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蒸気機関車の分類に関するホワイトの表記法では、0-4-0は最も単純なタイプの1つを表し、2つの車軸と4つの連結された車輪を持ち、それらすべてが駆動される。初期の4連結機関車の車輪は1つの歯車で接続されていたが、1825年以降は通常、連結棒で車輪が接続され、1つの駆動セットを形成するようになった。
0-4-0Tという表記は、この車輪配置のタンク機関車を示しており、水と燃料は付属の炭水車ではなく、機関車本体に搭載されている。
イギリスでは、車輪配置のホワイト表記法は、サイドロッド連結式駆動輪を備えた電気機関車やディーゼル電気機関車の分類にもよく使われていた。[ 1 ]
ヨーロッパで使用されているUIC分類、そして近年では簡略化された形でアメリカでも使用されている分類では、車軸がサイドロッドまたはギアで接続されている場合は0-4-0はB（ドイツおよびイタリア）に分類され、車軸のモーター駆動とは独立している場合は020（フランス）に分類されます。電気機関車およびディーゼル電気機関車に対するUICのBo分類は、車軸が独立してモーター駆動されていることを示しており、これはホワイト表記では0-2-2-0となります。
0-4-0 型機関車は、タンク機関車としてもテンダー機関車としても製造されました。前者はヨーロッパでより一般的で、後者は米国でより一般的でしたが、工場入換機関車のように全長が問題となるような非常に狭い状況では例外でした。最も初期の 0-4-0 型機関車はテンダー機関車で、1802 年頃には既に登場していました。0-4-0 型タンク機関車は1850 年代初頭に導入されました。この形式は多くの場所で非常に有用であることが判明したため、1 世紀以上にわたって製造され続け、蒸気機関車の時代が終わるまで存在しました。
リチャード・トレヴィシックのコールブルックデール(1802 年)、ペン・イ・ダレン(1804 年)、ニューカッスル(1805 年) の機関車は 0-4-0 型でしたが、これらの機関車の場合、車輪は単一の歯車で接続されていました。連結棒を使用した最初の 0-4-0 型機関車は、 1825 年にロバート・スティーヴンソン社がストックトン・アンド・ダーリントン鉄道向けに製造したロコモーション No. 1でした。スティーヴンソンは1828 年にランカシャー・ウィッチも製造し、ティモシー・ハックワースは1829 年にレインヒル・トライアルで走行したサン・パレイユを製造しました。後者の 2 台の機関車は後にボルトン・アンド・リー鉄道で使用されました。
4輪構成、つまり全ての車輪が駆動輪である構成は、機関車の全質量を牽引力に利用するものの、高速走行時に本質的に不安定になる。そのため、この形式は主に入換機関車（英国ではシャント機関車とも呼ばれる）に用いられた。安定性に欠けるため、このタイプのテンダー機関車は英国ではわずか数十年しか製造されなかった。米国ではより長期間製造された。
通常の車軸荷重制限内では、0-4-0型機関車の牽引力は大きな荷物を運ぶには不十分だった。そのため、1900年までには、より複雑な車輪配置を持つ機関車に取って代わられ、ほとんどの用途で使われなくなっていた。しかし、半径の小さい曲線が存在する場合や、全長が短いことが有利となる場合には、引き続き使用された。したがって、造船所での作業、産業用路面電車、工場内の入換機関車として広く用いられていた。
この車輪配置は、無火機関車、クレーンタンク機関車、路面電車用機関車、ギア式蒸気機関車などの特殊な車両にも使用されました。また、狭軌鉄道でも広く使用されました。
ニューサウスウェールズ州のドリゴ蒸気鉄道博物館には、 12両の0-4-0型蒸気機関車と8両の0-4-0型ディーゼル機関車、合計20両もの車両が保存されており、すべて同じ敷地内に展示されている。
チロル地方のアッヘンゼー鉄道は、軌間1メートルの観光鉄道で3両の0-4-0ギア式蒸気機関車を運行しており、そのうち1両は展示されている。これらの機関車は元々ウィーン機関車工場で製造されたものだが、1両は廃材から復元されたものである。
アンゴラのカトゥンベラ砂糖農園は、農園内に狭軌鉄道を運行していた。 1929年製の0-4-0型機関車、リューアターラー機械工場963号機は、後にディーゼルエンジンに改造された。[ 2 ]
フィンランドには、車輪配置が0-4-0のE1型とVk4型機関車があった。
E1型機関車は、76号機と77号機の2両のみで構成された形式だった。
Vk4型機関車もまた、ドイツのボルジッヒ機関車工場（AEG）が1910年に製造したわずか2両のみの機関車でした。Vk4型は要塞で使用され、最終的には要塞の解体にも使用されました。その後、1両は産業用途に転用され、1951年に解体されました。もう1両はフィンランド鉄道に売却され、「レーナ」という愛称で呼ばれるようになりました。この機関車は68号機となり、現在フィンランド鉄道博物館に保存されており、フィンランドで最も古い現役の広軌機関車となっています。
サマラン・チェリボン・ストムトラム社 （SCS）は、1908年から1911年にかけて、ケープゲージの0-4-0T SCSクラス100型機関車27両を輸入しました。当初はカリブロディ・サマランからタンガンとジョグジャカルタへの路線を運行するために導入されました。これらの機関車はドイツのケムニッツにあるザクセン機械工場で製造されました。当時としては最新鋭の機関車設計で、過熱器を装備していました。
SCS 100型機関車が最も多く配備されたのは中部ジャワ州テガルで、プルウォケルトへの路線に使用されていた。一部は後に路面電車に改造され、テガルとプルウォケルトで運行された。
日本占領とインドネシア独立後、これらの機関車はB52型に改番された。1960年末には27両すべてが現存していたが、1970年までには15両しか残っていなかった。現在も2両が保存されており、B5212はタマン・ミニ・インドネシア・インダー交通博物館に、B5210はアンバラワ鉄道博物館に展示されている。
1873年製のNZR A型機関車は、仕様は似ているものの細部が異なる3種類の機関車から構成されていた。これらはイギリス製とニュージーランド製で、数両が保存されている。
フィリピンでこのタイプの唯一の例は、ハンスレット・エンジン社がマニラ鉄道向けに製造したマニラ級軽タンク機関車5両である。これらは1885年にトランビア・システム向けに発注され、 1890年代にはフェロカリル・デ・マニラ・ア・ダグパンで使用された。 [ 3 ] 1927年にマニラ鉄道から引退した後、マニラは新しく設立されたセントラル・アスカレラ・デ・タルラックに売却され、1980年代までタンク・テンダー機関車に改造された。この機関車は1991年頃までに解体された。
1847年、ケープ植民地政府は、テーブル湾、ポートエリザベス、イーストロンドンの3つの主要港に港湾委員会を設立した。これらの港すべてに鉄道線路が敷設されたが、当初は列車はほとんど牛やラバによって牽引されていた。これらの港で最初に運行された蒸気機関車は、7 フィート1/4インチ （2,140 mm ）のブルネルゲージ機関車で、1862年にテーブル湾港の防波堤建設で、1874年にイーストロンドン港で運行された。[ 4 ] [ 5 ]
1859 年 9 月、ケープタウン鉄道・ドック会社のケープタウン-ウェリントン鉄道建設請負業者である E. & J. Pickering 社は、鉄道建設中に使用するため、イギリスから小型の4 フィート 8 + 1/2インチ( 1,435 mm )広軌0-4-0サイドタンク蒸気機関車を輸入しました。これが南アフリカ初の機関車でした。1874 年、この機関車は 0-4-2T 構成に改造され、ポート アルフレッドに輸送されました。そこで、コウィ川の岸辺で建設用機関車として使用され、「ブラッキー」という愛称で呼ばれました。この機関車は文化遺産に指定され、ケープタウン駅のメイン コンコースに台座の上に設置されました。[ 6 ] [ 10 ]
南アフリカで営業運転を行った最初の鉄道機関車は、リーズのキャレット・マーシャル社が製造したナタールという名の小型広軌0-4-0WTウェルタンク機関車でした。1860年6月26日、南アフリカで最初の営業鉄道が正式に開通した際に、ダーバンのマーケットスクエアからポイント駅まで初運行を行いました。[ 6 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
1865年、ナタール鉄道会社はキットソン社から0-4-0の車輪配置を持つサドルタンク機関車を購入した。これはナタール鉄道の2番目の機関車で、ダーバンと名付けられた。[ 6 ] [ 15 ]
1878年、ポートアルフレッドでコウィ港湾改良会社による建設工事が進行中だった頃、ケープ政府鉄道はブリストルのフォックス・ウォーカー社からエイドという名の広軌0-4-0ST（サドルタンク）機関車を1両購入し、コウィ川東岸での建設用機関車として使用した。[ 6 ]
19世紀後半から20世紀初頭にかけて、多数の0-4-0タンク機関車とサドルタンク機関車が南アフリカに輸入され、その多くは港湾で使用されました。これらの機関車の多くは1912年に南アフリカ鉄道（SAR）の車両となりましたが、分類されることはありませんでした。[ 8 ]
1886年から1888年の間に、ケープ銅鉱山会社は、ケープ植民地のポート・ノロスとオオキープを結ぶナマクアランド鉄道（2フィート6インチ（762mm））に、3両のウェルタンク凝縮式蒸気機関車を就航させた。これらは南アフリカで就航した最初の凝縮式蒸気機関車であった。その後、従来のウェルタンク式蒸気機関車に改造された。[ 24 ]
1899年、ランド・マインズはアボンサイド・エンジン・カンパニーから狭軌タンク蒸気機関車2両を取得し、1900年には同様の機関車がナタールのレイノルズ・ブラザーズ・シュガー・エステートに納入された。1915年、第一次世界大戦中にドイツ領南西アフリカで狭軌機関車が緊急に必要になった際、これら3両の機関車は南アフリカ鉄道によって中古で購入された。[ 8 ] [ 25 ]
1900年、イギリス陸軍省は、第二次ボーア戦争中に王立工兵隊が包囲戦場を設置していた南アフリカ共和国ゲルミストン近郊の2フィート（610mm）狭軌線に、サーダー級0-4-0Tタンク蒸気機関車2両を配備した。これら の機関車 はカー・スチュアート社によって製造された。戦争終結後、2両のサーダー機関車は農家に売却され、ピエナールスリヴィエールとパンコップ間の薪輸送線で使用された。その後、この路線と機関車は中央南アフリカ鉄道（CSAR）に引き継がれた。1912年、これらの機関車が南アフリカ鉄道（SAR）に編入された際、番号に「NG」の接頭辞が付けられ、番号が変更された。 SARが1928年から1930年の間に狭軌機関車をクラスに分類するシステムを導入したとき、それらはNG1クラスと指定された。[ 8 ] [ 26 ]
1902年、CGRはアヴォントゥール支線にマニング・ウォードルが製造した狭軌タンク蒸気機関車1両を運用開始した。この機関車はタイプCに分類され、 「ミジェット」と名付けられた。1912年、この機関車は南アフリカ鉄道に統合され、番号が変更された。1921年にクルーガーズドルプ近郊のウェストランド・コンソリデーテッド・マインズに売却された。[ 8 ] [ 25 ]
クラウス社製の小型5トン機関車1両が1903年頃にCGRによって購入され、ポートエリザベスから伸びる狭軌のアヴォントゥール支線で建設用機関車として運用された。[ 25 ] [ 27 ]
車輪配置のタンク機関車は1850年代初頭にイギリスで登場し始め、最初の重要な形式はロバート・シンクレアがカレドニアン鉄道のために設計した6両のサドルタンク機関車であった。
1860年までにこの形式は非常に人気を博し、蒸気機関車の終焉まで、幹線鉄道と産業鉄道の両方で相当数が製造され続けた。ハズウェル・クラークは少なくとも1947年まで産業用サドルタンクを供給しており[ 28 ]、バークレーとロバート・スティーブンソン・アンド・ホーソーンズは1949年まで供給していた[ 29 ]。
このテーマの興味深いバリエーションとして、アヴェリングとポーターが製造した牽引エンジンをベースとした鉄道機関車が挙げられる。
英国鉄道 最後の0-4-0ST型ドック入換機関車は、1955年という比較的遅い時期にホーウィッチ工場で製造され、1966年まで運用された。
1840年代には、エドワード・ベリーがロンドン・アンド・バーミンガム鉄道向けに製造したバーフレーム機関車に車輪配置を広く採用した。しかし、カンブリアン鉄道、ファーネス鉄道、タフ・ヴェール鉄道などの小規模会社で使用された数例と、ノース・イースタン鉄道のエドワード・フレッチャー（技師）が1854年から1868年の間に製造した4例を除いて、0-4-0テンダー機関車は1850年までにイギリスの主要鉄道でほぼ取って代わられた。[ 30 ]
0-4-0型垂直ボイラー機関車の初期の例としては、 1832年にフィニアス・デイビスとイスラエル・ガートナーによって製造されたボルチモア・アンド・オハイオ鉄道のアトランティック2号機が挙げられる。アメリカ合衆国では、0-4-0型タンク機関車は主に産業用鉄道で使用された。
アメリカ合衆国において、チャールストンのベストフレンド号は、完全にアメリカ国内で製造された最初の機関車であった。この機関車は1830年に、サウスカロライナ運河鉄道会社のために、ニューヨークのウェストポイント鋳造所によって製造された。
ジョン・ブル号は、1831年にロバート・スティーブンソン社によってニュージャージー州のカムデン・アンド・アンボイ鉄道向けに製造されたが、後に4-2-0型に改造された。
ペンシルバニア鉄道は、他の主要鉄道会社が0-4-0型機関車の開発を断念した後も、同型機関車の生産を続け、最後のA5型機関車を1920年代まで製造した。A5型は0-4-0型機関車の中でも異彩を放つ存在で、多くの0-6-0型機関車よりも大きく、過熱、動力逆転、ピストン弁など、同型機関車にはほとんど見られない現代的な機能を備えていた。ペンシルバニア鉄道がこの機関車の生産を続けたのは、他の鉄道会社に比べて、狭く密集した工業用線路を多く保有していたためである。
この車輪配置は、1930年代以前にジョン・ファウラー社をはじめとするメーカーが製造した小型の0-4-0DM型ディーゼル機械式入換機関車にも採用されました。同様に、1953年から1960年にかけて製造されたディーゼル機械式および0-4-0DH型ディーゼル油圧式機関車にも引き継がれました（英国国鉄の近代牽引機関車一覧を参照）。これらの多くは後に産業用途に転用されました。
数は少ないものの、0-4-0DE型のディーゼル電気機関車も存在する。EMDモデル40のような最小のディーゼル入換機関車は、この方式を採用していた。
0-4-0 ディーゼル機械式入換機関車には、ポーランドのPKP クラス SM02およびPKP クラス SM03、狭軌のWLs40/50もあります。