在过去很长的时间里,火车都是以蒸汽机作为动力,机车头安装有锅炉,通过燃烧燃料(多为煤炭)加热锅炉内的水,从而产生驱动所需的蒸汽,不过世界上还存在另一种不烧火的蒸汽机车,比如波兰的1U无火蒸汽机车。
常规的火车头要么是蒸汽机动力、内燃机动力,或者是电机驱动,它们有各自的优缺点,其中蒸汽机动力最明显的缺陷就是有大量明火或高热的烟尘,在普通情况下使用并没有多大问题,但在炼油厂、化工厂等危险地区工作就必须考虑安全性。
上世纪50年代,针对前文提到的问题,波兰机车车辆工业中央设计办公室开发了一种特殊的工业用无火蒸汽机车,也就是1U,专门用来在有高火灾隐患的工业环境工作,从1956年开始,波兰总共生产了35台,据说最长寿的一直使用到2000年。
1U的动力原理仍然和常规蒸汽机车一样,不同的是它的蒸汽供应方式。
机车长8.6米,在机头有一只巨大的加压储存罐,机车需要在相对安全的锅炉房内补充高压蒸汽和一点热水,通常情况下传统的工业区都会有锅炉房,所以这一点并不麻烦,还能降低使用成本。
机车头的蒸汽储存罐总容量为14立方米,可承受的压力为1.5MPa,罐子用玻璃棉和类似于保温瓶的双层结构降低热量散失,一次加注需要大约半个小时,机车在加满蒸汽的情况下可以不间断的持续工作3小时,最长工作时间约6小时,当然这只是理论上,实际上机车头需要承担负荷,移动的速度有快有慢,蒸汽的消耗速度比理论上要快一些。
作为一种工厂内使用的车辆,1U与常规的机车头还是有很大区别的,例如它比较短,采用两轴结构,轴距2.5米,这允许它在半径60米的弯道上通过,远小于商业铁路的标准。
这种车头的缺陷也很明显,那就是它的蒸汽压力越用越低,蒸汽机所能输出的力量只有300马力,机车头最大速度只有30千米/小时,在牵引能力、行驶距离上都无法和常规蒸汽机车相比,只适合小范围的内部使用。
这些1U无火蒸汽机车分散到波兰各地的工业区使用,不过其中一些使用年限并不长,波兰工业从70年代起就开始用内燃机车取代1U,有少量使用到2000年左右,有几辆作为博物馆藏品留存下来。
不过波兰也并非只有这一种无火蒸汽机车,它本身也没有多少技术含量,有一些常规工业用的蒸汽机车被改装成无火蒸汽机车。