Konstrukce parní lokomotivy - parní stroj
poslední aktualizace  1.5.2000
Běžně víme, jak vypadá lokomotiva trojspřežní, pětispřežní, ale již méně se setkáme s vysvětlením principu lokomotiv dvojčitých, trojčitých, sdružených, Garattových a Malletových. Proto bych zde chtěl trochu osvěžit alespoň základní informace o konstrukci parních strojů. Předpokládám postupné předložení informací k výše uvedeným druhům.
1. Lokomotivy dvojčité
Nejjednodušším uspořádáním parního stroje lokomotivy z pohledu konstrukčních, pořizovacích nákladů je dvouválcové uspořádání s jednoduchou expanzí (dvojčité). Parní válce dvojčité lokomotivy tvoří společný blok se šoupatkovou komorou odlitý z litiny nebo ocelolitiny. Pravý i levý válec bývají stejné,osově souměrné pro jednoduchost výměny. Válce a rozvodové ústrojí bývá umístěno vně hlavního rámu. U starších lokomotiv se používalo umístění uvnitř rámu, v Anglii byly uvnitř rámu umísťovány i válce.
Průběh síly u dvojčitého a trojčitého parního stroje - porovnání střední hodnoty Nový blok válců polské lokomotivy Ty43
2. Lokomotivy trojčité a čtyřčité
Ve chvíli, kdy budeme zvyšovat požadavky na výkon parního stroje nebude nám již dostačovat řešení dvojčité vzhledem k nárůstu rozměrů válců. Rovněž může tuto otázku nastolit i požadavek na nízké dynamické účinky rychlých lokomotiv a vyrovnanost tažných sil na mezi adheze, pro lokomotivy osobní. Větší počet výfuků parního stroje na jednu otáčku má dobrý vliv na rozdmýchávání ohně zejména při malých rychlostech. Podle počtu válců s jednoduchou expanzí rozeznáváme lokomotivy trojčité se třemi a čtyřčité se čtyřmi válci. Dva parní válce jsou umístěny vně lokomotivního rámu, třetí případně
čtvrtý jsou umístěny uvnitř mezi postranicemi lokomotivního rámu. Vnitřní válce, pokud pohánějí jinou než první spřaženou nápravu (náprava je tzv. zalomeného provedení) jsou uloženy výše a jsou skloněny tak, aby se jejich hnací ústrojí vyhnulo první nápravě. U trojčitých lokomotiv svirají kliky hnacího mechanismu jednotlivých válců úhel 120°. Za jednu otáčku hnacích kol tak vzniká u trojčité lokomotivy 6 maximálních tažných sil, výsladkem je rovnoměrnější tažná síla, kde poměr střední k maximální síle činí při rozjezdu 0,92 oproti 0,82 tažné síly u dvojčtié lokomotivy. Víceválcové lokomotivy můžeme ještě členit podle toho zda všechny válce pohánějí stejnou nápravu nebo ne. Z naších lokomotiv pouze řada 486.1 měla pohon na dvě hnací nápravy. Toto tedy byly lokomotivy s jednoduchou expanzí, tedy ty, kde jde pára z kotle do válce a z něj, po vykonání práce, se vyfukuje do ovzduší. Každý válec je samostatná pracovní jednotka.
Nahoře: Blok válců trojčité lokomotivy řady 387.0 Dole: Zalomená hnací náprava opět lokomotivy řady 387.0
Příčný řez parním strojem lokomotivy řady 387.0
Vidíme zde tři vstupy do šoupátkových komor a výfuk spojený ze všech tří válců.
Je zde nutno zmínit ještě jednu výhodu trojčité lokomotivy proti dvojčité - při rozjezdu, v případě, že je jeden válec v mrtvém bodě, tj. není schopen vyvinout tažnou sílu, zůstává k dispozici síla dvou válců proti jednomu u dvojčité lokomotivy.
Rozněž dynamické účinky od posuvných hmot jsou u trojčitých lokomotiv příznivěji rozloženy proti lokomotivám dvojčitým. Tyto vlastnosti se projevují klidným chodem lokomotivy i při vyšších rychlostech. Nevýhodou pochopitelně zůstává vyšší složitost a stížený přístup k střednímu válci (např. u lokomotiv řady 477.0)