1801年，特里維西克與表弟安德魯·維維安研製了世界上第一臺四輪蒸汽交通工具，取名「吹氣的傢伙」（Puffing Devil）。這臺蒸汽交通工具並不是運行在軌道上，而是行駛在普通的道路上，所以它是一臺蒸汽汽車。這要比德國人本茨（賓士汽車的創始人）研製的汽油發動機汽車要早85年。經過認真的準備，在當年的平安夜，特里維西克正式向外界推介他的蒸汽汽車，他邀請了七個朋友，駕駛著「吹氣的傢伙」出去兜風。這是何等的風光！擁有一個如此有錢又如此才華橫溢的朋友是多麼榮光的一件事情。這臺蒸汽汽車行駛了八公里，在駛上一座小山坡時，他的一位朋友還詩興大發，吟了一首詩：「像一隻鳥兒，我們在自由地飛翔。」

這很快就成了特里維西克的大玩具。好景不長，1801年還沒有過完，特里維西克與自己的表弟維維安駕駛著「吹氣的傢伙」出去兜風。他們高興過了頭，不小心將車開進了溝裏。但這絲毫沒有影響這位公子哥的心情，他瀟灑地一揮手，帶著維維安去不遠處的一家餐館喝酒去了。更為糟糕的是，特里維西克壓根就沒有讓這臺蒸汽汽車熄火，最後鍋爐裏的水被燒乾，引起了一場大火，還發生了爆炸，將車輛完全燒毀。

特里維西克的努力沒有停止，同時他的壞運氣也沒有停止。1803年，特里維西克又製造了第二輛蒸汽汽車，取名「倫敦客車」（London Steam Carriage），並在倫敦當眾展示，他載著七八個人，以時速14公里的速度行駛了約十英里，不幸的是，由於駕駛失誤，他撞到了牆上。從此人們也開始視蒸汽汽車為一個危險的大玩具，嚇得潛在購買者躲得遠遠的。後來特里維西克把這臺汽車上的蒸汽機拆下來，做了箍桶機。

1804年特里維西克製造了他的第三臺蒸汽機車，取名「新城堡號」，併當眾展示，還有大批新聞記者現場見證。這一臺蒸汽機車，自重4.5噸，拉著70名乘客，以及五節車廂載滿的十噸鐵礦石，沿著16公里長的有刻紋的鋼軌上運行，最終用時4小時零5分，成功抵達終點。這是世界上第一列真正意義上的火車，在軌道上運行的蒸汽機車。比史蒂芬森的第一輛機車「布呂歇爾號」早了九年。

或許有人會問，那個時候有鐵路嗎？世界上第一條鐵路不是史蒂芬森1825年建造的斯托克頓至達靈頓鐵路嗎？答案是有了。斯托克頓至達靈頓鐵路之所以被人們認為是世界上第一條鐵路，是因為它是第一條以蒸汽機車為動力的商業運營的鐵路。

英國東北部煤礦開採相當發達，1726年，一羣煤礦主組成的「大同盟」提出一個想法，準備用一條公用的馬車道將他們的煤礦連接起來。於是他們修建了一條幹線，大部分為雙軌，用這種木製軌道將數座煤礦與水域相連。1763年，為瞭解決木製軌道容易磨損的問題，英國的礦主便將木製軌道的外麵包上一層鐵皮，這便是世界上最早的鐵軌。1789年，英國工程師威廉·傑索普，產生了靈感，大膽地拋棄了木材，改用鑄鐵做軌道。他設計了凸起的鐵軌以及外緣突出的鑄鐵車輪，鋪設了拉夫堡—萊斯特的「鐵路」。這可以算作是現代鐵路的雛形，後來傑索普還發明瞭道岔，並進一步改進了鑄鐵車輪，改為內輪緣凸出，這作為鐵路機車輪軌的標準形式一直應用到現在。

特里維西克的「新城堡號」正是在這種早期軌道上運行的。

但是有兩個致命的問題再次導致了特里維西克的失敗。第一是他造的蒸汽機車太重了，第二是鑄鐵做軌道承重能力太差了。

特里維西克的「新城堡號」所到之處，將已經鋪好的軌道全部壓壞。礦主們辛辛苦苦鋪就的鐵道到了「新城堡號」那裡全部成了一次性的，這不但讓潛在客戶失去了信心，同時也讓投資人失去了信心。最終，特里維西克不得不賣掉了「新城堡號」的專利權以維持日常生活。

但無論如何「新城堡號」還是一個重大突破。特里維西克將兩個最重要的改進性發明應用到了新機車的設計中。其一是安全閥——這種安全閥用熔點較低的鉛製成，正常情況下，鍋爐內的水會漫過安全閥，一旦水位過低，安全閥就會暴露在空氣中，失去了水的冷卻效果，安全閥的溫度就會上升到足以融化鉛，只要安全閥熔毀，鍋爐的壓力就會下降，爆炸事故就能避免了；其二是鍋爐的改進——特里維西克改進了鍋爐特別是煙囪的設計，這使得鍋爐的通風大為改善，增加了煤的燃燒率和熱效率。

後來，特里維西克在南美遇到了摘走了他「火車之父」頭銜的喬治·史蒂芬森的兒子——羅伯特·史蒂芬森。

羅伯特是特里維西克的鐵杆粉絲，為特里維西克不斷湧現的天才想法著迷。他熱情接待了特里維西克。1828年，特里維西克帶著羅伯特資助他的50英鎊路費踏上了回國之路。羅伯特·史蒂芬森。羅伯特是特里維西克的鐵杆粉絲，為特里維西克不斷湧現的天才想法著迷。他熱情接待了特里維西克。1828年，特里維西克帶著羅伯特資助他的50英鎊路費踏上了回國之路。

晚年的特里維西克境況悽涼，1833年4月22日，這位潦倒天才在貧病交加中因肺炎死去。就是這樣一個天才式的人物，他對鐵路發展的貢獻一直沒有得到人們的重視。直到特里維西克離世近百年後，人們才逐漸發現特里維西克的功績。1932年，他逝世的肯特郡建立了一個以他的名字命名的公共圖書館，在他的故鄉康沃爾郡，政府也為他樹立了一尊銅像。在倫敦，他當年實驗蒸汽機車的地方——尤斯頓廣場鑲嵌了一塊紀念石碑，記述了有關的歷史。1933年，著名的工程師組織英國土木工程師學會為特里維西克逝世100週年舉辦了一場紀念講座，在開幕式中，查爾斯·英格利斯教授評價特里維西克「在1799年和1808年之間的短暫時期，他（特里維西克）完全改變了蒸汽機的性質，使蒸汽機從笨重的巨人變成了提供推動社會發展原動力的機械。鐵路之父——喬治·史蒂芬森

斯蒂芬森則利用家族強大的財力和技術能力在1825年為世界上第一條客運鐵路-斯托克頓和達靈頓鐵路製造了第一臺真正實用性的蒸汽機車——「機車一號」

新鐵道使用的是鍛造鐵軌，這種鐵軌更結實耐用，能夠承受沉重的蒸汽機車。史蒂芬森為新鐵道選定的軌距是4英尺8.5英寸（1435毫米）的鐵道軌距，後來成了國際標準軌。

機車一號，的鍋爐基本延續了特里維西克圓柱體鍋爐的設計，不過由原來的平方單氣缸，改為豎直雙氣缸，兩個氣缸相差半個行程，避免了停車重啟困難的問題，拋棄了特里維西克的大飛輪。

而且車輪直接用連桿相連，省略了特里維西克複雜的齒輪傳動系統。

1829年，英國政府修建了從利物浦到曼徹斯特的鐵道。在鐵路接近建成時，英國政府舉行蒸汽機車的競賽，通過競賽來選擇可靠實用的蒸汽機車投入鐵路運營。競賽定於10月舉行，所有參賽者派出的蒸汽機車重量不能超過6噸，而且要能在鐵道上完成總長97公里的賽程。

當時有4臺蒸汽機車宣佈參與比賽。其中一輛在運輸前往比賽場地的途中損壞，且重量超出了比賽的規定。另有兩臺蒸汽機車由於存在機械問題被取消了比賽資格。結果只有史蒂芬森的「火箭號」蒸汽機車留了下來。

史蒂芬森蒸汽機車最大的優勢是採用了管式鍋爐——那是鐵道公司叫作布斯的一位管理者幫助設計的，這種鍋爐極大地改善了熱交換效率，讓蒸汽機如虎添翼。蒸汽驅動氣缸裏的活塞運動，將動力直接傳遞給前軸。在進行了改進之後，史蒂芬森蒸汽機車能夠拖動裝載30多人的車廂以每小時45公里的速度行駛。這是巨大的成功！這次競賽獲得的獎金，被平均分給了史蒂芬森和布斯，管式鍋爐的發明者。由於成功贏得了比賽，史蒂芬森一下子名聲大噪。

從此就奠定了火車鍋爐的基本結構，所以臥式火管鍋爐，又叫機車式鍋爐。

1830年，由羅伯特史蒂芬孫設計的"行星"號機車,完善了火箭號的設計，使用臥式火管鍋爐，將內外火箱和煙箱製成一整體，「行星」號機車的兩個汽缸裝於鍋爐前端的煙箱下部車架內側水平位置，稱為內汽缸式機車，只有一對動輪,裝在後部，軸列式為1-1-0。運行時上下顛抖減輕。蒸汽機車的基本構造形式除廣泛採用外汽缸式（汽缸裝於車架前端兩外側）外，迄今無多大變化。

而且行星"號機車，增加了圓頂（汽包），防止水進入氣管。

斯蒂芬森製造蒸汽機車無論從原理上還是功能設計上都對 今後的蒸汽機車製造產生了深遠的影響……之後鐵路和蒸汽機車的概念猶如現在的互聯網一樣，迅速在全世界所有要求上進的國家展開並各自發展出不同的風格，其代表大致分為：英國式、美國式、法國式、德國式和俄國式。

（上圖為法國1843年製造的聖皮埃爾2-2-2機車）該車優雅的外觀氣質設計開創了機車的外觀工藝美學標準，在很長一段時間被其他歐洲國家的客運機車模仿設計。

美國的第一列客運機車戴.威特.柯林頓號在1831年運行，車廂直接是用公共馬車廂加上火車車輪改裝的。 當初，機車的設計就是以幾個帶動力的大車輪為主要驅動和承重，但是，軌道的鋪設是沒有統一質量標準的，在一些好的軌道工程段，老式機車行走還是比較順暢的，但是如果軌道鋪設的彎彎扭扭，則容易造成機車出軌，一些設計師就為機車設計了前置導輪，有了導輪的引導，機車就不太容易出軌）

根據各地實際鐵路線路條件，機車工廠也在不斷的擴展設計思路配合鐵路公司的運力，線路條件不好，導致出現了機車的前導輪，為了加強牽引運力和承重，單靠主動輪承重已經不夠了，則後來在主動輪後面又設置了從輪，這樣燃燒鍋爐可以做的更大，還可以把司機室放置到從輪上增加司機室的穩定性（沒有從輪的蒸汽機車，開火車的司機就像在汪洋中開船，搖啊搖……搖啊搖……）

（阿德勒號，德國第一臺真正意義上的可行駛蒸汽機車）到了1900年，一位牛人出現了，費德里克.懷特1900年12月在「美國工程師和鐵路」雜誌上發表了一篇社論，認為應該為全世界所有蒸汽機車制定一個稱呼標準，其稱呼基礎是基於機車導、主、從輪數的 排列。雖然法國、瑞士、俄國都提出了不同的看法和建議，如俄國認為應該按車軸排列方式為主，瑞士提出要以驅動軸相對車輪軸排列為基礎，但是，這些提議看起來都不如懷特的提議觀察起來方便和直觀 全面，故懷特標準幾乎就在大部分國家流 行起來了……以下讓我們為這種懷特標準進行一些科普：

4-4-0式機車有4個導輪 4個主動輪，沒有從輪。（圖上看到的是側面車軸數，乘以2就是車輪數了，火車不可能玩單輪特技的）

美國4-4-0蒸汽機車俄亥俄州鐵路博物館

https://www.bilibili.com/video/av47688040/

4-6-0式，機車有4個導輪 6個主動輪，沒有從輪。4-6-0式也被稱為十輪式。

看看1950年英國蒸汽機車鐵路是怎樣運作的

https://www.bilibili.com/video/av42979289/

4-8-2式，機車有4個導輪 8個主動輪 2個從輪。

4-8-2又被稱為莫霍克式或山脈式，圖為 NGRA型水櫃機車（請注意，為了節省成本，機車後沒有拖掛煤水車而直接在機車 後少量裝載燃料，供調車、短途作業的機車稱之為水櫃車，而懷特標準稱呼只計算機車主體車輪佈置數，並不考慮煤水車存不存在）4-8-2高山式蒸汽機車視頻南非最後的蒸汽機車

4-8-4式，機車有4個導輪 8個主動輪 4個從輪， 4-8-4式一般被稱為北方型或者聯盟型。

KF1型蒸汽機車視頻

KF1型蒸汽機車珍貴視頻

2-10-2式，機車有2個導輪 10個主動輪 2個從輪， 2-10-2式又被成為聖太飛式。中國的前進型蒸汽機車是典型的代表。

前進型蒸汽機車視頻

看看，以後還有誰說蒸爺力氣小！2001年大安北前進，武警，西瓜，紅小三集通 前進快速通過 2004https://www.bilibili.com/video/av52861351/

2-6-6-2式機車輪式排列：2個導輪 6個主動輪 6個主動輪 2個從輪

2-6-6-2式又被稱之為雙重莫臥爾式，通常來說這已經是普通蒸汽機車為了適合大坡度山脈鐵路的重型牽引需要而擴展成的變種。

4-8-4-8-4式4個導輪 8個主動輪 4個中間輪 8個主動輪 4個從輪

GMA加萊特型活節蒸汽機車外形很獨特，為英國著名的工程師Herbert William Garratt設計，該系列的機車有0+4+0--0+4+0，2+8+0--2+8+0等多種獨特的軸列式，共同特色就是鍋爐是中置的，兩套動輪分別在機車的兩端。

4-8-4-8-4式，這種雙北方式變態設計，開始是歐洲工廠為俄國遼闊土地環境製造的，後來廣泛適用於南部非洲和澳洲等同樣地域遼闊，加註燃料困難的國家。GMA加萊特型活節蒸汽機車視頻4K高清非洲蒸汽機車與美景蒸汽機車的輪式佈局還有很多，這裡就不一一例舉了，今後我會用連載的方式系統的介紹蒸汽機車的發展史。
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