Lokomotivkasten

Die Lokomotiven besaßen einen aus Stahlprofilen und -blechen zusammengeschweißten Hauptrahmen. An dessen Stirnseiten war jeweils ein kleiner nicht tragender Rahmen für den Vorbau (die „Frontnase“) angesetzt, welcher für die Baureihenfamilie mit den Klassen 40, 44, 45 und 46 charakteristisch war. In diesem befanden sich jeweils ein großer Fahrmotorlüfter zur Kühlung der drei Elektromotoren des jeweiligen Drehgestells sowie ein Druckluft- und ein Vakuumbehälter der zwei getrennten Bremsanlagen.

Die Class 44 besaßen noch Zugidentifikationsscheiben und jeweils eine Übergangstür an den Frontnasen.

Mit der Einführung eines neuen Zugidentifikationssystems (zur Kennzeichnung der Zuggattung, wie z. B. Personenschnellzug, Güterzug oder Lokomotive ohne Zug) erhielt die erste Bauserie der Class 45 (D11–15) zwei voneinander getrennte, außenliegende Anzeigekästen. Zwischen diesen blieb die Übergangstür für den Einsatz in Doppeltraktion erhalten (siehe untenstehende Fotogalerie: Lok D15 in den 1960er Jahren). Da es allerdings nur selten vorkam, dass ein Zug so schwer war, dass er zwei der leistungsstarken Diesellokomotiven in Doppeltraktion erforderte, wurden die nächsten beiden Bauserien (D16–30 und D68–107) ohne Fronttüren, aber noch immer mit außenliegenden, seitlichen Anzeigekästen ausgeliefert. Bei den letzten beiden Bauserien (D31–67 und D108–137) waren die Anzeigekästen innenliegend ausgeführt und nebeneinander, jedoch noch immer getrennt, in der Mitte der Lokfront eingebaut. Bei größeren Instandsetzungsarbeiten in den Anfangsjahren, zum Beispiel nach Unfällen, wurden bei einigen Loks mit mittig angeordneten, getrennten Zugidentifikationsanzeigen die beiden Anzeigekästen zu einem zusammengelegt. Mit der Einstellung des Zugidentifikationssystems in den frühen 1970er Jahren wurden bei zahlreichen Lokomotiven die Anzeigen ausgebaut und durch zwei oder drei weiße Frontscheinwerfer in der Mitte der Lokfront ersetzt.

Die Außenwände und das Dach der Lokomotiven bestanden aus einem Stahlgerippe, welches mit glatten Außenblechen verkleidet war. Im Dach befanden sich sehr große, durch Blechdeckel verschlossene Luken, die nicht von Verstrebungen durchzogen waren, um bei umfangreichen Reparatur- und Wartungsarbeiten ganze Baugruppen per Kran aus dem Maschinenraum herausheben zu können.

Die Frontnasen hatten beidseits ein rechteckiges Lüftungsgitter, da der Fahrmotorlüfter seine Luft von innen ansaugte. Auch auf beiden Längsseiten des Maschinenraums befanden sich neben der Kühlanlage ein hohes und neben dem Dieselmotor zwei langgezogene Lüftungsgitter. Alle Lüftungsgitter besaßen schmale, waagerechte Lamellen, um ein einheitliches Aussehen und einen hohen Luftdurchfluss zu ermöglichen.

Führerstand

Hinter dem Vorbau war an beiden Enden der Lokomotive ein Führerhaus angeordnet. Dieses besaß drei große, an die runde Abdeckung der Frontnase angepasste Frontfenster sowie beidseits ein Seitenfenster, welches von Hand geöffnet werden konnte. Der Führerstand war von beiden Längsseiten der Lokomotive über eine Tür erreichbar, die direkt hinter dem Seitenfenster eingebaut war. Der Dienstplatz des Lokführers befand sich, wie in Großbritannien üblich, auf der in Fahrtrichtung linken Seite des Führerstandes. Mittig gab es eine Tür, über die man nach vorn in die Frontnase gelangen konnte. Da der Fußboden im Führerraum deutlich höher lag, als in der Frontnase, war diese Tür so niedrig, dass sich ein Erwachsener bücken musste, um hindurch zu kommen (siehe untenstehende Fotogalerie: Lok D64 bei Zerlegung im Jahr 1983). Auf der rechten Führerstandseite gab es einen zweiten Sitz für mitfahrendes Personal. Mittig in der Rückwand der Führerkabine befand sich die Maschinenraumtür, welche den einzigen Eingang in den Maschinenraum darstellte.

Maschinenraum

Der Maschinenraum besaß keine abgetrennten Bereiche und Zwischentüren, sondern war ein einziger großer Raum. Direkt hinter dem Führerstand 1 waren zwei stehende Dieselkraftstofftanks mit einem Fassungsvermögen von je 1.900 Litern links und rechts vom Gang untergebracht.

Dahinter befand sich die Kühlanlage mit einem einzigen großen Kühlerlüfter auf dem Dach.

Hinter der Kühlanlage, in der Mitte der Lokomotive, waren der Dieselmotor und der Hauptgenerator als eine schwere Antriebseinheit fest mit dem Hauptrahmen verschraubt. Der Dieselmotor war ein 12-Zylinder-Doppelbank-Reihenmotor des Typs Sulzer 12LDA28-B mit einer Leistung von über 2.500 PS, eine leistungsstärkere Weiterentwicklung des Sulzer 12LDA28-A der Class 44 mit 2.300 PS. Jeder der zwölf Zylinder hatte einen Innendurchmesser von 280 mm (daher die „28“ in der Typenbezeichnung) und einen Kolbenhub von 360 mm. Daraus ergab sich ein Hubraum von 22 Litern pro Zylinder und 266 Litern des gesamten Motors. Es handelte sich um einen langsam laufenden Schiffsmotor mit einer Höchstdrehzahl von 750 Umdrehungen pro Minute. Er arbeitete nach dem Viertaktprinzip und besaß einen Abgasturbolader. Im Gegensatz zum Vorgängermotor Sulzer 12LDA28-A, war ein Ladeluftkühler vorhanden, welcher den Wirkungsgrad verbesserte und für die höhere Leistung sorgte. Die beiden von jeweils sechs Zylindern angetriebenen Kurbelwellen drehten sich in entgegengesetzter Richtung zueinander und wurden über ein Zahnradgetriebe auf eine Welle zusammengeführt. Diese war mit dem Rotor eines Gleichstromgenerators des Typs Crompton Parkinson GC426-A1 verbunden, welcher den Strom für die Gleichstromfahrmotoren erzeugte.

Hinter der Antriebseinheit waren der Hauptschaltschrank, der Dampfheizgenerator und weitere Hilfsbetriebe angeordnet.

Am Ende des Maschinenraums, vor der Trennwand zum Führerstand 2, befanden sich zwei große Wassertanks für die Versorgung der Dampfheizanlage. Auch eine Toilette mit Wasserspülung war vorhanden. Diese befand sich in einer Nische neben dem Wassertank auf der Lokführerseite des zweiten Führerstandes, war allerdings nicht durch eine Trennwand vom Maschinenraum abgegrenzt.

Unter dem Hauptrahmen zwischen den Drehgestellen waren die Batteriekästen zum Starten des Dieselmotors sowie ein weiterer Wassertank für die Dampfheizanlage montiert.

Fahrwerk

Der stabile Hauptrahmen der Lokomotive lag auf zwei Drehgestellen auf, welche in ihrer gesamten Konstruktionsweise sehr ungewöhnlich waren. Der außenliegende Drehgestellrahmen bestand aus verschweißten und vernieteten Stahlblechen und schloss an der Vorderseite mit einer Frontplatte ab, welche das Fahrwerk schützte und zugleich als Pufferbohle diente. Die Aufnahmevorrichtung für die Schraubenkupplung befand sich hinter der Platte im Inneren des Drehgestells. Eine weitere Besonderheit der Drehgestelle war die Abstützung des Lokkastens. Aufgrund ihrer Länge wurde kein Drehzapfen in der Mitte verwendet. Stattdessen stützten Metallklötze am Drehgestellrahmen den Lokkasten beweglich in Gegenlagern ab. Diese Abstützpunkte waren weit von der Hauptablage im Drehzentrum entfernt, sodass die Drehgestelle zwar in Gleisbögen seitlich ausschwenken, jedoch kaum wippen konnten und sich hauptsächlich durch die Radsatzfederung an die Gleise anpassen mussten.

Jeder Radsatz wurde durch zwei Blattfedern gegen den Drehgestellrahmen abgefedert, welche dabei jeweils zwei Schraubenfedern zusammendrückten. Die doppelte Abfederung war notwendig, um bei den hohen Geschwindigkeiten von über 140 Stundenkilometern ruhige Laufeigenschaften zu erreichen.

Um bei dem immensen Dienstgewicht der Class 45 von 138 Tonnen die Achslast zu senken, befand sich am jeweils äußeren Ende der Lokomotive im Drehgestell zusätzlich zu den drei Treibradsätzen ein seitlich verschiebbarer Laufradsatz. Das Gewicht von 69 Tonnen pro Drehgestell wurde so aufgeteilt, dass 12 Tonnen auf dem Laufradsatz und 57 Tonnen auf den drei Treibradsätzen abgestützt wurden. Daraus ergab sich pro Treibradsatz eine Achslast von 19 Tonnen, also eine Reibungsmasse der gesamten Lokomotive von 114 Tonnen, welche beim Anfahren die benötigte Haftreibung gewährleistete.

Die Treibradsätze wurden von jeweils einem Tatzlagerfahrmotor des Typs Crompton Parkinson C171-B1 angetrieben. Ein Teil dessen Gewichtes war zwar am Drehgestellrahmen gefedert aufgehängt, er erhöhte aber dennoch die ungefederte Masse der Achse auf den Schienen erheblich.

Bremseinrichtung

Das Fahrzeug kann mit der Saugluftbremse, der indirekt wirkenden Druckluftbremse und einer Handbremse gebremst werden. Letztere wird von beiden Führerständen über ein Handrad bedient und wirkt auf jeweils ein Drehgestell. Allerdings war im Auslieferungszustand neben der Handbremse nur die Saugluftbremse (in Großbritannien übliches Zugbremssystem) vorhanden. In den späten 1960er Jahren erhielten die Lokomotiven daher zusätzlich zur bereits vorhandenen Saugluftbremse eine indirekt wirkende Druckluftbremse, um die Modernisierung vom Saugluft- auf das Druckluftbremssystem in Großbritannien voranzubringen, welche erst in den 1960er Jahren einsetzte.

Doppeltraktionssteuerung

Da die British Railways bei der Bestellung der Lokomotiven davon ausgingen, diese müssten öfters in Doppeltraktion eingesetzt werden, da sie schwere Züge nicht gut allein befördern könnten, erhielten alle Class 45 eine Doppeltraktionssteuerung.

Diese war als elektropneumatische Steuerung ausgeführt, wobei die führende Lokomotive mit einem Steuerkabel elektrische Signale an die zweite Lokomotive übertrug. Diese lösten das Schalten von druckluftbetriebenen Steuerelementen aus, welche die wichtigsten Funktionen des Antriebssystems steuerten.

Allerdings kam die Doppeltraktionssteuerung deutlich seltener zum Einsatz, als anfangs vermutet, da die Dauerzugkraft der Lokomotiven von 180 Kilonewton ausreichte, um schwere Schnell- und Güterzüge auf den größtenteils ebenen Bahnstrecken Großbritanniens zu befördern.

Probleme

In den ersten Betriebsjahren hatten die Class 45 den schlechten Ruf, sehr unzuverlässig zu sein. Beispielsweise waren nach dem strengen Winter 1962/63 nur noch weniger als die Hälfte aller Lokomotiven der Baureihe einsatzbereit.

Das Hauptproblem lag in den Drehgestellen und wurde von der Class 45 dementsprechend mit den Klassen 40 und 44 geteilt. Immer wieder gerieten die elektrischen Fahrmotoren in Brand. Zudem brachen wiederholt Teile der Drehgestellrahmen aufgrund ihrer enormen Länge mit einem Achsstand von über 6,5 Metern und der unzureichenden Verstärkung bei den hohen Belastungen. Auch die Dieselmotoren bereiteten einige Schwierigkeiten. In den Anfangsjahren kam es häufig zu Ausfällen, später traten durch Materialermüdung Risse im Motorblock auf.

Viele Jahre sollte es dauern, bis die Hauptfehlerquellen beseitigt waren.

Erfolge

Trotz ihrer Fehleranfälligkeit konnten die Loks durch ihre Leistungsfähigkeit glänzen. Die Leistung von über 2.500 PS des Dieselmotors ermöglichte den Class 45, in der Ebene einen Personenzug, bestehend aus neun vierachsigen Reisezugwagen, mit einer dauerhaften Geschwindigkeit von über 90 Stundenkilometern zu befördern. Die Schnellzugdampflokomotiven hatten bis dahin bei gleicher Wagenanzahl im Schnitt gerade einmal Geschwindigkeiten zwischen 40 und 50 Stundenkilometern erreicht.

Auch die Zugkraft war bei einer für diese ungünstigen Getriebeübersetzung von 2,59 zu 1 zur Ermöglichung der hohen Geschwindigkeiten beträchtlich. Bei Tests zogen Loks Züge mit einer Gesamtmasse von über 1.500 Tonnen. Nun konnten schwere Reisezüge und mittelschwere Güterzüge auch ohne die Hilfe einer zweiten Lokomotive starke Steigungen überwinden, was viel Zeit ersparte.

Beim Einbau Einbau der elektrischen Zugheizanlage bei 50 Loks ab 1972 wurden die alten Motorblöcke durch die von den Derby Works neu entwickelten, deutlich stabileren ersetzt, wodurch die Fehleranfälligkeit stark zurückging.

Farbgebung

Bei ihrer Auslieferung hatten alle Class 45 einen dunkelgrünen Lokkasten mit einem hellgrünen Zierstreifen an beiden Längsseiten, ein graues Dach, schwarze Drehgestelle und rote Frontplatten (Pufferbohlen). Schon bald wurde an beiden Stirnseiten der Loks in Höhe der Zugschlussleuchten ein intensiv gelber Warnbalken hinzugefügt, damit die Lokomotiven eher bemerkt werden konnten, wenn sie herannahten. Ab den späten 1960er Jahren erhielten die Class 45 das neu eingeführte Farbschema mit einem gräulich-dunkelblauen Lokkasten und Dach, gelben Frontnasenenden, schwarzen Drehgestellen und schwarzen, selten auch roten Frontplatten. Diese Farbgebung trugen sie bis zu ihrer Ausmusterung und auch heute noch sind die meisten Museumslokomotiven so anzutreffen.