Encyklopedia

Parę wytworzoną w kotle zużywamy w silniku, który porusza parowóz i zapewnia na haku tendra siłę pociągową.

W silniku tłokowym parowozów rozróżniamy główne części: cylindry, mechanizm napędowy i urządzenia do rozrządzania pary.

Cylinder spawany albo odlany ze stali lub żeliwa jest mocno przytwierdzony do ostoi parowozu, aby siła wytwarzana w cylindrze przez parę mogła być przeniesiona na ostoję. Doprowadzona do przedniej części cylindra para przesuwa w lewo tarczę tłoka, która szczelnie przylega do ścian cylindra dzięki pierścieniom uszczelniającym na jej obwodzie; lew część cylindra jest połączona z atmosferą i zużyta w niej para uchodzi swobodnie przez rury odlotowe, dymnicę i komin.

Trzon tłoka przechodzi przez uszczelniony dławnicą otwór w tylnej pokrywie cylindra i łączy się przegubowo za pomocą krzyżulca z korbowodem; głowica na drugim końcu korbowodu obejmuje przegubowo czop korbowy silnikowego koła napędnego. Korbowód posuwany przez trzon tłoka obraca w kierunku wskazówki zegara koło napędne, które przyciskane jest do szyny ciężarem parowozu przypadającym na tę oś, opiera się dzięki sile tarcia (przyczepności) o szynę i toczy się naprzód. Prowadnice zapewniają krzyżulcowi ruch prostolinijny i zapobiegają zginaniu trzona tłokowego.

Kiedy czop korbowy jest w dolnym położeniu (lub odpowiednio górnym), wówczas moment siły, z która korbowód naciska czop, w stosunku do osi geometrycznej zestawu kołowego jest największy i obraca koło najskuteczniej. Następnie moment ten zmniejsza się, a kiedy czop zajmie tzw. martwe położenie, wówczas moment obracający koło jest równy zeru i największa choćby siła pary nie ruszyłaby parowozu z tego położenia.

Każdy parowóz ma jednak najmniej dwa, a czasem trzy lub cztery cylindry i mechanizm ustawiony tak, by w chwili, gdy jeden czop korbowy jest w położeniu martwym, drugi był w najkorzystniejszym. Dzięki temu parowóz zatrzymany w dowolnym położeniu może ruszyć z miejsca.

Do napełniania parą cylindrów to z jednej, to z drugiej strony tarczy tłoka, do regulowania dopływu i wylotu pary oraz do nadawania parowozowi ruchu w przód i wstecz służą urządzenia rozrządcze i nastawcze. Ich działanie zależy od normalnego przebiegu pracy w cylindrach parowozów.

Aby koło napędne wykonało pełny obrót, tłok naciskany przez parę to z jednej, to z drugiej strony tarczy musi wykonać podwójny ruch w cylindrze.

Ze względu na lepsze wykorzystanie energii pary nie wpuszcza się jej do cylindra przez cały czas ruchu tłoka i nie wypuszcza się jej podczas całego wstecznego ruchu. W tym bowiem przypadku energia pary napełniającej cylinder w chwili rozpoczęcia wstecznego ruchu byłaby stracona, a nawet działałaby szkodliwie.

Okres napełniania cylindra trwa dłużej lub krócej zależnie od skoku suwaka, a wielkość suwaka i kierunek ruchu suwaka zależą od ustawienia stawidła.

Na osi silnikowej parowozu osadzony jest mimośród w postaci przeciwkorby położonej pod kątem około 90º w stosunku do korby napędowej. Przy ruchu obrotowym koła mimośród porusza drążek mimośrodowy i nadaje ruch wahadłowy łukowemu jarzmu zawieszonemu na ostojnicy parowozu. Wraz jarzmem porusza się jego kamień połączony za pomocą wozidła i wahacza z trzonem suwaka. Przy każdy obrocie koła suwak wykonuje jeden ruch w prawo i jeden w lewo, wpuszczając parę kolejno do obu części cylindra.

Kamień, przesuwany za pomocą wieszadła połączonego z nastawnicą, którą nastawia maszynista, może ślizgać się wzdłuż jarzma. Jeżeli kamień znajduje się w nieruchomym punkcie, to suwak jest unieruchomiony w środkowym położeniu i para w ogóle nie dopływa do cylindra. Im dalej znajduje się kamień, tym dłużej trwa w cyklu pracy pary wlot, tym więcej parowóz zużywa pary i tym większa jest jego siła pociągowa zależna od silnika.

Wodzidło wahacza połączone z krzyżulcem nadaje wahaczowi i trzonowi suwaka dodatkowe ruchy zapewniające wlot i wylot przedtrzonowy.

Zamiast stawideł suwakowych stosowane są czasem stawidła zaworowe, są one jednak skomplikowane, a utrzymanie ich nastręcza trudności.

Wszystkie punkty mechanizmu silnika, w których odbywa się tarcie, muszą być należycie smarowane. Służą do tego pompy olejowe, umieszczone w pomoście parowozu lub w budce maszynisty oraz system przewodów, doprowadzających olej pod ciśnieniem.

Przy przerwach pracy parowozu część pary pozostaje w cylindrach, skrapla się, a gromadząca się woda może spowodować przy następnym ruchu tłoka uderzenia i uszkodzenia mechanizmu napędowego. Do usuwania tej wody służą zawory (kurki) przedmuchowe, otwierane przez maszynistę w razie potrzeby; w razie jego przeoczenia działają samoczynnie cylindrowe zawory bezpieczeństwa.