K4s形は、
ペンシルバニア鉄道(PRR)によって
1914年から
1928年の間に生産された旅客用
蒸気機関車です。この機関車は、4-6-2のパシフィック型
車軸配置を採用しており、当時の旅客輸送において重要な役割を果たしました。全425両がアルトゥーナ工場とボールドウィン工場で製造され、PRRの列車運行に貢献しました。
このK4s形は、PRRが
蒸気機関車を主力として使用していた時代に、特にコストパフォーマンスの面での限界があったため時折重連や三重連での運転が行われました。しかし、この運転方法は乗員が多く必要となり、効率が悪いという課題がありました。その後、PRRは幹線の電化を進めることでこれらの問題を克服し、
ディーゼル機関車が登場するまでK4s形は
旅客列車の牽引を続けました。
開発
K4s形の開発は、PRRの動力車主任であるJ.T. Wallisの監督の下で進められました。主任機械技術者のアルフレッド・W・ギブスと機械技術者のアクセル・フォクトが補佐にあたり、ボイラーの設計が改良されました。以前の機種に比べて太くなったボイラーは、火格子面積を55から70平方フィート(約5.1から6.5平方
メートル)に拡大し、蒸気の発生量が大きく向上しました。
最初の試作機は
1914年に完成し、ねじ式逆転機が搭載されていました。後に動力式逆転機に改良され、効率が向上しました。さらに、当初は手動給炭機の小型炭水車が装備されていましたが、徐々に改良が施されました。K4s形の成功した設計は他の機関車にも影響を与え、
イギリスの
ロンドン・アンド・ノース・イースタン鉄道(LNER)の
ナイジェル・グレズリー技師が、A1形のボイラーにもK4s形の設計を取り入れるなどしました。
生産
K4s形の製造は、主にPRRのジュニアータ工場で行われ、5400 - 5474号機はボールドウィン社で生産されました。
改造
K4s形ではいくつかの改造が行われました。特に20号機と5371号機にはローラー軸受けが装着され、1939年には5399号機に、1940年には5436号機にもポペット弁が追加されました。これらの改造は運行成績に良好な影響を与えましたが、修繕が難しいという問題も抱えていました。
保存
現在のK4s形は、3750号機が
ペンシルバニア鉄道博物館で復元され、1361号機がスチームタウン国定史跡で運行されています。さらに、1361号機はスチームタウンの
扇形庫に保管されており、運転室の一部は
シカゴの科学産業博物館内の交通ギャラリーに展示されています。
このように、K4s形は
ペンシルバニア鉄道の
蒸気機関車として、旅客輸送の歴史において不可欠な存在となっており、現在もその偉大な功績は鉄道ファンや歴史を愛する人々によって称えられています。