多重機関車

多重機関車は、複数のシリンダー対を使用して車輪の駆動力を分割し、複数の動輪セット グループを駆動する蒸気機関車です。このような機関車は、動輪セットが 2 セット以上ある場合は必ず連結されます。3 セット、4 セット、5 セット、または 6 セットの動輪を備えた機関車プロジェクトがありました。ただし、これらの機関車は、米国で 4 台の 3連機関車、ベルギーで 1 台の 4 連機関車が製造された以外は製造されませんでした。

多重機関車のサブグループの名前は、駆動輪セットの数に由来し、数字の接頭辞とlocomotiveという単語で構成されています。ただし、文脈から推測できる場合は 、 locomotive は省略されることが多いです。

デュプレックス機関車および分割駆動機関車という用語は、2つの駆動輪セットが剛性フレームに取り付けられた機関車を表すために使用されます。^{[1] [自費出版ソース]}

デュプレックス機関車の概念は、複合機関車の初期の開発に端を発しており、高圧シリンダーは、低圧シリンダーが動作する車輪または駆動輪セットに連結されていない駆動輪で動作していました。後に、この概念は、コネクティングロッドとハンマーブローの力、つまりレールに作用する蒸気エンジン駆動の動的な力を制限するために使用されました。この概念は、1930年代初頭に北米のボールドウィン機関車工場で最も顕著に使用されました。このタイプの最も成功したデュプレックス機関車は、ペンシルバニア鉄道のT1クラスでした。

2つの駆動輪セットを備えた連結式機関車は、通常、マレット、ガレット、またはマイヤー型です。これらのタイプは通常、デュプレックス機関車とは見なされません。^[1]

3連式機関車は、3組の駆動輪を備えた機関車です。ボールドウィン機関車工場は、エリー鉄道向けに2-8-8-8-2の3連式機関車を3台、バージニアン鉄道向けに2-8-8-8-4の3連式機関車を1台製造しました。製造された3連式機関車はすべてマレット型でしたが、炭水車の下に駆動輪がもう1組ありました。牽引力が大きすぎて連結部が耐えられず、ボイラーが機関車を高速で動かすのに十分な蒸気を生成できなかったため、低速の推進機関車としてしか使用できませ んでした。

エリー鉄道の三連装機関車は1914年から1915年にかけて製造され、P-1の分類が与えられた。^[2]それらは成功とはみなされず、1933年まで廃棄された。^[3]

1916年にバージニアン鉄道向けに製造された700号機は、XAの分類を受けた。この機関車も不成功とされ、ボールドウィン機関車工場に送り返され、1920年に解体され、2-8-8-0と2-8-2に改造された。^[4]

4連装機関車は、4組の駆動輪を備えた機関車です。ボールドウィン機関車工場によるプロジェクトと、ベイヤー・ピーコック・アンド・カンパニーによる米国向けのプロジェクトがありましたが、どちらも実現しませんでした。製造された唯一の4連装機関車は、ベルギーの4連装SNCB 2096で、成功しませんでした。

このタイプの連節式機関車は結局製造されなかったが、ジョージ・R・ヘンダーソンは1914年6月にそのような機関車の特許を取得し、^[5]ボールドウィン機関車会社 に譲渡された。同社はこの設計をアッチソン・トピカ・アンド・サンタフェ鉄道（AT&SF）に提示し、同社はこのプロジェクトにいくらか興味を示した。^{[6] [7]}

ボールドウィン 4 連機関車の特許申請図面、1913 年

4連装機関車が製造されたのは、ベルギー国鉄向けの2096号車のみであった。ベルギーのテュビーズ冶金工場で製造されたこの機関車は、フランコ・クロスティ・ボイラーを搭載した初の機関車であった。0-6-2+2-4-2-4-2+2-6-0の機関車は、3つの連結セクションと合計4つのエンジンで構成されていた。4輪のエンジン2基を搭載した中央セクションには、14バールで稼働する2つの蒸気ボイラーが搭載されていた。中央に2つの火室を並べて配置できるよう、ボイラーはわずかに傾けて配置されていた。^[8]

ベルギー国鉄向け連接機関車システム「フランコ・クロスティ」の縦断面と概略図、1932年

両端のユニットにはそれぞれフランコ・クロスティの排ガス予熱器が取り付けられていました。中央セクションのボイラーと両端セクションの予熱器の接続部は、漏れによって外気が吸い込まれる問題が発生すると予想されたため、球状の接続部はラビリンスシールを使用して設計されました。

水タンクも端部にあり、6輪エンジンで駆動されていた。エンジンはすべて単膨張エンジンだった。20台の駆動車に10台のアイドラーが加わった。3部構成の機関車の総重量は230トン（他の資料によると248トン）、粘着質量は164トンとされた。^[8]

中間部には同一の運転台が2つあり、進行方向に応じて使い分けられた。機関車の長さは29メートル（他の資料によると31メートル）で、その長さゆえに転車台は使用できなかった。2つのボイラーにはそれぞれ石炭箱があり、それぞれの火夫が操作した。石炭箱は長いボイラーの横にあった。火夫の1人は運転手と直接通信できたが、もう1人の火夫は石炭箱で運転手の視界が遮られていたため、通信は音声信号のみで行われた。^[8]

この機関車は1932年に納入されたが、実際には使用されなかった。機関車の牽引力が非常に高かったため、チェーンカプラーが破損した。この機関車が製造された理由は不明である。ベルギー国鉄の貨物輸送の需要をはるかに超えており、最高速度が60 km/hと低かったため旅客輸送には使用できなかった。機関車の大きさがあまりにも大きいため、留置に問題が生じ、予熱器と主ボイラー間の可動接続部の連結輪、シリンダー、シールの数が多いため、メンテナンス上の問題がさらに生じた。また、機関車には1人ではなく2人の機関助手が必要だった。この機関車は1935年のブリュッセル万国博覧会で展示され、その後まもなく引退した。この機関車は、ロシア市場向けに同じ車体を持つより大型の6連機関車のプロジェクトの概念実証として製造されたと考える者もいる。^[9]

ベイヤー・ピーコック社も1927年に4連装機関車の特許を申請した。同社の成功したギャレット機関車設計に基づき、スーパー・ギャレットと呼ばれた。標準軌の機関車は、北米の鉄道向けに2-6-6-2+2-6-6-2の連結式として設計され、アメリカン・ロコモティブ・カンパニー（ALCo）と共同で製造された。^[10] 460トンの機関車の始動牽引力20万ポンド重（890 kN）は、当時使用されていた連結器の限界だったと思われる。ギャレット機関車と同様に、ボイラー、火室、運転室を備えたセンターフレームがあり、両端の2つのサブフレームの上に載っていた。各サブフレームには、マレット機関車のように固定された駆動輪セットと、機関車の端に別の駆動輪セットを備えた旋回台車が含まれていました。標準軌バージョンに加えて、南アフリカ鉄道（SAR）向けに3フィート6インチゲージバージョンが計画されていましたが、どちらのバージョンも製造されませんでした。^{[11] [12] [自費出版ソース]}

スーパーガラット機関車のレンダリング

標準軌スーパーガラット機関車の側面図

ジョージ・R・ヘンダーソンの4連装バージョンの米国特許出願には、5連装バージョン（2-8-8-8-8-8-2）も含まれていた。設計は4連装をベースにしており、4番目と5番目のエンジンは延長された連結式炭水車の下に搭載されていた。^{[6] [7] [13]}

さらに大型の 2-10-10-10-10-10-2 型が、1951 年 8 月号のTrains誌にアーティストの想像図として掲載されました。しかし、このアイデアは雑誌のライターとアーティストの双方の推測によるものと思われます。おそらく、AT&SF が 1913 年にすでに2-10-10-2型の車両群を保有していたためでしょう。ジョージ・ヘンダーソンやボールドウィンがこのようなバージョンを提案したという証拠はありません。

ベルギーでは、ベルギー国鉄向けに製造されたフランコ・クロスティ4連装機関車をベースに、ロシア市場向けに6連装機関車を製作する計画があった。車輪配置は2-4-4-2+2-8-8-2+2-4-4-2で、ロシアの限界と広軌を最大限に活用していた。全長43メートルの機関車の総重量は410トンで、そのうち約320トンが接着に使用可能であった。水タンク容量は60m3、石炭容量は15トンであった。^[14]

1930 年代のロシア市場向け 6 連機関車システム Franco-Crosti の縦断面図と概略図

• US 1629369三段膨張マレット機関車。サミュエル・M・ヴォークレインがボールドウィン機関車工場に譲渡し、1925年11月25日に出願。 
• US 1100563機関車。ジョージ・R・ヘンダーソンがボールドウィン機関車工場に譲渡し、1913年12月11日に出願。連結ボイラーを備えた多重機関車について記述している。