รถจักรไอน้ำ โดยสารรุ่น Prussian P 4.1เป็น รถจักรไอน้ำ ใน ซีรีส์ KPEV ของปรัสเซีย ผลิตขึ้นระหว่างปี 1891 ถึง 1901 รถจักรเหล่านี้มีล้อแบบ 2'B และเครื่องยนต์ไอน้ำอิ่มตัวแบบสองสูบ ภายใต้สนธิสัญญาแวร์ซายส์โปแลนด์ได้รับรถจักรประเภทนี้จำนวน 21 คัน ซึ่งการรถไฟแห่งรัฐโปแลนด์ กำหนดให้เป็น Od1 หลังปี 1923 ในเยอรมนี การรถไฟแห่งเยอรมนี (DRG)นำมาใช้งานในชื่อซีรีส์36 ⁷⁰

การออกแบบหัวรถจักรโดยสาร P 4 เช่นเดียวกับหัวรถจักรด่วนรุ่นS 2และS 3 ในยุคเดียวกัน (ซึ่งเริ่มใช้ชื่อรุ่นในปี พ.ศ. 2449) ได้รับประโยชน์จากการเดินทางศึกษาดูงานของวิศวกรชาวเยอรมันไปยังสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรเพื่อตรวจสอบการออกแบบหัวรถจักรในท้องถิ่น^{[ 1 ]}ซึ่งนำไปสู่หัวรถจักรโดยสารและหัวรถจักรด่วนรุ่นใหม่ของปรัสเซียที่มีการจัดเรียงล้อ แบบ 2'B โดยมีโบกี้ด้านหน้าสองเพลาและเพลาขับสองเพลา ความแตกต่างหลักๆ อยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางของล้อขับ (1,750 มม. สำหรับหัวรถจักรโดยสาร และ 1,980 มม. สำหรับหัวรถจักรด่วน) ก่อนหน้านี้มีการใช้หัวรถจักร 1B ที่มีกำลังน้อยกว่าสำหรับทั้งสองประเภท^{[ 1 ]}

ในปี ค.ศ. 1891 หน่วยงานการรถไฟปรัสเซียในเมืองเออร์ฟูร์ทได้สั่งซื้อหัวรถจักรโดยสารต้นแบบสองคันจากเฮนเชลในเมืองคาสเซลหัวรถจักรเหล่านี้มีล้อขับเคลื่อนขนาด 1,730 มม. และเครื่องยนต์สองสูบ พร้อมกับหัวรถจักรที่คล้ายกันอีกสองคันที่มีเครื่องยนต์แบบคอมปาวด์ (รุ่นP 4.2 ในภายหลัง ) และหัวรถจักรด่วนอีกสี่คัน (แบบสองสูบและแบบคอมปาวด์) หัวรถจักรโดยสารต้นแบบที่มีเครื่องยนต์สองสูบมีหมายเลข Erfurt 496 และ 497 ซึ่งต่อมาเปลี่ยนหมายเลขในปี ค.ศ. 1906 เป็น P 4 Erfurt 1801 และ 1802 ^{[ 1 ]}

หลังจากต้นแบบแล้ว Henschel ได้ผลิตหัวรถจักรโดยสารแบบสองสูบจำนวน 55 คันระหว่างปี 1891 ถึง 1892 โดยอิงจากการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งกำหนดให้เป็นแบบมาตรฐานปรัสเซีย ( Musterblatt ) III-1c ^{[ 1 ]}ส่วนใหญ่ (26) ถูกส่งไปยังหน่วยงาน Erfurt ส่วนที่เหลือถูกจัดสรรให้กับเบอร์ลิน เอลเบอร์เฟลด์ และมักเดบูร์ก การเปลี่ยนแปลงหลักจากต้นแบบคือการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางล้อขับเคลื่อนเล็กน้อยเป็น 1,750 มม. โดยยังคงใช้ระบบวาล์ว Allan ภายใน ตั้งแต่ปี 1911 หัวรถจักรเหล่านี้ได้รับการกำหนดให้เป็นซีรีส์ P 4.1 ^{[ 1 ]}

ต่อมาการออกแบบได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น โดยสะท้อนถึงการปรับปรุงในซีรีส์ S 3 ด่วน โบกี้นำแบบฮันโนเวอร์ซึ่งวางตำแหน่งไปข้างหน้ามากขึ้น ทำให้ฐานล้อเพิ่มขึ้น 825 มม. เป็น 7,400 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบเพิ่มขึ้นจาก 430 มม. เป็น 460 มม. และมีการนำระบบวาล์วภายนอกของเฮาซิงเกอร์มาใช้^{[ 1 ]}หัวรถจักรที่ได้รับการปรับปรุงนี้ ซึ่งกำหนดชื่อเป็นMusterblatt III-1d มีการผลิตโดยเฮนเชลจำนวน 325 คันระหว่างปี 1893 ถึง 1901 โดยมีผู้ผลิตรายอื่นผลิตเพิ่มอีก 100 คัน ( ฮันโนแมก 60 คัน, บอร์ซิก 25 คัน, ชวาร์ทซ์คอปฟ์ 8 คัน และกราเฟนสตาเดน 7 คัน) รวมทั้งต้นแบบทั้งสองคัน มีการสร้างหัวรถจักรโดยสารแบบสองกระบอกสูบ 2'B จำนวน 482 คันสำหรับทางรถไฟปรัสเซีย^{[ 1 ]}

ในปี พ.ศ. 2449 ทางรถไฟปรัสเซียได้จัดประเภทหัวรถจักรเหล่านี้เป็นซีรีส์ P 4 (รวมถึงหน่วยเครื่องยนต์คอมปาวด์) และกำหนดหมายเลขใหม่ (1801–1900) ภายในแต่ละหน่วยงาน ในปี พ.ศ. 2454 หัวรถจักรสองสูบถูกแยกออกเป็นซีรีส์ย่อย P 4.1 ในขณะที่หน่วยเครื่องยนต์คอมปาวด์กลายเป็น P 4.2 ^{[ 1 ]}หัวรถจักร P 4.1 ถูกนำมาใช้สำหรับบริการผู้โดยสารและรถไฟด่วนบางขบวนในตอนแรก อย่างไรก็ตาม ในไม่ช้าก็ถูกแทนที่ด้วย P 4.2 ที่ทรงพลังกว่า ตามด้วย ซีรีส์ P 6และP 8 ที่ใหม่กว่า บนเส้นทางหลัก^{[ 1 ]}

หลังสงครามโลกครั้งที่ 1หัวรถจักรของปรัสเซียถูกโอนไปยังDRG ของเยอรมัน แต่หัวรถจักร P 4.1 ส่วนใหญ่ถูกปลดระวางเนื่องจากล้าสมัย แผนในปี 1923 เสนอให้เปลี่ยนหมายเลขหัวรถจักร 157 คัน แต่ภายในปี 1925 มีเพียง 9 คันเท่านั้นที่ได้รับหมายเลขใหม่เป็น DRG ซีรีส์ 36 ⁷⁰ (36 7001–7009) ซึ่งทั้งหมดถูกถอนออกระหว่างปี 1926 ถึง 1927 ^{[ 1 ]}โปแลนด์ได้รับหัวรถจักร P 4.1 จำนวน 21 คันหลังสงคราม ซึ่งการรถไฟแห่งรัฐโปแลนด์กำหนดให้เป็นซีรีส์ Od1 ^{[ 1 ]}ไม่มีหัวรถจักรเหล่านี้เหลืออยู่ในโปแลนด์หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ^{[ 2 ]}

หัวรถจักร P 4.1 หลายคันถูกจัดสรรไปยังที่อื่น: สองสามคันไปยังลิทัวเนีย สามคันไปยังลัตเวีย และสี่คันไปยังยูโกสลาเวีย^{[ 1 ]}ในลัตเวีย หัวรถจักรเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นซีรี่ส์ An (หัวรถจักร 2'B) หมายเลข 32–34 หัวรถจักร An-33 ยังคงใช้งานอยู่จนกระทั่งการผนวกดินแดนของสหภาพโซเวียตในปี 1940 เมื่อมันถูกรวมเข้ากับทางรถไฟของสหภาพโซเวียต^{[ 3 ]}

เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม พ.ศ. 2341 รถจักรไอน้ำ Cassel 131 ที่สร้างโดย Henschel ( Musterblatt III-1d ต่อมาคือ P 4 Cassel 1846) ได้รับการติดตั้งเครื่องทำความร้อนยิ่งยวด Schmidt เพื่อการทดลอง ซึ่งกลายเป็นรถจักรคันที่สองของโลกที่มีคุณสมบัตินี้ ต่อจากรถจักรด่วนS 4 ^{[ 4 ]}

ในปี พ.ศ. 2450 รถจักรไอน้ำ Musterblatt III-1c จำนวน 5 คันจากกองบัญชาการแฟรงก์เฟิร์ตได้รับการปรับปรุงใหม่ด้วยเครื่องยนต์คอมปาวด์และจัดประเภทใหม่เป็น P 4.2 ^{[ 1 ]}รถไฟเยอรมันอื่นๆ ก็สั่งซื้อรถจักรประเภทเดียวกันนี้ เช่นกัน รถจักรไอน้ำ Musterblatt III-1d จำนวน 3 คันถูกสร้างขึ้นสำหรับรถไฟทหารหลวง ( Kgl. Militär-Eisenbahn ) ในปี พ.ศ. 2446 พ.ศ. 2447 และ พ.ศ. 2453 (หนึ่งคันโดย Hanomag สองคันโดยLinke-Hofmannในวรอตสวาฟ ) แม้ว่าเหตุผลในการสั่งซื้อแบบที่ล้าสมัยเหล่านี้จะไม่ชัดเจนก็ตาม^{[ 1 ]}

Hanomag ผลิตหัวรถจักรที่คล้ายกันจำนวน 19 คันสำหรับทางรถไฟ Oldenburgระหว่างปี 1896 ถึง 1902 หัวรถจักรเหล่านี้มีฐานล้อที่สั้นกว่าคือ 6,250 มม. ระยะห่างระหว่างโบกี้และเพลาขับลดลง (2,150 มม. ระหว่างเพลาขับ) ไม่มีโดมไอน้ำ (มีเพียงกล่องทรายรูปทรงกล่องและวาล์วนิรภัย) และมีความยาว 15,513 มม. พร้อมตู้บรรทุกถ่านหินแบบสามเพลา ในปี 1925 หัวรถจักรเหล่านี้ได้รับการกำหนดให้เป็น DRG ซีรีส์ 36 ¹² (36 1201–1219) และถูกปลดระวางภายในปี 1931 ^{[ 5 ]}

ในปี พ.ศ. 2447 ทางรถไฟเอกชนLübeck – Büchen (LBE) ได้สั่งซื้อหัวรถจักร 2 คันตามแบบของปรัสเซีย แต่มีฐานล้อที่สั้นกว่าเพื่อรองรับแท่นหมุน ที่เล็กกว่า โดยตั้งชื่อว่า Meteor และ Comet และใช้งานจนถึงปี พ.ศ. 2476 และ พ.ศ. 2478 ตามลำดับ^{[ 1 ]}

P 4.1 เป็นหัวรถจักรไอน้ำโดยสารแบบ 2'B ที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำอิ่มตัวแบบสองสูบ (2'B n2) มีอยู่สองแบบ ได้แก่Musterblatt III-1c รุ่นแรก และ III-1d รุ่นหลัก^{[ 1 ]}ศูนย์กลางหม้อไอน้ำอยู่สูงจากราง 2,145 มม. (2,135 มม. สำหรับ III-1c) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,460 มม. และความยาวท่อไฟ 3,900 มม. ^{[ 6 ]}พื้นผิวทำความร้อนของหม้อไอน้ำคือ 117.9 ตร.ม. (125.5 ตร.ม. สำหรับ III-1c) มีพื้นที่ตะแกรง 2.3 ตร.ม. และความดันไอน้ำ 12 บรรยากาศ^{[ 1 ]}

เพลาขับมีระยะห่าง 2,600 มม. เพลาโบกี้ด้านหน้ามีระยะห่าง 2,000 มม. และระยะห่างระหว่างเพลาโบกี้ที่สองกับเพลาขับแรกคือ 2,800 มม. ทำให้ได้ระยะฐานล้อ 7,400 มม. ^{[ 6 ]}รุ่น III-1c มีระยะห่างระหว่างเพลาโบกี้ 2,050 มม. ระยะห่างระหว่างเพลาโบกี้กับเพลาขับที่แคบกว่า และระยะฐานล้อ 6,575 มม. น้ำหนักบรรทุกของเพลาคือ 14.6 ตันและ 15 ตันบนเพลาขับ และ 9 ตันบนเพลาโบกี้ (III-1c: 14.1 ตันและ 10.5 ตัน ตามลำดับ) ^{[ 1 ]}

เครื่องยนต์สองสูบมีกระบอกสูบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 460 มม. (430 มม. สำหรับ III-1c) และระยะชักลูกสูบ 600 มม. ระบบวาล์วเป็นแบบ Heusinger ภายนอก (Allan ภายในสำหรับ III-1c) ขับเคลื่อนแกนข้อเหวี่ยงของเพลาขับแรก เบรกติดตั้งอยู่ที่ล้อขับเคลื่อน^{[ 1 ]}

โดยทั่วไป จะใช้รถพ่วงแบบสามเพลา : Musterblatt III-5b (ต่อมาคือ pr 3T12: น้ำ 12 m³, ถ่านหิน 5 ตัน, ยาว 6,250 มม.) หรือ III-5c (pr 3T15: น้ำ 15 m³, ถ่านหิน 5 ตัน, ยาว 6,250 มม.) ต่อมาได้ใช้รถพ่วงแบบสี่เพลา III-5k (pr 2'2'T16: น้ำ 16 m³, ถ่านหิน 7 ตัน, ยาว 7,350 มม.) ^{[ 4 ] [ 5 ]}ความยาวของหัวรถจักรคือ 17,511 มม. เมื่อใช้รถพ่วง pr 2'2'T16 ^{[ 5 ]}และ 16,411 มม. เมื่อใช้รถพ่วงแบบสามเพลา^{[ 1 ]}

ข้อกำหนดในปี พ.ศ. 2467 ระบุว่า P 4.1 สามารถลากรถไฟหนัก 160 ตันที่ความเร็ว 80 กม./ชม. รถไฟหนัก 310 ตันที่ความเร็ว 70 กม./ชม. หรือรถไฟหนัก 500 ตันที่ความเร็ว 60 กม./ชม. บนทางราบ บนทางลาดชัน (เช่น 2‰) น้ำหนักบรรทุกและความเร็วที่อนุญาตจะลดลงอย่างมาก เช่น 290 ตันที่ความเร็ว 60 กม./ชม. ^{[ 1 ]}

• ฮึตเทอร์, อินโก (2009) Die Dampflokomotiven der Baureihen 01 bis 45 der DRG, DRB, DB, und DR (ในภาษาเยอรมัน) เวิร์ล: DGEG Medien. พี 292. ไอเอสบีเอ็น 978-3-937189-45-1.
• เราเตอร์, เฮอร์เบิร์ต (1991) Preußen-รายงาน แบนด์ 4: Naßdampf-Personenzuglokomotiven P 0 – P 4, P 7 [ รายงานปรัสเซีย เล่มที่ 4: ตู้รถไฟโดยสารไอน้ำอิ่มตัว P 0 – P 4, P 7 ] (ในภาษาเยอรมัน) แฮร์มันน์ แมร์เกอร์ แวร์ลัก. ไอเอสบีเอ็น 3-922404-21-9.