スイッチャー機関車(アメリカ英語)、入換機関車(イギリス英語)、駅パイロット(イギリス英語)、またはシフター機関車(ペンシルバニア鉄道用語)は、鉄道車両を短距離で操縦するために使用される機関車です。スイッチャーは通常、列車を長距離移動させることはありません。代わりに、通常は別の機関車が引き継ぐために列車を組み立てます。スイッチャーは、鉄道操車場で運行したり、短い入換運行を行ったりすることがよくあります。短い支線や入換およびターミナル鉄道では、主要な動力源として機能する場合があります。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]ロードスイッチャーとして知られるハイブリッド型は、列車の入換と牽引の両方を行うことができます。
入換機関車は、比較的低出力ながら、重い貨車を素早く動かすための高い始動牽引力を備え、その役割に最適化されています。入換機関車は高トルクを生み出すようにギアリングされていますが、最高速度は低く、駆動輪の直径は小さいです。入換機関車は耐久性があり、長期間使用される傾向があります。[ 4 ]スウェーデンのクラス Uなど。
アメリカ、ロシア、インド、中国の入換機関車は、狭い半径でも使用できるよう台車を備え、比較的大型である傾向がある。一方、西ヨーロッパの入換機関車は小型で、固定車軸を備えていることが多い。また、他の機関車に比べて連結棒の寿命が長い傾向があったが、製鉄所など非常に重い荷物を扱う場所では、台車式機関車が古くから使用されてきた。
入換機関車は、ヤードパイロット、スイッチエンジン、またはヤードゴートとも呼ばれる。
この用語は、これらの機関車を操作したり、入換作業の指揮を執ったりする作業員を指す場合にも使用されます。入換機関車は専用に製造された機関車の場合もあれば、本線用機関車を改造したもの、あるいは単に本線用機関車を入換作業に割り当てただけの場合もあります。入換機関車は、短距離の観光列車にも使用されることがあります。

ディーゼル入換機関車は、全方位の視界を確保するため、キャブが高く、ディーゼルエンジンを収めたボンネット(フード)が低く、または狭くなっていることが多い。スラグは、より大きな牽引力を加えることができるため、よく使用される。入換に使用されるスラグは、ほぼすべて、ボンネットが低く、キャブレスタイプである。入換機関車はどちらの方向にも走行する可能性があるため、両方向の良好な視界が重要である。機関車の方向転換には時間がかかる。初期のディーゼル入換機関車の中には、より大きな出力を得るために、2つの動力ユニットを連結したカウ・カーフ構成を採用したものもあった。
現代のディーゼル入換機関車は通常、ディーゼル電気機関車である。

現代の入換機関車の大部分はディーゼル機関車だが、スイスのようにほぼ全線電化されている国では電気機関車が使われている。ディーゼル電気機関車が導入される以前は、急勾配で重い列車を発車させる必要があったイギリスでは、電気入換機関車が一定程度使われていた。ニューカッスル・アポン・タインの急勾配のキーサイド支線は、1905年にノース・イースタン鉄道によって電化され、この路線のすべての輸送を処理するために2両のスティープルキャブ機関車が製造された。そのうちの1両、1号機は現在、国立コレクションの一部となっており、シルトンのロコモーションに所蔵されている。タイン川の対岸では、サウス・シールズのハートン・コール・カンパニーが所有する、石炭と炭鉱廃棄物を川沿いの船舶施設に輸送するための電化路線が、より広範な産業ネットワークの1つであった。これらの路線で使用するために製造された初期のドイツ製機関車の多くが保存されている。
電気機関車は、コークス工場でコークス運搬車を移動させるためにも広く使用されていました。第三軌条方式や架線方式の電化は非現実的だったため、側線から電力を得ていました。これらの特殊な機関車は、他では見られない背の高い尖塔型キャブを備え、炉と焼入れ塔の間の短い線路を走行しました。広く普及していたにもかかわらず、独特な動力源、低速、そしてほとんどの鉄道路線の車両限界を大幅に超えるため、運行の余地がほとんどなく、保存されているものはごくわずかです。リーズのアーミリーにあるグリーンウッド・アンド・バトリー社で製造された機関車の1両は、製造場所からほど近いミドルトン鉄道に保存されています。
小型産業用入換機関車には、バッテリー駆動式のものもあります。初期のバッテリー駆動入換機関車がここに示されています。[ 5 ]タイン・アンド・ウェア・メトロには、ハンスレット社製のバッテリー式電気入換機関車が3両あり、架線が切断されたときに工事列車を牽引するために使用されています。ニュージーランド鉄道は、1920年代にバッテリー式電気入換機関車を輸入し、現地で製造しました。EBクラスとEクラス(1922年)です。

一部の入換機関車は電気ディーゼル式であり、搭載されたディーゼルエンジン、または外部電源から電力を供給できる。

蒸気機関車は現在ほとんど使われていません。蒸気機関車はタンク機関車か、後方視界を良くするために狭い石炭庫や傾斜した炭水車デッキを備えた特別な(小型の)炭水車でした。ヘッドライトは、搭載されている場合は両端に取り付けられていました。ほとんどはサイドタンクまたはサドルタンク型でしたが、近隣の鉄道会社とは異なり、グレート・ウェスタン鉄道は入換作業や支線作業にパニアタンクを使用していました。この慣習は、蒸気機関車が段階的に廃止されるまで、英国鉄道西部地域で継続され、数両が9F型機関車に加わり、悪名高いリッキー・インクラインの登りで機関車を補助する補助機関車として使用され、以前は「ビッグ・ベルサ」と並んでこの任務を遂行していたLMSの「ジンティーズ」に取って代わりました。
ディーゼル機関車がますます多く登場するようになるにつれ、センティネル社などの企業は、新参者に対抗するため、蒸気機関車用の垂直ボイラーを機関車に転用しようと試みた。これらの機関車は、初期のディーゼル機関車のほとんどと同等の出力と効率性を持つことが判明したが、開発が遅すぎたため、実用化には至らなかった。外観は蒸気機関車よりもディーゼル機関車に似ている。保存鉄道ではいくつかが保存されているが、入換作業に特化して設計されており、長距離を走行するのに必要な速度がないため、稼働しているものはごくわずかである。
小型の産業用入換機関車は、火を使わない無火機関車であった場合もあり、ドイツでは現在も数両が稼働している。また、数両が保存されているものの、保存鉄道や博物館には機関車の蓄圧器を充電するために必要な高圧蒸気源(発電所のボイラーなど)がないため、ほとんどが静態保存されている。

アメリカの入換機関車は一般的に大型で、ほぼ例外なくディーゼル機関車で駆動される。
アメリカの入換機関車のほとんどは、実際には幹線鉄道で使用される大型で出力の高いロードスイッチャーである。
イギリスの入換機関車は、アメリカで使用されているものよりはるかに小型です。現在のイギリスの入換機関車は、出力350~400馬力の0-6-0ディーゼル電気機関車、クラス08とクラス09です。これらは、1930年代から1940年代にかけてイングリッシュ・エレクトリック社がイギリスの四大鉄道会社に供給した同様の機関車(例えば、 LMSが先駆けて導入したもの)を基に開発されました。同様の機関車は、オランダ(例えば、NSクラス600)やオーストラリア(例えば、ビクトリア州鉄道Fクラス(ディーゼル))にも輸出されました。 20世紀後半、イギリスでは入換機関車の使用が急激に減少した。これは主に、鉄道網の縮小、道路交通との競争激化、そして列車積載貨物の普及によるもので、固定された貨車編成が主に大量貨物を高速積載施設間で輸送するようになったのに対し、何千もの側線や貨物ターミナルから様々な貨車を編成ヤードに送り込む方式は廃止された。

ヨーロッパ大陸では、短命に終わったイギリス国鉄クラス14に似た0-6-0 (または「C」)ディーゼル油圧式機関車が広く使われている。非常に一般的なタイプとしては、DBクラスV60とその派生型が挙げられる。単貨車や短編成列車の軽量入換作業には、2軸入換機関車が一般的で、ドイツではKleinlokomotive(小型機関車)と呼ばれている。