В 1935— 1938 гг. инженер Л. М. Майзель предложил локомотив, силовая установка которого представляет собой сочетание двигателя внутреннего сгорания с паровой машиной, так называемый теплопаровоз.

Луганский завод в 1939—1940 гг. построил пассажирский теплопаровоз типа 1-4-1, а в последующем —грузовой типа 1-5-1. Принципиальная схема этих теплопаровозов (рис. 46) одинакова.

Теплопаровоз имеет два цилиндра, в каждом из которых перемещаются в разные стороны два поршия, образующих три полости — среднюю, работающую как двухтактный дизель с прямоточной продувкой, и крайние, выполняющие функции паровых машин.

При трогании теплопаровоза с места все шесть полостей обоих цилиндров работают паром. При достижении скорости 15—20 км/ч подача пара в средние полости прекращается, и они начинают работать как дизели.

После этого паровые полости могут быть выключены и вновь включены в зависимости от требующейся силы тяги. В 1943 г. было устроено приспособление, позволяющее впускать пар в среднюю (дизельную) полость цилиндра при одновременной работе ее по дизельному процессу. Этим увеличивается мощность средних полостей за счет увеличения работы при расширении.

Поршни двигателя этого теплопаровоза оригинальной конструкции — головки их снабжены специальной камерой, заполняемой маслом, которое играет роль теплопроводящей среды (используется коинекция) и приводит к выравниванию температур днища и боковых стенок.

Через стенки поршня и поршневые кольца теплота передается цилиндру, имеющему водяное охлаждение. Воздух для продувки и зарядки под давлением 1,25 am подается в дизельную полость центробежным иасосом 3, приводимым в действие при помощи паровой турбины. На каждом цилиндре устанавливались два топливных иасоса и две форсунки.

Топливный насос 1 (с газовым толкателем) по конструкции достаточно прост и надежен в работе. Основные данные этого тепловоза следующие: наибольшая мощность 3 ООО л. с., наибольшая скорость 130 км/ч; испаряющая поверхность котла 200 м2; давление пара 20 am; диаметр колес 1 850 мм; диаметр цилиндра двигателя 430 мм; ход поршня X 770 мм; наибольшее число оборотов 340 об/мин; степень сжатия в дизеле 11,4. Результаты испытаний теплопаровоза показали, что коэффициент полезного действия его составлял 10—12%.

Однако эти локомотивы признания не получили. Основным недостатком их был низкий коэффициент полезного действия по сравнению с коэффициентом полезного действия тепловозов с электрической передачей.