Выхлопная система паровоза Kylchap была разработана и запатентована французским инженером-паровозом Андре Шапелоном , использующим сопло второй ступени, разработанное финским инженером Кюёсти Кюляля и известное как распределитель Кюляля ; отсюда и название этой конструкции — KylChap.
Выхлоп Kylchap состоит из четырех сложенных друг на друга сопел, первое выхлопное сопло (UK: blastpipe ) выдувает только отработанный пар и известно как первичное сопло, это конструкция Chapelon с четырьмя треугольными струями. Оно выбрасывает во вторую ступень, распределитель Kylälä, который смешивает отработанный пар с некоторыми газами дымовой камеры ; затем оно выбрасывает в третью ступень, разработанную Chapelon, которая смешивает полученную смесь пара/газов дымовой камеры с еще большим количеством газов дымовой камеры. Четыре сопла этого затем выбрасывают в четвертую ступень, классическую дымовую трубу (US: stack) с раструбом.
Теория Чапелона заключалась в том, что такое многоступенчатое смешивание и всасывание будет более эффективным, чем одноступенчатое, до сих пор популярное в тяге паровозов, в котором выхлопное сопло просто зажигается в середине раструба трубы. Это также обеспечит более равномерный поток через все жаровые трубы , а не сосредоточит всасывание на одной области. Эффективность системы Килчапа основывалась на тщательном пропорционировании ее компонентов, а также на идеальном выравнивании и концентричности.
Chapelon разработал выхлоп Kylchap в 1926 году, когда он был испытан на составных Pacifics классов 4500 и 3500 и простом расширении Pacific класса 3591, что дало значительные улучшения в парообразовании и в одном случае снижение противодавления на 41%. Однако впервые он получил известность в 1929 году, когда был применен к составному Pacific No 3566, который сочетал увеличенные паровые контуры, увеличенный перегрев, подогреватель питательной воды, термосифон, тарельчатые клапаны Lentz с двойными вытяжками Kylchap и дымоходами. На испытаниях в ноябре 1929 года было обнаружено, что указанная выходная мощность локомотива увеличилась более чем на 60%, с 1850 л. с. до 3000 л. с., а расход топлива и воды улучшился на 25% по сравнению с неперестроенными двигателями того же класса. Эти результаты прославили Шапелона, и 3566 стал широко известен как во Франции, так и в большинстве стран западного мира. [1]
Сэр Найджел Гресли из LNER стал сторонником, когда он установил двойные выхлопные трубы Kylchap на четырех своих A4 Pacific, включая обладателя мирового рекорда скорости Mallard . Послевоенные LNER Pacific Артура Пепперкорна также оснащались ими, включая сохраненный A2 532 Blue Peter и воссозданный A1 Tornado . Первоначально выхлопные трубы Kylchap были дорогими и редко использовались, поскольку конструкция была запатентована и подлежала лицензионному сбору, но после истечения срока действия патента было модернизировано гораздо больше локомотивов, включая все оставшиеся классы A3 и A4, поскольку чистая стоимость производства была относительно низкой. Последний паровой экспресс-пассажирский локомотив, построенный в Британии, Duke of Gloucester , не был оснащен выхлопной трубой Kylchap во время эксплуатации, несмотря на планы по ее установке, но одна была установлена при консервации, когда стало ясно, что плохая тяга была одной из главных причин его плохой работы в дни эксплуатации. Выхлоп Kylchap установлен на промышленном локомотиве 0-4-0st компании Stainmore Railway «FC Tingey», который находится на станции Kirkby Stephen East. Эти выхлопы также устанавливались на некоторые экспортные локомотивы британского производства, в первую очередь локомотивы Garratt для Африки.
Единственной страной, которая применяла их в больших количествах, была Чехословакия , где все поздние паровозы нормальной колеи использовали такую конструкцию выхлопной системы.
Kylchap был не единственным передовым выхлопом паровоза. Другая конструкция, Lemaître , имела определенный успех во Франции и Англии. Известный аргентинский инженер Ливио Данте Порта спроектировал несколько: системы Kylpor , Lempor и Lemprex . Несколько железных дорог США, включая Norfolk & Western , использовали концентрическое сопло, известное как «вафельный выхлоп».