Una caja de humo es un componente en el sistema de propulsión de una locomotora de vapor. Es esencialmente el sistema de escape de la locomotora, ya que es responsable de recoger los subproductos de humo del carbón quemado y liberarlo a la atmósfera a través de una chimenea. La caja de humo generalmente está montada en la punta del tren, justo debajo de la chimenea, y puede contener o no un sistema de soplador que ayude a recoger el humo y empujarlo dentro y fuera de la caja. El tubo de explosión está dentro de la caja, y este componente impulsa el escape hacia afuera a través de la chimenea.
El humo de la cámara de combustión en la locomotora pasa a través de las tuberías, lo que calienta la caldera de agua en el motor de la locomotora. Este calentamiento produce el vapor que se utiliza para impulsar la locomotora hacia adelante. Una vez que el humo pasa a través de las tuberías para calentar el agua, el humo ingresa a la caja de humo para propulsión hacia arriba y hacia afuera de la locomotora. El sistema de soplador ayuda a impulsar el humo de la cámara de combustión, y también ayuda a ventilar el fuego, avivándolo aún más. Una vez que el humo llega a la caja de humo, los gases y el humo salen de la locomotora, evitando el sobrecalentamiento y la falla del sistema.
El tubo de escape también está montado dentro de la caja de humo. Esta tubería de escape recoge el escape de los cilindros de vapor que impulsan la locomotora, y empuja este escape a través de la caja de humo y fuera de la chimenea. La mayoría de las veces se monta directamente debajo de la chimenea para promover el escape rápido del escape. El sonido característico de un motor de locomotora de vapor se debe a que el escape se escapa a través de la tubería de chorro de humo hacia la caja de humo.
Las cajas de humo a menudo tienen bisagras o de otro modo extraíbles para permitir que una persona de mantenimiento abra la caja para su limpieza y mantenimiento. Esta es la única forma de acceder a algunos de los componentes internos en caso de que surja un problema. Además del tubo de chorro y otras tuberías de ventilación, algunos trenes cuentan con la cabecera de un elemento conocido como supercalentador, que convierte el vapor húmedo en vapor seco para una mejor propulsión y eficiencia. El vapor seco se expande más fácilmente que el vapor húmedo, por lo que las propiedades de propulsión son mucho mayores; El sobrecalentador utiliza una serie de cabezales y tuberías para realizar la conversión, haciendo que el proceso general de producción de vapor sea más eficiente. A menudo, cuando es necesario el mantenimiento del sobrecalentador, se accede a él a través de la caja de humo. La acumulación de cenizas puede afectar la eficiencia de todos los componentes dentro de la caja, por lo que a veces es necesario limpiarla para mejorar la función.