4 cilindri semplice espansione

[freelancer]

Ha avuto un ampio uso in Italia, sostituendo anche quello a doppia espansione col passaggio al vapore surriscaldato (stranamente non nelle 471: forse non conveniva?) ma questo motore di dov'è originario?
Alcune testimonianze danno un'origine inglese dettata da necessità tecniche: i cilindri interni non potevano ovviamente superare un certo diametro, ma neppure quelli esterni potevano essere particolarmente grandi a causa della limitata sagoma di quel paese, per cui qualche ingegnere ebbe l'idea di sdoppiare i cilindri, due interni e due esterni.
In quali altri paesi è stato usato? So solo di una fugace apparizione in Svizzera, per una locomotiva tender per espressi (Ea 3/6 BN) e per i primi due esemplari della C 5/6 (ma non ho fonti sicure su questo).
Non considero, ovviamente, delle "4 cilindri a semplice espansione" le articolate americane tipo la Allegheny o la Big Boy, nè le Garratt: quelle erano "due locomotive in una"!

[Giancarlo Giacobbo]

Quando in Italia sulle locomotive si sperimentò il surriscaldatore del vapore, ci si rese conto che su alcuni tipi di macchine a doppia espansione questa modifica, pur comportando un certo risparmio sul consumo di carbone, non comportava un pari incremento nella resa. Si studiarono allora modifiche da apportare su nuovi progetti, costruendo macchine a quattro cilindri gemelli. Pertanto locomotive come quelle del gruppo 680 a doppia espansione si vennero a trovare obsolete a pochi anni dalla loro entrata in servizio sostituite dalle 685. Rimasero invece allo stato originario le 470, poi trasformate a vapore surriscaldato come 471 e 472 perché essendo macchine da montagna potevano sfruttare bene la doppia espansione. Stessa cosa fu fatta quando si pensò ad una nuova macchina da pianura per treni passeggeri pesanti con il gruppo 746.
Non so di dove sia originario il sistema dei quattro cilindri gemelli, ma penso che sia stata una applicazione avvenuta contemporaneamente presso le varie amministrazioni quando con l'avvento del surriscaldatore ci si rese conto che su alcuni tipi di macchine era inutile conservare la doppia espansione.

[freelancer]

Ho fatto una breve ricerca.
Il motore a 4 cilindri a semplice espansione è nato effettivamente in Gran Bretagna, per i motivi che ho ipotizzato: dividere in 4 cilindri piccoli un motore che era diventato troppo grosso per essere alloggiato su una locomotiva britannica, notoriamente più piccola, se mantenuto a due cilindri. La primissima pare sia stata costruita nel 1902 a Doncaster dalla Great Northern Railway (da non confondere con l'omonima compagnia americana), e portava il numero 251. Quel motore fu molto usato dalla GWR, per esempio la loro unica Pacific, la The great Bear del 1908 ne aveva uno di questo tipo, ma anche le classi Castle e King. Cosa curiosa, il motore aveva tutti i cilindri orizzontali e azionava il primo asse con gli interni e il secondo con gli esterni, per motivi di sagoma la distribuzione (Walschaerts) era interna e i cilindri avevano ognuno il loro distributore, quelli esterni lo avevano azionato da quelli interni con dei bilancieri. I cilindri interni erano più avanzati degli esterni.
Fuori di Gran Bretagna, nel 1910 furono costruite delle 2'C (da 71 a 78) per l'Olanda, da Maffei, e pare delle 2'C1' per la Romania (non viene citato il numero, forse furono solo un progetto ordinato e mai consegnato). Nello stesso anno una serie di locomotive 2'D furono costruite per l'Olanda dalla SLM.
Nel 1911 appare la nostra 690 e l'anno dopo la 685. Queste pare siano state le prime ad avere due soli distributori.
Nel 1913 appare la Ea 3/6 BN svizzera (unica locotender) e pare davvero una coppia di C5/6 a semplice espansione. Però, come ha detto Giancarlo, essendo macchine da montagna, sulle C5/6 la doppia espansione era più conveniente. I numeri di quelle due macchine non sono riportati.
Sembra che altre macchine (di cui non conosco costruttore, numeri o caratteristiche) con questo motore siano state prodotte anche per Norvegia e Portogallo immediatamente prima della Prima Guerra mondiale.
Non è quindi un motore tanto raro.
Lascio a chi è più competente confermare o smentire gli aspetti negativi spesso messi in risalto: che fosse solo meglio equilibrato ma dal punto della resa rimaneva preferibile il più semplice 2 cilindri se la sagoma lo permetteva.