Lokomotif demir raylar üzerinde vagonları hareket ettiren büyük makinadır. Yapı ve çalışma şekillerine göre çeşitli lokomotifler vardır. İlk Buharlı Lokomotif Richard Trevithick adlı mühendis tarafında yapıldı ve 6 şubat 1804 tarihinde Galler’de Merthyt Tydfil yakılarında Pennydarren demir yolunda denendi. Ağırlığı 10 ton olup, saatte 8 km hız yapabiliyordu.
1829 yılında İngiliz Stephenson, oğlu ile birlikte “Rocket” isimli lokomotifi yaptılar. Dört ton ağırlığındaki lokomotif, saatte 21,5 km hızla zamanın en iyi lokomotifi seçildi. Gücü 20 beygir gücünde idi. Yine İngiliz yapısı “Stourbridge Lion” 1829 yılında Amerika’ya götürüldü. 1830 yılında, önce “Tom Thumb” isimli küçük lokomotif, daha sonra “Best Friend of Charleston” isimli lokomotifler yapıldı. İngiliz yapısı “Jon Bull” isimli lokomotif Amerika’da meşhur oldu. 1850’li yıllarda, 4-4-0 tipi lokomotifler Amerika’da üretildi.
1893 yılında İsveçli Anotole Mallet, bir model geliştirdi. Mallet modeli 1904 yılında Amerika’da uygulanmaya başlandı. Günümüzün birçok büyük buharlı lokomotifleri, bu model geliştirilerek yapılmıştır. Bugün kullanılan birkaç lokomotif tipinin isimleri şunlardır: Atlantic, Pasific, Mikado, Mogul, Mountain Northern, Hudson. Her tip lokomotif, Whyte sistemi ile rakamlarla ifade edilir. Bu sisteme
göre tipi anlatan üç rakamdan ortadaki, çekme motoruna bağlı tekerleklerin sayısını; sol kenardaki rakam, yön tekerlekleri sayısını; sağ kenardaki rakam arkadaki izleyici tekerlek sayısını gösterir. Hudson tipi lokomotifleri 4-6-4 tipindedirler. Buharlı lokomotifler, yük ve yolcu taşımacılığında kullanılırlar. Ağırlıkları yaklaşık 200-350 ton arasındadır.
Elektrikli lokomotifler, 1851’de ilk defa Amerika’da yapıldı. 1895’de işletmeye açıldı. Bir merkez jeneratöründen sağlanan elektrikle çalışırlar. Elektrik aktarma işi ray boyunca yerleştirilen bir havai hattan veya üçüncü bir raydan alınır. Havaî hattan alınırken lokomotifin üzerindeki pentagraf adı verilen âletle, raydan ise iletken bir fırça ile alınır. Alınan elektrik, tek fazlı AC olup, redresörlerle DC akımına çevrilerek lokomotifin çekme motorlarını çalıştırır. Düzeltici olarak İgnitron düzelticiler kullanılır.
Dizel tahrikli elektrikli lokomotifler, ilk defa 1896 yılında İngiltere’de, 1897 yılında Almanya’da yapıldı. 1913 yılında İsveç’te kullanıldı. Amerika’da 1934 yılında yolcu taşımacılığında, 1946 yılında da yük taşımacılığında kullanılmaya başlandı.
Gaz türbinli lokomotifler, İlk defa 1948 yılında yük taşımacılığında kullanıldı. Daha sonra 1958 yılında iki birimi birlikte yolcu taşımacılığına açıldı. Gücü 8300 hp’ye ulaştı. Binlerce tonluk yükü saatte 100 km’den fazla hızla çekebilecek güce sahiptir.
Teknik bakımından ileri ülkelerde gerek dizel, gerekse elektrikli lokomotiflerin geliştirilmesi için büyük çaba harcanmaktadır. Saatte 400 km hız yapan elektrikli trenler yapılmıştır. Trenlerde hızı, lokomotifi ve demir yollarının düzgünlüğü berâber arttırır. İngilizlerin APT hızlı trenleri, saatte 250 km hız yaparlar. Japonların Tokyo’dan kuzeye doğru sefer yapan güçlü elektrik motorlarına sahip trenleri
saatte 260 km hız yapmaktadır. Bu trenlere kurşun trenler (bullet trains) denmektedir. Fransızların jet motorları kullanarak yaptıkları Aerotrain hava yastıklı ray sistemine sâhib olup, tecrübe esnasında saatte 400 km hız yapmıştır. ABD’de Montrail sistemi çalışmaları devam etmektedir. Tekerleksiz, hava yastıklı ve süper iletken (sıfır dirençi iletken) kullanılarak yapılan özel motorlarda Montrail trenlerinin saatte 800 km hız yapabileceği hesaplanmıştır.
1829 yılında İngiliz Stephenson, oğlu ile birlikte “Rocket” isimli lokomotifi yaptılar. Dört ton ağırlığındaki lokomotif, saatte 21,5 km hızla zamanın en iyi lokomotifi seçildi. Gücü 20 beygir gücünde idi. Yine İngiliz yapısı “Stourbridge Lion” 1829 yılında Amerika’ya götürüldü. 1830 yılında, önce “Tom Thumb” isimli küçük lokomotif, daha sonra “Best Friend of Charleston” isimli lokomotifler yapıldı. İngiliz yapısı “Jon Bull” isimli lokomotif Amerika’da meşhur oldu. 1850’li yıllarda, 4-4-0 tipi lokomotifler Amerika’da üretildi.
1893 yılında İsveçli Anotole Mallet, bir model geliştirdi. Mallet modeli 1904 yılında Amerika’da uygulanmaya başlandı. Günümüzün birçok büyük buharlı lokomotifleri, bu model geliştirilerek yapılmıştır. Bugün kullanılan birkaç lokomotif tipinin isimleri şunlardır: Atlantic, Pasific, Mikado, Mogul, Mountain Northern, Hudson. Her tip lokomotif, Whyte sistemi ile rakamlarla ifade edilir. Bu sisteme
göre tipi anlatan üç rakamdan ortadaki, çekme motoruna bağlı tekerleklerin sayısını; sol kenardaki rakam, yön tekerlekleri sayısını; sağ kenardaki rakam arkadaki izleyici tekerlek sayısını gösterir. Hudson tipi lokomotifleri 4-6-4 tipindedirler. Buharlı lokomotifler, yük ve yolcu taşımacılığında kullanılırlar. Ağırlıkları yaklaşık 200-350 ton arasındadır.
Elektrikli lokomotifler, 1851’de ilk defa Amerika’da yapıldı. 1895’de işletmeye açıldı. Bir merkez jeneratöründen sağlanan elektrikle çalışırlar. Elektrik aktarma işi ray boyunca yerleştirilen bir havai hattan veya üçüncü bir raydan alınır. Havaî hattan alınırken lokomotifin üzerindeki pentagraf adı verilen âletle, raydan ise iletken bir fırça ile alınır. Alınan elektrik, tek fazlı AC olup, redresörlerle DC akımına çevrilerek lokomotifin çekme motorlarını çalıştırır. Düzeltici olarak İgnitron düzelticiler kullanılır.
Dizel tahrikli elektrikli lokomotifler, ilk defa 1896 yılında İngiltere’de, 1897 yılında Almanya’da yapıldı. 1913 yılında İsveç’te kullanıldı. Amerika’da 1934 yılında yolcu taşımacılığında, 1946 yılında da yük taşımacılığında kullanılmaya başlandı.
Gaz türbinli lokomotifler, İlk defa 1948 yılında yük taşımacılığında kullanıldı. Daha sonra 1958 yılında iki birimi birlikte yolcu taşımacılığına açıldı. Gücü 8300 hp’ye ulaştı. Binlerce tonluk yükü saatte 100 km’den fazla hızla çekebilecek güce sahiptir.
Teknik bakımından ileri ülkelerde gerek dizel, gerekse elektrikli lokomotiflerin geliştirilmesi için büyük çaba harcanmaktadır. Saatte 400 km hız yapan elektrikli trenler yapılmıştır. Trenlerde hızı, lokomotifi ve demir yollarının düzgünlüğü berâber arttırır. İngilizlerin APT hızlı trenleri, saatte 250 km hız yaparlar. Japonların Tokyo’dan kuzeye doğru sefer yapan güçlü elektrik motorlarına sahip trenleri
saatte 260 km hız yapmaktadır. Bu trenlere kurşun trenler (bullet trains) denmektedir. Fransızların jet motorları kullanarak yaptıkları Aerotrain hava yastıklı ray sistemine sâhib olup, tecrübe esnasında saatte 400 km hız yapmıştır. ABD’de Montrail sistemi çalışmaları devam etmektedir. Tekerleksiz, hava yastıklı ve süper iletken (sıfır dirençi iletken) kullanılarak yapılan özel motorlarda Montrail trenlerinin saatte 800 km hız yapabileceği hesaplanmıştır.