Mallet Meyer Fairlie Garratt
Articulated steam locomotive 四種關節型蒸汽機車
本文取材自 世界的蒸汽火車 交通科學技術博物館 數位資料庫
當蒸汽火車面對複雜的地形，牽引列車翻山越嶺，為了增加牽引力，就是將火車的動輪數增加，以克服地形問題。然而火車的動輪數增加，卻會限制了過彎能力，尤其是窄軌體系，曲線半徑小影響最大。
於是把蒸汽火車動輪，拆成兩組轉向架，可以左右活動適應地形，有4個汽缸分成一前一後。如此，Articulated steam locomotive type關節式的蒸汽機車就應運而生，優點就是好轉彎。關節型蒸汽機車，基本上可以分成Mallet、Meyer、Fairlie、Garratt四種。
Mallet Meyer Fairlie Garratt四種關節型蒸汽機車的結構比較。
關節式的蒸汽機車的比較。
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locomotive type |
鍋爐數目 |
水箱數目 |
動輪轉向架 |
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Fairlie |
2 |
2 |
汽缸背對 |
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Meyer |
1 |
1 |
汽缸相對 |
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Mallet |
1 |
1 |
汽缸同向 |
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Garratt |
1 |
2 |
汽缸反向 |
詳細介紹的網頁
首先Fairlie是兩台蒸汽機車背對相連，形成類似連體嬰的形狀，最大的好處是火車抵達終點，即使沒有轉車台，也沒有需要轉向的問題。其次是Mallet蒸汽機車，就是把火車延長加大，把蒸汽火車動輪，拆成兩組轉向架，可以適應地形活動，是關節的蒸汽機車最實用與普遍的形式。
不過，Mallet蒸汽機車其實有兩種，不少是使用一氣到底的單式汽缸(UIC:h4)，也有使用熱氣再循環的複式汽缸(UIC:h4v)，前者的兩個汽缸會一樣大，後者的兩個汽缸會一大一小。不過Meyer蒸汽機車，就是使用一氣到底的單式汽缸(UIC:h4)，某個程度上，可以將Meyer蒸汽機車，當成Mallet蒸汽機車的技術簡化版。
最後，體型最龐大的關節型蒸汽機車，就是Garratt蒸汽機車，這種火車多了一組水箱，一前一後，用動力轉向架帶動，續航力可以大幅度增加，是它最大的優點。Garratt蒸汽機車大多用在於沿線缺乏水補給的山地鐵路，如非洲沙漠與澳大利亞山區，當地水質不佳，也會使用Garratt蒸汽機車。
目前全世界最大的蒸汽機車是Big Boy，重量高達350噸，加上煤水車，總重量548公噸為世界第一，車軸配置4-8-8-4是Mallet蒸汽機車大小的極致。最大等級的Garratt 蒸汽機車，是澳洲新南威爾斯省的AD60，重量高達264公噸，車軸配置4-8-4+4-8-4，是Garratt蒸汽機車大小的極致。
Fairlie 關節型蒸汽機車。原創者英國工程師，Robert Francis Fairlie (1830-1885)
Mallet 關節型蒸汽機車。原創者瑞士工程師，Jules T. Anatole Mallet (1837 – 1919) (原圖 Challenger Mallet 維基百科)
Meyer 關節型蒸汽機車。原創者法國工程師，Jean-Jacques Meyer (1804-1877)
Garratt 關節型蒸汽機車。原創者英國工程師，Herbert William Garratt (1864 – 1913)