thumb|Llocomotora Henschel Arganda, añu 1925. Ye una llocomotora de vapor-carbón, que funciona nun ferrocarril turísticu na Comunidá de Madrid, España.
La llocomotora de vapor ye un tipu de llocomotora impulsada pola aición del vapor d'agua. Les llocomotores de vapor fueron la forma dominante de traición nos ferrocarriles hasta qu'a mediaos del sieglu XX fueron reemplazaes poles llocomotores diésel y llétriques.
Orixe thumb|Dibuxo de la llocomotora de Trevithick de 1802.
Los primeros ferrocarriles emplegaben caballeríes p'abasnar carros sobre rieles. Cuando se desenvolvieron les máquines de vapor, tratar d'aplicales al ferrocarril. Los primeros intentos tuvieron llugar en Gran Bretaña; asina, por casu, Richard Trevithick construyó una llocomotora en 1804, 22 años antes de la máquina de George Stephenson.
Esta máquina tenía un solu cilindru, disponía d'un volante d'inercia y la tresmisión de fuercia a les ruedes realizar por engranajes. La llocomotora de Trevithick nun foi incorporada al ferrocarril por cuenta de que los raíles de fierro fundíu nun soportaron el pesu de la máquina y estropiáronse nos trés viaxes de prueba realizaos ente les mines de fierro de Penydarren y la canal Methry-Cardiff. thumb|right|190px|La Salamanca, primer llocomotora de cremallera de John Blenkinsop.
Siguió utilizándose la fuercia animal pal arrastre de los vagones, hasta que la escasez de caballos y los sos altos costos por cuenta de les guerres napoleóniques obligó a volver la mirada otra vegada escontra les llocomotores. En 1811 John Blenkinsop patentó'l sistema de cremallera pa llocomotora. Finalmente en 1812 Matthew Murray diseñó y construyó la llocomotora Salamanca nos talleres Feton, Murray and Wood.
La llocomotora disponía per primer vegada de dos cilindros y montaba el sistema de cremallera patentáu por John Blenkinsop, solucionando'l problema de pesu de la máquina. Si la llocomotora yera demasiáu llixera nun tenía abonda adherencia, les sos ruedes motrices patinaban y nun consiguía abasnar la carga. Otra manera, si la máquina pesaba demasiáu, ameyoraba l'adherencia pero estropiaba los raíles. La Salamanca solucionaba estos inconvenientes. thumb|Llocomotora The Rocket, caltenida nel Muséu de Ciencies de Londres.
En 1826 empecipióse la construcción de la primer llinia ferroviaria del mundu ente dos ciudaes: Liverpool y Manchester. El diseñu de la llinia encargar a George Stephenson, que tenía esperiencia en diseños de ferrocarriles de mines. En 1829 inda nun se decidiera'l tipu de traición de los vagones. Les llocomotores emplegaes nes mines yeren lentes y pocu fiables, con frecuentes esplosiones. Esa foi la razón de que se propunxera'l proyeutu de disponer de 30 máquines fixes partíes a lo llargo del percorríu, una per cada quilómetru, que per mediu de lluries abasnaríen los vagones.
El 6 d'ochobre de 1829 en Rainhill realizóse un concursu pa determinar si les llocomotores yeren afeches pa la traición na nueva llinia. El ganador llevaríase 500 llibres esterlines y un llugar na historia. Munchos proyeutos como'l "Cycloped" nun fueron almitíos nel concursu, como un artiluxu de traición animal de Thomas Shan Brandreth o la llocomotora "Perseverance" de Timothy Burstall, que nun algamar la velocidá mínima esixida pa la prueba.
Finalmente compitieron trés llocomotores, la "The Rocket" de George y Robert Stephenson (padre y fíu), la "Sans Pareil" de Timothy Hackworth y la "Novelty" del suecu John Ericsson y el británicu John Braithwaite. La ganadora foi la "Rocket" porque los sos rivales nun consiguieron terminar la prueba por avería nes máquines, como la "Sans Pareil" que tenía un cilindru defectuosu construyíu nos talleres de Stephenson. A pesar d'esta anomalía, la "Sans Pareil" foi más rápida que les sos competidores. D'esta manera la "Rocket" pasó a la historia non por ser la primera o la meyor, sinón por ganar les pruebes de Rainhill.
Foi la primer llocomotora moderna de vapor qu'introdució delles innovaciones, que depués fueron emplegaes en casi toes les llocomotores construyíes dende entós. Asina, emplegaba una caldera multitubular, que foi idea de Henry Booth, muncho más eficaz pa tresferir el calor de los gases de la combustión a l'agua. Les calderes anteriores consistíen nuna sola tubería arrodiada d'agua. Tamién utilizaba una tobera de salida del vapor d'escape pa crear un vacíu parcial que tirara del aire qu'alimentaba'l fueu.
Forma básica
thumb|320px|Corte de Llocomotora Beyer, Peacock de 1873. La llocomotora de vapor emplega una caldera horizontal cilíndrica col llar na parte posterior, parcialmente dientro de la cabina que protexe a los operarios de les inclemencies meteorolóxiques. El llar ye'l llugar onde se quemar el combustible. Ta formáu por cuatro parés llaterales y un techu al que se denomina cielu. Na base atopa la parrilla o quemador, sobre'l que se deposita'l combustible, y so la parrilla, una caxa pa recoyer les cenices o ceniceru y la boca pola qu'entra l'aire pa la combustión. Los fumos del llar salen por una serie de tubos asitiaos llonxitudinalmente dientro de la caldera y arrodiaos d'agua, a la que tresmiten el calor. El conxuntu de tubos denominar fai tubular, y dalgunos de mayor diámetru contienen nel so interior otros más finos polos qu'escurre vapor pa ser recalentado y aumentar asina la potencia de la llocomotora. Na parte frontera de la caldera atopa la caxa de fumos, a onde va parar el fumu en pasando polos tubos del fexe, antes de salir pela chimenea, que sobresal na parte cimera. El vapor recoyer na parte más alta de la caldera, bien sía al traviés d'un tubu furáu, asitiáu percima del nivel de l'agua, o bien nun domo (cúpula na parte cimera). El vapor sale de la caldera al traviés d'una válvula reguladora, conocida tamién como "regulador".
thumb|280px|Corte d'una caldera de llocomotora de vapor.
Cuando'l regulador ta abiertu, el vapor dirixir pol tubu d'almisión al motor. Ellí entra en primer llugar na denominada caxa del vapor o capiya de la distribución, onde una pieza móvil, la corredera, al esmucise alternativamente a unu y otru llau, fai que'l vapor diríxase, de la mesma, alternativamente a unu y otru llau del pistón dientro del cilindru del vapor, nel qu'entra al traviés de les lumbreras d'almisión y en espandiéndose, la mesma corredera dirixir escontra la lumbrera d'escape. Esto causa un movimientu alternativu de vaivén del pistón, a unu y otru llau, que remana asina la rueda motriz principal al traviés d'una barra, tamién llamada renuevu del pistón. Esti renuevu ta empuestu por una cruceta que torga que los esfuercios llaterales recayan sobre'l pistón. Al empar el renuevu articular col pie de biela. Esta biela va coneutada nel otru estremu a una clavía escéntrica na rueda motriz principal, a la que fai xirar por aciu un movimientu de rabil. La corredera, auténtica válvula de distribución del vapor nel motor, remanar al traviés d'un conxuntu de barres articulaes: el mecanismu de accionamiento de la distribución del vapor, que ye ajustable pa controlar el sentíu de la marcha y la corte de l'almisión. El puntu de corte de l'almisión del vapor determina mientres qué proporción del percorríu del pistón almite vapor dientro del cilindru. Asina, por casu, un puntu de corte al 50% indica que s'almite vapor namái mientres la metá del percorríu del pistón. Mientres el restu del percorríu, el pistón resulta impulsáu pola fuercia espansiva del vapor que quedó dientro del cilindru. Un usu intelixente de la corte de l'almisión aforra vapor y, poro, tamién combustible y agua. La corte de l'almisión controlar dende la cabina per mediu de la palanca inversora, que tamién sirve pa camudar el sentíu de la marcha y que desempeña, en ciertu mou, una función análoga a la palanca de cambeos d'un automóvil.
thumb|320px|Corte del cilindru en Llocomotora Beyer, Peacock de 1873.
El vapor qu'escapa del cilindru dempués d'impulsar el pistón, va a la caxa de fumos, onde se lliberar al traviés d'una boquilla o tobera enfocada a la chimenea, por onde sale xunto col fumu, creando un vacíu al salir, que favorez el tiru del llar. Les rabaseres socesives del vapor d'escape son les que producen el característicu soníu "chuf, chuf" de les llocomotores de vapor. Una llocomotora de vapor tien de normal dos cilindros, unu a cada llau. Hai tamién que disponen de trés y de cuatro. Los cilindros actúen por pareyes, esistiendo un desfase de 90 graos ente l'accionamiento de la rueda motriz d'un llau y la so homóloga del llau opuestu, apurriendo cuatro golpes de potencia en cada revolución de les ruedes. Les ruedes de la traición tán coneutaes en cada llau por barres de conexón o d'acoplamientu que tresmiten la fuercia dende la rueda motriz principal a les otres ruedes motrices, a les que tamién se denomina ruedes acoplaes. Nes de tres cilindros, unu d'ellos va en posición central, so la caldera, y la so biela remana unu de los exes motrices, qu'hai de tener forma de cigoñal.
La caldera fuelga sobre un armazón denomináu bastidor o xasis, nel que se monten tamién los cilindros y que de la mesma fuelga sobre les exes. Les exes motrices móntense sobre cojinetes que pueden movese enriba y embaxo nel bastidor. Tán coneutaos a él per mediu de ballestes o, menos frecuentemente, por suspensiones de muelles, que dexen a les exes ciertu grau de movimientu independiente p'anidiar l'efeutu de los altibaxos de la vía. Munchos llocomotores tienen carretones de cabeza o de cola denominaos bogies, que son unos ensamblados de dos exes y cuatro ruedes col so propiu xasis y suspensión, que soporten el cuerpu principal d'un vagón o una llocomotora en cada unu de los sos estremos, y dexen un ciertu grau de rotación alredor de una exa vertical, pa facilitar asina'l tránsitu del vagón o llocomotora poles curva.
Cuando'l bogie ta formáu per un solu exa, denominar bisel, porque la so invención atribuyir al norteamericanu Levi Bissell en 1857. Nes llocomotores de talla mediana utilizóse un bisel delanteru y nes más grandes un bogie de dos exes. Na parte trasera yera más frecuente montar un bisel qu'un bogie porque dexaba más espaciu pal ceniceru.
La mayoría de les llocomotores van acoplaes a un ténder, que tresporta l'agua y el combustible; pero otres lleven el combustible y l'agua direutamente na mesma máquina, llamaes llocomotores tanque, polos prominentes tanques pa l'agua na parte cimera o más comúnmente nes bandes de la caldera. L'agua de los tanques ye llevada a la caldera por aciu un fluxu en tubería que dexa recircular l'agua del tanque a la caldera .
Dende los sos empiezos, el combustible predominante foi'l carbón, anque tamién s'usó la madera en zones rurales y n'empreses madereres. La poxa que queda dempués d'estrayer el zusmiu de la caña d'azucre emplegar nes empreses dedicaes al cultivu y llogru del azucre de caña. Cuando'l petroleu empezó a utilizase de forma habitual, emplegóse'l fuel oil nes llocomotores de delles zones.
Una llocomotora de vapor remanar con un equipu de siquier dos persones. Una, el maquinista, que ye responsable de controlar la llocomotora y el tren nel so conxuntu; la otra, el fogoneru, responsable del fueu, la presión y l'agua.
Semeyes de la corte tresversal d'una llocomotora Beyer Peacock & Company de 1873.
Dispositivos adicionales thumb|400px|Llocomotora Prairie. Esquema de llocomotora de vapor.1. Llar 2. Ceniceru 3. Agua (interior de la caldera) 4. Caxa de fumos 5. Cabina 6. Ténder 7. Domo del vapor 8. Válvula de seguridá 9. Regulador 10. Cabecera del recalentador nel conductu principal del vapor 11. Pistón 12. Tobera de salida de vapor 13. Mecanismu de accionamiento de la distribución 14. Palanca de accionamiento del regulador 15. Bastidor 16. Bisel posterior 17. Bisel anterior 18. Cojinete y exa de rueda motriz 19. Ballesta 20. Zapata de frenu 21. Bomba pal frenu d'aire 22. Gabita 23. Xiblatu 24. Domo areneru