蒸汽機車是利用蒸汽機，把燃料（一般用煤）的化學能變成熱能，再變成機械能，而使機車運行的一種火車機車。1814年，英國人史蒂芬孫發明了第一台蒸汽機車，從此開始，人類加快了進入工業時代的腳步，蒸汽機車成為這個時代文化和社會進步的重要標志和關鍵工具。
今天是1722年5月21日，我們的蒸汽機火車研發成功，馬上將會在試驗鐵路上試跑。這是歷史的大跨越、人類的大進步，因為大家的努力，中華人民開始了新的成長，就是它的出現，世界不用在等到1814年了。不用在麻煩史蒂芬孫先生的辛苦發明了，當然我們的成功離不開他老人家的發明，現在大家準備各就位，半個時辰後，火車啟動試行。——交通部長朱兜兜
上面的話是朱兜兜在試驗火車前說的，此話雖然讓人們听得莫名其妙，卻還是在大清報上刊登了出來，頭版頭條公布于世。隨著火車試跑成功，圖片被大清報宣傳開後，大清各地都談論起此事，為此朱兜兜又火了一把。
在1722年年初的時候，清華聯盟蒸汽機研究辦公室，就研究出了蒸汽機車，就是火車的初始版本。只是蒸汽機車不像是汽車，可以用四輪來驅當腳力，因為體積重量的原因，必須要鐵軌來鋪墊。一般以為鐵軌就是鐵條，那就大錯特錯了。起先朱兜兜也是這麼認為的，所以命令人隨便做了些大鐵棍。經過多次的實驗，發現用鐵鈷做軌枕就是不行，無論這麼實驗都是失敗。♀
鐵路軌道，簡稱路軌、鐵軌、軌道等。用于鐵路上，並與轉轍器合作。令火車無需轉向便能行走。軌道通常由兩條平行的鋼軌組成。鋼軌固定放在軌枕上，軌枕之下為路碴。以鋼鐵制成的路軌，可以比其它物料承受更大的重量。軌枕亦稱枕木，或路枕，功用是把鋼軌的重量分開散布，和保持路軌固定。維持路軌的軌距。一般而言，軌道的底部為石礫鋪成的路碴。路碴亦稱道碴、碎石或道床，是為軌道提供彈性及排水功能。鐵軌也可以鋪在混凝土築成的基座上（在橋上就相當常見），甚至嵌在混凝土里。
根據歷史記載，板式軌道是最早期的路軌使用法，用很薄的鐵片釘在木制的路軌上制成。但這種路軌的承重能力很低，所以雖然建造的成本很低，但長遠來說並不劃算。這種軌道雖然比較簡單，但是朱兜兜比較喜歡另外一種。那是後現代的廣泛使用的工字鐵軌。
後現代使用的鋼軌切面成」工」字形，分為與車輪接觸的軌頭、中間的軌腰及底部的軌底。不同的路線對鋼軌的強度、穩定性及耐磨性都有不同的要求。因此鋼軌亦有不同的規格。一條路線上應該選擇使用那一種，需要考慮經濟及技術等因素。
可惜的是工字鐵軌太難煉制，煉鋼技術還不能大肆的煉制出此種鋼軌。雖然不能大批量的鐵軌及時燒練生產，可是用來當做實驗軌道還是綽綽有余的。鐵軌出來後，把鋼軌連接成軌道的方法有多種。
最傳統的做法會把二十米左右一截的鋼軌固定在軌枕之上，各截鋼軌之間有接頭(亦稱接縫)。英國的習慣，兩條路軌會在相同的地方有接頭。但美國則會放在不同的地方。接頭使用魚尾板接合，它是一塊約六十厘米長的鋼板。兩端有四或六口鋼栓，用來扣在鋼軌上的小洞。
鋼軌之間特地留有間隙，約為6mm寬，稱為伸縮接縫。鋼軌讓魚尾板上鋼栓通過的小洞是橢圓形的，這樣鋼軌就可以在炎熱的天氣下有膨脹的空間。這對鋼軌是非常重要的︰如果沒有膨脹的空間，每當溫度改變一度。鋼軌就需要承受1.6噸的壓力或拉力。如果一個地方每年最高及最低溫度相差三十度，這力可以達到五十噸。一條鋼軌可能會因而變得歪歪斜斜，影響行車安全。
要想煉制出後世那般鐵軌是不可能的，最起碼眼下的世界還沒有如此技術。要知道鋼軌是用高錳鋼制成的。錳鋼的脾氣十分古怪而有趣︰如果在鋼中加入2－3%的錳，那麼所制得的低錳鋼脆得就像玻璃一樣。一敲就碎。然而，如果加入>13%的錳，制成高錳鋼，那麼它就變得既堅硬又富有韌性。
所以人們用錳鋼來制造耐磨的機器零件和鐵軌、橋梁等。還有，在鋼軌的上部，也就是和車輪接觸的那一層，又是加入了另一種金屬－－銦，它的加入，使鋼軌上部分在保證硬度的情況下，更具有一些韌性，這對火車的車輪很重要，它和「輪箍」接觸、踫撞的時候，會有一定彈性，保證了火車的安全運行。
北京城外的東營鎮，鎮外有一片荒野土地，中午陽光高照，一群穿著制服的工人在挖土埋石。他們是交通部治下建築隊的，此時來此是為了鋪設鐵路。朱兜兜打算在此修造一段三里地的鐵路，作為實驗火車跑動的實驗路。先挖出一條溝道，將石礫鋪成的路碴，而後將枕木鋪上，最後將鐵軌落成。
汽機車由鍋爐、汽機、車架和走行部以及煤水車等組成。鍋爐，燃燒燃料和產生蒸汽的部件，包括火箱、鍋胴和煙箱三部分。火箱由內火箱和外火箱兩部分組成，內火箱底部是爐床，爐床下部有存放爐灰的灰箱。在鍋胴內排列著不同數目的大煙管和小煙管，大煙管內套有使蒸汽干燥和加熱的過熱管。
在內外火箱之間和鍋胴內貯有鍋爐用水，鍋水覆沒內火箱頂板和大小煙管，在鍋水蒸發面上形成蒸汽空間。煙箱位于鍋胴前部，內有煙筒、乏氣噴口、反射板和火星網等通風裝置。燃料投入爐床，在火箱內與從灰箱風門進入的空氣混合燃燒產生熱能，熱能通過內火箱板和大小煙管，傳遞給周圍的鍋水和過熱管中的蒸汽，煙氣進入煙箱，通過煙筒排出。高壓高溫蒸汽由鍋爐最高處的蒸汽包經調整閥、干燥管、過熱管和主蒸汽管等蒸汽通路進入汽機。
汽機是零件最多的部位，也是最為麻煩的一處，如果零件出現錯分，就得仔細檢查調換。將蒸汽的熱能轉變為機械能的部件。汽機連同機械部分包括汽室、汽缸、活塞（又稱韝鞁）、十字頭、搖桿、連桿、閥動裝置等部件。
閥動裝置是支配汽閥與活塞協調動作的配汽機構，用于調節進入汽缸的蒸汽量和實現機車的前進或後退。鍋爐發生的高壓高溫過熱蒸汽進入汽室後，通過閥動裝置的配汽作用，進入汽缸，在汽缸內膨脹作功，推動活塞時，機械能經活塞桿、十字頭、搖桿等機械部件傳遞給主動輪，再經連桿傳遞給其他動輪，通過輪軌接觸，牽引列車。
在試運行蒸汽機車這日，大清報來了四名專業記者，副社長唐順帶隊，已經是高級記者的唐子杰隨行。而周若倩、福月兒格格、小光頭、白元等人，以及交通部的高層，包括了交警局局長杜汶澤親自帶人來此護駕，說是保護朱兜兜的安全。還有新學辦的高層，以及一些親信大臣都來此湊熱鬧，為朱兜兜來捧場。
在試車之前，朱兜兜站在高台上講了一些話，隨後便命令開火行車。開車的是總指導師松勁風，還有他的兩個徒弟，在一聲轟隆的汽笛聲中，火車頭冒著濃烈的黑煙啟動了。松勁風在駕駛室喊道︰「加三捅水，還有四斤黑煤。」
蒸汽機車速遞雖然不是很快，但是它行動了，這就是新歷史的標志。在眾人的叫喊聲中，火車頭威風凜凜的跑完了鐵軌路，大清報的記者們不停著揮舞手中筆桿子，為這一刻而喝彩。他們要用筆桿子將心中的話說出來，讓全國民眾都看見這一刻。
2014年3月19號，北京大柵欄一家四合院中，一位小孩子正在陪爺爺收拾老舊東西。帶著眼鏡的老爺爺，由木盒子中拿出一張泛黃殘疾的老報紙。報紙的右上角寫著三個大字，大清報。而這報紙上的頭條新聞就是火車的誕生，以及新修京津鐵路的消息，沒錯，在火車頭試跑成功後，朱兜兜當場宣布修建京津鐵路。(未完待續……)
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