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1気筒（単気筒）
蒸気機関車の黎明期に存在した。
また、1857年、ニールソンが1気筒の小型機を製造し、多くがスコットランドの炭鉱や製鉄所で使用された。
2気筒
ごく一般的な方式である。
2組の気筒（シリンダ）があるため、より円滑な動作が可能である。
ロッドが死点に位置して、起動不能となるのを防ぐため、左右の位相は90°ずらされている。
日本の国有鉄道においては右側先行が原則であったが、9600形など左側先行の例外も少数ながら存在した。
ギアードロコではV形配置のものも見られる。
3気筒・4気筒
国鉄ではC52・C53が3気筒である。
頻繁な点検や注油などを要する複雑な弁装置を車輪間に設置するのを回避する目的で、左右の弁装置の作用を合成、あるいはロッカーアームなどで位相変換して車輪間のシリンダーへの蒸気圧供給を制御させる、特別な弁装置を搭載するケースが多い。
そのため動軸を複雑かつ工作精度の維持の難しいクランク軸とする必要があるなど、概して2気筒機関車に比べ構造が複雑で整備性が悪い。
特に狭軌の日本では運用に労が多く、設計の欠陥も手伝ってC53で保守に特に難渋したことから、以後の制式機では採用されなかった。
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