蒸気機関車
車体前部にボイラーから独立した1組の走り装置を備え、運転台下部には無動力のボギー台車を備える。
ピストンの往復運動をロッドで直接的に動輪に伝達する方式。シリンダーとメインロッドと動輪そのものがレシプロエンジンを構成するが、通常はレシプロという用語を用いない。ほとんどの蒸気機関車がこの方式を採用している。
ドイツのJ.A.マッファイ社により、1851年のゼメリング・コンテストのために考案された方式。
もっとも日本のC53形はこの機構に対する十分な理解のないままに設計が行われた結果、発車時のロッドの位置によっては発車不能になることがあり、問題視された。
これに対し、標準軌間を採用する各国、特にフランス・イギリスの2か国では、燃費の改善や強力化の手段として3・4気筒機が積極的に導入されている。
ドイツは帝国統一以前はバイエルンなどの南部で複式3~4気筒式も使用されていたが、統一後は過熱器の発明もあって単式2気筒の方が整備性に良いと一時はこれのみを製造していた時期もあったが、時速160kmを超えるような高速になると振動が大きくなる(アメリカはこれをレシプロマスの軽量化とハンマーブローに耐える頑丈な軌条を設けることで防いでいた。)ので単式のまま3気筒の1930年代後半に製造しているが、二次大戦と重なったためそれほど多くは製造されてない(01型が55両、03型が60両。)。
3気筒と4気筒それぞれのメリットとデメリットは、4気筒は外側シリンダーと対にできるので小型のレバーを使って外側のバルブで内側を駆動できバルブギアを2気筒と同じ2つで済ませられるが、機関車の出力が上がるとクランク車軸がゆがみやすくなる(車軸にクランクが2つあり強度が落ちる)というものがあり、大馬力高速運転には3気筒の方がクランクウェブの厚みが取れ(フランスのシャプロンの計算では4気筒が1000馬力×4付近が上限、3気筒は2000馬力×3ぐらいまで可能性があるした。
側面に斜めに傾斜したシリンダーから中央の伝達軸を駆動する。
単式に対して、一度使用した蒸気を、もう一度別のシリンダに送り込んで再使用するのが複式である。一度使用した蒸気は圧力が下がるので、1次側(高圧)のシリンダより2次側(低圧)のシリンダの方が径が大きくなる。スイス人のアナトール・マレーが1874年に特許を取得し、1876年に実用化に成功した。
複式には種々の方式があり、左右のシリンダをそれぞれ高圧・低圧とした2シリンダ式、フレーム外部と内部に高圧と低圧のシリンダー(どちらがどちらになるかは車両による)3・4シリンダ式、左右のシリンダそれぞれに高圧・低圧のシリンダを装備した4シリンダ式、高圧・低圧の2組の走り装置を有するマレー式(後述)などがある。日本においては、山陽鉄道が4シリンダ複式(ボークレイン複式)を積極的に導入したほか、明治時代末期に国有鉄道がマレー式を一時大量輸入した程度で、他にはほとんど普及しなかったが、1893年に官設鉄道神戸工場で製作された国産第1号機関車(860形)が2シリンダ複式(ワースデル複式)であったのは特筆される。
フランス国鉄141R形蒸気機関車
フランス国鉄242A1型蒸気機関車
フランス国鉄160A1型蒸気機関車
フランス国鉄240P型蒸気機関車
フランス国鉄241P型蒸気機関車
フランス国鉄232U型蒸気機関車