スモークボックス

スモークボックスは、蒸気機関車の排気システムの主要な基本部品の1つです。煙と高温のガスは火室からチューブを通ってボイラー内の周囲の水に熱を伝えます。煙は煙箱に入り、煙突（または漏斗）を介して大気中に排出されます。初期の機関車にはスモークボックスがなく、長い煙突に頼って火災の自然な喫水を提供していましたが、すぐに2つの主な理由でスモークボックスが設計に組み込まれました。まず、最も重要なことは、シリンダーからの排気蒸気の爆発は、適切な設計の排気ノズルを備えた気密スモークボックスを通って上向きに向けられると、ボイラーチューブと煙道を介して高温ガスを効果的に引き込み、その結果、新鮮な燃焼空気を火室に引き込むことです。第二に、スモークボックスは、ボイラーチューブから引き出される灰と燃え殻（「チャー」）の便利な収集ポイントを提供します。これは、1日の終わりに簡単に掃除できます。スモークボックスがないと、すべてのチャーが煙突を通過するか、チューブと煙道にたまり、徐々に詰まります。

スモークボックスは水を含まず、独立したコンポーネントですが、ボイラーの前方延長部のようです。スモークボックスは通常、リベットで留められた鋼板または溶接された鋼板で作られ、床はコンクリートで裏打ちされて、高温の炭や酸または雨水の攻撃から鋼を保護します。

送風機

煙と高温ガスの通過を助けるために、送風機がしばしば使用されます。これはピンサイズの穴を含むリングで終わるパイプで、蒸気ジェットの「リング」を作成します。蒸気は煙を押し出し、チューブを通してさらにガスを引き込みます。これにより、空気が火格子と火口から引き込まれ、火がより燃えるようになります。

ブラストパイプ

機関車が動いているとき、排気蒸気はスモークボックス内にあるブラストパイプを通過します。蒸気は煙突から放出され、再び火が引かれます。ブラストパイプは、特徴的な「チャフ」サウンドを生成します。

スモークボックスドア

煙に含まれる灰とsoは、しばしば煙箱に堆積します。スモークボックスの前面には、各機関車の稼働日の終わりにこれらの堆積物を除去するために開くドアがあります。空気漏れを防ぐためにハンドルを完全に締める必要があります。これにより、火への引き込みが減り、スモークボックスの底にある未燃チャーがそこに着火する可能性があります。一部のスモークボックスドアには、車輪の形のハンドルが1つあります。多くのイギリス製の機関車には、時計の針に似た一対のスモークボックスドアハンドルがあります。他のデザインも存在します。多くのスチームローラーでは、スモークボックスの本体の延長部にも、フロントローラーを支えるベアリングが収納されています。スペースの制限により、これらのローラーには通常、円形の煙幕ドアの代わりにドロップダウンフラップがあります。

蒸気管

スモークボックスには、シリンダーキャスティングの一部である各バルブチェストに通じるレギュレーター（または過熱器ヘッダー）からのメイン蒸気パイプが組み込まれています。これらは、スモークボックスの壁を通過してシリンダーと結合するか（スチームパイプの外側）、スモークボックスのプロファイル内に留まることがあります（スチームパイプの内側）。内側の蒸気管は、煙箱が暖かく保つので遅れを必要としませんが、外側の蒸気管は、フレームの外側のシリンダーを備えた機関車にとってより一般的です。一部の機関車クラスは、バッチが作成された日付に応じて両方のタイプを使用しました（LNERクラスV2など）。

遅れ

スモークボックスからの熱損失はほとんど重要ではないため、通常は遅れることはありません。ほとんどの場合、完成した機関車のボイラーと同じ直径のように見えますが、これはボイラーの被覆のためだけです。ボイラーは狭いです。タンクエンジンは、通常、水温がインジェクターに問題を引き起こすほど十分に上昇する可能性があるため、水タンクが遅れない煙幕の手前で停止するようにしました。

セルフクリーニングスモークボックス

ブリティッシュ・レイルウェイズの標準クラスはこの設計を使用します。この設計では、堅牢なメッシュグリルがスモークボックスに組み込まれ、フロントチューブプレートと排気口の間にフィルターが形成されます。ボイラーチューブを通過するチャーの大きな破片は、メッシュとの衝突で破壊される傾向があり、煙箱の底に蓄積するのではなく、煙突を掃くより細かい粒子を作成します。これは、スモークボックスをきれいにする必要性を否定しませんが、行わなければならない仕事の量を減らします。最良の場合、通常2週間の間隔で、ボイラーの洗浄と洗浄の間に煙箱の清掃を避けることができます。

機関車のレイアウト

蒸気機関車の古典的なレイアウトでは、機関車の前に煙箱と煙突があり、「煙箱優先」と呼ばれています。一部の設計では、排気が乗組員に吹き返すことによる問題（窒息と視界不良）を回避するためにレイアウトを逆にしました。これらはキャブフォワード機関車と呼ばれていました。

スパークアレスター

スパークアレスタは、多くの場合、スモークボックス内に設置されます。これは、ブラストパイプの上部から煙突の下部まで延びる円筒状のメッシュの形をとることがあります。スパークアレスタの目的は、非常に大きなホットアッシュの破片が火災の危険をもたらす可能性のある環境に排出されるのを防ぐことです。このため、火花防止装置は通常、乾燥した環境を走行する機関車に取り付けられます。いくつかの機関車に取り付けられた外部火花防止装置と混同しないでください。スパークアレスタの存在は、熱力学的効果をもたらし、火災に対する空気の引き込みを歪め、それによって総出力を低下させます。したがって、それらの使用は議論の余地があります。

過熱

過熱器が取り付けられた機関車は通常、煙箱に過熱器ヘッダーがあります。蒸気は「湿った」（飽和）蒸気としてヘッダーに入り、次に過熱器要素を通過します。これは、ボイラーの拡大された煙管を2回通るパイプの形を取ります。蒸気はヘッダーの別のチャンバーに入りますが、今回は過熱蒸気または乾燥蒸気です。過熱の利点は、蒸気がシリンダーに入るときに膨張特性が大きくなるため、少量の水と燃料からより多くの電力を得ることができることです。