El sistema de escape de la locomotora de vapor Kylchap fue diseñado y patentado por el ingeniero de vapor francés André Chapelon , utilizando una boquilla de segunda etapa diseñada por el ingeniero finlandés Kyösti Kylälä y conocida como esparcidor Kylälä ; de ahí el nombre KylChap para este diseño.
El escape Kylchap consta de cuatro boquillas apiladas, la primera boquilla de escape (UK: blastpipe ) que expulsa solo vapor de escape y se conoce como boquilla primaria, siendo este un diseño de Chapelon que utiliza cuatro chorros triangulares. Este expulsa hacia la segunda etapa, el esparcidor Kylälä, que mezcla el vapor de escape con algunos de los gases de la caja de humo ; este luego expulsa hacia una tercera etapa, diseñada por Chapelon, que mezcla la mezcla resultante de vapor/gases de la caja de humo con aún más gases de la caja de humo. Las cuatro boquillas de este luego expulsan hacia la cuarta etapa, la clásica boca de campana de chimenea (EE. UU.: stack).
La teoría de Chapelon era que un sistema de mezcla y succión de múltiples etapas sería más eficiente que el sistema de una sola etapa que se había vuelto popular hasta entonces en la tracción de locomotoras de vapor, en el que una boquilla de escape simplemente se enciende en el medio de la boca de la chimenea. También garantizaría un flujo más uniforme a través de todos los tubos de humos , en lugar de concentrar la succión en un área. La eficiencia del sistema Kylchap dependía de una cuidadosa dosificación de sus componentes y de una alineación y concentricidad perfectas.
Chapelon desarrolló el escape Kylchap en 1926, cuando se probó en locomotoras Pacific de las clases 4500 y 3500 y en una Pacific de expansión simple de la clase 3591, lo que produjo mejoras significativas en la vaporización y, en un caso, una reducción del 41% en la contrapresión. Sin embargo, su primera aparición fue en 1929, cuando se aplicó a la Pacific n.° 3566, que combinaba circuitos de vapor ampliados, mayor sobrecalentamiento, calentador de agua de alimentación, sifón térmico, válvulas de asiento Lentz con extractores de escape dobles Kylchap y chimeneas. En una prueba realizada en noviembre de 1929, se descubrió que la potencia indicada de la locomotora había aumentado en más del 60%, de 1850 hp a 3000 hp, mientras que su consumo de combustible y agua había mejorado en un 25% en comparación con los motores no reconstruidos de la misma clase. Estos resultados hicieron que el nombre de Chapelon y 3566 se hicieran muy conocidos tanto en Francia como en la mayoría de los países del mundo occidental. [1]
Sir Nigel Gresley, de la LNER, se convirtió en un defensor de esta idea cuando incorporó escapes dobles Kylchap en cuatro de sus A4 Pacific, incluida la Mallard , poseedora del récord mundial de velocidad . Las LNER Pacific de posguerra de Arthur Peppercorn también los incorporaron, incluida la A2 532 Blue Peter conservada y la A1 Tornado recreada . Originalmente, los escapes Kylchap eran caros y rara vez se usaban porque el diseño estaba patentado y sujeto a una tarifa de licencia, pero, después de que expirara la patente, se modernizaron muchas más locomotoras, incluidas todas las restantes de la clase A3 y A4, ya que el costo de fabricación puro era relativamente bajo. La última locomotora de pasajeros de vapor expreso construida en Gran Bretaña, Duke of Gloucester , no estaba equipada con un escape Kylchap en servicio, a pesar de los planes para instalar uno, pero se instaló uno en conservación cuando se dio cuenta de que el mal calado había sido una de las principales razones detrás de su bajo rendimiento en sus días de servicio. La locomotora industrial 0-4-0st 'FC Tingey' de la compañía Stainmore Railway, que se encuentra en la estación Kirkby Stephen East, tiene instalado un escape Kylchap. Estos escapes también se instalaron en algunas locomotoras de exportación de fabricación británica, principalmente locomotoras Garratt para África.
La única otra nación que los adoptó en grandes cantidades fue Checoslovaquia , donde todas las locomotoras de vapor de ancho de vía normal tardías usaban este diseño de escape.
El Kylchap no fue el único sistema de escape avanzado para locomotoras de vapor. Otro diseño, el Lemaître , tuvo cierto éxito en Francia e Inglaterra. El célebre ingeniero argentino Livio Dante Porta diseñó varios: los sistemas Kylpor , Lempor y Lemprex . Varios ferrocarriles estadounidenses, incluido el Norfolk & Western , utilizaron una boquilla concéntrica conocida como "escape de plancha de gofres".