国鉄C53形蒸気機関車
C53形は予期通りの性能を発揮したので97両量産され、東海道本線・山陽本線において特急・急行列車牽引用の主力として運用された。設計主任は伊東三枝(国鉄DC11形ディーゼル機関車設計製造監督)。
しかし、構造が複雑で部品点数が多いため整備検修側からは嫌われた。前述の通り設計そのものもシリンダー周りを担当した島秀雄をはじめとして3シリンダー機構の理解が不十分であり、軽量化を重視しすぎたことで枠の剛性不足による亀裂多発、連動テコの変形による第3シリンダーの動作不良頻発と起動不能などといった重大なトラブルの原因となった。なお、台枠の亀裂多発はLNER A1形・A3形蒸気機関車でも軽量のために穴を設けたことで問題化していた。第3シリンダーの動作不良頻発は米国でも納品直後に発生しており、起動不能はオリジナル設計でも発生すると羅須地人鉄道協会の持つグレズリー式機関車で判明している。本家であるLNERは、様々な欠陥を持つグレズリー式機関車に乗務させる人員を1人1人選別して1台の機関車に専属させる運用で対処したが、当時の鉄道省は1台の機関車に乗員を専属させずに運転が可能な体制に移行しつつあり、旧態依然としたLNERのやり方と相性が悪かった。
完成後の11月24日には鷹取工場構内で公式試運転を実施し、同年12月1日から1937年7月1日のダイヤ改正で梅小路機関区のC53が特急運用から撤退するまでの間上り「燕」の神戸 - 名古屋間(明石操車場 - 神戸間の回送列車も牽引)、下り「富士」の名古屋 - 大阪間を担当したほか機関車回送を兼ねて急行17列車の京都 - 神戸間や普通列車も牽引した。
1935年(昭和10年)6月には東海道本線の原 - 鈴川(現・吉原)間でC53 43と通常型のC53 55を使った性能試験を実施、この試験成績が良好だったため、C53を全車流線型に改造するため改造費1両3000円を計上、昭和10年度として10両改造することが内定した が実現しなかった。「燕」の客車も展望車の後部を流線形にし、貫通幌を車体幅一杯まで2400ミリ広げるなどして空気抵抗を3割減らす改造に着手するという計画が報道された が、これも実現していない。
運転室内は幌で覆われているため室内の騒音は軽減されたが、その反面、熱がこもり、室内温度が高温になりやすかった。また整備点検には他のC53形よりも約180%多くの時間を要したという。特急運用から外れた直後には炭水車上部のカバーを撤去、戦時中には車体下部のカバーも撤去され、開閉に手間を要した煙室扉にはジャッキを取り付けた。
側面
後部、テンダーに給水中
元々C52を使用時、煙室の蓋を開けて清掃中にシンダがグレズリー式弁装置に入る問題が発生したのでそれを防ぐために前デッキに鉄製のエプロンを追加で取り付けていたが、本形式は最初からこれ対策にこの鉄エプロンが正面だけでなく側面まで覆っていた、しかしこれは整備上の不便から短期間で撤去され前面のみとなり、こちらが標準スタイルになっている。運用開始直後、勾配区間の走行時やブレーキ時に蒸気溜内部に水が入る問題が起こったため蒸気ドーム内部に通風管を設けたが、C53 93は試験的に蒸気ドーム高さを増した上でドーム自体の位置を後方に移す改造を行った。
第二動輪のクランク軸は当初動軸一体の鍛造品であったが強度や工作上の観点から組立式に変更、ピストン体やクロスヘッド、内側滑り棒といった箇所も強度の問題から順次改造された。