キルチャップ

キルチャップ蒸気機関車の排気システムは、フランスの蒸気技師アンドレ・シャペロンによって設計され、特許を取得しました。このシステムは、 フィンランドの技師キョスティ・キルラによって設計され、キルラ・スプレッダーとして知られる第2段ノズルを使用していました。そのため、この設計はキルチャップと呼ばれています。

キルチャップ排気管は4つの積み重ねられたノズルから成り、最初の排気ノズル（英：ブラストパイプ）は排気蒸気のみを吹き出し、プライマリーノズルとして知られています。これは4つの三角形のジェットを使用するシャペロンの設計です。これは第2段階のキララスプレッダーに排気され、ここで排気蒸気が煙室ガスの一部と混合されます。次にシャペロンが設計した第3段階に排気され、ここで結果として生じた蒸気/煙室ガスの混合物がさらに多くの煙室ガスと混合されます。その後、この4つのノズルは第4段階の古典的な煙突（米：スタック）ベルマウスに排気されます。

シャペロンの理論によれば、このような多段混合および吸引の配置は、蒸気機関車のドラフトでこれまで一般的だった、排気ノズルを単に煙突のベルマウスの中央から噴射する単段配置よりも効率的である。また、吸引が 1 つの領域に集中するのではなく、すべての火管を通してより均一な流れを保証する。キルチャップ システムの効率は、そのコンポーネントの慎重な比率と、完璧な配置と同心性に依存していた。

シャプロンは1926年にキルチャップ排気装置を開発し、4500クラスと3500クラスの複合パシフィック機関車と3591クラスの単純拡張パシフィック機関車でテストしたところ、蒸気の供給が大幅に改善され、あるケースでは背圧が41%減少した。しかし、この装置が初めて脚光を浴びたのは1929年、拡大された蒸気回路、増大した過熱、給水加熱器、熱サイフォン、レンツポペット弁、二重キルチャップ排気抽出器、煙突を組み合わせた複合パシフィック機関車3566号に適用されたときだった。1929年11月のテストでは、機関車の図示出力が1850 ihpから3000 ihpへと60%以上増加し、燃料と水の消費量が同クラスの未改造の機関車と比較して25%改善されたことがわかった。これらの結果により、シャプロンの名前と3566号はフランス国内だけでなく西側諸国のほとんどの国でよく知られるようになった。^[1]

LNERのサー・ナイジェル・グレズリーは、世界速度記録保持者のマラードを含む4台のA4パシフィックにダブル・キルチャップ排気装置を組み込んだことで、この提案者となった。アーサー・ペッパーコーンの戦後のLNERパシフィックにもこれが組み込まれており、保存されているA2 532ブルー・ピーターや、再現されたA1トルネードも含まれる。当初、キルチャップ排気装置は高価で、特許を取得しておりライセンス料が必要だったためめったに使用されなかったが、特許の期限が切れた後、純粋な製造コストが比較的低かったため、残りのA3およびA4クラスすべてを含む、さらに多くの機関車が改造された。英国で製造された最後の蒸気急行旅客機関車であるデューク・オブ・グロスターには、計画されていたにもかかわらず、運行時にはキルチャップ排気装置が取り付けられなかったが、運行当時の性能が低かった最大の原因の1つがドラフトの悪さであることが判明し、保存時に取り付けられた。キルチャップ排気装置は、カークビー・スティーブン・イースト駅で発見されたステインモア鉄道会社の産業用 0-4-0st 機関車「FC ティンジー」に取り付けられています。これらの排気装置は、主にアフリカ向けのガーラット機関車など、英国製の輸出用機関車にも取り付けられていました。

他に大量にこの排気装置を採用した唯一の国はチェコスロバキアで、同国では後期の標準軌の蒸気機関車はすべてこの排気装置の設計を採用していました。

キルチャップは、蒸気機関車の排気装置としては唯一の先進的な装置ではありませんでした。別の設計であるルメートルは、フランスとイギリスで一定の成功を収めました。著名なアルゼンチンの技術者、リビオ・ダンテ・ポルタは、キルポア、レンポア、レンプレックスのシステムをいくつか設計しました。ノーフォーク・アンド・ウェスタンを含むいくつかの米国の鉄道会社は、「ワッフル・アイロン排気装置」として知られる同心ノズルを使用していました。

• 高度な蒸気技術

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