Введение
Термин в ракетной технике. Ускоритель локомотива для паровозов – это небольшой дополнительный двухцилиндровый паровой двигатель заднего хода, соединенный с осью прицепной тележки локомотива или одной из тележек тендера. Он был изобретен в 1918 году Говардом Л. Ингерсолом, помощником президента железной дороги New York Central. Качающаяся промежуточная передача позволяет машинисту включать ускоритель. Ускоритель с редуктором приводит в движение только одну ось и может быть необратимым, с одной промежуточной передачей, или обратимым, с двумя промежуточными передачами. Существовали модификации, разработанные компанией Franklin, которые использовали шатуны для передачи тягового усилия на все оси тележки ускорителя. Эти шатунные ускорители в основном использовались на передней тележке тендера, хотя есть пример локомотива Lehigh Valley 4-8-4, использующего его в качестве задней тележки тендера. Ускоритель используется для трогания с места тяжелого поезда или поддержания низкой скорости в сложных условиях. Его мощность оценивалась примерно в на скоростях от , и его можно включать во время движения со скоростью менее , а также полуавтоматически отключать, уменьшая реверс машинистом или вручную, откидывая предохранительный рычаг до скорости между , в зависимости от модели и передаточного числа ускорителя. Типичное тяговое усилие составляло , хотя возможны были значения до приблизительно . Ускорители тендера оснащены шатунами, соединяющими оси передней тележки. Эти короткие шатуны ограничивают скорость, поэтому они в основном используются на маневровых локомотивах, часто применяемых для перевалочных операций между сортировочными станциями. Ускорители тендера были гораздо менее распространены, чем ускорители локомотивов; собственный вес тендера уменьшался по мере расхода угля и воды во время работы, что фактически снижало сцепление тележки, приводимой в движение ускорителем.
A locomotive booster for steam locomotives is a small supplementary two cylinder steam engine back gear connected to the trailing truck axle on the locomotive or one of the trucks on the tender. It was invented in 1918 by Howard L. Ingersoll, assistant to the president of the New York Central Railroad. A rocking idler gear permits the booster engine to be put into operation by the driver (engineer). A geared booster engine drives one axle only and can be non reversible, with one idler gear, or reversible, with two idler gears. There were variations built by the Franklin company which utilized side rods to transmit tractive force to all axles of the booster truck. These rod boosters were predominately used on the leading truck of the tender, though there is an example of a Lehigh Valley 4 8 4 using it as a trailing tender truck. A booster engine is used to start a heavy train or maintain low speed under demanding conditions. Rated at about at speeds from , it can be cut in while moving at speeds under and is semi automatically cut out via the engineer notching back the reverse gear or manually through knocking down the control latch up to a speed between , depending on the model and gearing of the booster. A tractive effort rating of was common, although ratings of up to around were possible. Tender boosters are equipped with side rods connecting axles on the lead truck. Such small side rods restrict speed and are therefore confined mostly to switching locomotives, often used in transfer services between yards. Tender boosters were far less common than engine boosters; the inherent weight of the tenders would decrease as coal and water were consumed during operation, effectively lowering the adhesion of the booster powered truck.
Причины использования
Ускоритель предназначался для устранения фундаментальных недостатков в конструкции стандартного паровоза. Прежде всего, большинство паровозов не передают мощность на все колёса. Величина силы, которую можно приложить к рельсу, зависит от веса на ведущих колёсах и коэффициента сцепления колёс с рельсами. Неведущие колёса обычно необходимы для обеспечения устойчивости на скорости, но на малых скоростях они не требуются, поэтому они фактически "теряют" вес, который мог бы быть использован для тяги. Таким образом, применение бустерного двигателя к ранее не ведущей оси означало увеличение общего стартового тягового усилия без ухудшения показателей сцепления основного двигателя. Кроме того, "передаточное отношение" паровоза фиксировано, поскольку поршни напрямую связаны с колёсами посредством шатунов и кривошипов. Поэтому необходимо искать компромисс между способностью развивать большое тяговое усилие на низкой скорости и способностью двигаться быстро, не вызывая чрезмерной скорости поршней (что могло бы привести к поломке) или расходу пара. Этот компромисс означает, что на низких скоростях паровоз не может использовать всю мощность, которую способен производить котел; он просто не может потреблять пар так быстро, поэтому существует значительная разница между количеством пара, которое котел может производить, и количеством, которое может быть использовано. Бустерный двигатель позволил использовать этот нереализованный потенциал. Увеличенное стартовое тяговое усилие, обеспечиваемое бустером, позволило в некоторых случаях железным дорогам сократить количество или вовсе отказаться от использования дополнительных подсобных локомотивов на тяжёлых поездах. Это привело к снижению эксплуатационных и затрат на техническое обслуживание, повышению доступности локомотивов и производительности (тонно-миль) и, в конечном итоге, к увеличению прибыльности.
Недостатки
Ускорители были дороги в обслуживании из-за их гибких паровых и выпускных труб, промежуточных передач и прочего оборудования. Неправильная эксплуатация могла приводить к нежелательному падению давления в котле и/или повреждению ускорителя. Ускоритель и связанные с ним компоненты также добавляли к весу локомотива несколько тонн, которые считались бы "балластом" на скоростях, превышающих предел использования ускорителя. Кроме того, в случае неисправности ускорителя, когда промежуточную передачу невозможно было отключить, скорость всего локомотива ограничивалась 20 милями в час или меньше до вывода его из эксплуатации для ремонта, что снижало доступность локомотива.