原題は『Rough and Tumble Engineering』、著者は James H. Maggard です。
　刊年不明ですが、1903年刊の別人の著作中に引用元として本書が掲げられていますから、それより早いことは確実でしょう。

　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルクの電子書籍「ラフ・アンド・タンブル・エンジニアリング」開始 ***
荒削りなエンジニアリング
ジェームズ・H・マガード著

序文_
本書を世に出すにあたり、著者は、工学に関する科学的な著作を執筆する意図はないことを明確にしておきたい。そのような本は、大型定置エンジンの技術者にとってのみ価値があるだろう。立派な機関室では、優れた理論や科学的な計算は実用的である。本書は、農耕用エンジンや牽引エンジンの技術者、つまり「荒々しい現場の技術者」を対象としている。彼らは今日は順調でも、明日は泥沼に陥り、同じエンジンである日は8馬力、次の日は16馬力の仕事をこなす。読者の皆さん、著者はこうした経験をすべて積んできた。そして、皆さんもいずれ同じような経験をするだろう。しかし、落胆しないでほしい。きっと満足のいく形で乗り越えられるはずだ。

この本を読めばエンジニアになれると結論づけてはいけません。この本を読んだだけでエンジニアになれるわけではありません。しかし、注意深く読み、良識と常識を働かせ、書かれている通りに実行すれば、1か月後には、実質的に、知らないことは大した本にならないと考えている、今日のいわゆるエンジニアの5分の4よりも優れたエンジニアになっているでしょう。この本から得られるものが単なる「机上の知識」だと勘違いしてはいけません。本書に書かれているのは、飾り気のない、実践的な事実です。著者は科学用語を使うつもりはなく、日常的な現場用語を使っています。本書には載っていないことも多いでしょうが、あなたにとって実用的な価値のあるものは何も省略されていません。偏心器の原理を理解させようとして、円、曲線、角度、文字、数字で構成された幾何学的図形が無駄に出てくることはありません。これらのことを知っておくのは素晴らしいことですが、必須ではありません。本書にそれらをすべて盛り込むことは、本書の本来の目的を損なうことになります。まずは、優秀で実践的な、日常的なエンジニアであることに満足してください。そうすれば、これらの知識は自然と身につくでしょう。

はじめに __
前のページにある序文をまだ読んでいない方は、戻って読んでください。そこで、本書では専門用語は一切使わず、平易な日常会話を用いると明記しています。本書を読むのは、ベテランのエンジニアよりも、将来優秀なエンジニアを目指す若い人たちの方が多いと想定しています。そのため、本書ではできる限り平易な言葉遣いを心がけ、読者を混乱させるような表現は極力避けます。そして、本書で述べる内容は、現場でエンジンの操作方法を指導する際に使うのと同じ言葉で表現します。経験豊富なエンジニアの方が、本書でさらに詳しく説明すべき点があると思われる場合は、そうすることで経験の浅い読者を混乱させ、本来伝えようとした要点を覆い隠してしまう可能性があることをご留意ください。とはいえ、エンジンを一度も見たことのない人をエンジニアに育て上げようとしているわけではありません。ですから、エンジンの構造や外観について、読者に詳しく説明する必要はありません。私たちはエンジンの作り方を教えようとしているのではなく、むしろ完成したエンジンの扱い方、つまりエンジンが適切な状態にあるかどうかを見極め、適切な状態にあるときはそのままにしておく方法を教えようとしているのです。私たちは、あなたがすでに普通の給水係と同じくらいの知識を持っていると仮定します。ここで、給水係の中には、機関士よりもエンジンの扱いに長けている人がいたことを述べておきます。そして、その機関士は怠惰だったため、給水係には向いていなかったでしょう。読者の皆さんには、ここでピンを刺しておいていただきたいのですが、もしそのような兆候が少しでも見られるなら、エンジンの運転を引き受けないでください。怠惰な機関士は、たとえ他の方法ではなくとも、エンジンを怠ける習慣をつけさせることによって、良いエンジンを台無しにしてしまうからです。

パート1 __
学習者が運転を始めるにあたっては、彼が運転する機関車が良好な状態にあると想定するのが妥当でしょう。経験の浅い少年を、老朽化し​​て使い古された機関車に乗せるのは公平ではありません。機関車を正常に動かすためには、少年はあまりにも早く運転を覚えなければならないかもしれません。あまりにも早く運転を覚えなければならないため、運転を終える頃には頭がおかしくなったり、あるいは頭が全くなくなってしまったりするかもしれません。頭の悪い少年は、頭の大きな機関士と大して変わらないのではないでしょうか。ですから、ここでは機関車が良好な状態にあると想定します。良好な状態とは、すべての部品が揃っていて、適切な位置にあり、10～20ポンドの蒸気で機関車が勢いよく動き出す状態を意味します。ここで、（負荷を考慮しない単独エンジンの話をしていることを忘れないでください）新しいエンジンを始動して、20ポンドでスムーズに始動できるなら、扱いやすく、ほとんど、あるいは全くトラブルのないエンジンだと判断できます。しかし、始動に50ポンドや60ポンドもかかる場合は、注意深く見守る必要があります。何かが固着している可能性がありますが、分解しないでください。部品が増えすぎて、どうすればいいのか分からなくなるかもしれません。ベアリングにたっぷりとオイルを注ぎ、エンジンを動かして、しばらく慎重に運転し、何かが熱くなっているかどうかを確認してください。熱くなっている場合は、一度停止して少しだけ緩めてから、再び始動してください。それでも熱くなる場合は、以前と同じくらい緩めてください。そうすれば、すぐに正常に戻るでしょう。しかし、一度に少しずつ緩めることを忘れないでください。ボックスやジャーナルは、緩すぎても締めすぎてもすぐに熱くなり、トラブルの原因になります。経験が浅いあなたは、緩みすぎているのか締めすぎているのか分からないからです。また、ボックスが熱くなっているのを見つけた場合は、そのボックスにばかり気を取られず、他のすべてのベアリングにも注意を払ってください。まだ脱穀をしているわけではなく、エンジンを小屋から出して運転しているだけです（エンジンと若いエンジニアのために、エンジンが冬の間ずっと放置されていなかったことを願います）。秋の運転に向けて準備しているところです。その間、何かが熱くなっているかどうかを確認するために、ポンプを試してみることができますが、分かりやすくするために、ポンプまたはインジェクター（場合による）は正常に動作していると仮定します。

さて、50ポンド未満の力で始動が遅かったこの新しいエンジンを始動した場所に戻り、始動したときに注意深く観察したところ、十分にオイルを塗布した後、目視できる範囲では何も熱くなっていないことがわかりました。したがって、問題はシリンダーにあるに違いないと結論付けます。では、次はどうしますか？シリンダーヘッドを取り外して問題を探す必要がありますか？いいえ、決してそうではありません。問題は深刻ではありません。リングが少しきついだけですが、これは重大な欠陥ではありません。リングに十分なオイルを塗布しておけば、1、2日後には10ポンドで空のエンジンを良好な状態で始動できます。すでに運転されているエンジンを始動する場合は、上記の手順は必要ありませんが、新しいエンジンの場合はこれらの注意は不要ではなく、これらの注意を守れば、新しいエンジンの始動時に発生する多くのトラブルを回避できます。

輸送中に石炭の燃え殻がボックス内に落ちてホットボックスが発生することは珍しくありません。新しいエンジンを始動する前に、ボックスを徹底的に清掃してください。これは、キャップまたはトップボックスを取り外し、油の染み込んだ布や廃材でジャーナルをきれいに拭くことで行えます。すべてのエンジニアは、特にエンジンを清潔に保つことを意図しているエンジニアであれば、この非常に必要な物品を必ず用意しておくべきです。

負荷をかける前に、エンジンをしばらくゆっくりと慎重に運転し、何かが過熱する兆候がないかを確認する必要がある。

エンジンが正常であれば、圧力を100～110ポンドまで上げて、バルブが破裂するまで運転できます。ほとんどの新しいポップバルブ（安全弁）はこの圧力に設定されています。安全装置が正常であることを確認するために、この圧力まで運転することをお勧めします。新しいポップバルブが固着することは珍しくありません。蒸気が上昇したら、リリーフレバーを引いて試してみると良いでしょう。レバーを離したときに蒸気の漏れがすぐに止まる場合は問題ありません。しかし、蒸気が漏れ続ける場合は、バルブがチャンバー内で固着しています。通常はレンチやハンマーで軽く叩けばすぐに止まりますが、蒸気の漏れに興奮しないでください。ここで、何事にも興奮しないようにと申し上げておきます。十分な水があり、それが分かっている限り、危険はありません。

若いエンジニアは、なぜ爆発の危険性について何も言及していないのか不思議に思うかもしれません。私たちは爆発について書き始めたわけではありません。それは私たちが関わりたくないことなのです。しかし、ボイラーが爆発する危険性はないのか、とあなたは言うかもしれません。はい、あります。しかし、ボイラーを爆発させたいのであれば、私たちが推奨する方法とは全く異なる方法で扱わなければなりません。私たちは、十分な水があり、それが分かっている限り、危険はないと述べました。では、どうすれば分かるのでしょうか？ボイラーに適切な機器が取り付けられていれば、これは難しいことではありません。現在、著名な建設業者はすべて、ボイラーに2つから4つの試しコックとガラスゲージを取り付けています。ボイラーには、試しコックを取り付けるために 2 ～ 4 箇所からタップが設けられています。コックの位置は、クラウン シートまたは火室の上部と同じ高さの線から 8 インチ上まで様々ですが、これはクラウン シート上の水位によって多少異なります。この水位は、同じサイズのボイラーでもメーカーによって大きく異なるためです。ボイラーには、下部水位計コックを取り付けるためにクラウン シートと同じ高さまたはその近くにタップが設けられ、その真上に上部コックを取り付けるためのタップも設けられています。この間のスペースは、安全な水位範囲を示しています。エンジンを高負荷で運転している場合、水位がガラスの上部を超えないように注意してください。シリンダー ヘッドが破損する恐れがあります。また、水位が​​下部ゲージより下にならないようにしてください。頭が吹き飛ぶ恐れがあります。

ガラスゲージは、ボイラーを直接覗き込んでいるのと同じくらい正確に水の位置を特定できるように、便宜上取り付けられています。ただし、ガラスゲージが完全に正常である場合に限ります。しかし、ガラスゲージが故障したり、信頼できなくなったりする原因はいくつかあるため、完全に頼りにしてはいけないことを心に留めておいていただきたいと思います。これらの原因については後ほど説明します。ガラスゲージだけでなく、試しコックも付属しています。これらのコックは、上下のコックがガラスゲージの下端と上端と同じ高さか、その近くになるように配置されています。もう1つの試しコックはガラスゲージの中心と同じ高さにあります。つまり、水がガラスの中心付近にある場合、試すとコックにも水が表示されます。ここで、ガラスゲージが完全に正常で、水がガラスの中で2インチを示していると仮定します。次に、下側のコックを試して、十分な水があることを確認します。次に、上側のコックを試して、蒸気を得ます。さて、下側のコックはガラスで示されている水位線より下にあり、2番目のコックはこの線より上にあるので、ガラスで水位線が見えるだけでなく、それを証明する方法もあります。水がガラスの上端から2インチ以内であれば、2つのコックの間の線が再び見え、それを証明することもできます。これで、ボイラー内の水位を確実に知ることができます。繰り返しますが、これがわかれば、この水源から恐れるものは何もありません。適切に作られたボイラーは、低水位または高圧以外では爆発しないので、安全弁についてはすでに警告しましたので、これらの指示に従うことを決意していれば、恐れるものは何もありません。これができない場合は、できる人に仕事を任せてください。さて、指示どおりにするとおっしゃいましたので、ゲージに戻りましょう。いくつかの理由から、ガラスゲージだけに頼らないでください。1つは、ガラスだけに頼ると、トライコックが石灰で覆われて、使用されないという理由だけで役に立たなくなることです。

少し前に筆者は蒸気機関車の近くに立っていたところ、機関士（そう呼ぶことにしよう）が私に機関車のそばに数分いてほしいと頼んだ。私は承諾した。彼がしばらく去った後、私は水の状態を確認しようと思った。水位計には約2インチの水位があり、それで十分だったが、私があなたにお伝えしたように、水があることを確認しようと思い、コックを操作して確かめようと思った。しかし、コックを操作しようとしたところ、石灰で固まっていた。もし私が機関士を探していたとしたら、この男は採用されなかっただろう。私が水位計を見る前に、水位計が破裂していたとしよう。水位計はいつでも破裂する可能性がある。私は蒸気と水が漏れるのを止めるために、できるだけ早く水位計のコックを閉めただろう。それから、コックを操作してボイラー内の水位を確認しただろう。水があるかどうかも分からず、私は大変な状況に陥っていただろう。この直後、機関車の運転を手伝っていた男（そう呼ぶことにしよう）が戻ってきた。私は彼に試しコックの何が問題なのか尋ねました。彼は「ああ、私は気にしない」と言いました。私は彼にガラスが割れたらどうするのか尋ねました。彼の答えは「ああ、割れないよ」でした。まさにこのようなエンジニアが多くの優れたエンジンを台無しにし、製造業者のせいにするのです。これが、ガラスゲージに完全に頼ってはいけない良い理由の1つです。もう1つの同じくらい良い理由は、ガラスがあなたを騙す可能性があるということです。試しコックは石灰で覆われることがありますが、ガラスゲージコックも同様です。しかし、あなたはそれらを使っていると言います。あなたはそれらを見ることで使用しています。試しコックの場合のように、数分ごとに蒸気や水をそこから逃がして石灰を削り取ることはしていません。では、それらを開いたままにするにはどうすればよいか知りたいのですね。それは簡単です。上部のゲージを閉じ、ゲージコックの下部にあるドレンコックを開けます。これにより、水と蒸気が下部のコックから流れ出ます。数秒間水を抜いた後、下側の圧力計を閉じ、上側の圧力計を開けて、ほぼ同時に水を抜きます。次に排水コックを閉じ、両方の圧力計コックを開けると、水位が一定レベルに戻るのがわかります。これで、水が確実に循環していることが確認できます。この簡単な操作を、エンジンを運転する日は毎日行ってください。そうすれば、水が入っていると勘違いすることがなくなります。そう思ってほしくないのです。水が入っていることを確実に知ってほしいのです。水が入っていると分かっていれば、あなた自身も周りの人も安全だと、以前にも言いましたよね。

ここで一つ覚えておいてほしいことがあります。朝、エンジンのところに行って、ガラスに水が見えたからといって火を起こすようなことは絶対にしないでください。まさにこのことでエンジンを壊してしまった人の名前を20人挙げることができます。当然、なぜこれが害になるのか知りたいと思うでしょう。ボイラー内の水がガラスに表示されている高さと同じであれば害はありませんが、常にそうであるとは限らないため、問題が発生するのです。では、ガラスに表示されているのに、なぜ表示されていないのでしょうか？おそらくあなたは、世の中にはたくさんの少年がいて、彼らにとってエンジンで回せるものは何でも回すのが第二の天性であるということを、十分に長く生きてきたので知っているでしょう。すべてのガラスゲージコックには小さなハンドルが付いています。小さな男の子は最初にこれを見て、それを回し始めます。彼はたいてい簡単に回る限り回し、止まるともう一方を試します。止まったとき、彼はボイラーへの水の供給を止めて悪事を働いてしまい、ガラスの中にあった水はすべてそこに残ります。あなたは通常の水位計で作業を止めたかもしれませんが、水は加熱されると膨張し、冷えると収縮します。火室に火が残っている場合、特にボイラーに通気口や漏れがある場合は、水は煮えくり返っていき、朝までに水位はクラウンシートより1インチも下がっている可能性があります。あなたはエンジンに近づき、ガラスを見ると、2～3インチの水が見えます。それ以上調べずに火をつけた場合、あなたは損害を与えてしまいますが、最初にゲージコックを試せば、誰かがエンジンをいじったことがわかります。少年は悪意からいたずらをしたわけではないが、残念ながら、この世にはまさにこのようなことをするほど卑劣な人間がいる。しかも、少年が無意識に行ったことだけにとどまらず、あなたを騙す目的で水位計の水を止めた後、ブローオフコックに行って、クラウンシートが乾くように十分な量の水を抜くのだ。このような卑劣な策略を働く人間は憎むべきだが、このような手口で捕まるエンジニアに同情する気はない。だから、ここまで読んで、水がどこにあるかを知るまでは火を起こさないと決心したなら、あなたは決して騙されることはなく、「水は十分あると思っていた」と言って事故を説明する必要もないだろう。あなたは別の方法で騙されるかもしれない。ご存知のとおり、ボイラーが点火される、つまり蒸気圧がかかると、空気は排除されます。そのため、ボイラーが冷えると蒸気は凝縮して再び水になり、蒸気で満たされていた空間は冷えると真空状態になります。

ボイラーが完璧な状態、つまり完全に密閉され、スロットルも同様にしっかりと密閉され、ポンプまたはインジェクターが完璧な状態であるにもかかわらず、ホースをタンクに入れたまま、ポンプへの供給グローブを開けたままエンジンを放置した場合、翌朝エンジンに戻ると、ボイラーはほぼ満水、あるいは完全に水で満たされていることに気づくでしょう。エンジニアが誰かがエンジンをいじったと騒ぎ立てるのを聞いたことがありますが、実際には、供給が開いていたため、凝縮した蒸気によって空いた空間を満たすために、大気圧によって水が流れ込んだだけなのです。後ほど説明するように、すべての逆止弁はボイラーからの流出を防ぐように配置されていますが、流入を防ぐためのものはありません。このようなことが起こっても害はありませんが、どのように行われたかを知っていれば、自分がバレるのを防ぐことができます。蒸気ボイラーの権威は、「すべての爆発は、材料の不良、製造技術の不良、圧力が高すぎる、または水位が低すぎるのいずれかが原因である」と述べています。さて、最初の2つの原因から身を守るには、優れた仕事ぶりと良質な材料の使用で定評のある工場からエンジンを購入しましょう。最後の2つの原因は、自分でエンジンを運転している場合は、あなた自身に大きく左右されます。そうでない場合は、安全弁が正常な状態であるかどうか、十分な水量があるかどうか、あるいは何らかの理由で水量が少なくなった場合に火を止めるべきかどうかを知っている技術者を確保してください。もし粗悪な材料や粗悪な製造技術、そして技術者の不注意が知られていなかったら、ボイラー爆発のような事故も起こらなかったでしょう。

ここまで読んで、私が不注意なエンジニアを必要としていないことはお分かりいただけたと思いますが、ここで付け加えておきますと、もしあなたが不注意で物忘れが激しい（どちらもほぼ同じ意味です）のであれば、保険会社にとってあなたは非常にリスクの高い顧客です。しかし、一方で、あなたが注意深く、仕事に真摯に取り組んでいるのであれば、あなたは誰にも劣らない安全な顧客です。あなたの成功、そしてエンジンの耐久性と寿命はすべてあなたにかかっています。エンジンの事故の責任を他人に転嫁しようとするのは、あなたにとって何の得にもなりません。

もしあなたがエンジンから離れて給水係や手伝ってくれる人に任せたり、よくあるようにそのまま放置したりして、エンジンに何か問題が起きた場合、あなたの責任です。あなたはエンジンを離れるべきではなかったのに、分離器に行って修理を手伝わなければならなかったと言います。分離器はあなたの担当ではありません。私たちはあなたに設備の両端の操作方法を教えるつもりはありません。教えようとしても教えられません。分離器の作業員が対応できない場合は、誰かを呼ぶか、上司に頼んで対応できる人を呼んでもらいましょう。あなたの担当はエンジンです。エンジンが順調に動いているなら、なおさらエンジンのそばにいるべきです。それがエンジンを順調に動かし続ける方法だからです。私は、エンジンのシリンダーに木の根が入ったときに、エンジニアが分離器にエンジンと同じくらい近かったために、分離器に20ドルの損害が発生し、2日間の作業時間が失われた事例を見てきました。エンジンに気を配り、脱穀機で何か問題が発生した場合は、すぐに停止できるように準備しておいてください。また、始動の合図があれば、すぐに始動できるように準備しておいてください。そうすることで、雇用主や自分のために時間を作ることができ、脱穀機を稼働させながら時間を作るということは、お金を稼ぐことにつながります。今日、エンジンを運転しているエンジニアの中には、毎日、給料を払うのに十分な時間を無駄にしている人もいます。

一つ、習得するのが少し難しいことがあるとすれば、それはエンジンが正常なときはそのままにしておくことです。以前、エンジニアを探している農家に若いエンジニアを推薦したことがありますが、その後、私がたまたま彼のそばを通ったとき、彼はすぐにレンチを手に取り、あれこれと緩め始めました。もしそのエンジニアが推薦を失ってしまったら、次の仕事が私の推薦にかかっているとしたら、彼は職を失うことになるでしょう。私は、そのエンジニアに、それがエンジンの正しい扱い方ではないと伝えたいのです。私がたまたまエンジンの周りを回って（そして私は機会を逃しません）、エンジニアがエンジンをじっと見つめているのを見かけると（ここで言う「じっと見つめている」とは、エンジンを見つめているという意味ではありません）、私は彼が自分の仕事に精通していると確信します。私がエンジンを見つめるというのは、数分おきにエンジン全体に目を向けるということです。そうすれば、何か異常があればすぐに気づくことができるでしょう。ですから、エンジンが稼働中にエンジニアがエンジンを注意深く観察しているのを見ると、優秀なエンジニアのもう一つの称賛に値する特徴を必ず見出すことができます。それは、エンジンを停止すると、油の染み込んだ布を手に取り、エンジンを丁寧に点検し、すべての可動部分を拭き、触れるすべての箇所を注意深く観察することです。ナットが緩んでいればそれを見つけ、ベアリングが熱くなっていればそれを見つけます。エンジンのどこかの部品が摩耗していればそれを見つけます。レンチではなく油の染み込んだ布を手に取ったのは、自分の仕事を理解し、それに気を配るエンジニアは、何か用事がない限りレンチを手に取らないからです。優秀なエンジニアは油の染み込んだ布を取り、エンジンを清掃しながら、同時にすべての部品を注意深く点検しました。彼の主な目的は、すべてが正常であることを確認することでした。もしナットが緩んでいたり、部品がずれていたりしたら、レンチを使ったでしょう。なぜなら、レンチを使う必要があったからです。

さて、このエンジニアと下手なエンジニアの間には、なんと大きな違いがあることでしょう。残念ながら、可搬式エンジンや牽引式エンジンを運転している下手なエンジニアは何百人もいます。下手なエンジニアは、とても話好きです。これが悪い癖その1です。彼は話しながら仕事に集中することができません。初心者はこれを忘れてはいけません。エンジンの点火方法を教えれば、それがどれほど重要か分かるでしょう。下手なエンジニアは、自分が分離器に行って話をしている間、部外者にエンジンのそばにいてもらうよう頼む傾向があります。これが悪い癖その2です。部外者が優秀なエンジニアであっても、ポンプが使用水量よりも多くの水を排出しているのか、それとも少ない水を排出しているのかを知りません。彼はガラスの中の水柱を見て確認するしかなく、燃料を投入すべきかどうかさえほとんどわかりません。彼は蒸気が下がることを望みませんし、ポップバルブがどのくらいの圧力で開くかもわかりません。エンジニアを悩ませているボックスやジャーナルがあるかもしれませんが、部外者はそれについて何も知りません。 2番目の悪習が非常に悪い理由は他にもたくさんあります。

エンジンを停止した時のエンジニアの様子をよく見てみると、何かするとしても、レンチを手に取り、ピストンピンのところまで行き、キーを軽く叩いてナットを緩めたり、他の部分をいじったりするでしょう。しかし、グリスや汚れで何も見えません。エンジンを始動すると、十中八九ピストンピンが熱くなり、エンジンを停止してピンを緩めると、異音が発生します。もしレンチの代わりに布切れを手に取っていたら、キーを叩くことはなく、手で拭き取って問題がなければそのままにして、エンジンのバランスを点検したでしょう。そして再びエンジンを始動した時には、拭き取ったおかげでエンジンはきれいになり、停止前と同じようにスムーズに動いたはずです。これで、優秀なエンジニアはレンチよりも布切れを多く使い、下手なエンジニアは布切れよりもレンチを多く使い果たす理由がわかるでしょう。エンジンがあなたを悩ませるまでは、エンジンをいじってはいけません。そうすれば、あなたは大きな苦労を強いられることになるでしょう。

私が悪いエンジニアの悪習について述べたのは、皆さんがそれらを避けるためです。エンジンの運転に関わるあらゆる悪習を注意深く避ければ、必ず良い習慣が身につき、優秀なエンジニアになれるでしょう。

いじくり回すエンジニアたち
不注意の次に、エンジンをいじくり回すことは、悪い習慣のリストの次の項目です。いじくり回すエンジニアは、自分のエンジンが良好な状態にあるかどうかを知ることは決してなく、たとえ良好な状態になったとしても、そのままにしておくべきかどうかを知ることはおそらくないでしょう。実際にエンジンに何か問題が発生した場合は、恐れずに対処してください。何かをしなければならないのはあなたであり、それをするのはあなたなのです。しかし、何かをする前に、何が問題なのかを確実に把握してください。たとえば、バルブがバルブステム上でずれたり、その他の方法でずれたりした場合、偏心カムを交換して問題を解決しようとしたり、偏心カムが滑った場合はバルブを修理しようとしたりしないでください。若いエンジニアの間では、バルブは素晴らしい機械部品であり、簡単に位置がずれて大破する可能性があるという印象が広まっていることはよく知っています。ここで、バルブ（牽引エンジンや可搬式エンジンで使用されているような、一般的なスライドバルブのことです）はエンジンの中で最も単純な部品の1つであり、心配する必要はありませんので、この作業部分を紹介する準備ができるまで辛抱強くお待ちください。エンジンのどこがおかしいのかを知る権利はあなたにあります。問題はそれほど深刻ではないかもしれませんが、エンジンが本来あるべきようにスムーズに動いていないことは明らかです。エンジンが不規則に動いている場合、つまり、希望よりも高い速度で回転し、その後回転が下がる場合、あなたはすぐに「ああ、問題がわかった、ガバナーだ」と言うでしょう。さて、そうだとしましょう。どうするつもりですか、すぐに停止していじり始めますか？いいえ、そうしないでください。スロットルバルブの近くにいて、ガバナーを注意深く観察してください。ガバナーステムをよく観察してください。エンジンが高速回転を始めると、ステムがスタッフィングボックスを通って下がり、エンジンの回転速度が通常より遅くなるまでその場で止まります。その後、ステムは勢いよく上がり、エンジンは再び回転し始めます。これで問題箇所が特定できました。問題は、小さな真鍮製のロッド、つまりガバナーステム周辺のスタッフィングボックスにあります。パッキンが乾燥しているため、パッキンを緩めてオイルを塗布することで、新しいパッキンに交換するまでの間、問題を一時的に解決できます。ろうそくの芯も、この目的には十分使えます。

しかし、ガバナーが私が説明したように動作せず、ステムがボックス内で完全に自由に動いているように見え、ガバナーがまだ奇妙な動作をし、数秒間速く回転した後、突然ゆっくり回転し、エンジンが再び回転し始める場合は、ガバナーベルトが正常かどうかを確認してください。正常であれば、停止してホイールが緩んでいないか確認することをお勧めします。小さなベルトホイールか小さな歯車のいずれかかもしれません。これらがすべて正常であることがわかった場合は、ガバナーを駆動するクランクシャフトのスプールを調べてください。おそらく緩んでいることがわかります。エンジンがある程度の時間運転されている場合は、必ずこれらの場所のいずれかに問題が見つかりますが、新しいエンジンの場合は、ガバナーバルブがバルブチャンバーに少しきつくはまっている可能性があり、取り外して、少しエメリーペーパーを使用してバルブの粗い突起を削り取る必要があるかもしれません。エメリーペーパーが入手できる場合は、このバルブにヤスリを使用しないでください。常にエメリーペーパーを携帯することをお勧めします。これはしばしば役に立つでしょう。エンジンが勢いよく始動し、さらに速く回転し続ける場合は、すぐに停止しなければなりません。今回のトラブルは間違いなくガバナーにあります。ベルトに問題がない場合は、ガバナーバルブステム上部のロックナットを調べてください。おそらくこれらのナットが緩んでロッドが上方に動いており、エンジンの回転速度が上がっていることがわかるでしょう。これらがすべて正常であれば、プーリーか小さな歯車が緩んでいることがわかります。素早く目視すれば、停止する前にトラブル箇所を特定できます。ベルトが緩んでいる場合は、エンジンが暴走する一方でガバナーは遅れます。歯車が緩んでいる場合は、ガバナーはほぼ確実に停止し、エンジンは猛スピードで回転します。ロックナットが緩んでいる場合は、ガバナーは通常どおり動作しますが、エンジンの回転速度が上がるとガバナーの回転速度も上がります。これらの小さな問題のいずれかが発生する可能性があり、実際に発生する可能性が高いです。私の助言に従い、エンジンの近くにいれば、どれも深刻な問題ではありません。もしあなたがエンジンから30フィートか40フィート離れたところにいて、ガバナーベルトが滑ったり、ほどけたり、プーリーが外れたりしたら、エンジンはまずベルトから外れて飛び出してしまいます。あなたが駆けつける頃には、エンジンは独りで大暴れしているでしょう。一度だけなら何の被害もないかもしれませんが、二度目になると大きな損害につながる可能性があります。あなたはエンジンを運転するために給料をもらっているのですから、エンジンのそばにいなければなりません。ガバナーの操作は難しいものではありませんが、常に注意を払う必要があります。

さて、もし私がガバナーを落としてしまったら、速度調整の方法について何も説明していないと言われるかもしれません。ガバナーは設計が異なり、調整方法も必然的に異なるため、これについて多くを語る価値があるかどうかは正直わかりませんが、若い学習者のために、脱穀機や農機具で最も一般的に使用されていると思われるウォーターズガバナーを取り上げます。バルブまたはガバナーステムの上端には、2つの小さな真鍮製のナットがあります。上側のナットはつまみナットで、ステムに固定されています。2番目のナットは緩めのロックナットです。エンジンの速度を上げるには、このロックナットを緩め、つまみナットをつかんで、エンジンの動きを常に確認しながらゆっくりと回します。必要な速度が得られたら、つまみナットを指でできるだけきつく締めます。これらのナットには絶対にレンチを使用しないでください。回転速度を遅くするには、以前と同様にロックナットを緩めますが、数回転ほど回してから、つまみナットを握ってゆっくりと回して必要な速度に調整し、再びつまみナットをしっかりと締めます。回転速度を調整する際は、ステムを押し下げないように注意してください。押し下げると、手を離した後よりもエンジンの回転速度が少し遅くなります。

スロットルを全開にした状態でエンジンが始動しない場合は、ガバナーステムを確認してください。ステムが最大限まで締め込まれている可能性があります。これは新品のエンジンでよく見られる現象で、輸送中の保護のためにステムが締め込まれていることが多いのです。

エンジン付き車両で森林地帯を走行する際は、張り出した枝が調速機に接触しないよう十分注意してください。

さて、私がこの特定のガバナーについて述べたことは、今後遭遇するであろうどのガバナーにも対処する上で役立つと思います。なぜなら、ガバナーは皆、これらの点で非常によく似ているからです。ガバナーを詳細に説明するために時間とスペースを費やすつもりはありません。私が与えた指示に従っていただければ、ガバナーが残りのことを処理してくれるでしょう。

パート2 __
給水
優秀なエンジニアになりたいなら、ポンプについてすべて知っておく必要があります。この本を読んでいる多くの人は、ハンドルに手が届く身長になってからずっと使ってきた古い木製のポンプが、ハンドルを上下に動かすだけで水を汲み上げる理由がわからないでしょう。もしあなたがこれを知らないなら、私は大変な仕事を抱えることになります。なぜなら、ポンプの原理を理解するまでは、エンジンを動かそうとしてはいけないからです。もしあなたが古い町のポンプを理解しているなら、それほど苦労はしないでしょう。エンジンには昔ながらの木製ポンプは使われていませんが、クロスヘッドポンプには同じ原理が使われているからです。クロスヘッドポンプを恐れる必要はありません。それは単にクロスヘッドから駆動される、単純な揚力ポンプです。その名前の由来はそこにあり、もしポンプが動かなくても怒る必要はありません。十中八九、原因はあなたの方にあるのですから。もちろん、すべてのエンジンにクロスヘッドポンプが搭載されているわけではないことは承知していますし、クロスヘッドポンプを使用しないエンジンの製造業者の方々には敬意を表しますが、標準的な農業用エンジンにはすべてクロスヘッドポンプが搭載されるべきだと考えています。なぜなら、クロスヘッドポンプは最もシンプルで経済的であり、適切に製造されていれば最も信頼性が高いからです。

クロスヘッドポンプは、ポンプバレル、プランジャー、垂直逆止弁1個、水平逆止弁2個、グローブ弁1個、ストップコック1個、および配管で構成されています。ここでは、これらの各部品の位置を確認し、ボイラーへの給水プロセスにおいてそれぞれが果たす役割について説明します。

ポンプバレルはすべて、またはほとんどがエンジンのシリンダーの下に配置されています。ここに配置されている理由はいくつかあります。邪魔にならないこと、そして駆動するクロスヘッドに接続するのに便利な場所であることなどが挙げられます。一部のエンジンでは、シリンダーの上部または側面に配置されていますが、どちらの場合も同様に機能します。プランジャーはクロスヘッドに接続され、ポンプバレルと一直線上にあり、バレル内で前後に動きます。垂直逆止弁は、ポンプと給水の間に配置されています。最初の逆止弁が必ずしも垂直である必要はありませんが、何らかの逆止弁を垂直に配置する必要があります。水がボイラーまで汲み上げられるため、この地点では垂直逆止弁を使用する方が便利です。ポンプバレルのすぐ前方、数インチのところに水平逆止弁があります。水の流れに沿ってボイラーに入る地点まで進むと、もう1つの逆止弁があります。これは「温水逆止弁」と呼ばれます。このチェックバルブのすぐ下、またはチェックバルブとボイラーへの水の流入部の間に、ストップコックまたはグローブバルブがあります。どちらも同じ目的を果たします。ストップコックがグローブバルブよりも好ましい理由については、後ほど詳しく説明します。クロスヘッドポンプは位置や配置が異なる場合がありますが、いずれも上記の部品が必要であり、チェックバルブは互いに同じ関係になるように配置されていることがわかります。水を汲み上げて蒸気圧に逆らって押し出すポンプでは、これより少ない部品を使用することはできません。チェックバルブは多く使用しても構いませんが、少なく使用しても意味がありません。それぞれに役割があり、1つが故障すると他のすべてが機能しなくなります。ポンプバレルは中空の円筒で、チャンバーはプランジャーを収容できる大きさで、プランジャーの直径は供給するボイラーのサイズに応じて5/8インチから1インチまで変化します。バレルは通常、エンジンのストロークより数インチ長く、クロスヘッド端にスタッフィングボックスとナットが設けられています。吐出端には、ポンプから水を導くための配管を通すためのタップが切られています。同じ端、プランジャーの移動の終端には、供給水がポンプバレルに到達する2番目のパイプ用のタップが切られています。プランジャーは通常鋼鉄製で、チャンバーにぴったり収まるように削られており、グランドパッキンボックスと供給点の間でエンジンの全ストロークを実行し、クロスヘッドの駆動装置に接続するのに十分な長さがあります。さて、まずポンプが良好な状態であると仮定し、一度に1ストロークずつ起動してその動作を観察します。さて、すべてが良好な状態であれば、良質の水と、グローブバルブのすぐ下の供給パイプに取り付けられた良質の硬質ゴム製吸込ホースがあるはずです。ポンプを起動するときは、2つの水平逆止弁の間にある小さなペットコックを開けなければなりません。水が入るようにグローブバルブを開ける必要があります。逆止弁、垂直であろうと水平であろうと、正常に動作していれば、水は一方向にしか通過しません。水が両方向に通過する場合は、問題ありません。次に、エンジンが外側のストロークを開始し、プランジャーをチャンバーから引き出します。これにより、バレル内に満たされなければならない空間ができます。ポンプは完全に正常であるため、空気は入り込むことができません。また、ホースを通して水中にあるため、空気が入り込むこともありません。そのため、水の外側の圧力により、水はパイプを通って最初のチェックバルブを通ってポンプバレルに流れ込み、空間を満たします。エンジンのストロークが 12 インチで、プランジャーの直径が 1 インチの場合、ポンプ内には長さ 12 インチ、直径 1 インチの水柱ができます。

エンジンはこれで外側へのストロークに達し、後退を開始します。プランジャーも一緒に後退し、プランジャーの邪魔にならないように水が占めていた空間を取ります。水は最初の逆止弁を通って上がってきましたが、前述のとおり、その方向に戻ることはできません。すぐ先に別の逆止弁があり、プランジャーが後退するにつれて、この2番目の逆止弁を通って水が押し出されます。プランジャーが後退ストロークの終わりに達すると、水はすべて押し出されます。その後、再び前進を開始しますが、2番目の逆止弁を通って押し出された水は戻ることができないため、この空間は再び給水によって満たされなければなりません。プランジャーは2番目の逆止弁を通してさらに水を押し出し続け、2番目の逆止弁と温水逆止弁の間のパイプを満たすのに4、5回のプランジャーのストロークが必要です。ゲージが100ポンドの蒸気を示している場合、温水逆止弁は100ポンドの圧力で閉じられた状態になっています。逆止弁間の空間が水で満たされると、プランジャーの次のストロークで温水逆止弁を通して水が押し出されます。この逆止弁は100ポンドの蒸気圧力で閉じられているため、ポンプは100ポンド以上の圧力で温水逆止弁に水を押し付ける必要があります。ポンプの状態が良好であれば、プランジャーは正常に動作し、水はボイラーに押し込まれます。

プランジャーを動かすたびにバルブからカチッという音がはっきりと聞こえるのは、ポンプが正常に作動している確かな証拠です。

水平逆止弁の間にある小さな排水コックは、ポンプの始動を補助し、ポンプが作動しているかどうかを確認し、凍結を防ぐために水を排出するために設置されています。ポンプが作動し、この排水コックが開いてパイプ内の温水が排出されると、グローブバルブが開きます。プランジャーを数回動かすと、排水コックから水が流れ出し始めます。その後、排水コックが閉じられ、ポンプが正常に作動していることがほぼ確実になります。ポンプがパイプを通して水を押し出しているかどうか疑問に思う場合は、この排水コックを開けることで簡単に確認できます。ポンプが作動しているときは、必ず冷水が排出されます。ポンプが作動しているかどうかを確認するもう1つの方法は、最初の2つの逆止弁に手を当てることです。それらが冷たければポンプは正常に作動していますが、それらが温かい場合は冷水が押し出されていません。

ボイラーのそばには止水栓を使うべきです。止水栓は目視で開閉状態がわかるからです。一方、グローブバルブは誰かが勝手に閉めてしまう可能性があり、それに気付かなければ水が押し込まれてポンプの一部が破損してしまう恐れがあります。

第三部 _
ポンプが作動しなくなった場合は、原因を特定することが非常に重要です。ポンプが突然停止した場合は、タンクを調べて水が入っているかどうかを確認してください。十分な水が入っている場合は、ポンプ室に空気が入っている可能性があります。配管がすべてしっかり接続されていれば、空気が入り込む唯一の経路はプランジャー周りのパッキンです。このパッキンナットを回してみて、ポンプが正常に作動するようであれば、原因が特定できたことになります。できるだけ早くポンプのパッキンを交換することをお勧めします。

グランドパッキンに問題がない場合は、タンクに行って、ホースの先端にあるスクリーンまたはストレーナーに何かが詰まっていないか確認してください。詰まっていない場合は、ホースを握って吸引力があるかどうかを確認してください。次に、ホースに水が流れ込み、再び流れ出るかどうかを確認します。これは、ホースの先端を軽く手で覆うことで確認できます。水が吸い込まれ、再び押し出される場合は、最初の逆止弁に問題があります。その下に何かが詰まっていて、弁が閉じない状態になっています。ただし、ホースの先端に吸引力がない場合は、2番目の逆止弁を調べてください。その下に何かが詰まっていると、ポンプが水をその逆止弁を通して押し出すため、ポンプが作動しなくなります。また、プランジャーが戻り始めるときに逆止弁が保持されないと、水が逆流してポンプバレルに再び満たされ、吸引力がなくなってしまいます。

しかし、問題は温水逆止弁にある可能性があり、小さな排水コックを開けることで、それが第2逆止弁か温水逆止弁かが常にわかります。そこから出てくる水が冷たい場合は、問題は第2逆止弁にあります。しかし、この小さな排水コックから温水と蒸気が吹き出す場合は、問題は温水逆止弁、またはボイラーの隣にある逆止弁にあります。この逆止弁とボイラーの間にあるストップコックを回さずに、この逆止弁をいじってはいけません。そうすれば、弁を取り外して詰まりを取り除くことができます。ストップコックを閉めずに温水逆止弁を取り外すと、ひどいやけどをするので、絶対に注意してください。また、この弁を開けずにポンプを始動すると、ポンプが破裂するので、絶対に始動しないでください。

バルブの下の障害物は見つけにくいことがあります。アイオワ州南部の若い男が、エンドウ豆くらいの大きさの小石がパイプに入り込んでしまい、ポンプを始動すると小石が逆止弁の下に押し上げられて水が逆流するというトラブルに見舞われました。逆止弁を取り外すと小石はなくなっていて、パイプの中に落ちていました。ですから、注意深く点検し、腹を立ててレンチを手に取り、逆止弁を叩いて壊して動かなくするようなことはしないことが重要です。動けば動くはずなので、なぜ動かないのかを突き止める決意をしてください。数年前、ポンプが動かないエンジンの修理のために数マイル離れた場所まで呼ばれました。エンジンは2日間停止しており、その間ずっとエンジニアがポンプを動かそうとしていました。私はポンプバレルのすぐ前にある水平逆止弁のキャップを外し、弁を取り外すと、逆止弁が逆になっていることを発見しました。私は技師に、水が通るように逆止弁を取り付ければ、もう問題は起こらないと伝えました。すると彼は完全に頭がおかしくなってしまいました。すっかり動揺していたのです。エンジンは2年間も稼働していたにもかかわらず、「バルブは常にそのように取り付けられていた」と主張しました。

さて、この件の事実関係は以下の通りです。問題の逆止弁の代わりに使われていた古い逆止弁は、ステム弁またはフローティング弁として知られていました。このステムは何らかの原因で折れてしまいましたが、弁の作動には支障はありませんでした。しかし、ステムは前進して温水逆止弁に到達し、弁の下に挟まってしまい、この逆止弁の作動を妨げ、ポンプが作動しなくなりました。技師はすぐにステムが折れた場所を見つけ、ステムを探す代わりに町へ新しい逆止弁を取り寄せました。新しい逆止弁を取り付けた後、ポンプは2つの理由で作動しなくなりました。1つは、温水逆止弁から折れたステムを取り除いていなかったこと、もう1つは、新しい逆止弁の向きが間違っていたことです。さらに1、2時間無駄にした後、ようやく温水逆止弁からステムを見つけて取り除きましたが、ポンプは依然として作動しませんでした。そして、若者たちが言うように、「彼は寝転がって」しまい、私が新しい弁の向きが間違っていることを指摘すると、彼は完全に動揺し、上記の表現を使うほどでした。

パッキン不足やバルブ下の障害物以外にも、ポンプが作動しない原因はいくつかあります。バルブが固着している可能性があります。水を流すためにバルブを上げると、バルブ室で固着してシートに戻らなくなることがあります。これは、バルブ室のわずかな凹凸やバルブのわずかな突起が原因である可能性があり、通常はチェックバルブの下側をレンチやハンマーで軽く叩くことで解決できます。チェックバルブを傷つけるほど強く叩くのではなく、軽く叩くようにしてください。それでも問題が解決しない場合は、バルブを取り外し、バルブを回せる大きさで深さ約1/2インチの穴を板に開けます。この穴に少量のサンドペーパーを落とします。サンドペーパーがない場合は、一般的な砥石から少量の研磨剤を削り取ってください。砥石がない場合は、穴に細かい砂か砂利を少し入れ、その上にバルブを置き、バルブに支柱をかけて数分間勢いよく回せば、表面のざらつきはすべて取り除けます。

使い続けると、バルブにバリができ、固着の原因となることがあります。上記の手順で修理すれば、新品同様になります。この簡単な手順が広く知られていれば、多くのトラブルや煩わしさを避けることができるでしょう。

他のタイプのポンプについて説明する必要はありません。クロスヘッドポンプの操作方法を知っていれば、他のポンプも操作できます。エンジンによってはクロスヘッドポンプのみを搭載しているものもあれば、独立したポンプを搭載しているものもあります。また、インジェクター（またはインスミレーター）を搭載しているものや、クロスヘッドポンプとインジェクターの両方を搭載しているものもあります。農業用エンジンには、両方のポンプが搭載されているべきだと思います。

インジェクターの詳細な説明は賢明でも必要でもありません。若い読者は、インジェクターが5分間作動すれば、条件が同じであれば作動し続けると確信するかもしれません。タンク内の水が加熱されず、異物がインジェクター内に入らない限り、条件が良好なインジェクターの範囲内であれば、正常に作動することを妨げるものは何もありません。すべてのインジェクターにおいて、インジェクターの揚程が増加すると、インジェクターを始動させるのに必要な蒸気圧が高くなり、インジェクターが作動する最高蒸気圧が大幅に低下するのは事実です。給水が加熱されると、インジェクターを始動させるのに必要な蒸気圧が高くなり、それほど高い蒸気圧では作動しません。揚程が増加するか、給水が加熱されると、インジェクターの容量は常に減少します。最も経済的な結果を得るには、適切なサイズのインジェクターを使用する必要があります。 1時間あたりの正確な水消費量が分かれば、価格表に記載されている容量から、どのサイズのインジェクターを選択すべきかを容易に判断できます。

インジェクターは、消費水量を上回る最大容量を持つものを選定する必要があります。1時間あたりの正確な水消費量が不明で、容易に測定できない場合は、ボイラーの公称馬力から適切なサイズを概算することができます。一般的なボイラーの場合、1時間あたり7.5ガロンの水量を確保するのが慣例となっており、これは安全な目安となります。

優れたインジェクターが果たすべき役割。
冷たい給水の場合、2 フィートのリフトを備えた良質なインジェクターは、25 ポンドの圧力から始まり、150 ポンドまで上昇するはずです。8 フィートのリフトの場合は、30 ポンドから始まり、130 ポンドまで上昇するはずです。給水が 100 度華氏に加熱されている場合、同じリフト、つまり 2 フィートでは 26 ポンドから始まり、120 ポンドまで上昇し、8 フィートでは 33 ポンドから 100 ポンドまで上昇するはずです。このことから、給水の温度変化や異なるリフトなどの条件によってインジェクターの効率が大きく変化し、水がすぐにインジェクターの作動能力を超えてしまう可能性があることがわかります。上記は、特にシングル チューブ インジェクターについて述べています。ダブル チューブ インジェクターは、上記と同じ条件下では、14 ポンドから 250 ポンド、および 15 ポンドから 210 ポンドまで作動するはずですが、このインジェクターは一般的に農業用エンジンでは使用されないため、あまり見かけることはないでしょう。

インジェクターはボイラーに近づけすぎないようにしてください。ボイラーからの熱によって、インジェクターがしばらく停止した後に毎回始動するのが難しくなるためです。

インジェクターが熱くなりすぎて冷水を汲み上げられない場合は、外側から水をかける以外に冷却する方法はありません。最も効果的な方法は、インジェクターを布で覆い、布の上から水を注ぐことです。インジェクターが冷えた後もまだ作動しない場合は、内部に何らかの詰まりがあり、それを取り除く必要があると考えてよいでしょう。これは、キャップまたはプラグナットを外し、細いワイヤーをコーンバルブまたはシリンダーバルブに通すことで行うことができます。自動インジェクターは、蒸気バルブを操作するだけで起動します。他のメーカーのインジェクターでは、まずインジェクターに蒸気を与え、次に水を与える必要があります。インジェクターを起動するには、少しコツが必要です（そして、コツは優れたエンジニアになるために最も便利な道具であることがわかるでしょう）。ペンバーシータイプのインジェクターを起動するには、まず、十分な蒸気を供給して水を持ち上げ、オーバーフローから水を一時的に、またはインジェクターを冷却するのに十分な時間だけ排出します。その後、手首をひねるだけで素早く供給を停止および開放します。

インジェクターがすぐに作動しない場合は、慌てずに上記の手順を数回繰り返してください。すぐに作動するはずです。もしあなたが機転が利くなら（それは生まれ持った才能の別の言い方です）、インジェクターを作動させるための追加の説明は必要ないでしょう。ただし、インジェクターは石炭の燃え殻や籾殻には作動しないこと、そしてすべての接続部が気密でなければならないことを覚えておいてください。この点を忘れないでください。

次はヒーターについて見ていきましょう。ヒーターはポンプの一部ではありませんが、ポンプと接続されており、2つの水平逆止弁の間で機能します。その目的は、水がボイラーに入る前に加熱することです。ポンプからボイラーへ向かう水は、排気蒸気がシリンダーから煙突の排気ノズルへ向かう際に通過するパイプのコイルを通ります。

ヒーターにはいくつかの異なる設計がありますが、いずれもほとんど手入れを必要とせず、同じ目的を果たすため、すべてを説明する必要はありません。ほとんどのヒーターは、蒸気が取り付けられたヘッドまたはプレートを備えた中空のベッドプレートを使用して作られています。給水管はヒーターの端にあるプレートを通って中空のチャンバーに入り、そこでパイプのコイルが形成されます。その後、パイプはヘッドまたはプレートを通って温水逆止弁に戻り、ボイラーへと送られます。

蒸気はボイラーからシリンダーに入り、その温度は300度から500度まで変化します。ピストンヘッドに作用した後、蒸気はパイプが通るチャンバーまたは中空のベッドプレートに直接排出されます。ヒーターに入る水は、タンクを出た時と同じくらい冷たいですが、パイプを囲む蒸気はほとんど熱を失っておらず、水がパイプのコイルを通過する頃にはほぼ沸点まで加熱され、蒸気をほとんど減らすことなくボイラーに導入できます。この排気蒸気の利用は燃料を節約できるため経済的であり、高温のボイラーに冷たい水を直接送り込むのは有害です。

エンジンにクロスヘッドポンプとインジェクターの両方が装備されている場合、エンジンが停止しているときはインジェクターを使って水を汲み上げます。インジェクターはヒーターとほぼ同じ温度まで水を加熱します。エンジンが作動していて何も作業していないときは、インジェクターを使ってポンプを停止してください。エンジンが軽負荷で運転されている間は、少量の排気蒸気では水を加熱するのに十分ではなく、圧力が急速に低下してしまうからです。したがって、インジェクターは主に緊急時用であり、日常的な使用を想定したものではないことがお分かりいただけるでしょう。ポンプが作動しなくなった場合は、インジェクターを始動して、問題が解決するまで使用すればよいので、常に正常に作動するようにしておく必要があります。

これで、水の確保方法について説明しました。まず水が必要で、それから火を起こさなければならないことがお分かりいただけたでしょう。まずは水を確保するようにしてください。

ブロワー
ブロワーは人工的な通風を作り出すための装置で、水面より上の地点から煙突の管の真上を通って煙突の中央まで伸び、煙突の頂上中央を向いたノズルで終わる小さなパイプで構成されています。このパイプにはグローブバルブが取り付けられています。火力を急ぐ必要がある場合は、このグローブバルブを開けて蒸気を煙突に逃がすことでそうすることができます。蒸気の力は煙突と煙室から空気を押し出す傾向があり、これにより強い通風が生まれます。しかし、「蒸気がない場合はどうすればいいですか？」と聞かれるかもしれません。その場合は、送風せずに、通風を作るのに十分な蒸気が出るまで辛抱強く待ちましょう。私の経験では、15ポンドの蒸気が出る前にブロワーを作動させても何のメリットもありません。これより圧力が低いと通風はほとんどなく、蒸気は生成されるのとほぼ同じ速さで逃げてしまうからです。辛抱強く待ち、いつまでも火を叩き続けないようにしてください。燃料を火室にきちんと入れて扉を閉め、あとは自分の用事を済ませて火を燃やし続けましょう。

エンジンを運転している間、送風機は必ず使用しなければなりませんか。いいえ。煙突に排出される排気蒸気は、送風機が果たす役割と全く同じ働きをします。蒸気を維持するために送風機を使用する必要がある場合は、エンジンの状態が悪いと結論付けることができます。しかし、エンジンの状態が最高であっても、送風機が必要になる場合があります。たとえば、燃料が悪く、エンジンを非常に軽く運転している場合、排気蒸気だけでは、質の悪い石炭や湿った木材、生木に対して十分なドラフトを作り出すことができない場合があります。しかし、エンジンを激しく運転している場合は、送風機は決して使用すべきではありません。燃料が悪く、エンジンを停止する必要がある場合は、送風機を少しだけ作動させて蒸気を保持し、再始動するまで火を活発に保つことが非常に便利です。

ブロワーのノズルを時々点検し、石灰が付着していないか、また蒸気が煙突の側面に向かわないように横向きになっていないかを確認することをお勧めします。もしノズルが横向きになっていると、蒸気を無駄に消費するだけで、ほとんど、あるいは全く効果が得られません。また、ドラフトが強すぎても弱すぎても問題になることを覚えておいてください。ドラフトが強すぎると燃料を消費し、発生する蒸気は少なくなります。

優秀な消防士。
良い機関助手とはどのような人でしょうか？「煙がこんなに出ているところには、必ず火がある」という表現を耳にしたことがあるでしょう。確かにその通りですが、良い機関助手はあまり煙を出しません。ここで言うのは石炭を使った燃焼のことです。脱穀機から10マイル離れたところから煙が見えれば、どんな機関助手が運転しているか分かります。煙突から黒煙が絶え間なく出ているなら、機関士は蒸気を維持するために全力を尽くしているに違いない、そして作業が終わる頃には石炭がほとんど残っていないだろう、と私は判断します。一方、一定間隔で煙が立ち上り、数秒間続き、その後数秒間は何も見えないようなら、その機関士は仕事に精通しており、無理をしていない、常に十分な蒸気があり、作業が終わる頃には石炭が残っている、と私は判断します。では、この違いを生み出すものは何なのか、そして貴重な教訓を学んでみましょう。まず、煙を出している機関車を見に行くと、機関士が火室の扉に入るのにちょうどいい大きさの大きな石炭スコップを持っているのがわかります。機関士が石炭を2、3杯ほど投げ入れると、当然のように煙突から大量の黒煙が立ち上ります。機関士はスコップに寄りかかって蒸気計を見ていますが、蒸気がなかなか上がらないことに気づきます。石炭が煙を消すのに十分なほど熱くなった頃、機関士はスコップを落とし、火かき棒を手に取り、火室の扉を開けて、火を激しく叩いたり掘ったりし始めます。すると再び黒煙が出始め、その頃、機関士は火かき棒を持って膝をつき、火格子の下側を叩きます。この作業が終わる頃には煙の濃度が薄くなり、機関士は石炭をさらに投げ入れる時だと考え、そうします。これは一日中続けられることであり、これを読んで過剰だと言ってはいけません。実際そうではなく、毎日見ることができるからです。このように火を起こす技師は、懸命に働き、大量の石炭を燃やし、蒸気が自分に降りかかってくるのではないかと常に恐れています。

彼のもとを去る前に、彼の炉の中を見てみましょう。扉の高さまで石炭がぎっしり詰まっているのがわかります。灰受け皿の下にもかなりの量の灰が積まれています。この燃焼方法の欠点は、次の人物を訪ねた後でよりよく理解できるでしょう。物事のやり方を知る良い方法は、それをどのようにやってはいけないかを知ることでもあると思います。

さて、今度は煙をほとんど出さず、しかも一定間隔で出している男のところへ行きましょう。おそらく彼は小さな手スコップしか持っていないでしょう。彼はそれを手に取り、少量の石炭をすくい、火室の扉を開けて、火格子の上に石炭をきれいに広げます。これを素早く行い、扉を閉じます。1分間、黒い煙が噴き出しますが、それはほんの1分間だけです。なぜでしょうか？それは、火を少しも窒息させないように、火を補充するのに十分な量の石炭だけを投入したからです。そして1分後には、煙が煙突に到達する前にすべて燃焼するのに十分な熱があり、煙は燃焼されなかった燃料なので、それを燃焼できればその分だけ燃料を得るのです。この技師は、その後数分間、完全にくつろいだ様子で立っているでしょう。彼は蒸気が弱まることを全く恐れていません。3分から5分後、彼が行っている作業量から、小さなスコップを手に取り、少量の石炭を投入するのを目にするでしょう。彼は以前と全く同じように作業を続け、たとえ1時間そこにいても、彼が火かき棒を手に取る様子は見られないだろう。火室を覗き込むと、「薄い炎」と呼ばれるものが見えるが、火室のあらゆる部分は熱くなっている。機関車の下にはわずかな灰の山があるだけで、彼は一生懸命働いているようには見えない。

もしあなたがエンジンの購入を考えているなら、きっと「この男は素晴らしいエンジンを持っている」「まさに私が欲しいのはこういうエンジンだ」と言うでしょう。しかし実際には、最初の男の方が優れたエンジンを持っているかもしれませんが、そのエンジンの点火方法を知らないだけかもしれません。エンジンの点火方法を知ることがどれほど重要か、お分かりいただけたでしょうか？石炭を大量に無駄遣いする人の中には、「小さな手スコップで点火することについて話すのは簡単だが、我々のように現場に出て、我々が燃やさなければならない種類の燃料を手に入れて、どうなるか見てみろ」と言う人もいるでしょう。確かに、質の悪い石炭もあるでしょう。質の悪い石炭を適切に扱う方が、質の良い石炭を悪い方法で扱うよりもはるかに良いのです。燃料を適切に扱う方法を学べば、あなたは優秀な火夫になれるでしょう。不注意になって、自分の過失を石炭のせいにしてはいけません。この点には注意してください。自分の正体がばれてしまうかもしれません。エンジニアが燃料について大騒ぎして「これはダメだ」と主張するのを見たことがあるが、別の人がエンジンを触ってみると全く問題ない。これこそまさに、キッカーモーターの明らかな欠陥を露呈していると言えるだろう。

自分より優れた火夫を誰にもさせてはいけません。優秀な火夫は、私が述べたとおりに行動します。頻繁に火を入れ、常に火力を一定に保ち、石炭が下部の管まで達しないようにし、蒸気が減り始める前に必ず石炭を投入し、火室の扉はできるだけ開けないようにします。そうすることで、冷たい空気が管に当たるのを防ぎ、蒸気の流れを阻害するだけでなく、ボイラーにも損傷を与えるのを防いでいるのです。

ダンパーの適切な操作方法を知っておくことは非常に重要です。ダンパーを開けすぎないように注意してください。ダンパーを下げて、燃焼に必要なだけの通風を確保することで、より均一な燃焼状態を維持できます。それ以上開けると熱が無駄になります。

石炭から最大限のエネルギーを引き出し、得られたエネルギーはすべて節約しましょう。エンジニアの半分が思いもよらないような細かな点にも目を向けましょう。

木材
薪はいくつかの点で石炭とはかなり異なりますが、これまで学んだ良い点は今こそ役に立つでしょう。素早く頻繁に火をつけますが、石炭とは異なり、火室を常に満たしておく必要があります。薪はできるだけゆるく置きます。つまり、風が自由に通り抜けるように、あらゆる方向に薪を置きます。スペースができたらすぐに数本ずつ薪を追加し、下の薪は動かさないようにしてください。短い薪を使い、ドアの近くで火をつけます。薪で火をつけるときは、スクリーンを下げておくことをお勧めします。薪は石炭よりも火災の危険性がはるかに高いからです。

風や周囲の状況によって危険な場所にいる場合は、脱穀を依頼している人にためらわずに不安を伝えてください。彼はあなたほど危険を知っているはずはありませんし、あなたの助言を受けて彼が「どうぞ」と言った場合、あなたは彼に責任を負わせたことになります。しかし、たとえそうしたとしても、特に古いレール（木材の多い地域では一般的な燃料です）で火を起こさなければならない場合は、木材での火起こしを拒否するのは賢明な判断です。彼らは火室で高温の火を起こしますが、時には火室の外でも高温の火を起こすことがあります。できる限り注意深く行動することは、あなたの仕事の一部です。つまり、積み重ねた篩の管理には適切な注意を払うということです。篩が燃え尽きたら、新しいものに交換してください。適切な注意と努力をすれば、決して火事を起こすことはありませんが、一方で、不注意な技術者はかなりの損害を与える可能性があります。

エンジン付近で火災が発生しています。消火に必要な器具は支給されていますので、必ず消火活動を行ってください。

グリルが焼き切れる理由
火格子は不注意で燃えてしまいます。最初からそのことを心に決めておくべきです。灰箱がきれいな状態では、火格子の棒が燃え尽きるのを見たことはありません。火格子が燃えるのは、灰が下に溜まり、空気を遮断して棒が真っ赤に熱くなった時だけです。まず最初に起こるのは、棒が歪むことです。灰をすぐに取り除かないと、火格子の棒は燃え尽きてしまいます。不注意とは、仕事の一部であるものを怠ることです。灰箱を清潔に保つことは仕事の一部ですから、それを怠るのは間違いなく不注意です。石炭が溶けて棒の上に流れ落ちることがありますが、冷たい空気が火格子に届くと、火格子の上にクリンカーが形成され、通風が止まるというダメージしかありません。このような石炭を使っている場合は、これらのクリンカーに注意する必要があります。

もし蒸気を維持することに成功したら、その知識をさらに磨き続け、今日1000ポンドの石炭で稼働できたなら、明日は900ポンドで同じことをやってみなさい。それこそが、優れた機関士の資質なのです。

しかし、たとえ同じ種類の燃料であっても、同じ量の燃料で毎日同じ量の作業ができると結論づけてはいけません。どんなに注意を払い、どんなに熟練した技術を駆使しても、エンジンの燃料と水の必要量は、たとえ条件が同じように見えても、大きく異なることを覚悟しなければなりません。

ここで、皆さんにお伝えしておきたいことがあります。管に冷たい空気が吹き付けるのは良くないことなので、火室扉には十分注意してください。できるだけ開けないようにしてください。燃料を投入したいときは、扉を開けて石炭を一斤取りに行くようなことはしないでください。ここで言っておきたいのは、エンジンの運転に関しては自分が一番だと自惚れている人たちが、このようなことをしているのを見たことがあるということです。そのような扱いは、どんなに優れたボイラーでもダメにしてしまいます。一度や二度でダメになるという意味ではなく、それを繰り返すとダメになるということです。石炭を一斤取り、投入する準備ができたら、扉を素早く開けてすぐに閉めてください。これを習慣にすれば、他の方法でやろうとは決して思わなくなるでしょう。もし、高温の火と高圧の蒸気でエンジンを停止する必要が生じた場合は、扉を勢いよく開けるのではなく、ダンパーを下げて煙室扉を開けてください。

ただし、停車時間が1～2分程度であれば、ダンパーを下げ、インジェクターが装備されている場合は作動させてください。装備されていない場合は、取り付けてください。

適切な設計に基づいて構築された独立型ボイラー給水装置は、非常に優れたものです。この点において、ボイラーの設備はいくら充実していても損はありません。

第4部。_
ボイラーは外側も内側も清潔に保つべきです。外側は使用者の信用のため、内側は製造元の信用のためです。汚れたボイラーは燃焼に手間がかかり、燃料を大量に消費し、あらゆる面で性能が低下します。

清潔さを保つ最善の方法は、汚さないことです。まずは「給水係」に、水を運ぶ際に細心の注意を払うよう説得しましょう。それができない場合は、辞職を申し出てください。

私は、水運び人が川にバックで入り、タンクの下側から水を汲み上げるのを見たことがあります。濁った水は必ず下流に流れ、車輪が泥を巻き上げます。そして、あなたのきれいな水運び人はそれをタンクに汲み上げます。もし上側から汲み上げていれば、きれいな水が得られたはずです。しかし、水を汲み上げる時代は終わりましたが、私が述べたようなことをする水運び人は、きれいな水が溜まっている上側だけでなく、濁った水やタンクの下側にもホースを投げ入れる可能性が高いのです。タンクを清潔に保つように注意してください。底に1.2センチほどの泥が溜まっているタンクを見たことがあります。濁った水を使わざるを得ない時があることは承知していますが、きれいな水が手に入るようになったらすぐにタンクを洗わせ、ボイラーがすべての水を汲み上げるまでタンクを運ばせないようにしてください。

ここで、牽引機関車用の良質なタンクの作り方を少し説明させてください。寸法はご自身で調整できますが、前端から約60cm後方に仕切り板または2つ目のヘッドを取り付けます。このヘッドの中央、底から約2.5cmのところに、直径5cmの穴を開けます。後端側のこの穴の上にスクリーンを置き、前端側の反対側にバルブを取り付けます。バルブは次のように作ることができます。長さ約10cm、幅約6cmの厚手の革を用意します。片方の端に木のブロック（大きな栓がちょうど良いでしょう）を取り付け、革を木の片側に沿って切り取ります。次に、バルブの長い部分を穴のすぐ上に釘で打ち付け、仕切り板の穴にぴったりと収まるようにします。正しく作られたバルブは、水がタンクの前端に流れ込むのを許しますが、逆流を防ぎます。つまり、水タンクの一部だけを積んで走行中に下り坂を進むと、この前部が水で満たされ、上り坂を進むときには水が戻ることができなくなります。そのため、ポンプは満タンの水タンクを積んでいるときと同じように機能します。この仕組みがないと、満タンでない状態で急な坂道を登る際にポンプをうまく作動させることはできません。これはエンジニアの職務範囲外と思われるかもしれませんが、このシンプルな装置をタンクに備え付けておけば、多くの煩わしさを回避できます。

ボイラーは洗浄するべきで、吹き出してはいけません。今日、脱穀機のエンジニアの半数以上がボイラーの洗浄に「吹き出し」方式に頼っていると言っても差し支えないでしょう。理由も説明せずに何かをするように指示するつもりはありません。例えば、高温のボイラー、例えば蒸気圧が50ポンドだとしましょう。もちろん、火は消します。火室に火がある状態で水を吹き出そうとする人はいないはずです。火を消した後、底部または最低水位にある吹き出し弁を開きます。この圧力で水は非常に速く押し出され、最後に出てくるのは蒸気です。この蒸気は、すべてが吹き出されるまでボイラー全体を高温に保ち、その結果、すべての汚れ、沈殿物、石灰が管と火室の側面に固く焼き付きます。しかし、あなたは50ポンドの圧力で吹き出してはいけないことを十分に知っていると言います。では、5ポンドにしましょう。ボイラーは5ポンドの圧力でも決して冷えているわけではないことはお分かりでしょう。50ポンドで吹き飛ばしてはいけないことをご存知であれば、5ポンドの圧力では損傷を完全に回避できないこともお分かりいただけるはずです。アイロンが熱い間は汚れはすぐに乾き、ボイラーが冷水が安全に流れるほど冷える頃には、泥は乾いてアイロンにしっかりと付着しています。異物の一部は吹き飛ばされますが、熱いアイロンに付着したものを洗い流すのは困難です。

ボイラーの洗浄は5ポンドまたは10ポンド程度の圧力で行うべきだと主張する技術者もいることは承知していますが、私は常識的な判断をすべきだと考えています。彼らは低圧で洗浄を行い、ボイラーが十分に冷えたらすぐに徹底的に洗浄することを勧めるでしょう。

さて、洗浄する前にボイラーが冷えるまで待たなければならないのであれば、水を入れたまま冷ましてみてはいかがでしょうか？そうすれば、水を抜くときに作業が楽になり、水を流し始めるとすぐに、マンホールやハンドホールから汚れた水が流れ出てくるのがわかります。汚れは柔らかく、非常に簡単に洗い流せます。しかし、ボイラーが冷えるのを待っている間に汚れがボイラー内部で乾燥してしまった場合は、洗い流すのが非常に困難になるでしょう。

あなたは、私がボイラーに水を強制的に流し込むように言ったが、そのためには強制ポンプを使わなければならないと言う。どの技術者も強制ポンプなしでエンジンを運転しようとしてはならない。それは必要不可欠なもののひとつだ。あなたは、強制ポンプなしでボイラーを洗浄できないのかと言う。ああ、もちろんできる！一部の人がビジネスでやっているように、洗浄することもできる。しかし、私が最初にあなたにボイラーを清潔に保つ方法を伝えようとしたのであり、その方法は洗浄することであり、洗浄する方法は優れた強制ポンプを使うことだ。脱穀機用に特に優れたポンプが数多く製造されている。それらはタンクに取り付けられ、給水のために水を汲み上げ、排出ホースとノズルが取り付けられている。

ボイラーの底には、水底式ボイラーの場合は1つか2つの点検口プレートがあります。水底式ボイラーでない場合は、火室側面の底にあります。これらの点検口プレートを取り外してください。また、ボイラーの上部、火室側の端にも別のプレートがあります。これを取り外し、煙室の扉を開けると、下段の管の近くに別の点検口プレートまたはプラグがあります。これも取り外してください。これで、水を使った洗浄の準備が整いました。勢いよく洗浄してください。数杯の水を一気に注ぎ込むのではなく、ノズルをボイラーのあらゆる部分に向け続け、底部の点検口から濁った水が流れ出るまで洗浄を続けてください。これがボイラーの洗浄方法です。この洗浄作業なしにエンジニアとして成功できるとは思わないでください。週に一度の洗浄は決して多すぎることはありません。機関車から満足のいく結果を得たいなら、ボイラーを清潔に保つ必要があります。清潔に保つには、注意と労力が必要です。怠るとトラブルの原因となります。ボイラーを高温で吹き出したり、泥やスラッシュが管に焼き付いたりすると、すぐに管にスケールが形成され、ボイラーの蒸発能力が低下します。そのため、十分な量の蒸気を発生させるには燃料の量を増やさなければならず、それ自体が費用のかかる要因となります。さらに、作業に必要な蒸気を発生させるために燃焼室でより多くの熱を発生させる必要があるため、余分な労力や、管からの漏れの危険性も生じます。

燃料の節約を期待して汚れたボイラーを放置してはいけません。また、ボイラーがきれいだと確認するまでは、燃焼が激しいという理由だけでボイラーを廃棄してはいけません。さらに、泥が半分詰まっていることが証明できるのに、きれいだと断言してはいけません。

規模
広告では、特定の化合物がボイラーのスケールを防ぐと謳っていますが、その謳い文句は、ある程度は真実だと思います。しかし、鉄への影響については何も述べていません。私は、いくつかの理由から、これらの製剤の使用をお勧めしません。まず、特定の化学物質は、重炭酸カルシウムを含む水によって形成されたスケールを効果的に除去しますが、硫酸カルシウムを含む水には効果がありません。スマックやログウッドなどの樹皮は、マグネシアや炭酸カルシウムを含む水からスケールを除去するのに十分ですが、それらに含まれるタンニン酸のために鉄に有害です。酢、腐ったリンゴ、汚物などは、酢酸を含むためスケールを除去しますが、これは樹皮よりもさらに鉄に有害です。ソーダなどのあらゆる種類のアルカリは、硫酸カルシウムを含む水に有効である。硫酸カルシウムを炭酸塩に変え、それによって容易に洗い流せる柔らかいスケールを形成するからである。しかし、アルカリには欠点もある。過剰に使用すると泡立ちの原因となるのだ。

硫酸カルシウムが優勢な水では石油は必ずしも悪いものではありませんが、精製されたものだけを使うべきです。原油は非常に有害なスケールを形成することがあるからです。炭酸ナトリウムとコーンスターチはスケール防止剤として推奨されており、私もそれらは他のものと遜色ないと思いますが、私たちはほとんどの場合田舎にいるので、同じ目的を果たす簡単な方法をお教えしましょう。しかも、たいていは簡単に手に入ります。毎週月曜日の朝に帽子一杯のジャガイモをボイラーに放り込み、土曜日の夜には既に述べたようにボイラーを洗い流してください。そうすれば、秋の水の流れが終わる頃にはボイラーにスケールはほとんど付着していないでしょう。

煙突を清掃してください。
これまでボイラーを清潔に保つようお願いしてきましたが、燃料を最大限に活用するためには、煙道も清潔に保つ必要があります。煤や灰は熱伝導率が低いため、煙道に煤が付着していると蒸気を発生させるのが非常に困難になります。ほとんどの工場では、各エンジンに煙道クリーナーとロッドを付属させています。このクリーナーは煙道にぴったり合うように作られており、毎朝火を起こす前に各煙道に通して洗浄する必要があります。中には煙道クリーナーを使わないエンジニアもいますが、煙道を洗浄するために排気を十分に絞ってドラフトを作り出すと、エンジンに大きな不利な状態で運転することになり、煙突の頂上から火が消えてしまう可能性も高くなります。排気ノズルを絞ってドラフトを作り出す必要がなければ、ノズルを絞らなくてもエンジンははるかにスムーズに、そしてはるかに強力に作動するでしょう。しかし、ドラフトを確保するために十分なドラフトを減少させる必要がありますが、エンジンが自ら煙道の清掃を行うようにして出力を低下させてはいけません。トラクションエンジンで発生する火災の90%は、機関士が排気ノズルでエンジンを詰まらせていることに起因していると考えられます。これは、過剰なドラフトによって煙突から火が噴き出すため危険です。背圧が発生するため、エンジンの出力が低下します。これを例証しましょう。排気を完全に閉じるとエンジンが回転しなくなるとします。これが事実であれば、部分的に閉じるとある程度出力が低下することは容易に理解できます。つまり、ノズルはエンジンの出力に関係していることを覚えておいてください。エンジンが自ら煙道の清掃を行うようにする人が、世界で最も優秀なエンジニアではない理由がわかるでしょう。

エンジンを引っ張ってどちらが強いかを競うという愚かな習慣を奨励するつもりはありませんが、もしそのようなテストに参加することになったら、排気ノズルを完全に外して相手にトリックを見せつけましょう。誰もそれに気づく必要はありません。あなたのエンジンは引っ張る際に何の努力もしていないように見えるでしょう。多くのテストは、エンジンの優劣よりも、操縦者の機転によって勝敗が決まってきたのです。

このちょっとしたコツを知っておくと、いざという時に少しパワーが欲しい時にも役立つかもしれません。そして、ここで特に注意していただきたい点があります。ほとんどのエンジニアは、少しパワーが欲しい時に安全弁をひねります。

さて、すでに申し上げたように、十分な蒸気圧を確保してください。100～120ポンドの蒸気圧があれば十分です。バルブを115でブローオフするように設定している場合は、そのままにしておいてください。出力を上げたいときに毎回バルブを締め付けないでください。そうするとすぐに125まで上がってしまい、後でさらに蒸気が必要になったときにまたバルブを締め付けなければならなくなります。そうなると、本来安全弁として設計されたものが、あなた自身や周囲の人にとって安全弁としての役割を全く果たさなくなってしまいます。ボイラーの状態が良いと分かっている場合は、125ポンドに設定しても問題ありません。ただし、それ以上の圧力に設定しないと決めておく必要があります。しかし、もしあなたのエンジンが115ポンドで必要な仕事をこなせないのであれば、より大きなエンジンを入手できるまで、現状のままでできる限りのことをするのが最善策です。

安全弁とはまさにその名の通り、安全を守るためのものであり、その機能を奪う者には重い罰則が科されるべきである。

安全装置をいかなる場合でも作動させないことは、ボイラーを恐れているという意味ではなく、むしろ自分の事業を理解し、責任を認識しているという意味です。

新しいエンジンを始動する際に安全弁をどのように扱うべきかについては、以前にも述べました。数日おきにこの部分も点検してください。動作が遅くならないように注意してください。安全弁が作動するたびに圧力を記録してください。作動すべき圧力は分かっているはずですから、この圧力を超えて蒸気が溜まったり、固着したりしないようにしてください。これを注意深く行えば、ゲージを見ていないときに安全弁が固着する危険性はありません。蒸気ゲージを見れば、安全弁が作動すべきタイミングが分かりますので、実際に作動することを確認してください。

第5部 _
蒸気ゲージ
蒸気計を「時計」と呼ぶ技術者もいる。おそらく彼らは、蒸気計が石炭を投入するタイミング、運転を中止するタイミング、安全弁が作動するタイミングを教えてくれると考えているのだろう。もし彼らが蒸気計をそういう目的で使っているのなら、そろそろ考え方を変えるべきだと伝えたい。

確かに、ある意味では、蒸気圧計は技術者にいつ何をするべきかを知らせるものですが、時計が時刻を知らせるのとは異なります。蒸気圧計の役割は、秤が物体の重量を測るのと同じように、ボイラーの圧力を常に把握できるようにすることです。

蒸気圧計の役割はまさにこれであるため、その精度は絶対的に正確でなければなりません。信頼性の低い圧力計を使用すると、完全に混乱してしまい、実際にはどのような圧力がかかっているのか全く分からなくなってしまう可能性があります。

これはおおよそ次のように起こります。蒸気ゲージが弱くなり、安全装置が100ポンドに設定されている場合、ポンプが作動して蒸気が放出される前に、ゲージは100またはそれ以上を示します。または、ゲージが詰まった場合、ゲージが8ポンド以下しか示していないときにポンプが作動する可能性があります。後者の方が前者よりも実際には危険です。安全装置が弱くなっていると最も自然に判断し、最初に行うことは、ポンプが作動する前にゲージが100を示すようにねじ込むことですが、実際には100またはそれ以上の圧力がかかっていることになります。

つまり、圧力計と安全弁が正確に連動することがいかに重要かがすぐにわかるでしょう。そして、それを確実にする方法はただ一つ、蒸気圧力計をテストすることです。蒸気圧力計が正しいことがわかっている場合は、安全弁をそれに合わせて調整できます。しかし、圧力計が信頼できると確信するまでは、決して安全弁をそれに合わせて調整しようとしないでください。

蒸気圧計のテスト方法
それを取り外して、蒸気ボイラーが稼働している工場に持っていき、エンジニアに圧力計を直接圧力を受ける場所に取り付けてもらい、自分のゲージと同じ値を示すなら、あなたのゲージが正しいと考えるのが妥当です。ゲージを持って行ったエンジニアが、自分のゲージが弱い、あるいは少し強すぎると言うなら、別のところに行ってください。私はすでに、エンジンのことは何も考えないでほしい、エンジンの状態を知ってほしいと言いました。しかし、別のゲージでテストしたときに、あなたのゲージが弱い、あるいは何らかの点で信頼できないことがわかった場合は、すぐに修理する必要があります。最も安全な方法は新しいものを入手することですが、まずはそれを点検して、問題がないか確認することをお勧めします。ポインターが、それを作動させる機構に取り付けているジャーナルまたはスピンドル上で緩むことはよくあります。もしこれが問題の原因であれば簡単に解決できますが、バネや繊細な機構に問題があると判明した場合は、新しいものに交換する方がはるかに満足のいく結果になるでしょう。

新しい圧力計を選ぶ際には、二重バネまたは二重管を備えた圧力計の方が満足度が高いでしょう。二重バネは凍結したり、高圧によって歪んだりする可能性が低く、また、二重バネは、単一バネのように衝撃や急激な圧力上昇を受けた際に針や指針が振動するのを防ぎます。慎重な技術者は、欠陥のある蒸気圧力計や信頼性の低い安全弁には一切関わりません。一部の蒸気圧力計にはシールが付属しており、このシールが破損していない限り、メーカーは修理してくれます。

ヒューズプラグ
安全弁については既に説明しましたが、今度は安全プラグについてお話ししましょう。安全プラグ、または溶融プラグとは、上部のクラウンシートにねじ込まれた中空の真鍮製のプラグまたはボルトです。プラグの穴には、鉄を燃やすのに必要な温度よりもはるかに低い温度で溶ける軟金属が充填されています。クラウンシートが水で覆われている限り、火室からの熱はこの溶融プラグに影響を与えませんが、水位がクラウンシートの上部より下になり、プラグが露出すると、この軟金属が溶けて流れ出し、蒸気がプラグの開口部から流れ落ち、火を消し、ボイラーへの損傷を防ぎます。これはすべて非常に良いことのように聞こえますが、私は溶融プラグの支持者ではないことを率直に告白します。水位を下げてはいけないと警告しておきながら、それを許容できる理由があると言うのは、息子に「日曜日に釣りに行ってはいけないが、行くなら必ず魚を持って帰ってこい」と言った牧師のようである。安全プラグの存在をエンジニアが知らなければ、私はそのプラグに異議はない。一部の州では、すべての機関車に溶融プラグを取り付けることを義務付けていることは承知している。彼らの善意を疑うつもりはないが、彼らの判断力には疑問がある。彼らは不注意を容認しているように思える。例えば、タンクの到着が通常より遅れたために水位計が低い状態で運転しているエンジニアは、水位が下がっていることは分かっているが、「まあ、水位が下がりすぎたらプラグが吹き飛ぶだけだ」と自分に言い聞かせ、タンクが到着するまで運転を続ける。プラグが持ちこたえれば、彼はすぐに冷水をポンプで送り込み始めるが、おそらく非常に高温のシートでそれを行うことになる。それ自体、決してやってはいけないことである。そして、もしプラグが吹き飛んでしまったら、新しいプラグを取り付けて再び蒸気を出すまでに、少なくとも数時間は遅れることになる。仮に彼が軟質プラグ（時々そう呼ばれる）を使っていなかったとしよう。彼は水が少なくなる前に停止していただろう。彼は熱くなったクラウンシートさえも使わず、タンクで待っていた時間だけを失うだけだっただろう。これは決して空想上の状況ではなく、毎日起こっていることだ。安全プラグ付きの機関車を運転する機関士は、プラグが吹き飛ぶまで給水のために停止することはめったにない。溶融プラグが腐食して鉄を焼くのに十分な熱に耐えられるようになることはよくある。これが私がこれに最も反対する理由だ。機関士は、まるでプラグが完璧な状態であるかのように、安全のためにそれを頼りにし続けるが、最終的にはクラウンシートを焼いたり割ったりしてしまうのだ。エンジニアがプラグの存在を知らなかったのであれば、私はプラグに異議はない、と既に述べた。したがって、プラグを使用する必要がある場合は、プラグに注意を払い、ボイラーを掃除するたびに、プラグの上部または水側の端をナイフで削ってください。腐食性物質が付着している場合は、必ず取り除いてください。その後は、安全プラグが全く付いていないかのようにボイラーを扱ってください。安全プラグは、水位が低い状態で運転できるように設計されたものではありません。事故が発生した場合や、何らかの理由で水位を誤認した場合、あるいは誤ってボイラーに水が入っていない状態で火をつけてしまった場合などに、ボイラーの損傷を防ぐために設置されています。

プラグが溶けてしまった場合は、すぐに、または熱が許す限り速やかに交換する必要があります。予備のプラグを常に用意しておくと、時間の節約になります。溶けたプラグをクラウンシートからねじって外し、予備のプラグをねじ込むだけで済みます。しかし、予備のプラグがない場合は、最初のプラグを取り外し、バビットメタルを充填する必要があります。これを行うには、プラグの一方の端に湿った粘土を詰め、もう一方の端に金属を流し込み、漏れを防ぐために滑らかに叩き込みます。これが終わったら、プラグを元の位置にねじ込むことができます。

プラグが2つある場合は、片方が溶けたらすぐに新しいものと交換し、もう片方は都合の良い時に水を補充してください。高温のボイラーで溶融プラグを数回交換するうちに、クラウンシートの上に水を張っておく方が良いという結論に至るでしょう。

漏れている煙突
煙道が漏れる原因は何ですか？以前この質問をしたところ、煙道が煙道板の穴を塞ぐほど大きくなかったためだという答えが返ってきました。最初は滑稽に思えましたが、よく考えてみると、ほぼ正しいと結論付けました。煙道が漏れる原因はいくつかありますが、たいていは誰かの不注意に起因します。以前にもお気づきかもしれませんが、私は多くのことを不注意のせいにする傾向があります。エンジンを1、2年運転すれば、私の疑念が不当ではないと結論付けるでしょう。私はエンジニアをすべてのことで責めているわけではありませんが、彼らが製造業者に責任を押し付けようとする多くのことについて、彼らに責任があると考えています。新しいボイラーの煙道が漏れる場合、ボイラー製造業者が手抜きをしたことは明らかです。しかし、1シーズンまたは1シーズンの一部が経過してから漏れる場合は、ボイラー製造業者は義務を果たしたが、エンジニアが義務を果たさなかったことを示しています。そもそも彼は火力を強すぎたか、火室の扉を開けっ放しにしていたか、あるいはボイラーに過負荷をかけていたか、あるいはボイラーが熱くなりすぎた時に吹き消していたか、あるいは火室に火が残っている状態で吹き消したことがあるのか​​もしれません。これらのどれか一つでも、何度か繰り返せば、どんなに優れたボイラーでも漏れるようになります。あなたは既にこれらのことをしないように忠告されていますが、もしあなたがこれらのいずれか、あるいは全部をやってしまったとしたら、「不注意」という言葉以上に適切な表現があるでしょうか。

煙道が漏れる原因は他にもあります。水位の低いボイラーに冷水を注入すると、深刻な事態を起こさなくても、漏れの原因になります。熱いボイラーに冷水を注ぐのも同様です。例えば、現場で何らかの理由でボイラーが停止し、急いで作業に取り掛からなければならない場合、ボイラーが冷えるのを待たずに水を補充し始めるでしょう。私は、蒸気が漏れ始めたらすぐにボイラーに水を注ぎ込む技師を見たことがあります。煙道は外殻や煙道シートよりも薄いため、このような扱いに耐えられず、はるかに早く冷え、収縮する際に煙道シートから引き離されるため、必然的に漏れが生じます。一度漏れ始めた煙道は、修理しない限り止まることはほとんどなく、1つの漏れた煙道が他の漏れの原因にもなります。そうなったらどうしますか？ボイラー修理工場に送って、ボイラー修理工に来てもらって、1時間あたり40セントから60セント払って修理してもらうつもりですか？ わからないけど、最初はそうしなければならないでしょう。でも、煙突の漏れを商売にするつもりなら、自分でやり方を覚えた方がいいですよ。 火室の扉に入るのに体が大きすぎなければ、自分でできます。 煙突拡張器とコーキングツール、そして機械工用のハンマー（重すぎないもの）を用意してください。 火室にきれいなゴミを持って行って、煙突の端と煙突シートを拭いて、周りに溜まっている煤や灰を取り除きます。 これが終わったら、拡張器を煙突に押し込んで、拡張器の肩が煙突の先端にぴったりとくっつくまで奥まで押し込みます。 それから、テーパーピンを拡張器に打ち込みます。ピンを深く押し込みすぎると、煙道が割れるほど広がってしまう可能性があります。また、強く押し込みすぎると、煙道板の穴が広がり、他の煙道も緩んでしまう恐れがあります。この点には十分注意してください。十分に広がったと思ったら、ピンを横から軽く叩いて緩め、エキスパンダーを約4分の1回転させ、先ほどと同じように押し上げます。緩めてから、煙道全体を一周するまで、先ほどと同じように回転させ続けます。その後、エキスパンダーを取り外し、ヘッダーまたはコーキングツールを使用する準備が整います。ヘッダーの作業を開始する前に、漏れている煙道をすべて拡張するのが最善です。

ヘッダーは、ゲージまたはガイドの端を煙道内に挿入して使用します。軽いハンマーで煙道をコーキングまたは煙道シートに押し付けます。煙道やシートを傷つけないように、ハンマーは軽く使うように注意してください。このようにして拡張したすべての煙道を点検したら、（注意深く作業していれば）良い仕事ができるだけでなく、自分はそれに関してある程度の専門家であると結論付けるでしょう。火室に入って漏れを止めた人が満足して出てきたのを見たことはありません。火室が快適な作業場ではないという事実が関係しているのかもしれません。煙道がひどく漏れていて、それを拡張した場合は、冷水圧力でボイラーをテストして、良い仕事ができたことを確認するのが良いでしょう。

ボイラーのテストはどのように行う予定ですか？消火栓に接続できる場合は接続し、ボイラーに必要な圧力をかけた後、煙突を注意深く点検してください。水漏れが見つかった場合は、漏れが止まるまでビーダーを軽く使用してください。水道水圧が十分でない場合は、油圧ポンプまたは強力な加圧ポンプを接続して、必要な圧力まで上げることができます。

煙突の施工状態を確認するためのテストでは、普段使用している以上の冷水圧をかける必要はありません。例えば、安全弁が110ポンドに設定されている場合、この冷水圧で煙突のテストは十分です。

さて、あなたが現場で煙突のテストをしたいとしましょう。もちろん、接続できる消火栓はなく、強制ポンプも持っていないとすると、冷水でボイラーをテストするのはまずい状況のように思えます。しかし、次の手順でテストできます。漏れていた煙突をすべて拡張してビーズ状にしたら、スロットルをしっかり閉じ、安全弁を取り外し（通常は一番高い位置に取り付けられています）、ボイラーを満水にします。ボイラー内のすべての空間が冷水で満たされることが絶対に必要です。次に、安全弁を元の位置に戻します。それから、工具を持って火室に戻り、誰かに少量の麦わらまたはオート麦わらを火室の下、または開放型の火室の場合はボイラーの胴体の下に置き、火をつけます。燃えるわらの熱によって生じる水の膨張力で、必要な圧力が得られます。ただし、安全対策は万全であることを確認してください。安全弁から水が漏れ始めたら、煙突管が漏れを防ぐために十分に拡張されているかどうかを簡単に確認できます。

これにより非常に安定した圧力が得られます。圧力は熱によって発生しますが、水は1～2度以上加熱されないため、これは冷水圧です。ただし、この試験方法は極寒の天候には適用できません。水は凝固点から5度上または5度下では膨張力を持たなくなるためです。

ただし、これらのテストは煙突の性能を確認するためのものであり、ボイラーの効率や強度を測るためのものではありません。効率や強度を測る必要がある場合は、専門家に依頼することをお勧めします。最適な方法はハンマーテストであり、これは専門家のみが行うべきものです。

第六部 __
読んだことを活用できる若い技術者であれば、自分のエンジンを大きなトラブルに巻き込むことはまずないでしょう。今日の農業用エンジンの製造業者は、できるだけシンプルで部品点数の少ないエンジンを作るよう努め、この種の製品を専門としています。彼らは、通常、実用的な工学のコースを受講できない人がエンジンを操作しなければならないことをよく理解しています。毎年製造される何千台ものエンジンのそれぞれを操作できる実用的な技術者が必要であれば、エンジンを所有するよりも技術者になる方が良いでしょう。製造業者はこれを知っているため、エンジンをできるだけシンプルで故障しにくいものにしています。しかし、最もシンプルなエンジンでも、操作者にはある程度の知性と、やるべきとわかっていることを実行する意欲が必要です。すでに受け取った指示に従えば、エンジンが正常に動作している限り、誰でも望むようにエンジンをうまく動かすことができます。そして、先ほど述べたように、エンジンは継続的な摩耗を除いて故障する可能性はなく、この摩耗はボックス、ジャーナル、バルブに現れます。リストピンとクロスヘッドの真鍮は、おそらく最初に最も注意深く注意を払う必要があり、この2つのうち、リストボックスまたはクランクボックスが最も注意が必要です。そして、片方に当てはまることは両方のボックスに当てはまります。したがって、両方のボックスの扱い方を説明する必要はありません。最も注意が必要になる可能性が高いボックスを取り上げます。これはリストボックスです。このボックスは2つの部分または半分に分かれています。新しいエンジンでは、これら2つの半分はリストピンで少なくとも1/8インチは合わさっていません。これらは、くさび形のキーを使用してピンに押し上げられます。 （ここでは最も一般的なリストボックスについて説明しています。お使いのエンジンにこのキーがない場合は、同じ目的を果たす別のキーが付いているはずです。）真鍮が摩耗すると、キーを押し下げることで摩耗を吸収し、2つの部品を近づけることができます。摩耗を徐々に吸収していき、最終的に完全に密着させます。すると、これ以上摩耗を吸収するには何らかの処置が必要になることがわかります。その処置とは、真鍮を取り外し、それぞれの真鍮から約1/16インチ削ることです。これにより、さらに1/8インチ分の摩耗を吸収できるようになります。

さて、ここでちょっとした面白い問題を解いて、納得いくまで解いてみてください。そうすれば、この問題を完全に理解できるでしょう。そして、この問題を理解することで、決してトラブルに巻き込まれることはありません。私たちは、新品のエンジンでは真鍮の間におよそ 1/8 インチの隙間があるだろうと最初に言いました。そして、最終的にこれらの真鍮、つまり半分の部品を合わせ、取り外してやすりで削る必要があると言いました。さて、1/8 インチの隙間を取り除いた結果、ピットマンが 1/16 インチだけ長くなりました。言い換えれば、リストピンの中心とクロスヘッドの中心は、摩耗が発生する前よりも 1/16 インチだけ離れており、ピストンヘッドの一方の端のクリアランスは以前よりも 1/16 インチ増え、もう一方の端のクリアランスは 1/16 インチ減っています。さて、ボックスを取り外してヤスリで削り、さらに 8 分の 1 インチの余裕を持たせると、この摩耗分を削り終える頃にはこの距離が 2 倍になり、すぐにピストン ヘッドがシリンダーの端に当たってしまい、さらにエンジンは以前ほどスムーズに動かなくなります。摩耗分の半分はそれぞれの半分から削り取られ、テーパー キーによってキーの隣の半分がリスト ピンまで持ち上げられますが、外側の半分はそのままの位置に残ります。したがって、この半分の後ろに薄い銅板、または錫板を挟む必要があります。さて、ボックスの摩耗分が 8 分の 1 インチだったとしましょう。これだけ削り終えたら、外側の半分をちょうどその量だけ削ったので、16 分の 16 の裏板 (そう呼ばれています) を挟む必要があります。前半分も同じように削りましたが、先ほど述べたように、テーパー キーによってこの半分が元の位置に戻ります。

これで十分明確になったと思いますので、この話は置いておいて、再びキーの話に戻りましょう。キーは先細り、つまり楔形になっていると説明したことを覚えておいてください。楔形なので、ネジと同じくらい強力です。そして、軽く叩くだけで、この2つのボックスがリストピンにしっかりと密着することを覚えておいてください。若いエンジニアは、エンジンの他のどの部分よりもこのボックスで苦労することが多く、それはすべて、その扱い方を知らないためです。ボックスを締めすぎないように十分注意し、エンジンでちょっとしたノッキングが発生するたびに、キーをもう少し押し込めば止まるなどと考えてはいけません。これは、多くの人、さらにはベテランのエンジニアでさえ犯す大きな間違いです。以前、緩んだフライホイールから発生するノッキングを止めようとして、リストピンとボックスを壊してしまったエンジニアを見たことがあります。エンジンのほぼどの部分から発生するノッキングも、リストピンから発生しているように見えるというのは事実であり、これまで満足に説明されたことはありません。ですから、このことを心に留めておき、このような形で騙されないようにしてください。そして、問題の原因を疑いの余地なく特定するまでは、ノックを止めようと決して試みないでください。

真鍮製の鍵穴を締め直す必要が生じた場合は、鍵穴を固定している止めネジを緩め、しっかりと締め付けた後、再び締め直し、拳で鍵穴をできるだけ奥まで押し込むのが安全で確実な方法です。この方法は一見変わったハンマーのように思えますが、この方法で鍵穴を締め直せば、鍵穴が熱くなることはほとんどありません。

エンジンのノッキング
エンジンがノッキングやドンドンという音を立てる原因は何でしょうか？ ピローブロックボックスの緩みは、よくノッキングの原因となります。ピローブロックとは、クランクシャフトまたはディスクホイールの隣にあるボックスのことです。このボックスは通常、セットボルトとロックナットで固定されています。締め付けすぎないように注意する必要があります。締め付けすぎるとボックスが熱くなり、ジャーナルが膨張して摩擦が大きくなることを常に覚えておいてください。セットボルトを少し回すだけで、熱くなっているボックスを冷やしたり、冷えているボックスを温めたりできる場合があります。オイルの供給を怠って熱くなったボックスは、オイルを供給することで冷やすことができますが、すでに切削が始まっている場合は除きます。切削の兆候が見られる場合は、ボックスを取り外して徹底的に清掃する以外に安全な方法はありません。

偏心ヨークが緩んでいると、エンジンから異音（ノッキング）が発生し、その音はピストンリング付近から聞こえることがあります。ヨークの2つの部分の間にはパッキンが入っています。このパッキンを薄く取り除きますが、取り除きすぎると締め付けすぎになり、固着して偏心カムが滑る原因となるため、取り除きすぎないように注意してください。偏心カムの滑りについては、後ほど詳しく説明します。

ピストンロッドがクロスヘッド内で緩んでいると、ノック音が発生します。この音は手首にも伝わりますが、実際には手首には伝わっていません。ピストンを締め付ければ、ノック音は止まります。ピストンロッドはクロスヘッド内でキーで固定されている場合もあれば、ナットで固定されている場合もあります。キーの方が緩みにくいですが、何度か緩んだ場合は新しいものに交換する必要があるかもしれません。そして、これが緩んだり外れたりすると、大きな破損の原因となるものの1つです。緩んだとしても、完全に外れることはなくても、この状態では負荷に長く耐えられず、破損してピストンがクロスヘッドから外れ、シリンダーヘッドが1つ、場合によっては両方とも破損してしまう可能性があります。ナットも、外れると同じようなことが起こります。ですから、これは時々注意を払う必要がある接続部の1つですが、耳を慣らして異音を聞き取れるようにしておけば、キーまたはナットのどちらかに少しでも緩みが生じたらすぐに気づくことができます。

ガイド内でクロスヘッドが緩んでいると、異音が発生します。クロスヘッドにこの摩耗を吸収する機構が備わっていない場合は、ガイドを取り外してヤスリで削り、クロスヘッドに合うようにすることもできますが、ガイドをカンナで削る方がはるかに良いでしょう。カンナで削れば、ガイドがクロスヘッドに対して直角に接するため、加熱や切削を防ぐことができます。

フライホイールの緩みは、異音の原因特定において最も厄介な問題となる可能性が高いでしょう。ですから、次のことを覚えておいてください。フライホイールは一見しっかり固定されているように見えても、キーがシャフトの溝に対して少しでも狭いと、エンジンの振動は、鉛が多すぎたり少なすぎたりした場合と非常によく似たものになります。

鉛
リードとは何ですか? リードとは、エンジンがデッドセンターにあるときのシリンダーの蒸気端にあるポートのスペースまたは開口部のことです。(デッドセンターとは、ディスクまたはクランクホイールの 2 つの点で、クランク ピンがピストンと一直線上にあり、どれだけ蒸気を供給してもエンジンが始動しない点のことです。) エンジンのメーカーによってリードの値がかなり異なるため、エンジンのリードの規則や明確な値を示すことは不可能です。たとえば、ポートの長さが 6 インチ、幅が 1/2 インチのエンジンは、ポートの長さが 4 インチ、幅が 1 インチのエンジンよりもはるかに少ないリードで済みます。仮に、1/16 インチが適切なリードだとしましょう。一方のエンジンでは、幅が 1/16 インチ、長さが 6 インチの開口部があり、もう一方のエンジンでは、幅が 1/16 インチ、長さが 4 インチになります。ピストン面積、ポートの長さ、回転速度などを知らずにエンジンのリード量を指定することは不可能であることが容易に理解できます。リードは、ピストンがストロークを終える直前に、ピストンのすぐ前でシリンダー内に蒸気が流入することを可能にし、「クッション」を形成し、エンジンがガタつきなく中心点を通過することを可能にします。リードが多すぎると、蒸気がシリンダー内に早く流入し、背圧が発生してエンジンが中心点を通過するのを妨げるため、エンジンの弱点となります。そのため、エンジンがガタつき、スタッフィングボックス内のパッキンを保持することが非常に困難になります。

リードが不足すると、ピストンの前に十分な蒸気がシリンダーに入り込まず、慣性を止めるのに十分なクッションが得られず、結果としてエンジンがリストピンに激しくぶつかることになります。ここまでで、「リード」がエンジンのスムーズな動作に少なからず影響する要素であるとお分かりいただけたと思いますが、当然のことながら、適切なリードをどのように得るのかを知りたいと思うでしょう。でも、心配しないでください。エンジンのリードが今日多すぎて、明日には足りないということはありません。エンジンが最初に適切にセットアップされていれば、リードは適切であり、バルブが元の位置から動かされていない限り、適切なリードが維持されます。そして、これがエンジンに関してエンジニアの最も重要な仕事、つまりバルブの調整につながります。

バルブの設定。
蒸気機関のバルブを適切かつ正確に調整することは、計算の正確さと機械的な精度が求められるため、皆さんが遂行しなければならない最も重要な業務の一つです。また、様々な状況下で機関の特性が大きく異なるため、統一的な規則を適用できないことも考慮に入れると、この業務について私たちが望むような明確な説明をすることは非常に困難です。しかしながら、目の前の機関を例にとり、皆さんが担当する機関のバルブを制御する条件と原理を容易に理解できるよう、できる限り分かりやすく説明していきたいと考えています。

エンジンの出力と燃費は、バルブの正確な作動に大きく左右されます。そのため、必要に応じてバルブをリセットする方法を知っておくことが重要です。

ある専門家は「エンジンをデッドセンターに合わせ、バルブを適切なリードに調整してください」と言っています。ここまでは正しいのですが、デッドセンターはどうやって見つけるのでしょうか。現場では、目視でエンジンをセンターに合わせるのがよく行われていることは知っています。確かに目は良いかもしれませんが、バルブを正確に調整するには、目視だけでは不十分です。

ど真ん中を見つける方法
まず、「トラム」を用意します。これは、直径1/4インチ、長さ約18インチの鉄棒を用意し、片方の端を約2インチ鋭角に曲げることで作れます。次に、両端を鋭く尖らせます。次に、フライホイールの表面近くのどこかに硬い木のブロックをしっかりと固定します。こうすることで、トラムのまっすぐな端をブロックの特定の位置に置いたときに、もう一方のフック状の端がフライホイールの頂部に届くようになります。

ブロックがその位置から動かないようにし、トラムを使用するたびにブロック上のまったく同じ位置にトラムを置くように注意してください。これでデッドセンターを見つける準備ができました。このとき、フライホイールを常に同じ方向に回すことを忘れないでください。次に、エンジンをいずれかのセンターに近づくまで回しますが、完全にセンターには回さないでください。次に、定規を使用して、ガイドとクロスヘッドに明確ではっきりとしたマークを付けます。次に、フライホイールの周りを回り、トラムのまっすぐな端をブロック上の同じ位置に置き、フックの端でフライホイールのクラウンまたは面の中心にマークを付けます。次に、エンジンをセンターを通り過ぎて、クロスヘッドの線がガイドの線とまったく一致する位置まで回します。次に、トラムを以前と同じ場所に置き、フライホイールのクラウンに別のマークを付けます。コンパスを使用して、フライホイールに付けた 2 つのマークの正確な中心を見つけ、その点をセンターポンチでマークします。次に、フライホイールを、路面電車をブロック上の適切な位置に置いたときに、フックの端、つまり先端がこのパンチマークに触れる位置まで移動させます。そうすれば、正確なデッドセンターの1つが得られます。

さあ、エンジンを反対側の中心に近づくまで回転させ、以前と全く同じように作業を進めてください。その際、常にトラムのまっすぐな端をブロック内の同じ位置に正確に配置することを忘れないようにしてください。そうすれば、まるでエンジン製造業者の精密工具をすべて持っているかのように、両方のデッドセンターを正確に見つけることができます。

これでバルブの設定を進める準備が整いました。2つのデッドセンターがあるので、目視で探す必要はなく、トラムを使用することで、センターを取得したいときに毎回エンジンを正確に同じ位置に回すことができるため、設定は可能になるはずです。

次に、蒸気箱のキャップを外し、エンジンをデッドセンターに合わせ、蒸気側のバルブに必要なリード量を与えます。すでに述べたように、エンジンに適したリード量を提供することはできません。エンジンの製造者は、このエンジンに最適なリード量を知っていたと想定されます。まず、約 1/16 インチのリード量を与えることで、製造者の考えを確認できます。次に、エンジンをもう一方のセンターに合わせ、もう一方の端のリードが 1/16 未満であれば、製造者は 1/16 未満を与えることを意図していたと結論付ける必要がありますが、これより大きい場合は、製造者は 1/16 より大きいリードを意図していたことが明らかです。いずれの場合も、どちらのセンターでも同じリードを確保できるように、空間を分割するようにバルブを調整する必要があります。リードが同じかどうかを確認するより良いツールがない場合は、柔らかい木材で先細りの楔を作り、エンジンをセンターに回して、バルブによってできた開口部に楔を木材に跡がつくまで押し込みます。次に、次のセンターに回し、楔が同じ距離だけ入れば正しいです。そうでない場合は、同じになるまで調整します。適切な位置にセットしたら、鋭利な冷間ノミを使って偏心カムのハブとシャフトに切り込みを入れ、ハンマーで強く叩いて印を付けるのが最善です。これは、偏心カムの止めネジをシャフトにしっかりと締め付けた後に行う必要があります。こうすることで、偏心カムがずれた場合は、ノミの印の位置に戻して固定するだけで、再び作業を進めることができます。

これは、単純な単偏心エンジンの場合です。ただし、複偏心エンジンや可逆エンジンでは、バルブの設定がやや難しくなります。バルブ自体は単純なエンジンと何ら変わりませんが、リンク機構が混乱を招く可能性があり、リンク機構がエンジンを一方の方向に回転させる位置にあるにもかかわらず、バルブを逆方向に回転させるように設定しようとしている場合があるためです。

このタイプのエンジンを正しく操作するには、まずリバースレバーをエンジンが正転する位置に合わせ、次に通常のエンジンと同様にバルブを調整します。バルブが適切な位置に調整できたら、滑らない程度に締め付け、リバースレバーを逆回転位置に戻し、エンジンを中央に戻します。逆回転時にも同じリードが見られる場合は、偏心カムをしっかりと締め付け、以前と同様にマーキングしてください。

バルブ調整は頻繁に行う必要があると思われるかもしれませんが、心配する必要はありません。エンジンを長期間運転しても、バルブ調整を一度も行わない場合もあります。私は、大げさなエンジニア（皆さんも見たことがあるでしょう）が、AさんやBさんのバルブ調整をしなければならなかったと言うのを耳にしてきましたが、実際には、彼らが何かをしたとしても、それは単に偏心カムを元の位置に戻すだけでした。彼らは、ほとんどすべてのエンジンが工場で明確にマークされていることを知っていたので、偏心カムをこれらのマークに戻して固定するだけでバルブ調整が完了したのです。偏心カムの滑りは、バルブの動作不良のほぼ唯一の原因です。したがって、これらのマークにグリースや汚れが付着しないようにし、セットスクリューをしっかりと締め、頻繁にチェックして滑っていないことを確認してください。1/16インチでも滑れば、訓練された耳であれば排気音でそれを感知できます。時々起こるように、回転時に一部が滑ると、エンジンは即座に停止したり、1、2分間奇妙な円を描いて回転したりすることがありますが、慌てずに、すぐに偏心カムに問題があるかどうかを確認してください。

しかし、エンジンが時々非常に奇妙な動作をすることがあり、偏心カムが正しい位置にあることに気づくかもしれません。その場合は、蒸気室を調べて問題を特定する必要があります。さまざまなエンジンでは、バルブがバルブロッドに異なる方法で固定されています。ロックナットで固定されているものもありますが、ナットが緩んでバルブの動きが悪くなることがあります。これにより、エンジンの動作が悪くなります。他のエンジンでは、バルブをクランプとピンで固定しています。このピンが外れると、エンジンは非常に速く停止します。

蒸気の仕組みを十分に理解していれば、シリンダーコックを使ってシリンダーや蒸気室の不具合を容易に検出できます。一度試してみましょう。エンジンを前方センターに回し、コックを開けてエンジンに蒸気圧をかけます。前方コックから蒸気が噴出すれば、リードが十分であることがわかります。次に、エンジンを後方センターに戻し、再び蒸気をかけます。このコックからも同じ蒸気が噴出すれば、バルブが正しい位置にあると結論付けられます。次に、エンジンを逆方向に回し、同じことをします。コックが同じように動作すれば、正しいことがわかります。もし、一方のコックから蒸気が正常に噴出しているのに、エンジンをもう一方のセンターに回したときにこのコックから蒸気が噴出しない場合は、バルブに問題があることがわかります。偏心カムが正しい位置にある場合は、問題は蒸気室にあるはずです。蒸気室を開けてみると、バルブがロッド上で緩んでいることがわかります。再び、エンジンを中央に設置し、蒸気を供給したところ、両方のコックから蒸気が噴き出したと仮定します。

さて、何が問題なのでしょうか。完璧な状態のエンジンであれば、両方のコックから同時に蒸気が噴き出すことはありません。原因は2つ考えられますが、判別が難しいです。シリンダーリングが漏れて蒸気が噴き出しているか、バルブシートが切れて蒸気が噴き出しているかのどちらかです。どちらの原因もエンジンの性能を低下させるだけでなく、燃料と水の大きな無駄遣いとなるため、好ましくありません。どちらの原因かを判断するには、シリンダーヘッドを取り外し、エンジンを前進センターに回し、スロットルを少し開けます。シリンダーの開口部側のポートから蒸気が噴き出している場合はバルブに問題がありますが、そうでない場合はシリンダーの前方側から蒸気が噴き出しており、シリンダーリングに問題があります。

解決策は？ ピストンリングに問題がある場合、自動調整式またはセルフセッティング式のリングであれば、新しいリングに交換すればおそらく解決するでしょう。しかし、スプリング式または調整式の場合は、シリンダーヘッドを取り外してリングを調整することで、この吹き出しを止めることができます。現在、ほとんどのエンジンはセルフセッティング式のリングを使用しているため、新しいリングが必要になる可能性が高いでしょう。

バルブまたは蒸気室に問題がある場合は、それらを取り外してバルブシートを削り、バルブをそのシートに合わせて取り付けるのが最善です。これが最も安全で最良の方法です。バルブを自分で削ろうとしないでください。必ず失敗するでしょう。

しかし、できることをしないようにアドバイスするのは気が進みません。なぜなら、ちょっとしたトラブルで修理工場に駆け込むようなエンジニアは好きではないからです。ただし、適切な工具がない限り、試みない方が賢明です。唯一安全な方法は、それらを削り落とすことです。バルブが切削されている場合、バルブシートも同様にひどく切削されているはずなので、両方とも完璧にフィットするように削る必要があります。非常に硬い平らな鋼片（3×4インチ、厚さ約1/8インチ）を用意し、完全にまっすぐなエッジを持つようにしてください。これを使ってバルブとシートを完全に平らな面になるまで削ります。ガラス片で木材を削るよりも時間がかかりますが、できます。バルブにノミやヤスリを絶対に使用しないでください。

潤滑油
石油とは何か？

オイルはジャーナル（軸受軸）のコーティング剤であり、言い換えればベアリング間のライニング（内張り）である。

あなたはこれまで、じっくりと立ち止まってこの疑問を自問自答したことがありますか？おそらくないでしょう。多くの人は、エンジンに使うものを「オイル」という名前だからという理由で購入します。もしオイルを使う目的がベアリング間のライニングを維持することにあるのなら、ライニングまたはカバーする対象物に密着するものを使うのは当然ではないでしょうか？

ガソリンは1～2分程度しか持ちませんが、グレードが1つ上のオイルなら数分長く持ちます。さらにグレードが上がれば、もっと長持ちします。もしご自身でエンジンを動かされるのであれば、できる限り最高のオイルを購入してください。安いオイルを買うのは非常に経済的ではありませんし、知識がないと高い値段を払っても質の悪いオイルしか手に入らないかもしれません。

他人のエンジンを運転する場合は、良質なオイルを供給することを契約条件に盛り込むべきです。安価なオイルではエンジンを良好な状態に保つことはできません。「エンジンを清潔でピカピカの状態に保つ」と言っても、質の悪いオイルを使わなければ意味がありません。

牽引機関車の製造業者の間でリンク式逆転機構が急速に廃れつつある主な原因は、劣悪なオイルにある。この「逆転動作」に匹敵する最新の装置が存在するかどうかは非常に疑わしい。その構造上、最高級のシリンダーオイルが必要であり、それがなければ非常に不満足な状態となる（他のバルブ機構のバルブがより低品質のオイルでも動作するからではなく）。バルブが乾くとすぐにリンクが跳ね上がり、激しく振動し、すぐに修理が必要になる構造になっているからである。他の様々な装置の構造上、バルブが同様に乾いていても、旧式のリンク式ほどオイル不足が明確に現れない。しかし、バルブ機構が何であれ、良質のオイルが必要であることは事実である。

「良質なオイルを見分けるにはどうすればいいですか？」と疑問に思うかもしれません。一番良い方法は、信頼できるブランドのオイルを見つけて、それだけを使うことです。

私たちは石油を販売したり、宣伝したりしているわけではありません。しかし、本題に入る前に、良質なシリンダーオイル、良質なエンジンオイル、そして各種アタッチメントの優れたブランド名をお伝えしたいと思います。これらは、エンジンの運転を成功させる上で非常に重要な役割を果たすでしょう。

エンジニア（私も彼をエンジニアとは呼びたくないのですが）が、サイトフィード式潤滑油注入口に普通のエンジンオイルを入れてしまい、シリンダーから異音がするのはなぜだろうと不思議に思うのは、よくあることです。その理由は、このグレードのオイルではシリンダーや蒸気室の高温に耐えられないからです。

90ポンドの蒸気を運ぶ場合、シリンダー内の温度は約320度になります。120～125ポンドの場合は約350度になります。バルブとバルブシート、そしてシリンダー表面を潤滑するためには、この温度に耐えるだけでなく、さらに高い温度にも耐え、ある程度の持続性を持つオイルを使用する必要があります。

もし良質なオイルを使用しているにもかかわらず、リンクやリバースギアから異音（ノッキング音）が聞こえ始めたら、それはギアのどこかに不具合が生じている証拠です。必ず点検・修理が必要です。ここで私が強調したいのは、耳を頼りに整備することです。エンジンの異常な音は、どんなにわずかな音でも聞き分けられるようになるべきです。目は錯覚を起こしやすいものですが、訓練された耳は決して騙されません。

以前、あるエンジニアから、彼のエンジンの調子がどれほど良いか見に来てほしいと誘われたことがありました。行ってみると、エンジン自体は非常にスムーズに、ほとんど無音で動いていましたが、私がなぜシリンダーの片側だけで作業しているのかと尋ねると、彼はひどくがっかりした様子でした。彼は私が何を言っているのかと尋ね、私は彼に両端の排気の違いを理解させるのに苦労しました。実際、エンジンは1回転につき1回しか排気していなかったのです。彼は、目に見えるまで何の問題も発見しないタイプのエンジニアでした。世の中には、一度に1つの考えしか理解できない人がいることをご存知ですか？つまり、彼らの心が何か一つの対象や原理に集中している間は、他のことは何も見えず、観察することもできないのです。このエンジニアもまさにそうでした。彼は往復運動する（動く）部品を完璧に調整することに完全に集中していたため、排気から様々な異音がしていたとしても、彼はそれに気づかなかったでしょう。

一つの考えしか持たない人間は、優れたエンジニアにはなれません。優秀なエンジニアは、傍らに立って、タンクから煙突の頂上まで、エンジン全体を一目で把握することができます。彼は、目にするものと耳にするものの両方を心に留め、その二つの情報を組み合わせることで、エンジンの状態を瞬時に判断できる能力を持っています。しかし、これは経験を積むことでしか身につかないものであり、熟練の域に達しています。もしあなたが熟練者になりたいのであれば、観察力を磨くことを学びなさい。

エンジニアの間では、クランクピンとメインジャーナルに「硬質グリース」を使うことが非常に一般的になりつつあり、まもなくそれが唯一の選択肢となるでしょう。良質のグリースを使えば、クランクはオイルほど早く熱くならず、エンジンの清掃もずっと楽になります。エンジニアになるなら、きちんとしたエンジニアになり、エンジンを清潔に保ち、自分自身も清潔に保ちましょう。そんなことはできないと言うかもしれませんが、少なくとも自分の身なりはきちんとすることができます。そうすれば、エンジンは間違いなくエンジニアが作業したように見栄えが良くなります。ゴミを多めに用意しておき、手を拭く必要があるときは作業着ではなくゴミを使いましょう。そうすれば、高級レストランで食事をした後、料理人が「ほら、あの汚いエンジニアが座っていた場所を見てごらん」などと言うことはないでしょう。皆さん、これらは心に留めておくべきことです。私は実際に、脱穀作業員が汚れた服のせいで良い顧客を失ったのを知っています。女性たちは蹴りましたが、蹴る権利がありました。さて、硬質グリースとそれに適したカップの話に戻りましょう。

グリースカップを取り付けるための準備がまだ整っていない箱にこれらのグリースカップを取り付ける場合は、正しい方法を知っておくと良いでしょう。ジャーナルを取り外し、彫刻刀を使って箱の角から約 1/8 インチ離れたところから始めて、箱の反対側の角まで斜めに切り込みを入れ、箱全体にきれいな溝を彫ります。次に、反対側の角から始めて、先ほどと同じように切り込みを入れ、箱の中央にある最初の溝を横切ります。箱の両側に同じように溝を彫りますが、両端を切り抜かないように注意してください。切り抜かれている部分があると、グリースが箱から漏れ出し、無駄になります。箱の詰め物または梱包材は、箱の両端でジャーナルに接するように切りますが、中央やこの 2 つの点の間には接しないようにします。そのため、上の箱をしっかりと閉めると、グリースのための別の貯蔵部が形成されます。箱の中央でカップを直接叩いていない場合は、叩いた場所から既に作られた溝まで、別の溝を彫る必要があります。彼のやり方で準備した箱は、良質な油を使えばほとんど手入れを必要としない。

ホットボックス
時々、熱くなった箱に遭遇することがあります。最善の対処法は何でしょうか？ ええ、12個くらい挙げてもいいのですが、そうすると必要な時に手元にあることはまずないでしょう。ですから、1つだけお教えします。それは白鉛と油です。この便利なものを缶に入れて用意してください。ノートや箱が熱くなり、通常の方法では冷めない場合は、カップを外し、鉛の一部を油と混ぜてノートにたっぷりと塗り、カップを戻してください。そうすればノートはすぐに冷えます。鉛の缶に砂や埃が入らないように注意してください。この点はご自身で管理してください。あなたの責任です。

第七部 __
牽引機関車の操作を始める前に、皆さんがやってしまいがちな、しかし絶対にやってはいけないことをいくつかお伝えしたいと思います。

スロットルを急に開けすぎると、駆動ベルトが外れたり、水位が上昇して呼び水が始まってしまう可能性があります。

シリンダーコックを閉じた状態でエンジンを始動しようとしないでください。停車時には必ずコックを開ける習慣をつけましょう。そうすることで、始動時にシリンダー内に水が入らないことが常に保証されます。

勤務中はあまりおしゃべりしないでください。

灰皿から灰を取り出す際は、必ず水の入ったバケツを用意してください。

水位が低いと分かっているときは、ポンプを始動しないでください。

残量が少なくならないように。

エンジンを汚さないようにしてください。

清潔に保てないなんて言わないで。

エンジンは必ずカバーをかけてから夜間放置してください。

排気ノズルに石灰が付着したり、ボイラーへの給水口に石灰が溜まったりしないようにしてください。そうしないと、ヒーターパイプが破裂したり、逆止弁の上部が外れたりする可能性があります。

寒い時期にエンジンを放置する場合は、必ず事前にすべての配管の水を抜いてください。

スロットルバルブからオイル漏れがある状態でエンジンを切り離さないでください。

作業中は、蒸気圧が10～15ポンド以上変動しないようにしてください。

誰にもあなたのエンジンをいじらせてはいけません。

エンジンに無謀な実験を試みないでください。

古いボイラーは、必ず事前に徹底的な点検を受けてから使用してください。

急な下り坂では止まらないでください。

家畜囲い場を通過する際は、必ずダンパーをしっかりと閉めてください。

見慣れない橋には、まず下調べをせずに進入してはいけません。

危険な橋を渡ってはいけません。

道路を走る牽引機関車
あなたはエンジンについて何でも知っているかもしれません。エンジンを組み立てることもできるかもしれません。それでも、最初のジャンプでトラクションを溝に落としてしまうかもしれません。

確かに、牽引機関車の操縦が苦手な人もいるのは事実です。同じような環境に置かれていても、馬の扱い方が上手な人と下手な人がいるのと同じように、その理由を私にも説明することはできません。しかし、たとえ何度か機関車を乗り捨ててしまったとしても、牽引機関車を操縦できないと決めつけないでください。

牽引機関車を運転するつもりなら、全力を尽くしてその運転技術を習得することをお勧めします。熟練者は荷物を連結してあっという間にその場を離れる一方、不器用な人は連結準備に手間取っているのですから。

熟練者は最初のうちは分離器にきちんと並ぶが、もう一方は30分間も後ろ向きに体をひねりながら作業を続け、結局まともな仕事ができない。

エンジンに飛び乗ってスロットルを勢いよく開け、前後に揺さぶり、勢いよくバックして、後輪で立たせるような男を、専門家だと勘違いしてはいけません。

エキスパートを目指すなら、まずはスロットル操作から始めなければならない。真のエキスパートの秘訣はそこにある。彼はスロットルを通してエンジンのパワーを感じ取る。そして、エンジンが望む動きをするために必要な分だけスロットルを開ける。こうして彼はエンジンを完全に制御できるのだ。スロットルを開けたままエンジンを分離器にバックで近づけ、何かにぶつかって壊さないようにバックしなければならないような奴は、自分の力だけでエンジンを動かしているに過ぎず、わずかな報酬しか得られないだろう。

熟練の技師はエンジンを完全に制御下に戻し、思い通りの場所で正確に停止させる。彼は頭を使ってエンジンを扱い、それに見合った報酬を受け取るべきだ。彼は決してミスをせず、時間を無駄にせず、何も壊さず、不必要な騒音を立てず、ボイラー内の水をかき混ぜることもなく、同じように静かに連結して出発する。傍観者は、彼ならこのような荷物を2つも牽引できると思い、素晴らしいエンジンを持っていると言う。一方、力任せの技師は、連結する前にエンジンを6回ほど後退させてガタガタと揺らし、それからガタガタと鼻息で分離器を穴から引き抜く。傍観者は、彼がこれ以上牽引できないと思うだろう。

これらは紛れもない事実であり、いくら強調しても強調しすぎることはありません。もし自分の力でエンジンを動かすつもりなら、他の日雇い労働で得られる以上の賃金を要求すべきではありません。

いきなり専門家になる必要はありません。牽引機関車を正しく扱うためには、3つのことが不可欠です。

まず、スロットルの操作方法をしっかり理解しておくことが重要です。単にスロットルを開閉する方法を知っていれば良いというわけではありません。そんなことは誰でもできます。私が言いたいのは、やりたいことを実行するのに必要なパワーを的確に判断し、必要な分だけスロットルを開け、それ以上は開けないということです。これを説明するために、例を挙げましょう。

オペレーターが、走行しなければならない丘陵地帯を越えて荷物を牽引できないと訴えた機関車を点検するため、遠方から専門家が呼ばれた。

専門家が到着してから彼が最初にやらなければならなかったのは、これまでで一番きつい坂を登ることだった。坂に近づくと、彼はガバナーベルトを外し、スロットルをできる限り開けて、坂に向かって走り出した。その結果、半分も登らないうちに水を持ち上げ、エンジンを絞ってしまった。彼は「これがこの機械のやり方だ」と言いながら降りた。次に専門家は、木材で分離機の後輪を固定し、圧力を1ポンドも上げずに、それを坂の上まで引っ張った。彼は荷物を引っ張るのに十分なスロットルだけを出し、急ぐ努力もせず、それでもまだ余力があった。

機関士は、列車の勢いを利用して丘を越えるために、坂道を駆け上がります。しかし、牽引力とその積荷の場合はそうはいきません。得られる勢いはそれほど強くないのです。

エンジンのスロットル操作方法を知らないエンジニアは、エンジンがどのような挙動を示すか予測できず、そのためエンジンに対する信頼もほとんど持てません。一方、スロットル操作を熟知し、それを適切に使いこなすエンジニアは、常に余裕のあるパワーを発揮し、エンジンに絶対的な信頼を寄せています。彼は、エンジンの性能と限界を正確に把握しているのです。

次に知っておくべきことは、ハンドル操作のコツを掴むことです。これは自然に身につくので、私が時間をかけて説明する必要はありません。初心者は皆、ハンドルを切りすぎるという間違いを犯しがちです。覚えておいてほしいのは、右に1回転するごとに左に2回転、左に1回転するごとに右に2回転する必要があるということです。特に、エンジンが高速で走行している場合は、この点に注意が必要です。

３つ目に学ぶべきことは、エンジンの前輪から目を離さず、荷物が近づいてくるかどうかを確認するために後ろを振り返らないことです。

難しいカーブを曲がる際には、ゆっくり走る方が前輪のコントロールが格段に良くなるため、非常に有利です。初心者にとっては、ハンドル操作に自信が持てるようになるまでゆっくり走り続けるのは良い方法であり、そうすることで大きなトラブルを回避できるかもしれません。

穴に落ちたらどうなるでしょう？穴に落ちる方法を知ることよりも、穴から出る方法を知ることの方がはるかに重要でしょう。エンジニアは、穴に落ちた時ほど、自分の真価を発揮することはありません。そして、トラクションエンジンの特性の一つは、地面の柔らかい場所を見つける能力にあるため、必ず穴に落ちることになるのです。

頭脳を使う作業は、ボイラーでどれだけ蒸気を出しても、窮地から抜け出すより早く成功への道を開いてくれます。車輪を回すだけで何かしらの役に立たないままにしてはいけません。穴に落ちたとしても、車輪を回せるなら、動けなくなっているわけではありません。しかし、車輪を滑らせてはいけません。滑らせると、さらに深くはまり込んでしまうだけです。車輪が地面につかまらない場合は、何かにつかまらせる必要があります。ほとんどの優秀なエンジニアは、重い鎖が一番良いと言うでしょう。それは本当です。金貨がパンを買うのに一番良いのと同じように、金貨がいつも手に入るとは限りませんし、鎖もいつも手に入るとは限りません。古い干し草や藁、古いレールや木材など、何でも良いでしょう。頭脳のあるエンジニアは、車輪を地面につかめるようにすることに、抜け出すことよりも多くの時間を費やします。一方、頭脳のないエンジニアは、地面につかまるようにすることに、抜け出すことよりも多くの時間を費やします。その結果、前者はたいてい最初の試みで抜け出せるのに対し、後者は最初の半日で抜け出せれば幸運です。

片方の車輪が完全に固定されているなら、もう片方の車輪も同様にしっかりと固定されるまでは、エンジンをかけてその状態を損なわないようにしてください。

エンジンが車輪を回せないような状況に陥ってしまったら、身動きが取れなくなってしまいます。そうなれば、荷物を軽くするか、掘り出すしかありません。しかし、どんな状況でも、エンジンの性能を最優先に考え、自分の判断で脱出するべきです。

実用的な牽引機関は、必然的に可逆式でなければならない。これを実現するために、二重偏心機構を用いた連結方式が最も一般的に用いられているが、その他にも様々な装置が多かれ少なかれ成功裏に用いられている。いずれも同じ目的を達成するため、それぞれの長所や短所について議論する必要はない。

主な目的は、運転士がエンジンを自由に前進または後退させることができるようにすることですが、このリンクは、運転士が蒸気を多かれ少なかれ効率的に使用できるため、経済性にも大きく貢献します。これは、運転士が使用する出力に応じて、特にエンジンが走行中に当てはまります。なぜなら、短距離を走行する際に必要な出力は、下り坂では全く必要なく、上り坂ではエンジンの最大出力が必要になるなど、変化する可能性があるからです。

蒸気を膨張的に利用するとは、ピストンがストロークの一定区間を移動した時点で、シリンダーへの蒸気供給を遮断することを意味します。ストロークの早い段階でこの遮断を行うほど、蒸気の膨張力による効果をより大きく得ることができます。

牽引機関の逆転機構は通常、1/4、1/2、または3/4で停止するように構成されています。1/4、1/2、または3/4で「停止」するとはどういうことかを説明するために、機関のストロークが12インチであると仮定します。ピストンはシリンダーの端からストロークを開始し、ストロークの3インチ、つまり1/4の地点で開いたポートを通して生蒸気によって駆動されます。ポートがシリンダーへの蒸気の供給を遮断するバルブによって閉じられると、ピストンは残りの9インチのストロークを蒸気の膨張力によって駆動されます。1/2で停止するとは、ピストンがストロークの半分、つまり6インチを生蒸気によって駆動され、残りの6インチは蒸気の膨張によって駆動されることを意味します。3/4で停止するとは、停止する前に9インチの地点で生蒸気が使用され、残りの3インチのストロークは膨張によって駆動されることを意味します。

覚えておいてほしいことがあります。「打撃の早い段階で切断すればするほど、経済性は高まりますが、出力は低下します。打撃の遅い段階で切断すればするほど、経済性は低下しますが、出力は高くなります。」

もう少し詳しく見ていきましょう。圧力が 100 ポンドで、1/4 でカットオフすると、蒸気がシリンダーに入るのはストロークの 1/4 の間だけなので、燃料と水の節約が容易にわかります。しかし、このため、ストローク全体でピストンヘッドにかかる平均圧力は 59 ポンドにしかなりません。しかし、これで仕事ができるのであれば、それを利用して燃料と水を節約しない手はありません。さて、先ほどと同じ圧力で、1/2 でカットオフすると、ピストンヘッドにかかる平均圧力は 84 ポンドになり、経済性は 50 パーセント低下し、出力は 42 パーセント向上します。3/4 でカットオフすると、ストローク全体で平均圧力は 96 ポンドになります。1/4 でカットオフすると、経済性は 75 パーセント低下し、出力は 63 パーセント近く向上します。これは、蒸気を膨張的に作動させるのに最も適したポイントが I/4 であることを示しています。出力の増加率が経済性の損失率に等しくないためです。逆転レバーを象限の中心に近づけるほど、バルブが蒸気を遮断するタイミングが早くなり、平均圧力は低くなります。一方、中心から遠ざかるほど、バルブが蒸気を遮断するタイミングが遅くなり、平均圧力が大きくなり、結果として出力も大きくなります。エンジニアが力強く引っ張るために逆転レバーを最後のノッチまで戻すのを見たことがありますが、なぜそうしたのかは分かりませんでした。

さて、作業を行う上で、このことを必ずしも知っておく必要はありませんが、知っていれば、より有利になり、エンジンから最高の結果を引き出すことができるでしょう。そして、これが私たちの目的ですから、皆さんにこのことを知っていただき、その知識から恩恵を受けていただきたいのです。エンジンと荷物を積んで道路を走っていて、良い道路が続いているとしましょう。十分な蒸気圧があり、レバーをコーナーまたは低いノッチまで引いて運転しています。エンジンは通常の速度で走行し、この道を1マイル走って2回点火したとします。今度は、レバーを作業できる範囲でできるだけ短く引っ張るだけで、1回の点火で同じ道をUターンして戻ることができるはずです。ボイラーからの生蒸気を使う代わりに蒸気の膨張力を使うので、エンジンは半分の燃料と水で同じ時間を走ることができます。優れたエンジンの多くが、燃料消費量が多すぎるとして酷評されるが、それはすべて、技術者が蒸気を最大限に活用するための努力を怠っているためである。

すでに「高圧」で運転するようにアドバイスしましたが、ここで言う高圧とは100～125ポンドの範囲を指します。これは、可能な限り蒸気を膨張的に使用することを想定してのことです。蒸気の膨張力は70ポンドに達すると急速に増加します。80ポンドの蒸気を膨張的に使用した場合、25ポンドの蒸気の9倍の仕事ができます。この違いに注目してください。圧力は3.5倍、仕事量は9倍です。これらの事実をお伝えしたのは、あなたがこれらを活用してくれると信じているからです。もしエンジンが100ポンドまたは100ポンドで1/4で停止して仕事ができるのであれば、1/2で停止させないでください。1/2で停止して仕事ができるのであれば、3/4で停止させないでください。そうすれば、最小限の燃料で仕事ができ、あなたやあなたのエンジンに誰も文句を言う理由がなくなります。

さて、牽引機関車の適切な操作に不可欠な3つのポイントをお伝えしました。まずは定置運転時の操作方法を説明し、次に牽引機関車または道路機関車として運転する際に注意すべき点をお伝えしました。さらに、燃費に関するヒントも提供しました。もしあなたがまだ十分な知識をお持ちでなければ、私たちの助言に従って、自信を持って現場で機関車を使用し、結果を心配する必要はありません。

劣悪な橋はどうでしょうか？

橋が壊れているのは困ったものですから、用心するに越したことはありません。渡らなければならない橋が不安な場合は、良質な硬材の板を用意しておきましょう。特注で切ってもらえるなら、中央部を3インチ、両端を2インチにテーパー状に加工してもらいましょう。長さ約16フィートの板を2枚と、長さ約8フィートの2×12インチの板を2枚用意しておくと良いでしょう。短い板は暗渠を渡る際に、長い板は長い橋を渡る際の補助として使います。

エンジンが板の上から橋の床に落下することは絶対に許されません。これが私が4枚の板を推奨する理由です。板を使うことをためらわないでください。板が必要ない橋に12本の板を張る方が、板が必要な橋を渡ろうとするよりもずっと良いでしょう。また、少なくとも50フィートの丈夫なロープを携行しておくと非常に便利です。分離器やタンクをエンジンに直接接続したまま、不安定な橋を渡ろうとしないでください。危険です。ここでロープが必要になります。エンジンは、不安定な橋を非常にゆっくりと慎重に渡り、急な動きをさせないようにしてください。極端な場合は、手で渡る方が良いでしょう。ただし、これは一度だけにしてください。道路管理者に連絡してください。

砂。
エンジニアは十分な量の「砂」を必要としますが、道路に砂があるのは望んでいません。しかし、実際には砂は道路にあり、そこは最も過酷な道となります。砂利道で大量の荷物を牽引するには、エンジニアの相当な手腕が求められます。片方の車輪がもう一方よりも早く滑り出す可能性が低いため、エンジンをできるだけまっすぐに保つことが有利です。砂州を「くねくね」と通過しようとしたり、急いで通過しようとしたりしてはいけません。ただ進むだけで満足し、ゆっくり進むようにしましょう。エンジンは砂の上では一定の速度を維持できますが、その速度を上げようとした瞬間に足場を失い、そのまま動かなくなってしまいます。このような場合、再び動き出すために、駆動輪の下に数束の干し草を敷くのが最善策です。しかし、怒ってはいけません。怒っても砂の助けにはなりません。

さて、読者の皆さんは、私がなぜ複式エンジンについて何も触れていないのか不思議に思っていることでしょう。まず第一に、複式エンジンは皆さんの作業を助けるために必要ではありませんし、単気筒エンジンを扱える方なら、複式エンジンも扱えるはずです。

複式エンジンの利点に関する疑問は、もし議論する気があれば、興味深いものになるだろう。

複式牽引エンジンはここ数年で実用化されましたが、より優れたエンジンを開発するというよりは、むしろ目新しさや話題性を求めて導入されたのではないかと私は考えています。とはいえ、定置式エンジンや船舶用エンジンにおいて、複式エンジンが大きな利点を持つことは間違いありません。

複式機関では、蒸気はまず小型の高圧シリンダーに入り、その後、大型の低圧シリンダーに排出され、そこで膨張力がすべて得られる。

2つのシリンダーを使用する理由は、面積の異なる2つのシリンダーを使用することで、1つのシリンダー、つまり単純なエンジンを使用する場合よりも、高圧によるより良い結果が得られるためです。

高圧下では利得が生じることは、非常に簡単に示すことができる。

例えば、100ポンドの石炭で一定量の水を60度から5ポンドの蒸気圧まで上昇させ、102.9ポンドの石炭で同じ水を80ポンドまで上昇させ、104.4ポンドの石炭で160ポンドまで上昇させます。そして、この160ポンドでは、80ポンドに比べて燃料をわずかに増やすだけで、出力が大幅に向上します。複式機関は、単式機関よりも少ない燃料で同じ馬力を発生させますが、それは常に全負荷で運転した場合に限ります。

しかし、負荷が変動し、一日の大半で負荷が軽い場合、単純なエンジンに比べて燃料を節約するどころか、燃料を無駄に消費することになる。

牽引機関ほど負荷の変動が大きいエンジンは他にない。上記は事実であるため、読者は各自で結論を導き出すことができるだろう。

フリクションクラッチ
摩擦クラッチは現在、牽引車の駆動ギアとエンジンを接続するためにほぼ専ら使用されていますが、エンジンの中ではおそらく最も厄介な部品となるでしょう。なぜなら、適切に作動させるには、非常に繊細な調整が必要であり、その調整は非常に難しいからです。拡張ボルトをどちらかに半回転させるだけで、クラッチの動作が非常に良くなったり、非常に悪くなったりすることがあります。この調整方法を学ぶには、摩擦シューを注意深く調整し、レバーを引いたときに摩擦シューがどれだけのクリアランスを確保すれば、レバーを押し込んだときに十分な保持力が得られるかを把握する必要があります。クラッチが保持されない、または固着する場合は、クラッチ自体の欠陥ではなく、調整が適切でないことが原因です。今日正しく調整できたとしても、明日には摩擦シューの摩耗によって再調整が必要になるかもしれません。クラッチの扱い方を学ぶには、忍耐と経験が必要です。

しかし、フリクションクラッチは多くの優秀なエンジニアにとって使いづらい代物だと申し上げたい。なぜなら、エンジニアはフリクションクラッチの使用において何の判断力も働かせないからだ。

ある工学系の著者が、私の功績として次のようなことを引用しています。「道路に障害物があって、エンジンが乗り越えられない場合、クラッチレバーを操作して車輪を切り離し、エンジンを最高速度まで加速させてから、クラッチレバーを戻して車輪を繋げば、乗り越えられるかもしれません。」しかし、私はそんなことを言ったとして誰にも感謝しません。そんなことをするのは、エンジンの酷使の極みです。

摩擦クラッチが初めて使われ始めた頃、その販売担当者が知識豊富な購入者向けにその点について大々的に説明していたことは承知しています。しかし、優秀なエンジニアなら、自分のエンジンをそんな風に扱うべきではないことをよく理解しています。

クラッチの状態が良好であることを確信せずに、急な坂道を荷物を牽引しようとしないでください。少しでも不安がある場合は、タイトギアピンを取り付けてください。ほとんどのエンジンには、摩擦式クラッチとタイトギアピンの両方が備わっています。丘陵地帯ではピンの方がはるかに安全です。スロットル操作のコツを掴めば、クラッチを使う場合と同じくらい大きな負荷でもピンで対応でき、ギアが破損したり、スタッドボルトがボイラー内に落ちたりすることもありません。

以下の情報は、エンジンが供給している出力の量を判断したり、おおよその目安を把握したりするのに役立つかもしれません。

例えば、標準グレードの1インチベルトを適切な張力（きつすぎず緩すぎず）で最大速度800フィート/分で回転させると1馬力、1600フィート/分で回転させると2馬力、2400フィート/分で回転させると3馬力を伝達します。同じ速度で2インチベルトを使用すると、2倍の動力を伝達します。

フライホイールの円周、エンジンの回転数、ベルトの幅が分かれば、ベルトが滑ることなく供給できる動力をほぼ正確に計算できます。例えば、フライホイールの直径が40インチ（円周約10.5フィート）で、エンジンが毎分225回転している場合、ベルトは225 × 10.5フィート = 2362.5フィート（約2400フィート）移動します。この速度で1インチのベルトが3馬力を伝達するとすれば、6インチのベルトは18馬力、7インチのベルトは21馬力、8インチのベルトは24馬力といった具合になります。上記の計算方法を参考にすれば、供給している動力を納得できるでしょう。ベルトはプーリーに密着してわずかにたるむ方が、より長持ちします。

サイトフィード式潤滑装置について
こうした潤滑装置はすべて、静水圧によってドロップニップルを通してオイルを供給します。つまり、凝縮器とその配管内の凝縮水がオイルマガジンよりも高い位置にあるため、その水柱の高さがオイルニップルの出口よりも高い分だけ、オイルがオイルマガジンから押し出されます。水柱が高いほど、オイルの供給はより確実になります。オイル滴がニップルから出ると、静水圧による作動は停止し、水との比重の差によってサイトグラス内の水の中を上昇し、潤滑対象部品に通じるダクトを通って流れていきます。

定置式エンジンでは、二重接続が推奨され、常にスロットルより上の蒸気管に接続する必要があります。吐出アームは、オイルマガジンと凝縮器が過熱しないように、常に十分な長さ（4～6インチ）を確保する必要があります。そうでないと、オイルが十分に速く凝縮せず、連続的にオイルが供給されません。牽引エンジンや道路用エンジンでは、単一接続が使用されます。これらは、蒸気管または蒸気室に直接接続できます。

一般的に言えば、すべてのサイトフィード式潤滑装置が適切に作動するためには、一定の注意を払う必要があると言えます。最高品質のオイルのみを使用してください。最高品質のオイル1ガロンは、安価なオイル5ガロンに匹敵する価値があり、はるかに優れた性能を発揮します。低品質のオイルは、潤滑装置を詰まらせるだけでなく、ダクトを塞ぎ、サイトグラスを曇らせるなど、様々な問題を引き起こします。また、そのようなオイルの残留物がシリンダー内に蓄積し、損傷や出力低下の原因となり、そのコストは良質オイルと安価なオイルの価格差をはるかに上回ります。

潤滑装置を取り付けた後は、すべてのバルブを大きく開き、外側の通気口から数分間蒸気を吹き込み、開口部が清潔で詰まりがないことを確認してください。その後、すべての潤滑装置に付属する通常の手順に従ってください。潤滑装置が完全に垂直になるように取り付け、液滴がガラスの側面に触れることなく上昇できるようにし、液滴ニップルを清潔に保ち、寒い時期には必ず排水するようにしてください。

さて、これからあなたをエンジンと二人きりにします。これまでも、現場や道路で一日を共に過ごした多くの若いエンジニアたちと別れてきたように。そして、私が別れを告げたエンジニアは、必ずと言っていいほど、その人がどんなエンジニアになるか、すでに確信していた人たちでした。

二つの読み方 __
この本には2通りの読み方があり、あなたがどのように読んだかが分かれば、エンジンをいじるべきか放っておくべきかをすぐに判断できます。もしあなたが一方的に読んだなら、「エンジンを動かすのは難しくない」と言うでしょう。もしあなたがもう一方的に読んだなら、「エンジンを動かす方法を学ぶのは簡単だ」と言うでしょう。さて、この人はエンジニアになるでしょうし、優秀なエンジニアになるでしょう。彼は注意深く読み、私の助言の要点を理解しました。エンジニアはエンジンを組み立てたり、組み立てた後に改良したりする必要はないことを発見しました。最も重要なことは、自分の仕事に専念し、他の人には他の人の仕事に専念させることだと認識しました。モンキーレンチは、必要になるまで工具箱に入れておくべき道具です。筋肉は持っていると良いものですが、優秀なエンジニアにとって必須ではありません。「エンジニア免許」よりも、大量の廃棄物を手に持ったエンジニアのほうが推薦状として優れていることを。優れた常識と冷静な頭脳こそが、彼が持つことができる最高の道具であることを。不注意はトラブルを招くこと、そして「忘れる」ことはお金がかかることを学んだ。

「エンジンを動かすのは簡単だ」と言ったあの人は、この本を別の角度から読んでみたらどうだろう。彼は細かい点を見落としていた。彼は理解できないような大きな理論、科学的な理論を探し求めていたが、見つけられなかった。ボイラーの爆発を防ぐための何か画期的な方法を見つけようと期待していたが、「水を入れておく」というあまりにも当たり前の単純な記述に気づかなかった。彼はエンジンやボイラーの構造に関する図解や幾何学的図形、理論などを探していたが、見つけられなかった。だからこそ、「エンジンを動かすのは簡単だ」と言っているのだ。

もしこれがあなたの考える「荒削りなエンジニアリング」であるなら、これまでの理論はすべて忘れて、もう一度読み返して、ちょっとしたヒントを覚えておいてください。そして、この本がエンジンの作り方を教えてくれるとは思わないでください。私たちは最初からそのようなことを教えようとしていたわけではありません。それはそれ自体が専門分野です。優秀なエンジニアは、エンジンを作る人よりも高収入を得ています。エンジンの作り方ではなく、エンジンの動かし方を知りたいという気持ちで読んでください。

以下の質問と回答をよく読んでください。詩を暗記するように丸暗記するのではなく、内容を吟味し、実用的かどうかを確認してください。エンジンの馬力を測定する法則を徹底的に理解し、本を参照しなくてもどんなエンジンでも計算できるほど熟知してください。さらに、あらゆるボイラーの加熱面積を計算できるようにしてください。そうすれば、ボイラーやエンジンに過負荷がかかっているかどうか、あるいは本来の性能を判断できるようになります。

知っておくべきこと
Q. 火とは何ですか？ A. 火とは、有機物が急速に燃焼または消費される現象です。

Q. 水とは何ですか？ A. 水は酸素と水素の化合物です。重量比で、酸素889-10個に対し水素11-10個です。水は華氏39度で最大密度になり、華氏212度で蒸気に、華氏32度で氷になります。

Q. 煙とは何ですか？ A. 煙とは、燃焼されずに大気中に放出された微細な炭素のことです。

Q. 過剰な煙は燃料の無駄遣いですか？
A. はい。

Q. どうすれば防げますか？ A. 火力を弱めに保ち、完全燃焼を確実にするために十分な冷気を供給してください。

Q. ボイラーにおける低水位とは何ですか？ A. 炎にさらされるすべての部分を覆うのに十分な水がない状態を指します。

Q. 水が少なくなっていることに気づいたら、まず何をすべきですか
？
A. 火を消す。

Q. このような時に安全弁を開けても安全ですか？
A. いいえ。

Q. なぜダメなのですか？ A. 過剰に熱せられた鉄に水が流れると、水圧が軽減され、水が蒸気となって爆発する恐れがあるからです。

Q. ボイラーはエンジン始動直前に爆発することがありますが、なぜでしょうか？
A. エンジン始動は
安全弁を開けるのと同じ効果があるからです。

Q. 技術者が水位を下げても正当化されるような状況はありますか？ A. いいえ。

Q. なぜ彼らは時々そうするのですか？
A. 不注意または無知によるものです。

Q. 技術者は水位計の測定で誤った判断をしてしまうことがあるのではないか？
A. はい。

Q. このような状況下では、彼に責任があるのでしょうか？
A. はい。

Q. なぜですか？ A. なぜなら、もし彼がそれに騙されるとしたら、それは彼が何かを怠っていたことを示しているからです。

Q. 「プライミング」とは何ですか？ A. 蒸気とともに、目に見える量の水をシリンダー内に送り込むことです。

Q. 水が泡立ったり、プライミングを起こしていることに気づいたとき、技術者の最初の義務は何だと思いますか？ A. すぐにシリンダーコックを開けて、蒸気を絞ることです。

Q. なぜそうするのですか？ A. コックを開けて水を逃がし、蒸気を絞って水が落ち着くようにするためです。

Q. 発泡処理と下塗り処理は同じですか？
A. はい、でもいいえです。

Q. それはどういうことですか？ A. ボイラーはプライミングなしでも泡立つことはありますが、最初に泡立たなければプライミングはできません。

Q. 水が泡立っていることに最初に気づくのはどの部分ですか？ A. ガラスゲージに泡が現れ、ガラスが乳白色になり、水が上から流れ落ちているように見えます。プライミングが始まるとすぐにシリンダー内でパチッという音やひび割れが発生します。

Q. ボイラーが泡立つ原因は何ですか？ A. 原因はいくつかあります。ボイラーの構造上の欠陥、蒸気室の不足などが考えられます。また、多くの場合、質の悪い水、濁った水、停滞した水、または石鹸成分を含む水の使用が原因です。

Q. このような迷惑行為を受けた後、あなたならどうしますか？
A. ボイラーを掃除し、可能であればより良い水を入手します。

Q. 水が
泡立っている間、ポンプをどのように管理しますか？
A. ポンプを常に満水状態で稼働させます。

Q. なぜですか？ A. 蒸気とともに排出される余分な水量を補うためです。

Q. 「クッション」とは何ですか？ A. クッションとは、ピストンヘッドの前方で、ストロークの終了時、またはエンジンが「センター」位置にあるときに保持または流入する蒸気のことです。

Q. これは何のためにあるのですか？ A. エンジンの往復運動部分の「慣性」と運動量を克服するのに役立ち、エンジンが衝撃なく中心を通過できるようにします。

Q. エンジンのクッションを増やすにはどうすればいいですか？
A. リードを増やすことです。

Q. リードとは何ですか？ A. エンジンがデッドセンターにあるときに、シリンダーの蒸気側のポートが開く量です。

Q. エンジンに適切なリードを与えるためのルールはありますか？
A. いいえ。

Q. なぜですか？
A. 構造や速度などに違いがあるためです。

Q. 一般的に、適切な鉛の量はどれくらいだと思いますか
？
A. 1/32から1/16です。

Q. 「ラップ」とは何ですか？ A. バルブが中間位置にあるときに、バルブが蒸気ポートと重なる距離のことです。

Q. ラップは何のためにありますか？
A. 蒸気を膨張させて働かせるためです。

Q. シリンダー内で膨張が起こるのはいつですか？ A. ポートが閉じてから排気口が開くまでの間です。

Q. 排気バルブが早すぎるタイミングで開くと、エンジンにどのような影響がありますか？
A. エンジンの出力が大幅に低下します。

Q. 鉛が多すぎるとどのような影響がありますか？ A. 蒸気がピストンがストロークの終端に達する前に流入し、ピストンが中心を通過するのを妨げるため、エンジンの性能が低下します。

Q. エンジンのストロークとは何ですか？
A. ピストンがシリンダー内を移動する距離のことです。

Q. ピストンの1分あたりの速度はどうやって求めますか？ A. ストロークを2倍にして、1分間の回転数を掛けます。したがって、ストロークが12インチのエンジンは、1回転で24インチ（2フィート）移動します。1分間に200回転する場合、ピストンの移動距離は1分間に400フィートになります。

Q. エンジンにおける馬力とは何ですか
？ A. 33,000ポンドの重量を 1分間に
1フィートの高さまで持ち上げるのに十分な出力です。

Q. エンジンの指示馬力とは何ですか？ A. 指示馬力とは、シリンダー内の蒸気が実際に行う仕事量を指示器で示したものです。

Q. 実際の馬力とは何ですか？ A. それは、駆動ベルトとプーリーによって実際に伝達される動力です。

Q. エンジンの馬力はどのように求めますか？ A. ピストンの面積に平均圧力から5を引いた値を掛けます。この積にピストンが1分間に移動する距離（フィート）を掛けます。この積を33,000で割ります。結果がエンジンの馬力になります。

Q. ピストンの面積はどのように求めますか？
A. ピストンの直径を2乗して、0.7854を掛けます。

Q. 直径を二乗するとはどういう意味ですか？ A. 直径をそれ自身で掛けるということです。円柱の直径が6インチの場合、36に0.7854を掛けると、面積が平方インチで求められます。

Q. 平均圧力とはどういう意味ですか？ A. ボイラーの圧力が60ポンドで、エンジンが1/2ストロークで停止する場合、全ストローク時の圧力は50ポンドになります。

Q. なぜ5ポンド少なくするのですか？
A. 摩擦と結露を考慮するためです。

Q. 7 x 10 エンジンが 200 回転し、1/2 ストロークで停止し、60 ポンドの蒸気を使用する場合の出力はどれくらいですか? A. 7 x 7 = 49 x .7854 = 38.4846。平均圧力 60 ポンドは 50 ポンドから 5 を引いた 45 ポンドになります。38-4846 x 45 = 1731.8070 x .333 1/3、(ピストンが 1 分間に移動するフィート数) 577,269.0000 x 33,000 = 17 1/2 馬力。

Q. 高圧エンジンとは何ですか？ A. 高圧エンジンとは、高圧の蒸気を使用し、それを大気中に排出するエンジンのことです。

Q. 低圧エンジンとは何ですか？ A. 低圧エンジンとは、低圧の蒸気を使用し、それを凝縮器に排出して真空を作り出すエンジンです。ピストンは片側が蒸気圧、もう片側が真空状態になります。

Q. 農業用エンジンはどのような種類のエンジンですか？
A. 高圧エンジンです。

Q. なぜですか？
A. それらはよりシンプルで、より安価だからです。

Q. 高圧エンジンで最も経済的な圧力はどれくらいですか
？
A. 90～110ポンドです。

Q. 高圧の方が低圧よりも経済的なのはなぜですか？ A. 大気圧による損失が低圧の方が大きいからです。45ポンドの蒸気の場合、大気圧は15ポンド、つまり1/3なので、有効な動力は30ポンドしか残りません。一方、90ポンドの場合は、大気圧はボイラー圧力のわずか1/6です。

Q. 100ポンドを運ぶのに必要な燃料は、60ポンドを運ぶのに必要な燃料よりも多く必要ですか？ A. それほど多くは必要ありません。

Q. もしそうなら、なぜこれ以上圧力を上げて燃料を節約しないのですか？ A. ボイラーの安全限界を超えてしまい、人命や財産の損失につながるからです。

Q. ボイラーの安全な使用圧力はどのくらいだと思いますか？ A. それは完全に直径によります。直径30インチ、厚さ3/8インチの鉄製ボイラーは140ポンドの圧力に耐えられますが、同じ厚さで直径80インチのボイラーの安全な使用圧力はわずか50ポンドです。これは、ボイラーの直径が大きくなるにつれて安全な使用圧力が非常に急速に低下することを示しています。これは、この直径のシングルリベットボイラーの安全な使用圧力です。同じ直径のダブルリベットボイラーの安全な使用圧力を求めるには、シングルリベットの安全圧力に70を掛け、56で割ると、ダブルリベットボイラーの安全圧力が得られます。

Q. 鋼鉄製のボイラーは、鉄製のボイラーよりも優れているのはなぜですか？
A. 鋼鉄製のボイラーは、はるかに軽くて丈夫だからです。

Q. ボイラー鋼板は加熱すると強くなりますか、弱くなりますか？ A. 加熱すると強くなりますが、550度に達すると、それ以上加熱しても抵抗力が急速に低下します。

Q. これはどういうことでしょうか？ A. 最高温度の550度を超えると、温度を上げれば上げるほど融点に近づき、その時点では粘り強さや抵抗力はゼロになるからです。

Q. 鉄を融解させるのに必要な温度は何度ですか？
A. 2912度。

Q. 鋼鉄ですか？
A. 2532度です。

Q. 脱穀
機では一般的にどのような種類のボイラーが使用されますか？
A. 煙道ボイラーと管状ボイラーです。

Q. 煙突式ボイラーでは、馬力あたりどのくらいの加熱面積と火格子面積が必要ですか？ A. 加熱面積は約15平方フィート、火格子面積は約3/4平方フィートです。

Q. 煙道
ボイラーにおける適切な蒸発量はどれくらいだと思いますか？
A. 石炭1ポンドに対して水6ポンド。

Q. これらの寸法は、管状ボイラーではどのように比較できますか？ A. 管状ボイラーでは、火格子の表面積が1/4少なくて済み、石炭1ポンドに対して約8ポンドの水を蒸発させます。

Q. 最も入手しやすいのはどれだと思いますか？
A. 管状ボイラーです。

Q. なぜですか？
A. より経済的で、「崩壊」する可能性が低いからです。

Q. 「崩壊」とはどういう意味ですか？
A. 外部からの圧力によって煙突が押しつぶされることです。

Q. 直径の大きい管は、直径の小さい管よりも潰れやすいですか？ A. はい。

Q. なぜですか？ A. 直径の小さい管に比べて、抵抗力がはるかに小さいからです。

Q. ボイラーの外殻にかかる圧力は、
管にかかる圧力と同じですか？
A. いいえ。

Q. 違いは何ですか？ A. ボイラーのシェルには引裂き圧力または内部圧力がかかるのに対し、チューブには圧縮圧力または外部圧力がかかります。

Q. 爆発の原因は何ですか？ A. 爆発は一般的に、水位が低い場合に発生します。水位が低いと鉄が過熱され、弱くなって圧力に耐えられなくなるためです。

Q. 「破裂」とは何ですか？ A. ボイラーに何らかの欠陥が生じ、そこから水と蒸気が自由に漏れ出し、ボイラーにそれ以上の損傷を与えない状態を指します。

Q. 爆発や破裂を防ぐ最善の方法は何ですか？ A. (1) 安全な使用圧力を超えないようにしてください。(2) ボイラーを清潔に保ち、良好な状態に維持してください。(3) 安全弁を良好な状態に保ち、水位を適切な高さに維持してください。

Q.朝、エンジンルームに行ったらまず何をすべきですか？
A. 水位が適正なレベルになっているか確認してください。

Q. 適切なレベルは？
A. 2番目のゲージまで。

Q. ポップバルブはいつテストまたは試すべきですか？
A. 十分な圧力がかかったらすぐにテストしてください。

Q. 一晩放置したエンジンを始動するにはどうすればいいですか？ A. ゆっくりと。

Q. なぜですか？ A. シリンダーを高温にし、水や凝縮した蒸気がシリンダーを損傷することなく排出できるようにするためです。

Q. 夜に最後にすべきことは何ですか？ A. ボイラーに十分な水が入っていることを確認し、寒い場合はすべてのパイプの水を抜いてください。

Q. ヒューズプラグはどのように手入れすればよいですか？ A. 表面を常に清潔に保ち、表面が腐食しないようにしてください。

Q. 溶融プラグとは何ですか？ A. 溶融プラグとは、火室の頂部または上部にねじ込まれる中空の鋳造プラグで、中空部分または中心部に鉛またはバビットメタルが充填されています。

Q. このようなプラグはボイラーを保護するものですか？
A. 適切な状態に保たれていれば、保護になります。

Q. 溶融プラグ、または軟質プラグと呼ばれることもあるものの原理を説明していただけますか？ A. 火の真上に直接設置され、水がクラウンシートより下に下がった場合、鉛が溶融して蒸気が火の上に流れ込み、熱を遮断してクラウンシートの燃焼を防ぎます。

Q. 鉛は水に浸けてもなぜ溶けないのですか？ A. 水が熱を吸収し、融点に達するのを防ぐからです。

Q. 鉛の融点は何度ですか？
A. 618度です。

Q. ソフトプラグに反対意見はありますか？
A. 一部のエンジニアの手にかかると、反対意見もあります。

Q. なぜですか？ A. それによって、彼は屋根のシーツが乾いてしまうという不安から解放され、水位が低いことに対するもっともらしい言い訳ができるからです。

Q. これは正当な異議申し立てですか？
A. いいえ。

Q. ボイラーには大きく分けて2種類あります。それは何ですか？
A. 外部燃焼式ボイラーと内部燃焼式ボイラーです。

Q. 最も経済的なのはどれですか？
A. 内燃式ボイラーです。

Q. なぜですか？ A. 燃料はすべて炉の側面と密接に接触した状態で消費されるため、外部燃焼式の場合よりも放射による損失が少ないからです。

Q. 農耕用機関車や牽引機関車はどのクラスに属しますか？
A. 内燃機関です。

Q. このようなボイラーの馬力はどのように求めますか？ A. 炉の円周または面積をインチ単位でその長さで掛け、次に1本の管の円周をその全長で掛け、さらに管の本数で掛けます。管板の表面積も考慮に入れ、これらの積を合計して144で割ります。これでボイラーの加熱表面積（平方フィート）がわかります。これを14または15で割ると、ボイラーの馬力が得られます。

Q. なぜ14または15と言うのですか？ A. 1馬力を得るには14フィートの加熱面が必要だと言う人もいれば、15が必要だと言う人もいるからです。私の個人的な意見としては、良質な石炭を適切に扱えば、今日の標準的なエンジンはどれも、10フィートの加熱面でも1馬力を発生させることができると私は考えています。しかし、安全策として、良質な燃料と劣悪な燃料の両方を考慮した場合、15で割ってボイラーの馬力を求めるのが良いでしょう。

Q. 測定によってボイラーのおおよその重量を求めるにはどうすればよいですか？ A. ボイラーと燃焼室の表面積を平方フィート単位で求めます。厚さ 1/16 インチのボイラー用鉄または鋼板は 1 フィート四方で、重量は 2.52 ポンドなので、平方フィート数に 2.52 を掛け、その積に 16 分の 1 を掛けるか、ボイラー板の厚さを掛けると、ボイラーのおおよその重量、または非常に近い重量が得られます。

Q. 優秀な機関士のポイントとして、どのような点が挙げられますか。 A. 優秀な機関士は、機関を清潔に保ち、必要だと思ったらいつでもボイラーを洗浄します。自分の機関には決して手を加えず、他の人にもそうさせません。静かに作業を進め、常に自分の持ち場にいて、必要な時だけ話し、機関のどの部分もハンマーで叩いたり傷つけたりせず、スタッフィングボックスやグランドのパッキンが焼け焦げたりしないよう、必要だと分かったらすぐに交換します。油を差すことを決して怠らず、必要以上に油を差すこともありません。適切な水位計と一定の蒸気圧を維持します。機関の異常な音を見逃さず、耳を頼りにしています。仕事がほぼ終わると、灰受け皿を掃除し、道具をまとめ、火室に火をしっかり入れ、実際に出発準備が整い、ベルトが外れたらすぐに作業に取り掛かります。静かに荷物を連結し、誰よりも早く出発準備が整います。

*Q. ピストンヘッドがシリンダーのちょうど中心にあるとき、エンジンは四分の一軸上にあると言えますか？ *A. そうあるべきですが、そうではありません。

*Q. なぜダメなのですか？
A. 棒の角度が四分の一に届かないためです。

*Q. エンジンがちょうど4分の1​​回転しているとき、ピストンヘッドはどの位置にありますか？ A. クランクの隣の端に最も近い位置です。

Q. もしそうなら、シリンダーのどちらの端が
より強いのでしょうか？
A. 反対側の端、つまりクランクから最も遠い端です。

Q. なぜですか？ A. この端は最も多くの移動の恩恵を受けるため、同じ時間で移動するので、より速く移動する必要があるからです。

*Q. ピストンヘッドが最大速度に達するのはシリンダーのどの部分ですか？
A. 中央付近です。

*Q. なぜ？これは自分で考えてみてください。 *注：上記のいくつかの質問は、クランクエンジンのちょっとした特徴に気づいてもらうためのものであり、エンジンの操作において考慮する必要はありません。

Q. もしあなたが走行中に水が少ないことに気づいたら、どうしますか？ A. 私は荷物を下ろして、エンジンの前部を高い場所に素早く移動させます。

Q. もし何らかの事故でエンジンの前部が下がり、水がクラウンシートを露出させてしまったら、どうしますか？ A. もし激しく燃え盛る火事だったら、土をシャベルで火の中に投げ込んで消火します。

Q. なぜ火をかき出すよりもこの方法の方が良いのですか？ A. なぜなら、熱い炭をかき出すために数分間かけて温度を上げるよりも、この方法の方がすぐに熱を下げることができるからです。熱い炭をかき出すのは非常に不快な作業です。

Q. 火室に水をかけることはありますか？ A. いいえ。側板が割れる可能性があり、煙突に火がつくことはほぼ確実です。

Q. 走行中に水位が低い場所を見つけた場合、フロントエンドを高い位置にしてエンジンをかけるとのことですが、なぜそうするのですか？ A. 水がクラウンシートより上に上がり、安全に水を汲み上げられるようにするためです。

Q. エンジンがこのような状態だった場合、煙突の先端を露出させないのですか？ A. はい、しかしエンジンは作動していないので、損傷はありません。

Q. 丘陵地帯で運転する場合、ボイラーの水の管理はどのように行いますか？ A. エンジンが許す限り、プライミングなしでできるだけ高いところまで水を運びます。

Q. もしあなたが重い荷物、もしくは自分の手に負えないほどの荷物を背負って、長くて急な坂道に差し掛かったとします。最も有利になるには、水と火はどのような状態にしておくべきでしょうか？ A. 適度に低い水位と、非常に強い火。

Q. なぜ水位をやや低く設定するのですか？ A. そうすれば、エンジンが力強く引っ張る際に水を吸い込んだり、プライミングしたりする可能性が低くなります。

Q. なぜ火力が強いのですか？ A. ポンプを全開にして始動しても、圧力が低下したり弱まったりしないようにするためです。

Q. ポンプはいつ作動させますか？
A. 坂を登り始めたらすぐに作動させます。

Q. なぜですか？ A. ほとんどの坂道には両側があるので、安全に下れるように、最初から満タンにしておき、途中で空気を入れるために止まる必要がないようにします。

Q. 慎重なエンジニアは、急な坂道を荷物を牽引して登り始める前に何をするでしょうか？ A. クラッチ、つまりギアピンを点検します。

Q. 牽引車の路面速度を計算するにはどうすればよいでしょうか。 A. まず、ドライバーの周囲を測定し、次に、ドライバーの 1 つがエンジンの回転数を確認します。エンジンの 1 分あたりの回転数に 60 を掛けると、エンジンの 1 時間あたりの回転数が得られます。これをドライバーが 1 回回転する回数で割ると、ドライバーが 1 時間で回転する回数が得られます。これにドライバーの周囲（フィート）を掛けると、エンジンが 1 時間あたりに移動する距離（フィート）がわかります。これを 5280（1 マイルのフィート数）で割ると、エンジンが路面でどのくらいの速度で走行するかがわかります。

エンジニアにとって便利なもの __

本書の初版を出版した際、特定の部品の入手先やおすすめの部品などについて、数多くの手紙をいただきました。これらの質問には必ずお答えする必要があり、読者の方々は本書を購入し代金を支払っているのですから、私の経験から得た知識をお伝えするのは当然のことです。なぜなら、若い技術者にとって、ほとんどすべてのエンジンに使われている信頼性の低い劣悪な部品に常に悩まされることほど落胆させるものはないからです。私は手紙のファイルに目を通し、寄せられた質問にはすべて、技術者の間でそれぞれの部品がどの程度重要視されているかを示す順番で取り上げていきます。例えば、良質なオイルのブランドについて尋ねる手紙が他のどの部品よりも多く寄せられました。次にインジェクター、3番目に潤滑装置、といった具合です。誰かの商品を宣伝するつもりは全くありませんが、長年の経験から得た知識をお伝えしたいと思います。そして、少なくとも私の意見では一流品、つまり同クラスで入手できる最高のもの以外は、決して言及したり推薦したりしないように細心の注意を払います。とはいえ、これらの商品が優れていると言うことは、他の商品が同等に優れていないという意味ではありません。私は、そうでなければ受け取るであろう多数の手紙を先回りして、まとめて返信しているだけです。これらの商品を購入する必要がないのであれば、名前を挙げても害はありませんが、もし一つでも複数でも欲しいと思ったら、どれを選んでも間違いはないでしょう。

油
先に述べたように、エンジニアの方々から「良いブランドのオイル」という質問が最も多く寄せられましたが、その理由は、他のどの質問よりも私自身の満足感が低いからです。欲しいものは分かっていても、必ずしも欲しいものが手に入るとは限りません。オイルはブランド化できないもののひとつで、容器にはブランド名を付けることができますが、その容器には市場で最も安いオイルを詰めることができます。キャピタルシリンダーオイルが手に入るなら、バルブに問題はありません。この特定のブランドを注文して満足できなかった場合は、私やオイルを責めるのではなく、販売店を責めてください。販売店が注文したものを届けなかったのです。レナウンエンジンオイルについても同じことが言えます。このオイルが常に手に入るなら、その耐摩耗性に不満はなく、エンジンに固着することもありませんが、先に述べたように、注文しても別のものが届く可能性があります。バルブやシリンダーに何らかの不具合が生じ、普段シリンダーオイルを購入している販売店に完全な信頼を置いていない場合は、スタンダードオイル社に直接キャピタルシリンダーオイルを注文してください。このオイルはシリンダー内を循環し、排気口から排出される際にも、ある程度の持続性を保ちます。いわゆるシリンダーオイルの多くは、粘度が低すぎるため、蒸気室の極度の熱に触れるとすぐに気化し、蒸気の形でシリンダー内を通過してしまうため、必要な給油方法をすべて講じていても、バルブやシリンダーにオイルが行き渡らないという問題があります。

若いエンジニアに、シリンダーにはあるグレードのオイルが必要で、エンジンには別のグレードのオイルが必要な理由を理解させるのは少々難しい。これは経済的な理由から必要なことであり、シリンダーオイルやバルブオイルはエンジンに十分使えるが、エンジンオイルはシリンダーには適さない。そして、エンジンにはより安価なオイルで十分なので、2種類のグレードのオイルを使用するのだ。

しかし、エンジンオイルはシリンダーオイルよりわずかに品質が劣るものでなければなりません。ベアリングはボイラーに近接しているため、常に多かれ少なかれ加熱されており、摩擦熱のみを受けるジャーナルよりもはるかに粘度の高いオイルが必要となるからです。レナウンエンジンオイルは、優れた粘度と持続性を兼ね備えているだけでなく、高温の鉄に付着せず、エンジンを拭き掃除できるという特長があります。

インジェクター
問い合わせリストの次の項目は、信頼できるインジェクターに関するものでした。数年前までは、国内の多くのエンジンが独立型またはクロスヘッドポンプのみで稼働していたため、この件については驚きませんでした。インジェクターを採用しようとする技術者は当然最高のものを求め、一方で、他の技術者は多かれ少なかれ満足のいくインジェクターを使用していませんでした。これらの手紙への返信では、3つか4つの異なるメーカー（いずれも私が満足できるものを確認済み）のいずれかを推奨し、インジェクターに何らかの不満がある場合は私に連絡してほしいと依頼しました。受け取った手紙の中で、ペンバーシー製またはメトロポリタン製のどちらにも異議を唱えるものは一つもありませんでした。この事実から、おそらく、優れた製品を見極める者としての私の評判は、この2つにこだわることでより安全になるだろうと考えました。より良いものが見つかるまでは、この2つにこだわるつもりです。これは、他に優れたインジェクターがないという意味ではありませんが、私が良いと知っているものを紹介しているのであって、良いかもしれないものを紹介しているわけではありません。どちらのメーカーからも苦情を一切受けていないという事実は、この2つのインジェクターの製造元が、品質管理に細心の注意を払っていることの証拠だと私は確信しています。そのため、不良品は一切出回らないのです。ペンバーシーはミシガン州デトロイトのペンバーシー・インジェクター社製、メトロポリタンはニューヨーク州ニューヨークのヘイデン＆ダービー製造会社製です。

サイトフィード式潤滑装置
問い合わせの長いリストの次にこれらが来ており、さまざまなシリンダー潤滑装置の相対的な優劣について納得したいので、インジェクターに関して採用したのと同じ方法に頼りました。この方法は、あらゆる条件、特に不利な条件と戦う必要があるエンジニアのクラスの実際の経験が得られるため、私にとって非常に満足のいくものです。おそらく、エンジンの他のどの部品よりも、「なぜ私の潤滑装置はこうなるのか、ああなるのか、なぜこうならないのか」といった質問に答える手紙を多く書いてきました（今日では、サイトフィード潤滑装置はエンジンの部品と見なされるかもしれません）。多くの潤滑装置について寄せられたすべての質問と異議の中で、オペレーターにとって最も問題が少ないのは 2 つです。それは Wm.パウエル サイト フィード ルブリケーター (クラス “A”) は、サイト グラスの直径が大きいため、エンジンが急勾配やでこぼこした路面を走行しているときに液滴がグラスの側面に接触するのを防ぎ、特に牽引エンジンや道路エンジンに適しています。これは、オハイオ州シンシナティの Wm. パウエル社製で、どの優良な卸売業者でも販売されています。また、デトロイト ルブリケーターは、ミシガン州デトロイトのデトロイト ルブリケーター社製です。私はこれら 2 つのルブリケーターのどちらに対しても正当な異議を受けたことはありませんが、両方に関して同じ質問を受けました。そして、この異議と呼べるものは、明らかにルブリケーターの構造や原理の欠陥ではないため、これらは今日市場に出回っている最高のサイト フィード ルブリケーターの 1 つ、あるいは実際に最高のものであると結論付けました。その質問は、「なぜグラスにオイルが溜まるのですか?この質問に対する答えは非常にシンプルで、明らかに潤滑油装置の欠陥ではないため、これらの潤滑油装置のいずれかをお勧めすることで、価値を得られると確信しています。ここで上記の質問にお答えしましょう。脱穀機を1シーズンまたは1シーズンの一部でも運転したことがある方は、良質のオイルよりも質の悪いオイルを入手する方がはるかに簡単だとお分かりでしょう。しかし、潤滑油装置は最高品質のオイルを使用しても、時々このような状態になります。その理由は、供給ガラスの底にある供給ノズルの状態にあります。ノズルの針先周辺の表面は、オイルの沈殿物でコーティングまたは粗くなります。このコーティングにより、オイル滴が付着し、ガラスの側面にぶつからずに通過できないほど大きくなり、ガラスが曇ってオイルでいっぱいになっているように見えます。そのため、これを回避するために、Powell’s Lubricatorsには内径の大きい3/4ガラスが取り付けられています。しかし、根本的な解決策は、ガラスを取り外し、ノズルを廃液や布で拭き、先端を滑らかにきれいにすることです。そうすれば、液滴は適度な量で流れ出し、ガラスの側面にぶつかる心配なく通過します。ただし、潤滑剤が斜めに取り付けられている場合も、同様の現象が起こる可能性があります。解決策は非常に簡単です。まっすぐにすればいいのです。エンジンの給油装置についてお話しするついでに、すべての牽引機関車にはオイルポンプを装備すべきだと申し上げてもよろしいでしょうか。特に走行中の牽引機関車にとって、オイルポンプは非常に便利だからです。例えば、エンジンが十分にプライミングされると、シリンダーは数分間、サイトフィードで供給できる以上のオイルを必要とします。ここで、小型ポンプが役立ちます。デトロイト社かパウエル社は、この種の製品としては最高レベルのものを製造しており、ガラス製または金属製の本体を選択できます。

次に、硬質グリースと良質なカップが必要です。私は国内各地を旅して多くのエンジニアを訪ねましたが、彼らの多くが硬質グリースを使用していることが分かりました。また、その品質は最高級品から最も安価なものまで様々でした。この用途にはBadger Oilが最適だと思います。製造元は分かりませんが、入手はそれほど難しくないでしょう。また、リストピンやクランクボックス用の最高級の自動カップをお探しなら、Wm. Powell Cupを卸売業者から入手してください。

このメーカーは、A級潤滑装置用の非常に便利な小型アタッチメント「フィラー」も製造しています。これはエンジニアにとって非常に便利なもので、潤滑装置のリザーバーとほぼ同じ容量の2つ目のリザーバーまたはカップで構成されており、容量を2倍にします。充填プラグに取り付けられ、細かいストレーナーが付属しています。このストレーナーは、汚れや砂利をすべて捕捉し、きれいなオイルだけが潤滑装置に入るようにします。また、小さな遮断弁を適切に操作することで、ストレーナーを取り外して清掃し、潤滑装置の動作を妨げることなくカップにオイルを補充できます。この小型アタッチメントは、まもなく広く普及するでしょう。

ボイラーフィーダー
インジェクターには、牽引機関車用のムーア式蒸気ポンプまたはボイラー給水装置という強力なライバルが存在する。この小型ポンプが広く普及していない理由は、ボイラー給水に最も古い方法の一つである独立型蒸気ポンプが、クランクまたはディスク、フライホイール、偏心機構、偏心ヨーク、バルブ、バルブステム、クロスヘッド、スライド、および完全なエンジンのすべての往復運動部品を備えた、それ自体が蒸気機関であるという点で常に不十分であったためである。これらの部品は必然的に非常に小さいため、当然ながら非常に脆弱で繊細であり、牽引機関車で荒れた道路を走行する際の過酷な使用によって容易に破損または損傷してしまう。ミシガン州バトルクリークのユニオン・スチーム・ポンプ社が製造するムーアポンプは、従来の蒸気機関ポンプとは全く異なるものです。蒸気の新たな利用方法にご興味をお持ちの方は、同社に円形および断面図を送付してください。ボイラーからの直接圧力を利用してピストンヘッドをシリンダーの全ストロークまで駆動し、排気ポートを開き、バルブを切り替えて蒸気ポートを開き、ピストンを再び駆動して、ボイラー圧力がポンプに到達するまでこの動作を繰り返す方法、そしてポンプの往復運動する部品とは一切接続せずに、同時に任意の量の水をボイラーに汲み上げて送り込む方法を、非常に有意義な時間を使って解明することができます。

この「小型ボイラー給水装置」のもう一つの斬新な特徴は、蒸気がシリンダーに作用した後、給水に直接排出できるため、ボイラーに入る前に水を温めるためにその熱をすべて利用できる点です。この蒸気を生成するには一定数の熱量が必要で、蒸気は仕事を終えると再び給水に熱を戻します。この方法でボイラーに熱を供給する際に、損失があるかどうか、あるいは損失があるかどうかを判断することは、若い技術者にとってもベテラン技術者にとっても非常に興味深い問題となるでしょう。独立型ポンプを試してみようと考えているなら、このポンプを恐れる必要はありません。私は、自分で試してみて、推奨どおりの性能だと確信しているものだけを自信を持ってお勧めします。

そして、この種のボイラー給水装置は、エンジンを稼働させずにボイラーに給水できるという点でインジェクターのすべての利点を備えているだけでなく、インジェクターほど繊細ではなく、最高のインジェクターでも処理できないような水にも対応できるという点で、インジェクターよりも優れている。

私たちはこれまで非常に頻繁に「ギアにグリスを塗るべきでしょうか？」という質問を受けてきました。もし私が「はい」と答えたら、たちまち議論に巻き込まれてしまいます。もし「いいえ」と答えたら、すぐに誰かが反対するでしょう。では、牽引機関車のエンジニアの大多数を納得させるような答え方をどうすれば良いのでしょうか？

私はいつも言いたいことを言い、間違いだと確信するまでそれを貫きます。さて、埃が付着するギアには「マイカアクスルグリース」しかないと言ったら、笑う人もいるでしょう。笑うのは、それが何でできているのか知らないからで、古い聖人の名前を冠したありふれたグリースだと思っているからですが、そうではありません。この潤滑剤を作っている人たちが別の名前を付けて、エンジニアの間で普及させれば、他のものは使われなくなるでしょう。皆さんは何年もアクスルグリースとして宣伝されているのを見て、それが唯一の用途だと思っているかもしれませんが、そこに間違いがあります。これは固体潤滑剤と粉砕または粉末状のマイカの組み合わせでできており、それが名前の由来です。ギアに塗布できるなら、潤滑剤としてマイカに匹敵するものはありません。そして、そのためには、重いグリースと組み合わせる必要があるのです。これをギアに塗布すると、雲母の微粒子が保持され、すぐにギアのあらゆる小さな摩耗箇所や粗い部分に埋め込まれます。すると、噛み合うギアの表面全体がすぐに硬く滑らかになり、ギアの回転音が静かになります。また、ギアがずれていなければ、適切なタイミングで塗布すれば切削も止まります。

乾きやすく、歯車の表面に埃が付着することもありません。一度コーティングが形成された後は、歯車の表面をこすっても剥がれることはありません。また、時々少量を補充するだけで、歯車を良好な状態に保つことができます。その名前は本来の性能にそぐわないため、メーカーが「マイカオイル」など、もっとキャッチーな名前を付けて、ギアをきつく締めるユーザーの間で普及させれば、車軸グリースやギア用グリースと同じくらい売れるでしょう。

強制給油装置
次に挙げられるのは、強制給油式給油装置です。これは、牽引エンジンや農業用エンジンの技術者の間では一般的に理解されていないため、リストの下位に位置づけられています。しかし、このタイプの給油装置は重力に頼るのではなく強制的にオイルを供給するため、数年以内には広く普及すると考えられます。

シカゴのエイコーン・ブラス・ワークス社は、非常にユニークで優れた小型給油器を製造しています。この給油器は、少量のオイルを噴霧状にしてバルブとシリンダーに送り込み、エンジンの各ストロークでこの動作を繰り返します。オイルがリザーバーからなくなると自動的に停止するように設計されており、すぐに技術者にオイル切れを知らせます。また、任意の量のオイルを噴射するように調整できます。あらゆるサイズ、あらゆるメーカーのエンジンに対応可能です。

スピーダー
エンジニアなら誰もが持っておくべき小さな道具の一つに、モーションカウンターまたはスピーダーがあります。もちろん、エンジンの回転数を数​​えることもできますが、多くの場合、駆動プーリー、例えばシリンダーの回転速度を知りたいと思うでしょう。エンジンプーリーとシリンダープーリーの正確なサイズ、エンジンの正確な回転速度が分かっていて、駆動ベルトの滑りなどがなければ、シリンダーの回転速度を計算できます。しかし、この情報を得た上でスピーダーを使用すれば、計算した速度とスピーダーが示す実際の速度を比較することで、損失を判断できます。優れたスピーダーがあれば、機械を稼働させるたびに毎日活用できます。スピーダーが欲しいなら、最高のものが欲しいでしょう。ペンシルベニア州フィラデルフィアのTabor Manufacturing Co.製のものより優れたものはありません。私たちは他のものは一切使いません。American Thresherman誌に彼らの広告が掲載されています。

火花防止装置
しかし、リスト全体の中で、私が地域特有の記事を見つけたのは、火花防止器に関する記事だけでした。これらの問い合わせは例外なく森林地帯、つまり石炭よりも薪を燃やす方が安い地域からでした。こうした地域でエンジンを運転する人が火花防止器を求めるのは、何ら不思議なことではありません。この種のエンジンの製造業者は通常、火災の安全についてほとんど、あるいは全く言及せずに「煙突」をエンジンに取り付けているからです。このことに気づいた森林地帯の州のある天才が、この利点を活かして「煙突」でありながら「火花防止器」でもある製品を開発しました。この煙突はあらゆる意味で成功を収めており、あらゆる種類の農場用エンジンや製材所用エンジン向けに作られています。インディアナ州サウスベンドのサウスベンド・スパーク・アレスター社製で、エンジンを運転して薪や藁を燃料にしている場合は、あまりリスクを冒さないようにしてください。エンジンから火災が発生した場合、通常はエンジニアが大きな責任を負うことになるからです。そして、上記の会社はこの種の製品を専門としているため、必要な分野であれば信頼できる製品を手に入れることができるでしょう。

リフティングジャッキ
次に、高性能なリフトジャッキに関する問い合わせが寄せられる。

これは少年たちがエンジンを穴に落としていたことを示しているが、良質なジャッキが役に立つ場面は非常に多く、毎シーズン何度もそのコストを節約できるだろう。

多くのエンジニアは、彼がふざけている間に時間を無駄にしているのは彼だけだということを忘れている。実際には、乗組員全員が何もしていない上に、稼働していない限り会社は利益を上げられないのだ。

あなたは時間を節約できるあらゆるツールを身につけたいと思っているでしょう。

ミルウォーキーのバース製造会社は、この作業に特化したジャッキを製造しており、すべての機関車には、ジャッキの形をした「マスコット」が必要だ。

さて、「エンジニアにとって便利なもの」の話はここまでにして、自分の仕事に誇りを持っているエンジニアの皆さんに申し上げたいことがあります。もしエンジニアとして少しでも贅沢な生活を送りたいのであれば、上司がいるなら、アイオワ州ニュートンのパーソンズ・バンドカッター・アンド・フィーダー社製のフラー・テンダーを買ってもらい、自分の機関車に取り付けてもらいましょう。少々高価に見えるかもしれませんが、贅沢品にはそれなりの値段がつきものです。そして、これがあれば、エンジニア生活につきものの、過酷で大変な作業の多くから解放されるでしょう。

世界中の他の脱穀作業員が何をしているかを知りたいなら、良質な「脱穀作業員のホームジャーナル」を読んでみてください。例えば、「アメリカン・スレッシャーマン」は「最も温かい仲間」です。太陽の下で何か新しいことがあれば、この明るくニュース満載のジャーナルのページで見つけることができます。仕事の最前線に立ち続けましょう。あなたの仕事は他の職業と同じように立派な仕事であり、鉄道弁護士や生命保険会社の社長ほど儲からないかもしれませんが、同じくらい名誉ある仕事です。優秀なエンジニアは、他のどんな仕事の優秀な人と同じように雇用主から高く評価されます。優秀なエンジニアは常に仕事があるだけでなく、仕事を選ぶこともできます。つまり、近所に機関車を選ぶ選択肢があれば、最も優秀な人がその仕事を得るということです。

圧力に関する何か _
さて、このやや長めの講義を終える前に（私はこれを単なる講義、仲間との雑談だと考えているので）、圧力についてもう少し述べておきたいと思います。私が非常に高い圧力を推奨していないことにお気づきでしょう。125ポンドを超える圧力には触れていません。しかし、皆さんも私も、牽引機関が使われている場所では、はるかに高い圧力が使われていることを知っています。そして、非常に高い圧力は、機関士の知性の指標でも保証でもないことを申し上げたいと思います。無謀な人は蒸気について知識が乏しいほど、高い圧力を使おうとします。優秀な機関士は、正当な理由がない限り自分の機関を恐れることはなく、恐れるなら運転を拒否します。彼はボイラー内の途方もない圧力についてある程度の知識を持っていますが、無謀な人は、圧力計が示す100ポンドや140ポンド以上の圧力については全く考えません。「ああ、そんなの大した圧力じゃない、あのボイラーは200ポンドまで耐えられるんだ」と言うのです。彼に（もし頭があるとしても）140ポンドとは、ボイラーシェルの1平方インチごとに140ポンド、管板の1平方インチごとに140ポンドを意味するということが、彼の頭には全く思い浮かばなかった。それだけでなく、ボイラーには2つの面があるため、シェルの1平方インチごとにこの圧力の2倍の圧力がかかる。つまり、各平方インチには対応する反対側の平方インチがあり、シェルの継ぎ目はこの圧力に耐えなければならない。しかも、単一のリベット留めボイラーは、鉄の強度のわずか62パーセントしか持たない。これは、すべての技術者が考慮すべきことである。彼は、このほとんど想像を絶する圧力を十分に理解できるはずだ。今日、18馬力や20馬力のエンジンを運転している技術者のうち、この直径のボイラーでは、かつて自分が使っていた26インチや30インチの小型ボイラーで耐えていた圧力に耐えられないことに気づいている技術者はどれくらいいるだろうか。114ページでは、直径の異なるボイラーの安全作動圧力の違いについて、ある程度理解できるだろう。一方で、これはあなたを臆病にさせたり、エンジンを怖がらせたりする意図はありません。自分が何を扱っているのかを理解し、蒸気圧計が、あなたが制御できる出力の1000分の1にも満たないという事実を理解しようとすれば、何も恐れることはありません。これまで、このような視点から説明されたことはなかったでしょう？

この事実を十分に理解し、ボイラーに秘められた力を、シリンダーから細い供給管を通して伝わる圧力、つまり動力に注目することで把握しようとすれば、あなたはすぐに安全かつ経済的な圧力のみを維持するエンジニアになれるでしょう。そして、より高い圧力を維持する必要が生じた場合でも、その余分な圧力が不要になった時点で、すぐに圧力を下げることができるエンジニアになれるでしょう。

この力の原理を理解させることができれば、
「荒削りな工学」を学ぶ学生は誰もボイラーを爆発させることはなくなるでしょう。

私がエンジンについて語り始めたとき、この本は科学理論で埋め尽くされるものではないと明言しました。科学理論は素晴らしいものですが、この作業には役立たないからです。今では、この本の4倍の厚さの本を作ることもできたと認識していますが、もしそうしていたら、初心者にとって今ほど価値のあるものにはならなかったでしょう。

本書には、一般的な学校教育を受けた人であれば教科書を参照することなく解決または回答できない問題や質問は含まれていないという事実から、国内最高のエンジニアでさえ、本書に書かれている以上の知識は必要ないことがわかります。しかし、ここで立ち止まるのではなく、時間と機会があれば、さらに先へ進んでください。もし私が各ステップを理論的に説明し、形式、表、規則、デモンストレーションを示したとしたら、若いエンジニアは落胆し、最後まで読み通すことはなかったでしょう。理解できないために落胆したのです。では、私の言いたいことを説明するために、もう少し深く掘り下げて、さらに深く掘り下げていきましょう。そうすれば、平凡なエンジニアであるあなたが興味を持つ事柄を、いかに簡潔に表現しているかが理解できるようになるでしょう。

例えば、114ページでは、さまざまなサイズのボイラーの安全使用圧力について説明しました。おそらく皆さんは「安全使用圧力はどのように求めればよいのですか？」と疑問に思ったことでしょう。ボイラーの安全使用圧力を求めるには、まずボイラーを破裂させるのに必要な全圧力を求める必要があります。ボイラーの両端を引き裂くには、シェルを破裂させるのに必要な圧力の約2倍の圧力が必要であり、安全圧力を決定する基準は最も弱い部分であるため、シェルのみを使用します。

例として、直径 32 インチ、長さ 6 フィート、厚さ 3/8 インチ、引張強度 60,000 ポンドの鋼鉄製ボイラーを考えます。この砲弾を破裂させるのに必要な総圧力は、露出面積に圧力を掛けたものです。厚さに長さを掛け、次に 2 を掛け (側面が 2 つあるため)、次に引張強度を掛けると破裂圧力になります。3/8 x 72 x 2 x 60,000 = 3,240,000 砲弾を破裂させるのに必要な総破裂圧力と平方インチあたりの圧力は、総破裂圧力 3,240,000 ポンドを直径と長さの積で割ることによって求められます。3,240,000 / (32 x 72) = 1406 ポンド。

この砲弾が継ぎ目のない一体型であれば、破裂させるには1平方インチあたり1406ポンドの力が必要です。継ぎ目が1つあると砲弾の強度の62%が失われます。1406 × 0.62 = 871ポンドで継ぎ目を破裂させることができます（リベット留めが1つの場合）。リベット留めが2つの場合は、さらに20%を加算します。

安全使用圧力を決定するには、最も弱い部分の破裂圧力を安全率で割ります。米国政府は、シングルリベットの場合は6の安全率を使用し、ダブルリベットの場合は20パーセントを加算します。シングルリベットの場合は871 / 6 = 145ポンド、ダブルリベットの場合は145 + 20パーセント = 174ポンドが、この特定のボイラーの安全使用圧力です。

では、同じ長さで同じ材質のボイラーで、直径が80インチのものを考えてみましょう。破裂圧力は3,240,000 / (80 x 72) = 560ポンドとなり、安全使用圧力は560 / 6 = 93ポンドとなります。

このことから、直径は安全使用圧力に大きく関係していることがお分かりいただけるでしょう。また、直径と長さの違いによって使用圧力も変わってきます。

これらはすべて知っておくと良いことで、より高度なコースへの第一歩となるかもしれませんが、エンジンの扱いが上手くなるわけではありません。しかし、学ぶべきことがあるということを実感させてくれるかもしれません。

ボイラー製造におけるちょっとしたルールと公式について説明しましょう。

例えば、単一リベット留めと二重リベット留めの強度を、鉄の無垢材と比較して何パーセントかを知りたいとします。その場合、非常にシンプルなルール、あるいは公式が適用できます。

1/4 インチ厚のプレート、5/8 インチのリベット、2 インチ間隔でピッチまたは間隔をとった単一リベット接合部の鉄の強度の割合を求めます。まず、計算を簡略化するためにすべてを小数形式に変換します。1/4 = 0.25、5/8 インチのリベットには 11/16 インチの穴が必要です。この穴は、打ち込み後にリベットで満たされるはずなので、この直径が計算に使用されます。11/16 インチ = 0.6875。

まず、シートの強度をパーセントで求めます。

              PD
             ——-

式は P = パーセントです。

P = ピッチ、D = リベット穴の直径、パーセント = 鉄の強度の割合。

2 -.6875 ———— 値を代入すると、2 = .66 になります。もちろん、あなたはこれについてすべて理解していますが、一部の人にとってはギリシャ語のようなものです。

ですから、私が簡潔かつ包括的な説明をしたことについて、謝罪するつもりは全くありません。あなたを混乱させたり、エンジニアになるには膨大な勉強が必要だと誤解させたりしたつもりもありません。ここで言うエンジニアとは、実務的なエンジニアのことで、機械エンジニアのことではありません。機械工学については、それが全く別の分野であることを示すために、少しだけ触れただけです。もしあなたが適切な資質を備えているなら、この小さな本から、かつて蒸気機関車のスロットルを引いたことのある人と同じくらい優秀なエンジニアになるのに十分な知識を得ることができるでしょう。しかし、これは小説ではありません。何度も読み返してみてください。読むたびに、以前は気づかなかった何かを発見するはずです。

                     索引
                     - -

第1部 技術者の工夫 . . . . . . . . . . . 5 第2部 給水 . . . . . . . . . . . . . . . 31 第3部 優れたインジェクターの役割 . . . 45 送風機 . . . . . . . . . . . . . . . 49 優れた消防士 . . . . . . . . . . . . 51 木材 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 火格子が燃え尽きる理由 . . . . . . . . . . 57 第4部 スケール . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 煙突の清掃 . . . . . . . . . . . . . . 67 第 5 部 蒸気ゲージ . . . . . . . . . . . . . . . 72 蒸気ゲージのテスト方法 . . . . . . . 74 溶融プラグ . . . . . . . . . . . . . . 76 煙突の漏れ . . . . . . . . . . . . . . 79 第 6 部 エンジンのノッキング . . . . . . . . . . . . 90 鉛 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 バルブの設定 . . . . . . . . . . . . 94 デッドセンターの見つけ方 . . . . . . 95 潤滑油 . . . . . . . . . . . . 103 ホットボックス . . . . . . . . . . . . . . . 109 第 7 部 路上の牽引機関車 . . . . . 111 砂 . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 摩擦クラッチ . . . . . . . . . . . . . . . 124 サイトフィード式潤滑装置について 132 2つの読み方 . . . . . . . . . . 137 知っておくべきこと . . . . . . . . . 139 エンジニアにとって便利なもの . . . . . 159 圧力について . . . . . . . . 184
ジェームズ・H・マガード著『プロジェクト・グーテンベルクの荒削りなエンジニアリング』の終章

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『ラフ・アンド・タンブル・エンジニアリング』の最終版 ***
　《完》