarılı olamadılar. Örneğin, 4-4-4-4 Pennsylvania Demiryolları'nın T1 sınıfı, çok hızlı çalışması için tasarlandı ve ömürleri boyunca tekrar tekrar ortaya çıkan ve sonuçta çözülemeyen kayma sorunları yaşadı.

Dişli lokomotifler

Yüksek bir başlatma torkunun ve düşük devirin gerekli olduğu kullanımlar için, geleneksel doğrudan sürüş yaklaşımı yetersizdi. Shay, Climax ve Heisler gibi "Dişli" buharlı lokomotifler, endüstriyel işlemler, kereste işlemleri, maden ocağı ve taş ocağı demir yollarındaki bu ihtiyacı karşılamak için geliştirildi. Bu üç tipin ortak özelliği, krank mili ile tahrik aksları arasında redüksiyon dişlisi ve bir tahrik mili barındırmasıydı. Bu düzenleme, oranın 1: 1 olduğu klasik tasarıma kıyasla motorun tahrik tekerleklerinden daha yüksek bir hızda çalışmasına izin verdi.

Makinistin en önde olduğu lokomotifler

Birleşik Devletler'deki Güney Pasifik Demiryolunda, vagon ve ateşliğin lokomotifin önünde yer aldığı, su vagonunun ise dumanlığın arkasında bulunduğu bazı lokomotifler bulunmaktaydı; böylece motor geriye doğru çalışıyor gibi görünüyordu. Bu, sadece yağ yakma yöntemiyle mümkündü. Southern Pacific, SP'nin çok sayıda dağ tüneline ve kar barakalarına gittikçe, sürücünün dumansız, rahat nefes alması için hava sağlamak adına bu tasarımı seçti. Başka bir varyasyonda ise, kazanın yarısı boyunca vagon bulunan Camelback lokomotifiydi. Oliver Bulleid, İngiltere'de, 1940'ların sonlarındaki millileşme sürecinde SR Lider sınıfı lokomotifini geliştirdi. Lokomotif çok ağır koşullarda test edildi ancak bazı tasarım hatalarıyla karşılaşıldı (kömür ateşleme ve manşon supapları gibi); bu sebeple, bu lokomotif ve diğer birkaç kısmi imal edilmiş olan lokomotif daha imha edildi. Vagonların önce bulunduğu tasarım Bullied tarafından, millileştirmeden sonra taşındığı ve daha sonraları "turfburner"'ı icat ettiği İrlanda'ya götürüldü. Bu lokomotif daha başarılıydı, ancak İrlanda demir yollarının dizelleştirilmesi ile hurdaya ayrıldı.

Vagonların önde olduğu lokomotiflerden korunan tek lokomotif olan Güney Pasifik 4294, Sacramento, Kaliforniya, ABD'dir.

Fransa'da bulunan üç adet Heilmann lokomotifi de, vagonların önde bulunduğu lokomotif tasarımına sahiptir.

Buhar türbinleri

Buhar türbinleri, buhar lokomotiflerinin çalışmasını ve verimliliğini arttıran deneylerden biriydi. Farklı ülkelerdeki direkt tahrikli ve elektrikli buhar türbinleri ile yapılan deneyler, çoğunlukla başarısız oldular. Londra, Midland ve İskoç Demiryolları, buhar türbinlerinin verimliliğini kanıtlamak için büyük ölçüde başarılı bir girişim olan Turbomotive'i inşa etti. İkinci Dünya Savaşı'nın başlamamış olmasaydı, daha fazlası inşa edilmiş olabilirdi. Turbomotive, 1935'ten geleneksel lokomotif haline getirildiği 1949'a kadar çalıştı. Çünkü birçok parçanın değiştirilmesi gerekiyordu, bu da bir defalık lokomotif için ekonomik olmayan bir önermeydi. Birleşik Devletler'de Union Pacific, Chesapeake ve Ohio ve Norfolk & Western (N & W) demir yolları türbin-elektrikli lokomotifleri inşa ettiler. Pennsylvania Demiryolları (PRR) ayrıca, doğrudan tahrikli şanzıman kullanan türbin lokomotifleri inşa etti. Ancak, tüm tasarımlar, toz, titreşim ve tasarım hataları veya düşük hızlardaki verimsizlikler sebebiyle başarısız oldular. Ocak 1958'de emekliye ayrılan N & W'ler, en son çalışanlarıydı. Gerçekten de tek başarılı olan tasarım, Grängesberg'den Oxelösund limanlarına demir cevheri taşınması için kullanılan TGOJ MT3 idi. Teknik açıdan iyi çalışıyordu, sadece üç tane inşa edildi. Bunlardan ikisi, İsveç'teki müzelerde çalışır halde korunmaktadır.

Hibrid güç

Buhar ve dizel tahrik sistemini kullanan karışık güç lokomotifleri Rusya, İngiltere ve İtalya'da üretilmiştir.

Şiddetli olağandışı koşullar (kömür eksikliği, bol miktarda hidroelektrik bulunabilirliği) altında, İsviçre'deki bazı lokomotifler kazanı ısıtmak için elektriği kullanacak şekilde değiştirilmiş ve elektrikli buharlı lokomotifler haline gelmişlerdir.

Ateşsiz lokomotif

Ateşsiz bir lokomotifde, kazan, sabit bir kazandan gelen buharla (aslında yüksek sıcaklıkta kaynama noktasının üstünde, 212 ° F / 100 ° C suyla doldurulan) bir buhar akümülatörü ile değiştirilmiştir. Ateşsiz lokomotifler, temizliğin önemli olduğu yerlerde (örneğin gıda fabrikalarında) yüksek bir yangın riskinin bulunduğu yerlerde (örneğin, petrol rafinerilerinde) veya buharın yan ürün olduğu veya ucuz olarak elde edilebildiği  ,örneğin kağıt fabrikaları ve enerji santrallerinde kullanılmıştır. Su haznesi ("kazan") ateşli bir lokomotif olduğu için yoğun bir şekilde izole edilmiştir. Bütün su kaynayıp bitinceye kadar, sıcaklık düşmediği sürece, basınç düşmez. Başka bir ateşsiz lokomotif çeşidi ise, basınçlı hava lokomotifidir.

Buharlı elektrik lokomotifi

Buharlı elektrikli lokomotif, kavram olarak bir dizel-elektrik lokomotifine benzemekle birlikte, jeneratörü çalıştırmak için bir dizel motor yerine bir buhar motoru kullanılır. 1890'lı yıllarda Fransız mühendis Jean Jacques Heilmann tarafındanbu şekilde 3 adet lokomotif inşa edilmiştir.

Buharlı lokomotif imalatı

En çok üretilen sınıflar

Dünyadaki en büyük buharlı lokomotif sınıfı, Rusya'da ve Çekoslovakya, Almanya, İsveç, Macaristan ve Polonya gibi diğer ülkelerde 11.000 adet civarında üretilen 0-10-0 lokomotif sınıf E buharlı lokomotiftir. Rus lokomotif sınıfı O'da, 1890 ile 1928 yılları arasında 9.129 lokomotif numarası bulunmaktadır. Alman DRB Sınıfı 52 2-10-0 Kriegslok'de ise yaklaşık 7,000 adetten oluşmaktadır. İngiliz GWR 5700 sınıfında yaklaşık 863 adet bulunmaktadır. Londra ve Kuzey Batı Demiryolları'nın DX sınıfında, Lancashire ve Yorkshire Demiryolları için üretilen 86 motor da dahil olmak üzere toplam 943 adet bulunmaktadır.

Birleşik Krallık yapımı buharlı lokomotifler

1923 Gruplama Yasası öncesinde İngiltere'deki resim karışıktı. Daha büyük demir yolu şirketleri kendi atölyelerinde lokomotifler inşa ettiler, ancak daha küçük olanları ve endüstriyel kaygıları  bulunanlar dış firmalardan sipariş ettiler. Ana demir yolu şirketleri tarafından uygulanan yerli üretim politikası nedeniyle, dış üreticiler için geniş pazar yurt dışında idi. Ön gruplandırılmış çalışmalara bir örnek, Midland ve Büyük Kuzey Ortak Demiryolları için lokomotifleri üreten ve bakımını yapan Melton Constable idi. Diğer yapımlar ise, Boston'tan (ilk yapılan GNR binası) ve Horwich yapımlarından oluşuyordu.

1923-1947 yılları arasında " Dört Büyükler" demir yolu şirketleri, (Büyük Batı Demiryolları, Londra, Midland ve İskoç Demiryolları, Londra ve Kuzey Doğu Demiryolları ve Güney Demiryolu) kendi lokomotiflerinin çoğunu inşa etti. Genel olarak, kendi yapımları tamamen dolu olduğunda (veya savaş sırasında standart olarak hükümet tarafından zorunlu kılınan standartlaştırmanın bir sonucu olarak) dış üreticilerden lokomotifler satın aldılar.

1948'den itibaren Britanya Demiryolları, eski "Dört Büyükler" şirketlerinin (şimdi "Bölgeler" olarak adlandırıldı) kendi tasarımlarını inşa etmeye devam etmesine izin verdi, aynı zamanda her bölgenin en iyi özelliklerini birleştiren bir dizi standart lokomotif oluşturuldu. 1955 yılında "dizelleşme" politikası benimsenmesine rağmen BR, 1960 yılına kadar yeni buhar lokomotifleri yapmaya devam etti (sonuncusu Evening Star olarak adlandırıldı).

Bazı bağımsız üreticiler birkaç yıl daha buhar lokomotifleri üretmeye devam ettiler, son İngiliz yapımı endüstriyel buharlı lokomotif 1971'de Hunslet tarafından inşa edildi. O zamandan beri, birkaç özel üretici, dar ölçülü ve minyatür demiryolları için küçük lokomotifler üretmeye devam etti. Ancak, bunların başlıca pazarları turizm ve tarihi demir yolu sektörü olduğu için, bu tür lokomotiflere olan talep sınırlıdır. Kasım 2008'de, yeni ana hat buharlı lokomotif 60163 Tornado, nihai kiralama ve tur kullanımı için İngiltere ana hatları üzerinde test edildi.

Avustralya yapımı buharlı lokomotifler

Avustralya'da, Sydney Clyde Mühendislik ve ayrıca Eveleigh Atölyeleri, New South Wales Devlet Demiryolları için buhar lokomotifleri geliştirdiler. Bunlara C38 sınıfı 4-6-2 dahildi; ilk beşi hatta sokularak Clyde'de, diğer 25 lokomotif Sydney'de Eveleigh'de (13) ve Newcastle yakınlarındaki Cardiff Atölyeleri'nde (12) yapıldı. Queensland'da, buhar lokomotifleri Walkers tarafından yerel olarak inşa edildi. Benzer şekilde Güney Avustralya eyalet hükümeti demir yolları, Adelaide'deki Islington Demiryolu Atölyelerinde yerel olarak buhar lokomotifleri üretti. Viktorya Demiryolları, lokomotiflerin çoğunu, ilk zamanlarında Ballarat'daki Phoenix Foundry'de inşa ederken, şimdi ise Newport Atölyeleri ve Bendigo'da inşa etmiştir. Newport'taki dükkanlarda inşa edilen lokomotifler, dar gösterge için üretilen nA sınıfı 2-6-2T'den, şimdiye kadar Avustralya'da 260 ton ağırlığındaki en büyük konvansiyonel lokomotif olan H sınıfı 4-8-4'e kadar değişiyordu. Bununla birlikte, Avustralya'daki en büyük lokomotif unvanı, İngiltere'deki Beyer-Peacock tarafından inşa edilen 263 tonluk NSWGR AD60 sınıfı 4-8-4 + 4-8-4 Garratt'ta bulunmaktadır. Batı Avustralya'da kullanılan çoğu buharlı lokomotif, Birleşik Krallık'ta inşa edildi, ancak bazı örnekler yerel olarak Batı Avustralya Devlet Demiryolları'nın Midland Demiryolu Atölyeleri'nde tasarlandı ve inşa edildi. Midland atölyeleri, Avustralya Standart Garratts'larının, Avustralya genelindeki yapım programına önemli ölçüde katılırken, (1943'te piyasaya sürülen) WAGR S sınıfı lokomotiflerin tamamı, yalnızca Batı Avustralya'da tasarlanıp inşa edilen buhar lokomotifi sınıfıydı - bu savaş zamanı lokomotifleri, Batı Avustralya'daki Midland'da, New South Wales'de Clyde Engineering'de, Victoria'da Newport'ta ve Güney Avustralya'da Islington'da inşa edildi ve tüm Avustralya eyaletlerinde en azından biraz hizmet ettiler.

İsveç yapımı buharlı lokomotifler

19. ve 20. yüzyılın başlarında, çoğu İsveç buharlı lokomotifleri İngiltere'de üretildi. Ancak daha sonra, çoğu buharlı lokomotif fabrikaları Trollhättan'daki NOHAB, Falun'daki ASJ gibi yerel fabrikalar tarafından inşa edildi. En başarılı türlerden biri, Prus P8 sınıfından esinlenen "B" sınıfıydı (4-6-0). İsveçli buharlı lokomotiflerin çoğu savaş olması ihtimaline karşılık Soğuk Savaş sırasında korunmuştur. 1990'lı yıllarda bu lokomotifler kâr amacı gütmeyen derneklere veya yurt dışına satıldı, bu nedenle İsveç sınıf B, sınıf S (2-6-4) ve sınıf E2 (2-8-0) lokomotifleri şimdi İngiltere, Hollanda, Almanya ve Kanada'da görülebilir.

Amerika Birleşik Devletleri yapımı buharlı lokomotifler

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki demir yolu lokomotif motorları, ilk zamanlar dışında, neredeyse her zaman çok az ithalatla, Birleşik Devletler demir yolları için, Birleşik Devletler'de inşa edilmiştir. Bunun nedeni,  Avrupa'nın çok daha yoğun pazarlarına karşılık Amerika Birleşik Devletleri piyasalarının temel farklılıklarından ileri gelir. Amerika'daki pazarlar çok sayıda küçük ve birbirinden uzak iken, Avrupa'dakiler daha yoğundur. Ucuz ve dayanıklı olan lokomotifler, düşük maliyetle inşa edilmiş ve bakımı yapılmış raylar üzerinde uzun mesafelere gidebiliyordu. Motor üretimi geniş bir ölçekte kurulduktan sonra, başka yerden alımının çok az avantajı vardı. Her halükarda, yerel gereksinimleri karşılamak ve raylara uyum sağlamak için yine de özelleştirilmesi gerekiyordu. Hem Avrupa hem de ABD menşeli motor tasarımındaki gelişmeler, genellikle çok muhafazakar ve yavaş değişen bir pazarda haklı çıkarıldığında imalatçılar tarafından dahil edilebilirdi ve edilmiştir. Birinci Dünya Savaşı sırasında Amerika Birleşik Devletleri'nde kurulan USRA standart lokomotifleri hariç, buharlı lokomotif imalatı her zaman yarı özelleştirilmiştir. Demir yolları, temel tasarım özellikleri her zaman mevcut olmasına rağmen, kendi özel gereksinimlerine göre lokomotif sipariş ederlerdi. Demiryolları bazı özel özellikler geliştirdi; örneğin, Pennsylvania Railroad ve Great Northern, Belpaire tipi ateşliği tercih ettiler. ABD'de büyük ölçekli üreticiler neredeyse tüm demir yolu şirketleri için lokomotifler inşa etti, ancak neredeyse tüm büyük demir yollarında ağır bakım-onarımları yapabilecekleri atölyeleri ve bazı demir yolları da (örneğin Norfolk ve Batı Demiryolu ve Pennsylvania demir yolunda, iki adet yapımı devam eden atölye) kendi atölyelerinde komple lokomotifler inşa ettiler. Lokomotifleri ABD'de üreten firmalar arasında Baldwin Locomotive Works, American Locomotive Company (Alco) ve Lima Lokomotif Works bulunmaktadır. 1830-1950 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri'nde 160.000'den fazla buharlı lokomotif imal edilmiştir.

Buharlı lokomotifler, düzenli, dizel-elektrikli motor ile karşılaştırıldığında, sık sık servis ve (çoğunlukla Avrupa ve Amerika'da hükümet tarafından düzenlenen aralıklarla) revizyon gerektirir. Birçok tadilat ve yenileme düzenli olarak revizyonlar sırasında gerçekleşmiştir. Yeni cihazlar eklenmiş, yetersiz özellikler kaldırılmış, silindirler geliştirilmiş veya değiştirilmiştir. Lokomotiflerin, kazanlar da dahil olmak üzere neredeyse her kısmı değiştirilmiş veya yükseltilmiştir. Servis veya yükseltmeler çok pahalıya çıktığında, lokomotif satılır veya hurdaya ayrılırdı. Baltimore ve Ohio demiryolunda iki 2-10-2 lokomotifi sökülmüş; kazanları, iki  adet yeni Sınıf T 4-8-2 lokomotif üzerine yerleştirilmiş ve tekerlek sistemlerinden kalıntılar ile bir çift Sınıf U 0-10-0 , kazanları da dahil olmak üzere, makineleri, yeni kazanlarla birlikte bir çift Sınıf U 0-10-0 makas değiştirme motoru yapılmıştır. Union Pacific'in 3 silindirli 4-10-2 motor filosu, yüksek bakım sorunları nedeniyle 1942'de iki silindirli motorlara dönüştürülmüştür.

Buharlı lokomotif sınıflandırması

Buhar lokomotifleri tekerlek düzenlerine göre sınıflandırılır. Bunun için iki baskın sistem, Whyte gösterimi ve UIC sınıflandırmasıdır.

Birçok İngilizce konuşan ve milliyetçi ülkelerde kullanılan Whyte gösterimi, her bir tekerlek setini bir sayı ile belirtir. Bu rakamlar tipik olarak öndeki tahriksiz tekerleklerin sayısını ve onu takip eden sürüş tekerleklerinin sayısını (bazen birkaç grupta) ve ardından arkadaki tahriksiz tekerleklerin sayısını belirttiler. Örneğin, sadece 4 tahrik tekerleğine sahip bir manevra motoru "0-4-0" tekerlek düzenlemesi ile gösterilir. Önde giden 4 tekerlekli bojiye, ardından 6 sürüş tekerleği ve 2 tekerlekli takip eden bojiye sahip bir lokomotif, "4-6-2" olarak sınıflandırılır. Düzenlemenin ilk kullanımını yansıtan farklı düzenlemelere isimler verilmiştir; örneğin, ilk örnekler Atchison, Topeka ve Santa Fe Demiryolları için yapıldığından dolayı "Santa Fe" tipi (2-10-2) olarak anılır. Bu isimler gayri resmi olarak verilmiştir ve bölgeye hatta politikaya göre değişiklik göstermiştir.

UIC sınıflandırması, çoğunlukla Birleşik Krallık dışındaki Avrupa ülkelerinde kullanılmaktadır. Ardışık tekerlek çiftleri (gayriresmi olarak "aks"), serbest tekerlekler için bir sayı ve sürüş tekerlekleri için büyük harf (A = 1, B = 2, vb.) ile işaretlenir. Dolayısıyla Whyte 4-6-2 işaretlemesi, UIC gösteriminde 2-C-1 olarak gösterilir.

Birçok demir yolunda lokomotifler sınıflara ayrılmıştır. Bunlar gerektiğinde birbirlerinin yerine kullanılabilecek lokomotifleri temsil etmişlerdir, ancak yaygın olarak, tek bir sınıf bir tasarımı temsil etmektedir. Kural olarak, sınıflara genellikle tekerlek düzenlemesine dayanan bir takım kodlar tahsis edilmiştir. Sınıflar, lokomotiflerin dikkate değer (ve bazen de kaba) özelliklerini temsil eden 'Pugs' gibi yaygın takma adlar da kazanmıştır.

Buharlı lokomotif performansı

Ölçüm

Buharlı lokomotif çağında, lokomotiflerin  performansı iki temel ölçü ile belirlenmiştir. Önceleri, lokomotifler çekiş güçlerine göre derecelendirilirdi.  Bu, toplam piston alanını kazan basıncının %85'i ile çarpmak suretiyle hesaplanırdı (silindirin üzerindeki buhar kasasındaki hafif düşük basıncı yansıtan başparmak kuralını yansıtır) ve sürücü çapının piston hareketi üzerindeki oranına bölünmesiyle hesaplanırdı. 

Çekiş gücü, ray başındaki sürüş tekerleklerinin bir devri sırasında oluşan ortalama kuvvet olarak tanımlanır. Bu şu şekilde ifade edilebilir :

Sürücülerin bir devri sırasında, döngünün bazı noktalarında yalnızca bir piston dönme momenti uyguladığını ve diğer noktalarda her iki piston çalıştığı için, tüm çekişin sabit olmadığı "ortalama" teriminin kullanımını anlamak önemlidir. Her bir kazan başlangıçta tam güç sağlayamaz ve ayrıca dönüş hızı arttıkça çekiş gücü azalır.

Çekiş gücü, belirlenen bir bölgede, bir lokomotifin azami meyil üzerinde çok düşük hızda başlayabileceği veya çekebileceği en ağır yükün bir ölçüsüdür.

Bununla birlikte, daha hızlı mal sevkıyatı ve daha ağır yolcu trenleri üretecek şekilde baskı büyüdükçe; çekiş gücü, hızı dikkate almamasından dolayı çekiş gücü,  performansın yetersiz bir ölçüsü olarak görülmüştür.

Bu nedenle, 20. yüzyılda lokomotifler, motor gücü ile derecelendirmeye başlamıştır. Çeşitli hesaplamalar ve formüller uygulanmış, ancak genel olarak, demir yolları, gerçek yol testinde çekiş kuvvetini hızla birlikte ölçmek için dinamometre araçlarını kullanmıştır.

İngiliz demir yolu şirketleri, çekme çubuğu beygir gücü verilerini açıklamaya gönülsüz davranmışlar ve bunun yerine sürekli çekiş gücüne güvenmişlerdir.

Tekerlek düzenlemesine ilişkin

Whyte sınıflandırması, lokomotif performansına biraz dolambaçlı bir yol ile bağlıydı. Lokomotifin geri kalanı için yeterli oranlar göz önüne alındığında, motor gücü ateşin boyutuna göre belirlenir ve bitümlü kömür yakıtlı lokomotif için ise ızgara alanı tarafından belirlenir. Modern bileşik olmayan lokomotifler, genellikle ızgaranın dörtte birine yaklaşık 40 çekme çubuğu beygir gücü üretebilir. Çekme kuvveti, daha önce de belirtildiği gibi, genel olarak kazanın basıncı, silindir oranları ve tahrik tekerleklerinin boyutuna göre belirlenir. Bununla birlikte, itici tekerleğin ağırlığı ("yapışkan ağırlık" olarak adlandırılır) ile sınırlıdır, bu da çekiş gücünün en az dört katı olmalıdır.

Lokomotifin ağırlığı kabaca motor gücü ile orantılıdır. Gerekli aks sayısı, bu ağırlığın lokomotifin kullanılacağı hat için izin verilen eksenel yük sınırına bölünerek belirlenir. Sürücü tekerleklerin sayısı, tutunma ağırlığından da aynı şekilde türetilmekte ve kalan aksların, ön ve arka bojiler tarafından hesaba katılması sağlanmaktadır. Yolcu lokomotifleri, geleneksel olarak, hızla daha iyi bir izleme performansı için iki akslı ön bojiye sahipti; öte yandan, 20. yüzyılda ızgaranın ve ateşliğin ebatlarındaki büyük artış, destek sağlamak için bir bojinin daha ilavesi anlamına geliyordu.  Avrupa kıtasında, tek akslı vagonun dönme hareketi, ön tahrik aksının (ve bir durumda da ikinci aksın da) yanlamasına yer değiştirmesini kontrol ettiği Bissel bojisinin çeşitli türevlerinden bazıları kullanılmıştır. Bu, çoğunlukla 8 çiftli ekspres ve karışık trafik lokomotiflerine uygulanmış ve genel lokomotif aks mesafesini kısıtlamış, tutunma ağırlığını maksimize etmiş ve viraj alma kabiliyetlerini önemli ölçüde geliştirmiştir.

Kural olarak, "manevra motorları" (ABD'de "anahtarlama motorları"), hem çekiş gücü hem de aks mesafesini en üst düzeye çıkarmak için önde ve arkadaki bojileri kaldırmıştır. Çekiş gücü için en küçük motoru (ve dolayısıyla en düşük yakıt tüketimini) sağlamak adına hız önemsizdi. Sürüş tekerlekleri küçük ve genellikle kazanın şasisinin yanısıra ateşliği de desteklerdi. Yatış motorları (ABD'de "yardımcı motorlar"), şanzıman sınırlamasının uygulanmadığı, böylece yatış motorlarının daha fazla sürüş tekerleği olması durumları haricinde, manevra motorlarının prensiplerini izleme eğilimindeydi. ABD'de bu süreç, sonunda birçok tahrikli tekerleği olan Mallet türünü ortaya çıkardı ve motorun yönlendirmesi daha çok sorun haline geldiğinden, ön ve arka bojilere sahip olma eğilimindeydiler.

Lokomotif türleri 19. yüzyılın sonlarından itibaren farklılaşmaya başladıkça, yük motoru tasarımları ilk olarak çekiş gücüne odaklanırken, yolcu motorları hıza odaklanmaya başlamıştır. Zamanla, yük lokomotifi boyutları artmış ve aks sayısı da buna göre artmıştır; Ön boji genellikle tek akstan ibaretti, ancak sürüş tekerlekleri arasına veya üzerine sığmayan daha büyük bir ateşliği desteklemek için, daha büyük lokomotiflere çekici bir vagon eklenmiştir. Yolcu lokomotifleri, iki akslı, daha az tahrik aksı ve ileri-geri hareketli parçaların hareket etmesi gereken hızı sınırlandırmak için, çok büyük sürüş tekerleklerine sahip ön boji bulundurmaktaydı.

1920'lerde Amerika Birleşik Devletleri'ndeki odak noktası, Lima Lokomotif İşbirlikleri tarafından desteklenen "süper güç" kavramı ile özdeşleşmiş beygir gücüne döancak çekiş gücü I. Dünya Savaşı'ndan sonra bile buharın sonuna kadar asıl konuydu. Yük trenleri daha hızlı çalışmalıydı; yolcu trenleri ise yüksek hızda daha ağır yükleri çekmeliydi. Özünde, ızgaranın ve ateşliğin boyutu, lokomotifin geri kalan kısmında değişiklik yapılmaksızın arttı ve böylece çekici vagona ikinci bir aks ilave edildi. Yük treni 2-8-2s,  2-8-4s olurken, 2-10-2s treni ise 2-10-4s oldu. Benzer şekilde, 4-6-2s'lik yolcu treni  4-6-4s oldu. Birleşik Devletlerde bu, hem yük hem de yolcu servisinde kullanılan çift amaçlı 4-8-4 ve 4-6-6-4 eklemeli yapıda bir bütünleşmeye yol açtı. Mallet lokomotifleri de benzer bir dönüşüm geçirdi ve yatış motorlarından devasa ateşlikleri bulunan büyük ana lokomotiflere dönüştü; daha hızlı hareket etmesine izin vermek için sürüş tekerlekleri de büyütüldü.

Genel kullanımdaki buharın sonu

Buharlı demir yolu, baş ağrısıdır. — George Thagard, the Sandstone Crag Loop Line'nın sahibi, 2006

20. yüzyılın başlangıcında elektrikli lokomotiflerin devreye sokulması ve daha sonra dizel-elektrik lokomotifleri ile, buhar lokomotifleri için sonun başlangıcı gelmiş fakat, bu çok uzun sürmüştür. Dizel güç, özellikle de elektrik iletimi ile birlikte, 1930'larda daha güvenilir hale geldiği için Kuzey Amerika'da bir dayanak noktası haline gelmiştir. Buralardaki tam geçiş, 1950'lerde gerçekleşmiştir. Avrupa kıtasında,1970'lerdeki büyük ölçekte elektriğe geçişle birlikte, buhar gücünü geride bırakmıştır. Buhar, kendi lehine, bilindik bir teknolojiye sahipti ve yerel tesisler iyi adapte etmişlerdi. Ayrıca çok çeşitli yakıtlar kullanıyordu; bu da, 20. yüzyılın sonuna kadar pek çok ülkede kullanılmaya devam etmesine yol açtı.

Buhar motorları, günümüz dizellerinden çok daha az termal verimliliğe sahiptir, bu da onları sürekli çalışır tutmak için sürekli bakım ve emek gerektirir. Bir demir yolu ağı boyunca birçok noktada su gerekmekte ve Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya ve Güney Afrika'daki bazı bölgelerde olduğu gibi çöl alanlarında büyük bir sorun haline gelmektedir. Suyun mevcut olduğu yerlerde, ağırlıklı olarak kalsiyum karbonat, magnezyum hidroksit ve kalsiyum sülfattan oluşan "kışır" a neden olan sert su bulunur. Kalsiyum ve magnezyum karbonatlar, boruların ve ısı eşanjörlerinin iç yüzeylerinde beyazımsı olmayan katı maddeler olarak çökelme eğilimindedir. Bu çökelme (çözünmeyen katı oluşumu) esas olarak bikarbonat iyonlarının termik ayrışmasıyla oluşur, bazen de karbonat iyonunun doygunluk konsantrasyonunda olduğu durumlarda oluşmaktadır. Ortaya çıkan kışır birikimi, borulardaki suyun akışını kısıtlar. Kazanlarda, birikimler ısının suya geçmesini engelleyerek ısıtma verimliliğini düşürür ve metal kazan bileşenlerinin aşırı ısınmasına yol açar.

İki silindirli tek genleşmeli buharlı lokomotifin tahrik tekerlekleri üzerindeki ileri geri hareket mekanizması, raylara darbe("çekiç darbesine" bakınız) uygulama eğilimindeydi, bu nedenle, daha fazla bakım gerektiriyordu. Kömürden, buhar elde etmek birkaç saat süren ciddi bir kirlilik sorunu yaratmaktaydı. Kömür yakan lokomotifler, görev döngüleri arasında ateş temizleme ve kül çıkarımı gerektirmekteydi. Buna karşılık, dizel veya elektrikli lokomotifler, yeni özel imal edilmiş genel bakım servislerinden yararlanmaktaydılar. Sonunda, buharlı lokomotiflerin dumanı sakıncalı kabul edildi; Aslında, ilk elektrikli ve dizel lokomotifler, duman azaltma gereksinimlerini karşılamak için geliştirildi, ancak dizel egzoz dumanında, özellikle rölantide, yüksek düzeyde daha az görünür kirlilik göz önüne alınmamaktadır. Ayrıca unutulmamalıdır ki, elektrikli trenler için güç çoğunlukla bazı ülkelerdeki buhar enerji santralinde üretilir - çoğunlukla kömür ile kullanıyor olsalar da, verimlilikleri önemli ölçüde yüksektir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde azalması

Dizel lokomotifler, 1930'ların ortalarında, Birleşik Devletleri'nde ana hat servisinde görülmeye başlamıştır. Dizel kullanımı, bakım masraflarını çarpıcı bir şekilde düşürürken, lokomotif bulunabilirliğini arttırmıştır. Chicago, Rock Island ve Pacific Railroad'da yeni lokomotifler, ana hat buharlı lokomotifi için yılda 120.000-150.000 mil yola karşılık, 350.000 mil (560.000 km) yol yapmıştır. İkinci Dünya Savaşı, ABD'de dizelleşmeyi geciktirmiştir. Gulf, Mobile ve Ohio Demiryolları, 1949 yılında tüm lokomotiflerini tamamen dizele dönüştürülen ilk ana hat demir yolu olmuş ve Life dergisi, 5 Aralık 1949'da, "GM & O tüm buhar motorlarını askıya almış, ABD'nin %100 dizelleşen ilk büyük demir yolu şirketi olmuştur" başlıklı bir yazı yayınlamıştır. 1950'lerde bu durum hız kazanmıştır. Genel servis için üretilen son buharlı lokomotif 1953 Aralık ayında Roanoke atölyelerinde inşa edilmiş bir Norfolk ve Western 0-8-0 idi. 1960, normalde, ABD'de düzenli Sınıf 1 ana hat standart ölçü buhar işlemlerinin, Grand Trunk Western, Illinois Central, Norfolk ve Western ve Duluth Missabe ve Iron Range Railroads'taki operasyonların yanı sıra Maine eyaletindeki Canadian Pacific operasyonlarıyla birlikte, son yılı olarak kabul edilir.

Bununla birlikte, Grand Trunk Western, düzenli yolcu trenlerinde 1961'e kadar buhar kullandı; en sonuncusu 20 Eylül 1961'de Detroit bölgesindeki 56 ve 21 numaralı trenlerde, 4-8-4 6323 ile birlikte,  dumanyolu süresinin dolmasından bir gün önce ilan edilmişti. Son standart ölçülerdeki yük servisi, Colorado ve Güney ( Burlington hatları)'nın izole edilmiş Leadville kolundaki Sınıf 1 demiryolunda 11 Ekim 1962'de, 2-8-0-641 ile birlikte gerçekleşmiştir. Dar ölçülü buhar lokomotifi, Alamosa, Colorado'dan Farmington, Durango aracılığıyla New Mexcio'ya kadar Denver and Rio Grande Western tarafından 250 mil (400 km) boyunca yük taşıma servisinde, hizmeti 5 Aralık 1968'de sonlandırılana kadar kullanılmıştır. Union Pacific, ABD'de asla tamamen, en azından nominal olarak, dizelleşmeyen tek Sınıf I demiryolu olarak kalmıştır.  Listesinde, Union Pacific 844 olmak üzere, en az bir işler durumda buhar lokomotifi bulunmaktaydı. Bazı ABD kısa hatları 1960'lara kadar buharlı lokomotifle çalışmalarına devam etmiş ve Illinois, Sterling'deki Northwestern Steel and Wire fabrikası, Aralık 1980 yılına kadar buhar lokomotiflerini kullanmaya devam etmiştir. Yukarıda bahsedilen dar ölçülü hatta, Denver ve Rio Grande Western'in Alamosa'dan Durango'ya uzanan ve hala varlığını koruyan iki bölümünde, şimdilerde ise bağımsız olarak  Cumbres ve Toltec Scenic Railroad ve Durango and Silverton Narrow Gauge Railroad olarak faaliyet gösteren, hatlarda hala buharlı lokomotifler turistik amaçlarla çalışmaktadır.

20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, 1830-1950 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri'nde inşa edilen 160.000'in üzerindeki buharlı lokomotifin yaklaşık 1.800'ü halen mevcuttu ve bu sayının yalnızca küçük bir kısmı çalışır durumda olanlarından oluşuyordu.

Birleşik Krallık'ta azalması

Dizel lokomotiflerinin ve demir yolları arabalarının denemeleri 1930'lu yıllarda İngiltere'de başlamış ancak sınırlı ilerleme sağlamıştır. Sorunlardan biri, İngiliz dizel lokomotiflerinin, karşı karşıya kaldıkları buharlı lokomotiflere kıyasla sıklıkla daha güçsüz olmalıydı.

1945'ten sonra, savaş sonrası yeniden yapılanma ve ucuz yerel imal kömürün varlığı ile ilgili sorunlar, sonraki on yıllar boyunca yaygın bir şekilde buharın kullanılmaya devam edilmesini sağladı. Bununla birlikte, ucuz petrolün hazır bulunması, 1955'ten itibaren yeni dizelleştirme programlarına yol açtı ve bunlar 1962'den itibaren tam olarak etkili olmaya başladı. Buhar döneminin sonuna doğru, buhar gücünün korkunç bir duruma düşmesine izin verildi. British Railways ana hattı için yapılan son buharlı lokomotif Mart 1960'da tamamlanan BR Standard Class 9F 92220 Evening Star oldu. British Railways ağındaki son buharlı servis trenleri 1968'de çalıştı ancak İngiliz endüstrisinde buharlı lokomotiflerin kullanımı 1980'lere kadar devam etti. Haziran 1975'te buharın düzenli olarak kullanıldığı 41 bölge vardı ve dizel arızaları durumunda motorların yedekte tutulduğu çok daha fazla yer bulunmaktaydı. Yavaş yavaş, demir taşı ocakları, çelik, kömür madenciliği ve gemi inşa endüstrilerindeki düşüş ve  İngiliz Demiryoları dizel manevra motorlarının bol miktarda yedekli bulunması, ticari kullanımlar için buhar gücünün kaybolmasına yol açtı.

Birkaç yüz adet yenilenmiş ve korunmuş buharlı lokomotif, hala İngiltere'de korunmuş ve gönüllü olarak işletilen tarihi demiryolu hatlarında kullanılmaktadır. Lokomotiflerin bir kısmı, özel geziler ve turlar düzenleyen özel operatörler tarafından ulusal demir yolu ağı üzerinde düzenli olarak kullanılır. Yeni bir buharlı lokomotif olan LNER Peppercorn Sınıf A1 60163 Tornado inşa edildi (2009'da hizmete girdi) ve daha fazlası planlama aşamasındadır.

Rusya'da azalması

SSCB'de, ilk ana hat dizel-elektrik lokomotifi 1924'te SSCB'de inşa edilmiş olmasına rağmen, son buharlı lokomotif (model П36, seri numarası 251) 1956'da inşa edilmiştir; şimdi Varşova Demiryolu Terminali, Saint Petersburg'daki Demiryolu Makine Müzesi'nde bulunmaktadır. SSCB'nin Avrupa bölgesindeki kısmında bulunan neredeyse tüm buhar lokomotifleri, 1960'lı yıllarda dizel ve elektrikli lokomotiflerle değiştirildi; Sibirya ve Orta Asya'da devlet kayıtları, L sınıfı 2-10-0s ve LV sınıfı 2-10-2s'lerin 1985 yılına kadar emekliye ayrılmadığını doğrulamaktadır. 1994 yılına kadar, Rusya'nın, olası  "Ulusal Acil Durumlar" kapsamında çalışabilir durumdaki en az 1000 buharlı lokomotif saklamıştır.

Güney Afrika'da azalması

Güney Afrika'da, 1968'de, satın alınan son yeni lokomotifler 2 fit (610 mm) ölçülü hat için Hunslet Taylor'dan 2-6-2 + 2-6-2 Garratts'dı. Başka bir 25NC sınıfı lokomotif olan, 3454 no'lu, renk şemasından ötürü "Blue Devil" takma adına sahip, en belirgini çift halinde yan yana egzoz çıkışı olan birkaç değişiklik geçirdi. Güney Natal'da, özelleştirilmiş Port Shepstone ve Alfred County Railway (ACR) hatlarında faaliyet gösteren, iki adet eski Güney Afrika Demiryolu 2.8 ft (610 mm) ölçülü NGG16 Garratts lokomotifleri , 1990'da bazı LD Porta değişiklikleriyle, yeni bir NGG16A sınıfı haline geldi.

1994 yılına itibariyle, neredeyse tüm ticari buharlı lokomotifler hizmet dışı bırakılmıştır, ancak bunların birçoğu müzelerde veya tren istasyonlarında halkın izlemesi için korunmaktadır. Günümüzde, Güney Afrika'da, özel şahıs mülkü olan birkaç buhar lokomotifi, ismen belirtmek gerekirse 5 yıldızlı lüks Rovos Demiryolları tarafından kullanılanlar ve turistik tren olan Outeniqua Tjoe Choo, Apple Express ve (2008 yılına kadar) Banana Express hala işletilmektedir.

Çin'de azalması

Çin, Amerikan turist operasyonları için inşa edilen birkaç örnek de dahil olmak üzere, yüzyılın sonuna kadar ana hat buharlı lokomotifleri yapmaya devam etti. Çin, buhar lokomotiflerinin son ana hat kullanıcısıydı ve bu kullanım 2005 sonunda Ji-Tong hattında resmen sona ermişti. Bazı buhar lokomotifleri hala (2017) Çin'deki endüstriyel operasyonlarda kullanılmaktadır. Bazı kömür ve diğer maden işletmeleri, Çin Demiryolları'ndan ikinci el olarak alınan Çin Demiryolları JS (建设, "Jiànshè") veya "Çin Demiryolları SY  (上游, "Shàngyóu")'yi aktif görevde tutmaktadır. Çin'de yapılan son buharlı lokomotif, 2-8-2 SY 1772, 1999'da tamamlandı. 2011 itibariyle, Amerika'da en az altı Çinli buharlı lokomotif mevcuttu - Rail Development Corporation'ın satın aldığı 3 adet QJ (IAIS için No 6988 ve 7081 ve RJ Corman için 7040), Boone ve Scenic Vadisi Demiryolları tarafından satın alınmış bir adet JS ve 2 adet SY. No.142 (eski koduyla 1647), 1920'lerin lokomotifini temsil etmek üzere, NYSW'ye ait turistik operasyonlar için, yeniden boyanmış ve modifiye edilmiştir; No. 58, Valley Railroad tarafından işletilmekte ve 3025 numaralı New Haven Demiryolunu temsil etmek üzere modifiye edilmiştir.

Japonya'da azalması

İkinci Dünya Savaşı sırasında ulusun altyapısının çoğunun tahrip edilmesi ve elektrikleştirme ve dizelleştirmenin maliyetleri nedeniyle, Japonya'da, 1960'a kadar yeni buharlı lokomotifler yapılmıştır. 1946 yılında Japon buharlı lokomotiflerin sayısı 5.958'e ulaşmıştır.

Yükselen, savaş sonrası Japon ekonomisi ile buhar lokomotifleri, 1960'lı yılların başlarından itibaren, giderek ana hat hizmetinden çekilmiş ve yerini dizel ve elektrikli lokomotifler almıştır. Bunlar, şebeke hattı ve alt ana hat hizmetlerine, elektrikleştirme / dizeleştirmenin ciddi anlamda başladığı 1960'ların sonuna kadar, birkaç yıl daha devam etmişlerdir. 1970 ve sonrasında, JNR'de buharlı lokomotifler yürürlükten kaldırılmıştır.

• Şikoku (Nisan 1970)
  
• Kanto bölgesi (Tokyo) (Ekim 1970), 
  
• Kinki (Osaka, Kyoto bölgesi) (Eylül 1973) 
  
• Çubu (Nagoya, Nagano bölgesi) (Nisan 1974), 
  
• Tohoku (Kasım 1974), 
  
• Çakıdu (Yamaguchi bölgesi) (Aralık 1974) 
  
• Kyushu (Ocak 1975) 
  
• Hokkaido (Mart 1976) 

1940 yılında kurulan C57 sınıfı bir lokomotif tarafından çekilen son buharlı yolcu treni, Muroran tren istasyonundan Iwamizawa'ya 14 Aralık 1975'te ayrıldı. Daha sonra resmen hizmetten kaldırılmış, sökülmüş ve  14 Mayıs 1976 senesinde resmi olarak sergileme amacıyla açılışı yapılan Tokyo Ulaşım Müzesi'ne gönderilmiştir. 2007 başında Saitama Demiryolu Müzesi'ne taşınmıştır. 1939 yılında inşa edilen, D51 sınıfı bir lokomotif olan D51-241, son Japon ana hattı buharlı treni, 24 Aralık 1975'te Yubari tren istasyonundan ayrılmıştır. Aynı gün, buharlı ana hat hizmeti de sona ermiştir. D51-241, 10 Mart 1976'da emekliye ayrılmış ve bundan bir ay sonrasındaki bir depo yangınında yok olmuştur, ancak birkaç parçasının korunması başarılmıştır.

2 Mart 1976'da, JNR'de hala işler durumdaki son buharlı lokomotif olan, 1920'de inşa edilmiş,  9600 sınıfı, 9600-39679 no'lu lokomotif, Oiwake tren istasyonundan son yolculuğunu yaparak Japonya'daki 104 yıllık buharlı hareketi sona erdirmiştir.

Güney Kore'de azalması

Güney Kore'deki ilk buharlı lokomotif (o zamanlar sadece Kore), ilk defa 9 Eylül 1899'da (Gyeong-In Hattı) hareket eden, 2-6-0 Maga (Mogul) idi. Bunu, ardından Sata, Pureo, Ame, Sig, Mika (USRA Heavy Mikado), Pasi (USRA Light Pacific), Hyeogi (Dar Ölçülü Hat), Class 901, Mateo, Sori ve Tou takip etmiştir. 1967 yılına kadar kullanılan Moga, şu an Demiryolları Müzesi'ndedir.

Almanya'da azalması

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, Almanya, yeni devlet demir yolları olarak sahiplenilen Deutsche Bundesbahn (1949'da kurulmuş) ile Federal Almanya Cumhuriyeti ve eski savaş öncesi ismi olan Deutsche Reichsbahn olarak hizmete devam ettiği Almanya Demokratik Cumhuriyeti olarak ikiye bölünmüştür.

Savaştan kısa bir süre sonra, hem Bundesbahn (DB) hem de Reichsbahn (DR) hala yeni buharlı lokomotifler için siparişler verdi. Hizmetteki filoyu, hızlandırılmış yolcu trenleri için tasarlanmış lokomotiflerle yenilemeleri gerekiyordu. Almanya'daki bu tip buharlı lokomotiflerin öncüllerinin birçoğu savaşlarda kaybolmuştu ya da basitçe ömürlerinin sonuna gelmişlerdi, örneğin ünlü Prussian P 8. Yeni yük trenlerine ihtiyaç yoktu, bunun nedeni ise binlerce Sınıf 50 ve Sınıf 52 lokomotifin, İkinci Dünya Savaşı sırasında inşa edilmesiydi.

1920 ve 1930'lu yıllardan beri hala yaygın ve standart olarak kullanılan lokomotif olan "Einheitslokomotiven" adı verilen kavram sebebiyle, savaş öncesi çağ itibariyle modası geçmişti, çünkü DB ve DR tarafından, "Neubaudampflokomotiven" olarak adlandırılan, yeni buharlı lokomotifler için tamamen yeni bir tasarım geliştirilmiştir. Özellikle, Batı Almanya'daki DB tarafından Friedrich Witte'nin yönlendirmesiyle yapılan buharlı lokomotifler, tamamı kaynaklı çerçeve, yüksek performanslı kazan ve tüm hareketli parçalarda bilyeli rulmanların kullanıldığı buharlı lokomotif üretiminin en son evriminin bir örneğiydiler. Ancak bu yeni DB sınıfları (10, 23, 65, 66, 82), şimdiye kadarki en güzel ve en iyi performans gösteren Alman buharlı lokomotifleri arasında yer aldığının söylenmesine rağmen, bu makinelerin hiçbiri 25 yılın üzerinde bir hizmet süresine sahip olmamışlardır. Sonuncusu olan 23 105 (hala korunmakta), 1959'da hizmete girmiştir.

Doğu Almanya'daki DR, dar ölçülü lokomotifler de dahil olmak üzere benzer bir tedarik planı ortaya koymuştur. DR-Neubaudampflokomotiv, 23.10, 25.10, 50.40, 65.10, 83.10, 99.23-24 ve 99.77-79 sınıflarından oluşmaktaydı. Yeni inşa edilen buhar lokomotiflerinin DR tarafından satın alınması, 1960 yılında, şu ana kadar Almanya'da yapılan son standart ölçülü buharlı lokomotifi olan 50 4088 ile sona erdi. Sınıf 25.10 ve 83.10 olan hiçbir lokomotif, 17 yıldan daha fazla hizmette kalamamıştır. 23.10, 65.10 ve 50.40 sınıflarındaki son lokomotifler, 1970'lerin sonunda, çoğunun 25 yaşının üzerinde olmasıyla, emekliye ayrılmıştır. Dar ölçülü lokomotiflerinin bazıları, hala turizm amaçlı kullanılmaktadır. Daha sonra, 1960'lı yılların başında DR, eski lokomotifleri çağdaş gereksinimlerle uyumlu hale getirmek için bir yol bulmuştur. Yüksek hızlı lokomotif 18 201 ve sınıf 01.5, o programdan bazı göze çarpan tasarımlardır.

1960'larda, Batı Almanya'daki Bundesbahn, on yıl içinde buharla çalışan tüm trenleri durdurmaya karar verdi, ancak halen yaklaşık 5.000'i  hizmette bulunuyordu. DB, ana hatlardaki (1963'de 5000 km'lik elektrikli güzergahlara ulaştılar) elektrikleştirme ve dizelleştirme işlemlerini sürdürmek konusunda çok iddialı olsa da bu hedefe ulaşmamıştır. Ancak buhar hizmetleri giderek azaldı. 1972'de, DB demiryolu şebekelerinin Hamburg ve Frankfurt bölümleri, artık kendi bölgelerinde buhar lokomotifleri kullanmayan ilk şubeler haline geldi. Kalan buhar lokomotifleri Rheine, Tübingen, Hof, Saarbrücken, Gelsenkirchen-Bismarck gibi demir yolları sahalarında toplanmaya başladı ve kısa süre sonra demir yolu meraklıları tarafından iyi bilinir duruma geldi.

1975 yılında, DB'nin son buharlı ekspres treni, Rheine'den Almanya'nın kuzey doğusunda Norddeich'e olan Emsland-Line'daki son görevini üstlendi. İki yıl sonra, 26 Ekim 1977'de, ağır yük treni 44 903 (bilgisayara dayalı yeni 043 903-4), son görevini aynı demir yolu alanında gerçekleştirdi. Bu tarihten sonra, 1994 yılında özelleştirilene kadar DB ağında düzenli bir buhar hizmeti gerçekleşmedi.

Doğu Almanya'da Reichsbahn, 1970'lerden beri buharın giderek ortadan kaldırılması yönünde çabalar olsa bile, pek çok ekonomik ve siyasi neden yüzünden, 1988 yılına kadar standart ölçülü lokomotiflerle çalışmaya devam etmek zorunda kaldı. Kırsal ana ve tali hatlarında yük taşımacılığı yapan 50.35 ve 52.80 sınıflarının son lokomotifleri hizmet halindedir. DB'den farklı olarak, Doğu'ya sadece birkaç metre mesafedeki buhar lokomotiflerine hiç bu kadar yoğunlaşılmamıştı, çünkü DR ağında buhar lokomotifleri için altyapı, 1990'da GDR'nin sonuna kadar bozulmadan kalmıştır. Bu, aynı zamanda buhar operasyonlarında asla kesin bir "son sahne" olmamasının da nedenidir; bu yüzden DR, bu lokomotifleri zaman zaman 1994'te DB ile birleşene kadar kullanmaya devam etmiştir.

Ancak dar ölçülü hatlarında, buharlı lokomotifler, temelde turistik sebeplerden ötürü, günlük olarak her yıl kullanılmaya devam etti. Bunların en büyüğü Harz Dağları'ndaki Harzer Schmalspurbahn (Harz Dar Ölçülü Demiryolları) şebekesidir ancak Saksonya ve Baltık Denizi kıyılarındaki hatlar da dikkat çekicidir. Eski DR dar ölçülü demir yollarının tamamı özelleştirildiyse de, günlük buhar işlemleri halen devam etmektedir.

Hindistan'da azalması

Yeni buharlı lokomotifler 1970'lerin başında Hindistan'da inşa edilmiştir; son büyük ölçülü buhar lokomotifi olan Last Star, bir WG sınıfı lokomotifi olan (#10560) 1970'de inşa edilmiş ve ardından da son metre ölçülü lokomotif Şubat 1972'de inşa edilmiştir. Buharlı lokomotifler 1980'lerin başlarına kadar Hindistan'a egemenliğini sürdürmüştür; 1980 ve 1981'de, normal operasyonda, 2,403 dizel ve 1,036 elektrikli lokomotife karşılık 7.469 buharlı lokomotif bulunmaktaydı. Ardından buharlı lokomotifler, 1985 yılında Güney Demiryolları Bölgesi'nden başlamak üzere düzenli olarak hizmetten kaldırılmaya başlandı. Düzenli servis veren dizel ve elektrikli lokomotiflerin sayısı, 1987-88 yılları arasında servis veren buharlı lokomotiflerin sayısını aştı. Hindistan'daki düzenli, geniş ölçülü buharlı lokomotif hizmeti, 1995'de, son olarak Jalandhar'dan Ferozepur'a 6 Aralık'ta yapılan son hareketle sona erdi. İki geniş ölçülü lokomotif, 2000 yılında emekli oluncaya kadar kısıtlı hizmetlerine devam ettiler. Hizmetten alınmaları ile birlikte, çoğu hurda edilmiş ancak birkaçı da korunmuştur; 2014 yılı itibariyle turistik ve tarihi hatlarda çalışmaya devam eden toplamda 43 buharlı lokomotif bulunmaktadır. 

2002'de, Thane ile Mumbai arasında Hindistan'daki demir yollarının 150. yıldönümünü kutlayan bir buharlı lokomotif kutlama çalışması düzenlendi. Birkaç buhar istasyonu da buhar motorları için ayrılmış ve buhar trenleri, kalan birkaç metre ölçülü ve dar ölçülü hatlarda (2013-14 itibariyle sırasıyla 30 ve 13) hala güçlüdür.

Diğer ülkeler'de azalması

Diğer ülkelerde, buhardan dönüşümün tarihleri ​​değişmektedir.

Kanada, Meksika ve Amerika Birleşik Devletleri'nden oluşan bitişik Kuzey Amerika standart ölçü ağında, 1946 yapımı 4-8-4'lük standart ölçülü ana hat buharı Mexico City ile Irapuato arasında nakliye işlemini 1968 yılına kadar sürdürdü (Eagleson, Ziel, 1973 The Twilight of Dünya Buharı). Ağustos 1987'de (Dünya Steam Dergisi # 101) Sinaloa eyaletinde standart bir kısa ölçülü hattı olan  Meksika Pasifikinde, 4-6-0, iki 2-6-2s Ve bir 2-8-2 ile hâlâ buharın kullanılacağı açıklanmıştı. 

Mart 1973'te Avustralya'da, tüm eyaletlerde buhar ortadan kalkmıştır. Dizel lokomotifleri daha verimli idi ve bakım ve onarımlar için manuel işçilik gereklilikleri buhardan daha azdı. Ucuz petrol, kömür üzerinde maliyet avantajlarına sahipti.

Yeni Zelanda'daki buharlı çekiş, 1968'de Kuzey Adası'nda, AB 832 (şu anda Glenbrook Vintage Demiryolunda Auckland'da depolanmıştır, ancak MOTAT'a aittir), Frankton Junction'dan Claudelands'e bir Çiftçinin 'Santa Special'ını çektiği zamanda sona erdi. Yeni DJ sınıfı dizel lokomotiflerin tren içindeki buhar ısıtması sunamaması nedeniyle, buhar çalışmaları, 1971 yılına kadar, 89/190 Trenleri ile, 2 hafta daha Christchurch-Invercargill'de J ve JA sınıfı 4-8-2 su vagonu lokomotiflerini kullanmaya devam etti. Bu zaman zarfında,FS buhar ısıtma vagonları mevcut hale geldi, böylece son buharlı lokomotiflerin geri çekilmesi sağlandı. İki adet AB sınıfı 4-6-2 su vagonu lokomotifleri, AB 778 ve AB 795, Lyttelton'da, 1972'de Kingston Flyer turist treni için restore edinceye kadar Christchurch ve Lyttelton arasındaki Tekne Trenlerinde vagonları buhar ile ısıtmak üzere muhafaza ettiler.

Finlandiya'da ilk dizel makineler 1950'lerin ortasında kuruldu ve 1960'lı yılların başında buhar lokomotiflerinin yerini aldı. Devlet Demiryolları (VR) 1975 yılına kadar buharlı lokomotifleri çalıştırıyordu.

Hollanda'da, ilk elektrikli trenler 1908'de Rotterdam'dan Lahey'e yola çıktı. İlk dizel makineler 1934'te piyasaya sürüldü. Elektrikli ve dizel trenler o kadar iyi performans gösterdi ki, buharın düşüşü İkinci Dünya Savaşı'ndan hemen sonra başladı ve 1958'de buharlı çekiş sona erdi.

Polonya'da, elektriksiz hatlar üzerindeki buharlı lokomotifler, neredeyse tamamen yerini 1990'lı yıllarda dizellere bıraktı. Bununla birlikte, birkaç buharlı lokomotif, 31 Mart 2014 tarihine kadar Wolsztyn'den düzenli aralıklarla hizmet vermeye devam etmiştir. Bunlar, demir yolu mirasını koruma aracı ve bir turistik cazibe merkezi olarak kullanılmaya devam etmektedir. Bunun dışında, çok sayıdaki demir yolu müzesi ve miras demir yolları (çoğunlukla dar ölçülü), çalışır durumda buharlı lokomotiflere sahiptir.

Fransa'da buharlı lokomotifler, 24 Eylül 1975'ten beri ticari hizmetler için kullanılmamıştır.

Bosna-Hersek'te bazı endüstriyel buhar lokomotifleri, Banovići'deki kömür maden santralinde ve Zenica'daki ArcelorMittal fabrikasında olduğu gibi halen endüstriyel amaçlı kullanılmaktadır.

Sri Lanka'da, Viceroy Special'e güç vermek için, bir buharlı lokomotif özel hizmette tutulmaktadır.

Endonezya'nın 1876'dan beri buharlı lokomotiflerle ilgili deneyimi vardır. E10 0-10-0 raflı lokomotiflerin son partisi Nippon Sharyo'dan 1967 sonlarında satın alınmıştır ​​(Kautzor, 2010). Son lokomotifler -1954'te Alman firması Krupp tarafından üretilen D52 sınıfı - , dizel lokomotiflerinin yerini aldığı 1994 yılına kadar faaliyet göstermiştir. Endonezya, Aceh Demiryolunda kullanılmak üzere, Nippon Sharyo'dan son parti toplu taşıma lokomotiflerini satın aldı. Sumatra Barat (Batı Sumatra) ve Ambarawa'da, yalnızca turizm amaçlı işletilen kremayer demir yolları (dağlık alanlarda maksimum%6'lık eğime sahip) görülebilir. Taman Mini ve Ambarawa (Ambarawa Demiryolu Müzesi) olmak üzere 2 adet müzesi bulunmaktadır.

Pakistan'ın halen düzenli çalışan buharlı lokomotif servisi bulunmaktadır; Kuzey Batı Sınır Eyaleti ve Sindh'de bir hat faaliyet göstermektedir. Egzotik bölgelerde turizm için "nostalji" hizmeti olarak korunmuştur; Gerçekten de, özellikle "buhar meraklıları" olarak ilan edilmiştir.

Tayland'da tüm buharlı lokomotifler 1960'ların sonu ile 1970'lerin başları arasında hizmetten çekildi. Çoğu 1980 yılında atılmıştır. Ancak, ülke genelinde önemli ya da hat sonu istasyonlarında sergilenmek üzere yaklaşık 20 ila 30 lokomotif korunmuştur. 1980'lerin sonlarında, altı adet lokomotif çalışır duruma getirilecek şekilde restore edildi. Çoğu, bir adet  2-8-2 hariç, JNR 4-6-2 buharlı lokomotif yapısındadır.

Buharlı lokomotiflere talep

Dizel yakıtının maliyetinde meydana gelen çarpıcı artışlar, buhar gücünü canlandırmak için çeşitli girişimlerde bulunulmasına yol açmıştır. Bununla birlikte bunların hiçbiri üretim noktasına doğru ilerlememiştir ve 21. yüzyılın başlarında buharlı lokomotifler sadece dünyanın birkaç izole bölgesi ve turistik operasyonlarda faaliyet göstermektedir. Almanya'da az sayıda ateşsiz buharlı lokomotif endüstriyel hizmette halen çalışmaktadır, örneğin yerinde buhar tedariğinin kolaylıkla yapılabileceği elektrik santrallerinde.

İsviçre şirketi Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM AG 1992 ve 1996 yılları arasında İsviçre ve Avusturya'da dişli demir yolu raylarına sekiz adet buharlı lokomotif tedarik etmiştir. Bunların dördü şuanda Brienz Rothorn Bahn'inin ana aracıdır; diğer dördü ise, Avusturya'nın Schafbergbahn kentinde, trenlerin %90'ında çalışıyordu.

Aynı şirket, Alman 2-10-0 lokomotifini rulman yatakları, hafif yağ yakma ve kazan izolasyonu gibi değişikliklerle yeni standartlara yeniden kurdu.

İngiltere'de birçok tarihi demir yolu 1990'larda ve 21. yüzyılın başlarında yeni buharlı lokomotifler inşa etmiştir. Bunlar Galler'deki, dar ölçülü Ffestiniog ve Corris demir yollarını içermektedir. Hunslet Engine Company, 2005 yılında yeniden canlanarak şu anda ticari bir temelde buhar lokomotifleri geliştirmektedir. Standart ölçü LNER Peppercorn Pacific "Tornado", İngiltere, Darlington'daki Hopetown Works'te tamamlanmış ve ilk yolculuğunu 1 Ağustos 2008'de tamamlamıştır. Daha sonra, 2008'de ana hat hizmetine girişi ile birlikte büyük beğeni toplamıştır. Fransa ve Almanya'da gösteri gezileri planlanmıştır. 2009 yılı itibariyle, soyu tükenmiş buhar motorlarının çalışan kopyalarını oluşturmak için yarım düzineden fazla proje ilerlemekte, çoğu durumda ise bunları oluşturmak için diğer türlerden mevcut parçalar kullanılmaktadır. Örnekler: BR Class 6MT Hengist , BR Class 3MT no. 82045, BR Class 2MT no. 84030, Brighton Atlantic Beachy Head , the LMS "Patriot 45551 The Unknown Warrior" projesi, GWR "47xx 4709, BR "Class 6 72010 Hengist, GWR "Saint" 2999 Lady of Legend, 1014 "County" of Glamorgan and 6880 Betton "Grange" projesi.

1980'de, Amerikan finansçı Ross Rowland, kömürle çalışan modern buharlı lokomotif geliştirmek için Amerikan Kömür İşletmeleri'ni kurdu. ACE 3000 konsepti dikkat çekti ama asla somutlaştırılamadı.

1998'de, David Wardale, "The Red Devil and Other Tales from the Age of Steam" adlı kitabında, İngiliz ana hatlarındaki gelecekteki tur trenleri için, yüksek hızlı, yüksek verimli "Super Class 5 4-6-0" kavramını öne sürdü. Fkir, 2001'de, 5AT Geliştirilmiş Teknoloji Buharlı Lokomotifi'nin geliştirilmesi için kurulan 5AT Projesi ile resmileştirilmiş, ancak herhangi önemli bir demiryolunun desteğini görmemiştir.

Yeni yapıların yapıldığı yerler şunları içerir:

• GWR 1014 County of Glamorgan ve GWR 2999 Lady of Legend, her ikisi de Didcot Demiryol Merkezi'nde inşa edilmiştir.
  
• GWR 6880 Betton Grange, GWR 4709 ve LMS 45551The Unknown Warrior, hepsi Llangollen Demiryolu'nda inşa edilmiştir. 
  
• LNER 2007 Prince of Wales, Darlington Lokomotif İşleri. 
  
• LNER 2001 Cock O 'The North, Doncaster. 
  
• BR 72010 Hengist, Büyük Merkez Demiryolları. 
  
• BR 77021, TBA. 
  
• BR 82045, Severn Vadisi Demiryolu. 
  
• BR 84030 & LBSCR 32424 Beachy Head, her ikisi de Bluebell Demiryolu'nda inşa edilmiştir. 
  
• MS & LR / GCR 567, Ruddington Büyük Merkez Demiryolu, Kuzey Bölümü. 
  
• VR V499, Victoria, Avustralya. 

2012'de, Sürdürülebilir Demiryolları İçin Koalisyon Projesi, Livio Dante Porta ve diğerleri tarafından buharla lokomotif için önerilen tüm iyileştirmeleri içeren, ancak katı yakıt olarak sertleştirilmiş biyokütle kullanılarak daha hızlı, modern bir buharlı lokomotif yapılması amacıyla ABD'de başlatıldı. Yakıt, yakın zamanda Minnesota Üniversitesi tarafından geliştirildi ve proje, modern bir demir yolunda buhar çekişinin kullanımını araştırmak için kurulan bir kurum olan Çevre Enstitüsü (IonE) ve Sürdürülebilir Uluslararası Demiryolu (SRI) arasındaki bir işbirliğidir. Grup, Kansas'daki sahibi olan Great Overland Station Müzesi'nden bağış yoluyla, son ayakta kalan (ancak çalışmayan) ATSF 3460 sınıfı buhar lokomotifini (# 3463) almış ve bunu, 130 mph hızına kadar çıkabilen, "dünyanın en temiz ve en güçlü yolcu lokomotifi"nin geliştirilmesi için bir platform olarak kullanmak istemiştir. Proje 130 olarak adlandırılan bu program, İngiltere'de LNER Sınıf A4 4468 Mallard tarafından 126 mph ile belirlenen dünya buhar hattı hız rekorunu kırmayı hedeflemektedir. Bununla birlikte, projenin iddialarının herhangi biri, henüz kanıtlanamamıştır.

Popüler kültürde buharlı lokomotifler

Buhar lokomotifleri, 19. yüzyılda ilk kez piyasaya sunulduklarından beri popüler kültürde yer almaktadır. "I've Been Working on the Railroad" ve John Henry'nin "Balad"ı da dahil olmak üzere o dönemden buharlı lokomotiflerle ilgili yerel şarkılar, Amerikan müzik ve kültürünün temel dayanakçısıdır.

Yıllar geçtikçe, buharlı lokomotifler, trenlerin oyuncak olarak temsil edilmesinde çok popüler hale gelmiştir. Buharlı lokomotiflere dayalı pek çok oyuncak tren yapılmıştır, böylece trenin imajı çocuklara ikonik hale getirilir. Buharlı lokomotiflerin popülaritesi, onların trenler hakkında kurgusal eserlerde tasvir edilmesine de yol açmıştır, en önemlisi Rev WV Awdry'nin "The Railway Series" ve Watty Piper'ın "The Little Engine That Could" eserleridir. Buhar lokomotifleri, Awdry'nin kitaplarındaki karakterlere dayanan "Thomas The Tank Engine and Friends" gibi trenlerle ilgili pek çok televizyon şovunda da yıldız olmuştur.

JK Rowling'in, Harry Potter serisinden Hogwarts Express, filmlerde GWR 4900 Class 5972 Olton Hall buharlı lokomotifi tarafından Hogwarts'a özel giydirilmiş hali ile tasvir edilmektedir. Hogwarts Express o kadar popüler olmuştu ki, Universal Studios Florida'nın Harry Pottter temalı bölümleriyle,  Macera Adaları temalı parkları birbirine bağlayan ve Universal Orlando Resort Florida'da aynı ismi taşıyan füniküler oluşturulmuştur.

Chris Van Allsburg'un "The Polar Express" çocuk kitabı ve aynı adı taşıyan animasyon filmi, Amerika Birleşik Devletleri genelinde tarihi demir yolları arasında sayısız Noel temalı geziye,  Owosso, Michigan dışında Steam Railroading Institute tarafından işletilen Pere Marquette 1225 lokomotifi tarafından çekilen "North Pole Express" i dahil olmak üzere, esin kaynağı olmuştur. Van Allsburg'a göre, bu özel lokomotif öyküye ilham vermiş ve filmin yapımında kullanılmıştır. Bu lokomotifin modelleri, Lionel'den edilebilmektedir.

Kaydadeğer yaratıcı Sid Meier'in (Railroad Tycoon) ilk bilgisayar sim oyunlarından biri, 1990'da piyasaya çıktıktan sonra, "yılın en iyi bilgisayar oyunlarından biri" olarak addedilmiştir. Oyun, erken ve orta vadeli demir yolları kullanımı ve gelişimi etrafında yoğunlaşan dört coğrafi bölüme sahipti; Batı Amerika Birleşik Devletleri, Kuzeydoğu Amerika Birleşik Devletleri, İngiltere, veya Avrupa Kıtası. Oyuncu, farklı tip istasyonlar kurar, demir yolu hatlarını belirler ("sim-zamanı" geçtikçe gelişen mevcut lokomotiflerin yeteneklerine ve sınıflandırmalarına dikkat ederek), farklı kaynaklar (posta, yolcu, kömür, vb.) arasındaki tren hareketlerin planlar ve ayarlar ve aynı kaynakları işlerdi. Ayrıca, borsanın bazı unsurları da etkiliydi; bu sayede, diğer demir yollarını elde edebilir ve kendi demir yolunuzu kontrol altında tutmak için tarihi figürlerle (Vanderbilt, Brunel ve diğerleri) rekabet edebilirdiniz. Oyun, aynı zamanda kullanıcıyı farklı klasik lokomotiflerin türüne, taşıma kapasitesine ve tekerlek düzenine aşina olmaya da sevk ederdi.

Buharlı lokomotif temalı paralar

Buhar lokomotifleri, sayısız koleksiyoncu ve külçe madeni paralar için ana temalardır.

Meksika'nın 1950 yılı Gümüş 5 Peso madeni parasının arka yüzünde, öne çıkan özellik olarak bir buharlı lokomotif bulunmaktadır.

11 Haziran 2003'te basılan yeni 20 euroluk Biedermeier Dönemi sikkesinin ön yüzünde , Avusturya'nın ilk demir yolu hattı Kaiser Ferdinands-Nordbahn'da çalışan, erken dönem buharlı lokomotifi (Ajax) gösteriliyor. Ajax hala,  Wien Teknik Müzesi'nde görülebilir.

50 State Quarters programının bir parçası olarak, ABD Utah eyaletini temsil eden çeyreklik, İlk Kıtalararası Demiryolunun iki yarısının 1869'da Promontory Zirvesinde buluştuğu töreni tasvir etmektedir. Madeni para, Altın Mızrak sürülürken, her iki şirketin buhar lokomotiflerinin birbirine karşı durduğu popüler sahneyi yeniden canlandırmaktadır.