饱和式蒸汽机车

蒸汽火车是利用炭火加热锅炉，产生高温的水蒸气推动活塞，带动车轮使机车前进。所以水蒸气的膨胀力,便关系到蒸汽机车推进的能力。

一般而言,锅炉的水烧开了以后，蒸汽不停地涌出。这时火箱的火仍持续加热，会使锅炉的压力持续上升，直到锅炉的水和水蒸气达到平衡为止。这时的水蒸气称为饱和水蒸汽。

饱和水蒸气的压力与温度有关，温度愈高压力愈大。例如温度99.1℃时压力仅有1公斤/平方公分，若加热至200.4时压力就高达16公斤/平方公分。这种依赖饱和水蒸气推进的火车，称为饱和蒸汽机车。

饱和式蒸汽机车最大的缺点是必须维持锅炉的温度, 水蒸气才能维持其膨胀力。一旦温度降低，饱和水蒸气立刻冷凝成水，压力立即降低。然而不可能将锅炉加热热水至200℃以达饱和极限，十分耗费燃料。实际上饱和式蒸汽机车最多仅达11.3公斤/平方公分，温度181.2℃已经十分不容易了。

为了解决这个问题,提高蒸汽压力，所以发明改良的过热式水蒸气。它的原理是将水蒸气和完全分离，维持原有的压力再加热，使温度超过原有的饱和温度而获得更高的膨胀力。这种再加热的蒸气称为干蒸气，膨胀力极强，而且干燥富流动性。机车仅须利用过热管去烤干水蒸气，便可使压力大幅回升，不但经济又有效率。

过热式蒸气机车的压力可达16公斤/平方公分，过热温度超过400℃以上, 蒸汽机车的推力大幅增强。