Une chaudière de locomotive est la partie centrale du moteur de tout train de locomotive à vapeur. Des chaudières similaires à la chaudière de la locomotive, également appelée chaudière à tubes de fumée, peuvent alimenter d’autres navires, y compris des navires. La chaudière à tubes de fumée, cependant, est le plus souvent identifiée aux locomotives à vapeur, utilisées dans le monde entier depuis le début du XIXe siècle. Les locomotives à vapeur sont encore utilisées au 19e siècle, souvent pour des voyages historiques ou de nouveauté, malgré l’émergence de moteurs de locomotives diesel et électriques plus modernes.
Les moteurs à vapeur ont été développés pour la première fois à la fin des années 1700 et au début des années 1800. Le principe de la vapeur est que la vapeur d’eau chauffée est une forme de gaz sous pression. Sûrement et correctement dirigé, ce gaz peut générer des niveaux massifs d’énergie. Une locomotive à vapeur utilise cette énergie pour déplacer un train sur de longues distances à grande vitesse. La chaudière de la locomotive est la partie la plus importante du processus, créant la vapeur et la dirigeant pour alimenter les roues de la locomotive.
Ce type de chaudière se compose d’une série de réservoirs et de tubes connectés conçus pour fonctionner à des températures extrêmement élevées. Un réservoir accessible appelé chambre de combustion contient le combustible brûlant, généralement du charbon. Bien que n’importe quel matériau combustible puisse être utilisé, le charbon est le combustible le plus efficace pour ce type de moteur. Le combustible épuisé tombe à travers une grille au fond de la chambre de combustion sous forme de cendres pour une élimination ultérieure. La chaleur de la chambre de combustion se déplace à travers une série de petits et grands tubes jusqu’à l’avant de la chaudière. Ces tubes sont appelés conduits de fumée ou tubes de fumée, d’où le nom de la chaudière à tubes de fumée.
Les tubes à feu traversent un réservoir central rempli d’eau et la chaleur des tubes convertit l’eau en vapeur. Dans certaines versions de la chaudière de la locomotive, cette vapeur est à nouveau chauffée, ce qui en fait de la vapeur surchauffée, qui est plus sûre et plus efficace que la vapeur ordinaire. Dans la nature, cette vapeur s’échapperait rapidement et violemment, mais la chaudière de la locomotive est conçue pour la contenir en toute sécurité et la diriger vers les cylindres et les pistons du moteur de la locomotive. Ceux-ci, à leur tour, déplacent les tiges d’attelage de la locomotive, qui sont reliées aux roues motrices et mettent le train en mouvement.
Ce processus compliqué et potentiellement dangereux a été perfectionné lorsque les locomotives à vapeur étaient le principal moyen de transport terrestre. Bien entretenue, une chaudière de locomotive durera des décennies, et de nombreuses locomotives à vapeur du début du 20e siècle sont encore en service. La locomotive à vapeur a joué un rôle clé dans des dizaines de films, du classique muet de Buster Keaton de 1927 Le général à la comédie de voyage dans le temps des années 1990 Retour vers le futur, partie III.