南アフリカクラス NG G16A 2-6-2+2-6-2

The GPCS is a single-stage gas producer which achieves an improved combustion and steaming rate, reduces the emission of black smoke and overcomes the problem of clinkering. The most serious waste of fuel in a conventional steam locomotive is the loss of unburned coal particles from the fuel bed through the exhaust because of the rapid flow of air through the grate.^[9][10]

The GPCS relies on the gasification of coal on a low temperature firebed so that the gases are then fully burnt above the firebed. To achieve this, the amount of air being drawn up through the firebed is minimised, while the main sources of air required for combustion is through secondary air inlets located in the firebox sides and through the vertically sliding firedoor. The air inlets contain swirl inducers to spread the incoming air inside the firebox.^[1][2][8][9]

GPCSでは、石炭を加熱して揮発性成分を除去し、火格子上部から導入される二次空気中で燃焼させます。その結果、燃焼が改善され、不完全燃焼や未燃焼の石炭粒子が排気口から排出される証拠である黒煙が最小限に抑えられます。下の写真では、ボンワナからンカベニへの登り坂で141号機と155号機が重連運転している様子がはっきりと写っています。^{[ 1 ] [ 9 ]}

オリジナルの機関車と再建された機関車の目に見える違いの 1 つは、メガホン型のレンポール煙突で、円筒形の混合室と広角拡散器が内蔵されています。後者の目的は、燃焼ガスと排気蒸気の混合物の運動エネルギーを、できるだけ大気圧に近い圧力に変換することです。^{[ 1 ]}

エジェクターポンプの効率は、排気煙突の長さと直径の比率に依存します。あまり目立たないものの、ウォーデールGPCS機関車、クラス19D 2644号機とクラス26 3450号機はどちらもまさにこの形状の煙突を備えていますが、大型機関車の高さ制限のため、正しい比率を実現するために煙突を2倍または3倍にする必要があり、そのためウォーデール機関車の2両は二重排気となっています。一方、クラスNG G16のような狭軌機関車は排気に十分な高さがあるため、1本の長い煙突を実現できました。^{[ 1 ]}

その他の目に見える違いとしては、大型の機械式潤滑装置とバルブスピンドルからの外部駆動、安全弁のすぐ前にある真空エジェクター排気消音器、排気とエジェクター蒸気を灰受け皿に送って一次空気と混合するパイプ、火室側面の二次空気入口とその外側にある火花防止板、改造された機関車がドリフト弁から供給される蒸気で中間ギアでドリフトしていたため取り外され塞がれたスニフティング弁とバイパス弁などがある。^{[ 1 ]}

比較試験では、141号機は標準的なクラスNG G16ギャラット機関車と比較して25%の燃料節約を達成し、この性能は定期運行でも容易に維持されました。700指示馬力を超える出力が達成され、この機関車はおそらく最大800指示馬力を達成することができ、これはクラス91-000狭軌ディーゼル電気機関車よりも約25%高い値です。機関車の性能と経済性の向上は、GPCSによる火格子限界の拡大と、改良されたバルブ、バルブ動作、排気による流れの改善によってもたらされました。機関車のその他の基本要素はほぼ同じままでした。^{[ 1 ]}

工事費用は12か月以内に経済的に回収され、クラスNG G17ギャラットの開発提案につながった。しかし、この提案は実現しなかった。なぜなら、この路線の農産物輸送は、改良された道路網での道路輸送に徐々に奪われ、その衰退が最終的にACRの消滅につながったからである。^{[ 8 ] [ 11 ] [ 12 ]}