発電機
蒸気機関車にも発電機は付いている。何故ならば、前部標識灯、後部標識灯、運転台の室内灯、さらに時期によってはATSなど、電気を必要とする機械があるからである。ちなみに明治大正の頃は前部標識灯は油の入ったカンテラで、昼間は外して居った。油の入れ替えやなんやと手間だからだ。時々古い機関車だとこのカンテラの固定用のL字金具だけが残っているものが見受けられる。
蒸気機関車の発電機は蒸気タービンとなっている。蒸気タービンとは、簡単に言うなら蒸気を吹き付けて回す風車である。蒸気機関車にはこのタービン式発電機が付いているのだ。ピストン運動を回転に変えるレシプロ機関よりも効率はいいのだが、いかんせん低回転時にトルクがないので、必然的に足回りには使えないのである。一方発電機にならば適切である。火力発電所や原子力発電所も基本はこの蒸気タービンである。祖父が蒸気タービンエンジンの船舶で機関士をやっていたこともある。
D51の発電機のタービンの回転数は分間二四〇〇回転であり、安全弁があるため、過回転はしない。そして蒸気タービンを回した蒸気は蒸気排管を通り、マフラーを介して運転台の屋根にあるタービン排気管から排出する。
ATS追加の時には出力が不足し、ATS用に発電機を追加している。構造は同じである。確かワット数は異なるはずであるが、そんなものは忘れた。
蒸気機関車の写真や動画を見たときに運転台の前辺りから蒸気が出ているが、あれが発電機の排蒸気である。そして甲高い独特の『ィィィィィン』と言うような音が出る。参考動画は以下の通り。
https://youtu.be/ydXkm88aijY