4-2-0
Renseignements généraux
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Sous le Classification des locomotives pour le classement des locomotives à vapeur, représente le 4-2-0 Agencement de volant de quatre leader roues sur deux essieux, dont deux alimenté et couplé entraînant des roues sur un essieu, et pas roues arrière. Ce type de locomotive, souvent appelé un type Jervis, était commune sur américains chemins de fer des années 1830 à travers les années 1850.
D'autres classifications sont équivalentes:
UIC classement: 2'A (également connu sous le nom Classement allemand et Classification italienne)
Classification française: 210
Classement turc: 13
Classement suisse: 1/3
Histoire
La première 4-2-0 construit était de l'expérience (plus tard appelé Frère Jonathan) pour la Mohawk et Hudson Railroad en 1832. Il a été construit par le West Point Foundry basé sur une conception par John B. Jervis. Ayant peu de choses à faire référence, les fabricants modelé les chaudières et soupapes engrenages après locomotives construites par Robert Stephenson de l'Angleterre.
En Angleterre, il avait mis au point à partir de la La conception de 2-2-2 Stephenson premier Longue locomotive de la chaudière, vers 1840, où il avait changé de placer deux paires de roues à l'avant avec les cylindres extérieurs entre eux pour améliorer la stabilité. Quelques exemples de locomotives Stephenson étaient déjà en exploitation en Amérique, afin que les ingénieurs ne ont pas à voyager trop loin pour obtenir leurs idées initiales.
En Amérique , la conception était une modification de la 0-4-0 concevoir alors en usage commun. Le 0-4-0 se est avéré être trop rigide pour les chemins de fer de la journée, faisant dérailler souvent sur les virages serrés et les changements d'élévation rapide des chemins de fer américains. Pour le 4-2-0, Jervis a introduit un bogie à quatre roues sous la locomotive de boîte à fumée qui pivote indépendamment dans le cadre principal de la locomotive (à la différence des moteurs anglais mentionnés précédemment, qui avaient des cadres rigides). Les pistons alimentés un seul essieu moteur à l'arrière de la locomotive, juste derrière le foyer. Cette conception conduit à une locomotive beaucoup plus stable qui était capable de se guider dans les courbes plus facilement que le 0-4-0.
Cette conception se est révélée si efficace sur les chemins de fer américains que beaucoup des premiers 0-4-0s ont été reconstruits comme 4-2-0s. Le 4-2-0 a excellé dans sa capacité à rester sur la piste, en particulier ceux avec essieux moteurs simples derrière la chambre de combustion, dont la vertu principale est la stabilité. Mais, avec un seul essieu moteur derrière la boîte à fumée, le poids de la locomotive a été étalée sur une petite proportion des roues motrices, ce qui signifiait sa puissance totale a été considérablement réduit. Cependant, d'autres locomotives 4-2-0 ont l'essieu moteur à l'avant du foyer, le poids adhésif a été accrue.
Une solution possible est une brevetée en 1834 par EL Miller et largement utilisé par Matthias W. Baldwin, dans lequel élever une paire de leviers fixé le cadre d'appel d'offres à une extension du cadre locomotive, transférer une partie du poids de l'appel d'offres pour le châssis de la locomotive, faisant plus de poids disponible pour l'adhérence.
Cependant, une version automatique a été breveté en 1835 par George et E. Vendeurs et largement utilisé par Norris après avoir obtenu les droits à elle. Ce système utilise un faisceau dont le point d'appui est l'essieu moteur. Sur des surfaces planes et de niveau, le faisceau a été légèrement relevée. Mais à partir ou sur les qualités, la résistance a la poutre prendre une position horizontale, ce qui a causé la locomotive à basculer vers le haut. Ce plan placé plus du poids de la locomotive sur l'essieu moteur, mais en réduisant le poids sur le bogie avant, a également fait plus enclin à déraillements
Une solution plus pratique, d'abord mis en production par Norris, propose l'essieu moteur à un emplacement sur le cadre, devant la chambre de combustion de la locomotive. Cela a été fait parce que Baldwin a refusé d'accorder des droits à Norris à utiliser son «demi-manivelle« arrangement brevetée. Encorbellement le poids de la chambre de combustion et l'équipe de la locomotive derrière l'essieu moteur placé plus de poids sur l'essieu moteur sans réduire sensiblement le poids sur le bogie avant. Cependant, la conception de Norris a conduit à un empattement plus court, qui tendait à compenser les gains dans le force de traction sur l'essieu moteur en réduisant la stabilité globale de la locomotive.
Un certain nombre de locomotives Norris ont été importés en Angleterre pour une utilisation sur le Birmingham et Bristol Railway car, en raison de la Incline Lickey, les fabricants britanniques refusé d'approvisionnement.
Comme les années 1840 approchaient, et les chemins de fer américains ont été plus expérimentent avec le nouveau 4-4-0 type de locomotive, le 4-2-0 est tombé en disgrâce car il ne était pas aussi en mesure de tirer une charge à payer sur la voie ferrée que le 4- 4-0. 4-2-0s ont été construits dans les années 1850, mais leur utilisation a été limitée aux trains légers comme la plupart des chemins de fer de ce temps avaient trouvé impropres à un travail régulier.
En Angleterre, pour les travaux de fret, quatre et six couplé couplés moteurs ont été performants. Toutefois, pour les travaux de passagers, l'objectif était plus grande vitesse. En raison de la fragilité de fonte bielles, "singles" continué à être utilisé avec les roues motrices les plus importantes possibles.
Pour une raison quelconque, les fabricants britanniques ne ont pas abandonné l'idée de monter les roues avant sur un bogie depuis quelques années. Peut-être il y avait des craintes quant à leur stabilité, mais avec un cadre rigide de long, une plus grande vitesse a été obtenue au prix d'une course très rude et les dommages à la piste.
Le point culminant de cette approche a été vu dans le Crampton où, pour faire les pilotes aussi grande que possible, ils ont monté derrière la chambre de combustion.
Une fois que l'acier est devenu disponible, une plus grande vitesse de rotation est devenu possible avec plusieurs roues, couplés petits.
