蒸気機関車の仕組み

蒸気機関車の仕組みは、いきつくところ、ボイラで発生させた蒸気でピストンを動かし、その往復運動を車輪の回転運動に変えて走行する機関車ということになるんでしょうが、さすがにこれだけではわかりません。

自動車は、エンジンやトランスミッションはボディの中に隠れていてそのメカニズムを直接見ることが出来ません。
バイクはエンジンむき出しとはいえ、トランスミッションもケースの中でいくつものギヤがかみ合っていることはわかりますが、これも直接見ることはできません。
まぁ、駆動軸のギヤの次のギヤは、駆動軸とは反対方向に回る、もう一つギヤがあれば駆動軸と同じ方向に回る、ギヤ比の大小や、その組み合わせで回転数が変わる程度ならわかりますが。

一方、蒸気機関車はその走行に関わるロッド類がむき出しなのに、どうして前進、後進ができるのかよくわかりません。
そこに、全て見えているのに・・

ガソリンを気化させてプラグで点火する、その量、比率や点火タイミングを変えていけば回転数があがるのも(なんとなく)わかります。
蒸気機関車は、単純に蒸気をいっぱい送り込めば早く走れるのでしょうか?
車やバイクも奥は深いんでしょうけど、こちらも調べていけば奥が深く興味深いことが一杯です。

と、いうことで蒸気機関車の構造すべてとまではいきませんが、ひとまず蒸気機関車の「走り装置」に関する仕組みを今一度自分なりに整理してみることにしました。

蒸気機関車のシリンダに蒸気を送り込む制御を行う弁装置には、

  • スチーブンソン式弁装置
  • アラン式弁装置
  • グーチ式弁装置
  • ハックワース式弁装置
  • ジョイ式弁装置
  • グレズリー式弁装置
  • ワルシャート式弁装置

など、数多くのものがあります。
日本では、明治中頃に輸入した10形蒸気機関車あたりから、ワルシャート式弁装置が定着しています。

では、ワルシャート式弁装置を使った機関車が前進、後進する仕組みを順を追って。
いつごろこのページが完成するかは不明ですが(^^;

なお、ライブスチーム(ミニSL)は、製作上簡略化する部分もありますが、理論、構造は基本的には本物の機関車と同じです。