Az Kaiser Ferdinands-Nordbahn (KFNB) IIIc sorozata egy osztrák gőzmozdonytípus volt, melynek tíz példánya utóbb a MÁV állagába került 331 sorozatjellel.
Kifejlesztése A Kaiser Ferdinands-Nordbahn (KFNB) fővonala, a Bécs–Lundenburg (ma: Břeclav)–Prerau (ma: Přerov)–Mährisch Ostrau (ma: Ostrava)–Oderberg (ma: Bohumín)–Krakkó vonala viszonylag kedvező vonalvezetésű, közel egyenes és sík pálya volt, melynek vonatait a társaság még a XIX. század utolsó évtizedében kapcsolatlan gyors- és személyvonati és 1B tengelyelrendezésű tehervonati mozdonyokkal tudta továbbítani. Az ezzel egy időben, különféle helyiérdekű vasútvonalak összekötésével létrejött Teschen (ma: Český Těšín, illetve Cieszyn)–Prerau vonal, az úgynevezett Städtebahn viszont több vízválasztó hegységen át, 15‰-es emelkedőkön át vezetett. A folyamatosan növekvő személyforgalom ellátását ezért az 1'C tengelyelrendezésű VIII sorozatú tehervonati mozdonyokkal kellett megoldani. E mozdonyok 60 km/h legnagyobb sebességük és korlátozott méretű kazánjuk miatt csak szükségmegoldást jelentettek. A KFNB ezért 1902-ben egy 2'C (Amerikában „Ten Wheeler”Európában ezt az elrendezést a MÁV Ih. osztály (320 sorozat) mozdonyai után „Hungaria”-nak is hívták névvel jelölt) tengelyelrendezésű mozdonytípus beszerzéséről döntött. A mozdonyok tervezését és gyártását a KFNB s szinte „házi” beszállítójának is tekinthető Bécsújhelyi Mozdonygyárra bízta. A gyár még abban az évben hét mozdonyt adott át a vasúttársaságnak. A rövid szállítási határidő annak köszönhető, hogy a gyár a Déli Vasút számára készített 32f sorozatú mozdonyok terveit dolgozta át. Az új mozdonyok a IIIc sorozatjelet és a 801–807 pályaszámokat kapták.
A mozdonyok a Monarchiában ekkor kötelező módon hadijelet is kaptak, mely ennél a típusnál lett.
Szerkezete A IIIc sorozatú mozdonyok tehát belső keretes, 2'C tengelyelrendezésű, azaz három, a keretbe ágyazott kapcsolt kerékpárral és előttük két, forgóvázba ágyazott futókerékpárral készült kéthengeres, szerkocsis gőzmozdonyok voltak. Kazán A mozdonyok kazánjának méretei közel azonosak voltak a 32f sorozatú mozdonyokéval, a gőznyomást kereken 12 bar értékre állították be.
A porosz-, más néven Becker-rendszerű állókazánt a keretlemezek fölé emelve, de a hátsó két kapcsolt tengely kerekei között helyezték el, így külső szélessége lefelé keskenyedett – alul alig 1,1 m széles volt. Az állókazán hátfala a tömegcsökkentés miatt a függőlegestől eltérő szögben felfelé előre hajlott. Az állókazán rákfalának mélysége 499 mm volt.
A hosszkazán legnagyobb 1470 mm legnagyobb átmérővel készült és három és 16 mm-es folytvas lemezekből álló övből szegecselték össze. Tengelye (középvonala) a sínkorona fölött 2,5 m magasan húzódott. A kazánt a szokásos módon a füstszekrény alatt, a füstszekrénytartónál rögzítették a kerethez, így hátrafelé dilatálhatott.
A 32f sorozatú mozdonyok kettős gőzdómja helyett csak az első kazánövre került egy hatalmas, 900 mm átmérőjű gőzdóm. A második kazánövre a homoktartály, a harmadikra a töltőcsésze került. A gőzdóm hátuljára kétoldalt egy-egy 3½″-os Coale-rendszerű közvetlen rugóterhelésű biztonsági szelep került. A gőzdómban helyezték el a síktolattyús gőzszabályzót, melynek szabályozó rudazatát a kazánon kívül vezették el. Innen a gőz a szokásos módon túlhevítő gőzgyűjtőszekrényének nedvesgőz-kamrájába, majd a túlhevítőelemeken át a túlhevítettgőz-kamrájába jutott, ahonnan a gőzhengerekhez áramlott.
A hosszkazánba 225 darab 52,7 mm külső átmérőjű folytvas tűzcsövet építettek.
Az 1,6 m hosszú füstszekrényben helyezték el gőzfúvót. A kúpos alakú kéménybe szikrafogó került. A füstszekrényajtó kétszárnyú, csonka kör alakú volt. Zárása a pereménél körben elhelyezett kallantyúkkal történt. A kazánt 2 db Friedmann-rendszerű H. osztályú, szívó, 9 mm-es nyílású ún. „restarting” frissgőz-lövettyű táplálta vízzel.
Gépezet A két, kereten kívül vízszintesen elhelyezett gőzhenger a korábban készült 32f sorozatú mozdonyoknál alkalmazottal megegyezően a második kapcsolt kerékpárt hajtotta. A kiömlőcsöveket azonban kívül, a VIII sorozatúéhoz hasonló ívvel vezették a füstszekrénybe. Lényegesebb változtatás volt ennél, hogy a gőzhengerek átmérőjét és lökethosszát is jelentősen csökkentették. Az utóbbi a kisebb sebességeken is megfelelő huzatképzést segítette, az előbbi a kazán teljesítőképességéhez való jobb igazodást és vélhetően kedvezőbb gőzfogyasztást eredményezett. A dugattyúrúd átmenő rendszerű volt; elöl a rúdvezeték nyitott hüvelyben futott, a dugattyú- és tolattyúrudak tömszelencéi azbesztfonatos tömítéssel készültek. A keresztfejek kétvezetékesek, a hajtó- és csatlórudak I-keresztmetszetűek voltak.
A gőzhengerek üresjárati munkájának (ellenállásának) csökkentésére a henger elülső és hátsó dugattyúterét összekötő nyitható nyomáskiegyenlítő váltót (melynek mozgató emeltyűje az állókazán jobb oldalára került), a hengerfedelekre (a kompaund változatnál az átömlőre is) ún. Ricour-szelepet szereltek. A hengerekre a vízütés elkerülésére ún. kompresszió-szelep is került. A hengerek legnagyobb töltése mindkét irányban 80% (a kompaund változatnál 76%) volt.
A gőzhengerek külsőbeömlésű kagylós síktolattyúit ellenforgattyús Heusinger–Walschaert-rendszerű vezérművek szabályozták. Az ellenforgattyú előremenetben a forgattyút közel 90°-kal követte, más szóval a forgattyúhoz képest hátramaradóként ékelték föl. Ennek és a külső beömlésnek megfelelően előremenetben a lengőívkő a lengőív (kulissza) felső részén helyezkedett el. Ez a korszak hazai mozdonyain általános elrendezés a döntően előremenetben járó mozdonyoknál nem volt előnyös megoldás, mivel a lengőív ágyazásának gyorsabb kopását idézte elő. A kormányvonórudat kormánycsavarral szabályozták.
Keret, futómű, mozdonysátor A IIIc sorozatúmozdonyok a 32f sorozatú mozdonyokkal megegyezően 1540 mm futókör-átmérőjű hajtott és kapcsolt- valamint 880 mm átmérőjű futókerékpárokkal készültek.
A belső elrendezésű, szegecseléssel készült keret két, egymástól 1,21 m távolságban lévő 32 mm vastag folytvaslemez hossztartóból állt, de a 32f sorozatú mozdonyoktól eltérően végig összehúzás nélkül, egymástól azonos távolságban húzódtak. Mivel az aránylag széles tűzszekrény miatt a hossztartók hátsó részének tetejét le kellett metszeni, az így lecsökkent merevséget a hossztartókra szegecselt foltlemezekkel fokozták. A hossztartókat elöl a mellgerenda, hátul a kapocsszekrény kötötte össze, közöttük pedig a forgócsapot is befogadó hengermerevítők és a felettük lévő szekrényes füstszekrénytartó, valamint az első két kapcsolt tengely között elhelyezett, függőleges folytvaslemez-kereszttartó (ún. keretkötő) merevített ki. A mellgerenda mögött vízszintes keretkötőlemezt is beszegecseltek. Az első két függőleges tartó felső nyúlványai a hosszkazán haslemezéig nyúltak fel és a hosszkazánt is alátámasztották. A kereszttartókra a tömegcsökkentés érdekében kivágások kerültek. A merev tengelytávolság csökkentésére az első két kapcsolt kerékpárokat a keretbe egymáshoz olyan közel ágyazták, amennyire csak a fékrudazat azt lehetővé tette, míg a harmadikat az állókazán alátámasztására 160 mm-rel hátrébb tolták. A tengelyágytokok keretkivágásait acélöntésű ágyvezetékek merevítették, valamint a keretlemezeknek a kivágásoknál lévő nyúlványait alul összekötő ún. kötővasak fogták össze. Az ágytokok kopásai húzóékekkel utánállíthatóak voltak. A hajtó- és a hátsó kapcsolt kerékpárok hordrugóit a tengelyek alatt, az első kapcsolt tengelyét a tengely fölött helyezték el. A rugókat himbák kötötték össze.
A 2100 mm tengelytávolságú elülső futóforgóváz kerete 28 mm vastag lemezekből készült, melyek egymástól szokatlanul nagy, 1244 mm távolságra kerültek. Így a tengelyek fölött elhelyezett hordrugók a forgóvázkereten belülre kerültek. A forgócsap a főkeretben oldalirányban 25–25 mm-t tudott elmozdulni. A forgócsap a forgóváz tengelytávolságának felezővonalában helyezkedett el.
A viszonylag rövid tetővel ellátott mozdonysátor homlokán egy-egy ovális forgóablakot alakítottak ki. Oldalra egy fix- és egy tolóablak, a sátortetőre szellőző, míg belső oldalára tetőlámpa került.
Segédberendezések A mozdonyra egy 1895. évi típusú Hardy-rendszerű légűrfékhengert szereltek. A légritkítás egy, a mozdony hosszkazánjának bal oldalán elhelyezett vákuumszivattyú biztosította. A féktuskók a mozdony két hátsó hajtott kerékpárját egy oldalról (hátulról) fékezték, míg a többi kerékpár fékezetlen volt. A sebességet egy, a hátsó kapcsolt kerékpárról meghajtott Favarger-rendszerű sebességmérő mérte. A gőzben lévő alkatrészek kenéséről egy Nathan-rendszerű lubrikátor gondoskodott. Kedvezőtlen tapadási viszonyok esetén Holt & Gresham-rendszerű, gőzzel működtethető homokoló juttatott homokot az első kapcsolt kerékpár elé. A mozdonyokat hagyományos bajor rendszerű nagynyomású gőzfűtési berendezéssel is ellátták.
Szerkocsi A IIIc sorozatú mozdonyokhoz új, a KFNB által P sorozatúként jelölt háromtengelyes szerkocsit kapcsolták. A szerkocsik a mozdony pályaszámát viselték.
A második széria A KFNB a IIIc sorozatú mozdonyokkal igen kedvező tapasztalatokat szerzett, így 1903-ban újabb négy példányt vásároltak a Bécsújhelyi Mozdonygyártól. A 808–811 pályaszámú mozdonyok kismértékben eltértek az első gyártási sorozattól: Az alacsonyabb fűtőértékű szenek alkalmazás érdekében a kazán rostélyfelületét megnövelték oly módon, hogy a rostélyt előrefelé meghosszabbították. Ezzel együtt ez egész hosszkazán is előbbre került, melyet a füstszekrény 120 mm-es megrövidítésével kompenzáltak. A kazán nyomását 13 bar-ra növelték. A mozdony mellső részét 620 mm-rel meghosszabbították, részben a füstszekrény könnyebb tisztítása érdekében, részben a megnövekedett mozdonytömeg folyómétertömeg-növelő hatását kiegyensúlyozandó.
A mozdonytípust valamivel kisebb kazánnal a Böhmische Nordbahn (BNB) is beszerezte IIb sorozatjellel.
Sorsuk az első világháború végéig A mozdonyokat a KFNB államosításakor a kkStB a 27.01–11, a szerkocsikat 75.01–11 sorozatjellel és pályaszámokon vette állagba és továbbra is az addigi KFNB-vonalhálózaton szolgáltak.
A mozdonyok közül az első világháború kitörésekor négy példány Krakkó, a többi Friedek (ma: Frýdek-Místek) honállomású volt.
További pályafutásuk Az első világháború után valamennyi példány a ČSD-hez került. A ČSD az első években a korábbi sorozat- és pályaszámokon üzemeltette a járműveket. A Monarchia vasúttársaságai járműparkjának végleges felosztása után, 1925-ben bevezetett jelölési rendszerében a mozdonyok a 354.501–11, a szerkocsik a 412.201–11 pályaszámokat kapták. A járműveket a szlovák országrészre, Kassa fűtőházhoz helyezték át. A ČSD a mozdonyokat kis mértékben átalakította: a harmadik kazánövre egy második, az elsővel azonos méretű gőzdóm került, két gőzdómot pedig egy vízszintes csővel kötötték össze. A homoktartályt kettéosztva a mozdony futóhídjára került át, a homokoló pedig innentől a hajtókerékpár elé szórta a homokot. A légűrféket Božič-rendszerű légnyomásos fék váltotta fel.
Egy példányt 1933-ban selejteztek.
Magyarország Az első bécsi döntés nyomán a MÁV számos ČSD-eredetű mozdonyt vett át, köztük az összes megmaradt 354.5 sorozatút is, melyeket a 331,001–010 pályaszámokkal sorozott be az állagába. Mivel a mozdonyok két részletben (9 és 1 db) kerültek átadásra, így a mozdonyok átszámozása nem teljesen az eredeti számsorrendben, hanem az egyes átadások alkalmával átadott példányok növekvő számsorrendjében történt. A szerkocsik az m jellegmegjelölést, valamint a hozzájuk tartozó mozdony sorozatjelét és pályaszámát (m331,001–010) kapták.
A 331 sorozatú mozdonyok MÁV által engedélyezett vonatterheléseit az alábbi táblázat szemlélteti:
A 331 sorozatú mozdonyok engedélyezett vonatterhelései Pálya- emelkedés 50 km/h 60 km/h 70 km/h 80 km/h 0– 3‰ 520 t 360 t 270 t 190 t 3– 5‰ 460 t 330 t 250 t 190 t 5– 7‰ 380 t 300 t 230 t 170 t 8–10‰ 280 t 230 t 180 t 140 t 14–16‰ 185 t 160 t 130 t 100 t 25‰ 110 t 100 t 80 t 70 t