A Déli Vasút (SB/DV) 109 sorozatú gyorsvonati gőzmozdonya, bár nem Karl Gölsdorf alkotása és nem tartozott a legnagyobb teljesítményű, sem a legnagyobb példányszámú osztrák mozdonyok közé, mégis az egyik legsikeresebb „lajtáninneni” tervezésű mozdonysorozattá vált, mely egyszerű, de célszerű szerkezetével az utódállamok vasútjain is sok évtizedes hasznos szolgálatot teljesítettek. Egyes példányai a Duna–Száva–Adria Vasútnál (DSA) is tovább szolgáltak, mely társaság maga is szerzett be ilyen típusú mozdonyokat. A DSA állami kezelésbe vételével a mozdonyok a MÁV-hoz kerültek, ahol a 302 sorozatjelet kapták.
Kifejlesztése A Déli Vasút legfontosabb osztrák vonalán, a Bécs–Trieszt vasútvonal Laibach (Ljubljana)–Trieszt szakaszán a vonatok gyorsvonatok terhelésének növekedésével a közvetlenül a századforduló előtt beszerzett 32f sorozatú 2'C tengelyelrendezésű mozdonyok vonóereje már nem felelt meg, ezért új típus tervezésére adott megrendelést. A mozdonytípus részére előírták, hogy az említett vonalszakaszon előforduló 12,5‰-es emelkedőkön egy 320 tonnás vonatot 40 km/h, 6,7‰-es emelkedőn pedig 350 tonnás vonatot 60 km/h sebességgel kell továbbítaniuk, ezen kívül sík pályán el kellett, hogy érjék a 90 km/h legnagyobb sebességet. Az új mozdony tengelyterhelése a 14 tonnát (+3%), szélső tengelytávja pedig szerkocsival a 16 métert nem haladhatta meg. A feladatot Lokomotivfabrik der StEG Karl Gölsdorf utódja, Eustach Prossy vezetésével oldotta meg. A kedvező tapasztalatok alapján megtartották az előd 2'C tengelyelrendezését annak ellenére, hogy Ausztriában az 1'C1' tengelyelrendezés terjedt el. A megkívánt nagy teljesítmény miatt a mozdonyt széles rostéllyal és túlhevítős kazánnal készítették. A mozdony elrendezését és méreteit tekintve az ÁVT 36.0 sorozatát követte, noha kazánjának méretei azt meghaladták. Az új típus első hat példánya 1910-ben készült el és a Déli Vasút a 109.01–06 sorozat- és pályaszámokkal vette őket állagába.
A mozdonyok a Monarchiában ekkor kötelező módon hadijelet is kaptak, mely ennél a típusnál volt.
Szerkezete A 109 sorozatú mozdonyok tehát belső keretes, 2'C tengelyelrendezésű, azaz három, a keretbe ágyazott kapcsolt kerékpárral és előttük két, forgóvázba ágyazott futókerékpárral készült túlhevítős, kéthengeres szerkocsis gőzmozdonyok voltak. Kazán A porosz-, más néven Becker-rendszerű állókazánt magasan a keretlemezek fölé emelve, a hátsó kapcsolt tengely kerekei fölött helyezték el, így benne viszonylag széles, 1,58 m szélességű rostélyt helyezhettek el. A tűzszekrénybe lángboltozatot is építettek. Az állókazán hátfala a tömegcsökkentés miatt a függőlegestől eltérő szögben felfelé előre hajlott. A magasan elhelyezett kazán miatt sem kúpos hosszkazánöv, sem magas gőzdóm kialakítására nem volt lehetőség, így a víz bejutását a gőzszabályozóba a tűzszekrény teteje viszonylag alacsonyra, az állókazán legmagasabb pontja alatt 521 mm-re helyezésével küszöbölték ki, ezzel megfelelően nagy párologtató felületet is létrehozva. Az állókazán rákfalának mélysége 603 mm volt.
A hosszkazánt három, folytvas lemezekből álló részből szegecselték össze. A második kazánövön helyezték el a gőzdómot, mely tehát a magasan elhelyezett kazán miatt viszonylag alacsony volt. Emiatt gőzdómban elhelyezett függőleges tolattyútükörrel készült kettős síktolattyús gőzszabályzó viszonylag mélyen benyúlt a hosszkazánba. A gőzszabályozót szabályozó rudazatot a kazánon kívül vezették el. A gőzszabályzóból a gőz a szokásos módon a túlhevítő gőzgyűjtőszekrényének nedvesgőz-kamrájába, majd a túlhevítőelemeken át a túlhevítettgőz-kamrájába jutott. Innen kétfelé ágazva, a füstszekrény falát oldalt áttörve, azon kívül elvezetve a gőzhengerekhez áramlott. A gőzdómra 2 db Coale-rendszerű közvetlen rugóterhelésű biztonsági szelepet szereltek.
A kazánba 152 darab 48/53 mm átmérőjű folytvas tűzcsövet és négy sorban összesen 24 db 125/133 mm átmérőjű füstcsövet építettek. A tűzcsöveket vörösrézkúpokkal rögzítették a csőfalakba. A füstcsövekbe 30/38 mm átmérőjű csövekből álló túlhevítőelemek kerültek.
A túlhevítőelemek fűtőfelülete a közvetett gőzfejlesztő fűtőfelület kb. 30%-a volt – ez az érték a későbbi túlhevítős mozdonyokéhoz képest aránylag kicsinek, kifejlesztése idején viszont aránylag magasnak számított.
Az 1600 mm hosszú füstszekrényben helyezték el „békaszájú” gőzfúvót, a szikrafogót és a túlhevítő gőzgyűjtőszekrényét. A túlhevítés szabályozása túlhevítő-védőszekrénnyel és az azon elhelyezett csappantyúkkal történt, melyeket egy kis gőzhenger (az ún. szervomotor vagy automata) mozgatott. A kúpos alakú kémény felső részét szükség esetén leszerelhették. A füstszekrényajtó kétszárnyú kivitelben készült; zárása a pereménél körben elhelyezett kallantyúkkal történt. A kazánt 2 db Friedmann-rendszerű SZ. osztályú nem szívó, 9 mm-es nyílású ún. „restarting” frissgőz-lövettyű táplálta vízzel.
Gépezet A két gőzhenger a kapcsolt kerékpárok közül a másodikat hajtotta. A dugattyúrúd átmenő rendszerű volt; elöl a rúdvezeték nyitott hüvelyben futott, elöl és hátul a dugattyúrudak tömszelencéi Schmidt-rendszerű fémtömítéssel készültek. A keresztfejek kétvezetékesek voltak. A hajtó- és csatlórudak I alakú keresztmetszettel készültek.
A gőzhengerek üresjárati munkájának (ellenállásának) csökkentésére a henger elülső és hátsó dugattyúterét összekötő nyitható nyomáskiegyenlítő váltót szereltek. A hengerek legnagyobb töltése mindkét irányban 76% volt.
A gőzhengerek belső beömlésű, széles, rugalmas, önfeszítő gyűrűs hengeres tolattyúkkal készültek, melyeket ellenforgattyús Heusinger–Walschaert-rendszerű vezérművek szabályoztak. A tolattyú átmérője 280 mm volt. Az ellenforgattyú előremenetben a forgattyút közel 90°-kal megelőzte, más szóval a forgattyúhoz képest előresietőként ékelték föl. Ennek és a belső 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 kormányvonórúd előremenetnél előre mozdult. A kormányvonórudat kormánycsavarral szabályozták.
Keret, futómű, mozdonysátor A mozdony 1740 mm futókör-átmérőjű hajtott és kapcsolt- valamint 1034 mm átmérőjű futókerékpárokkal készültek. Ez a kapcsolt kerék-átmérő a Déli Vasútnál a 17 sorozatú mozdonyoktól kezdve szabványos tekinthető. A hajtott tengely 3%-os nikkelacélból, míg a kapcsolt- és futótengelyek folytacélból készültek. A hajtott- és a kapcsolt kerékpárok tengelyeit a tengelyvonalban teljesen átfúrták. A pályaívekben való könnyebb futás érdekében a második kapcsolt kerékpár nyomkarimáját 7 mm-rel vékonyabbra esztergálták. A tengelyágy-vezetékeket és a csapágyakat egyedi kenőbeles kenőberendezésekkel látták el.
A belső elrendezésű, szegecseléssel készült keret két, egymástól 1,246 m távolságban lévő 28 mm vastag folytvaslemez hossztartóból állt, melyeket elöl a mellgerenda, hátul a kapocsszekrény kötött össze, közöttük pedig a forgócsapot is befogadó hengermerevítők és a felettük lévő szekrényes füstszekrénytartó, valamint mögötte egy, a keresztfejvezeték-tartónál, és még két további, a kapcsolt tengelyek között elhelyezett, szögvasakból és lemezekből függőleges folytvas kereszttartó (ún. keretkötő) merevített ki. A mellgerenda mögött és a keresztfejvezeték-tartónál vízszintes keretkötőlemezeket 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 kerékpárt a keretbe egymáshoz olyan közel ágyazták, amennyire csak a fékrudazat azt lehetővé tette. A második és a harmadik kapcsolt tengely távolságát 2,3 m-re nyújtották, így az állókazánt csak a hátsó tengelyt támasztotta alá. A tengelyágytokok keretkivágásait acélöntésű ágyvezetékek merevítették, valamint a keretlemezeknek a kivágásoknál lévő nyúlványait alul összekötő ún. kötővasak fogták össze. A hajtó- és kapcsolt kerékpárok hordrugóit himbák kötötték össze és a tengelyek alatt helyezték el.
A 2440 mm tengelytávolságú, az OMÁV 36.0 sorozatú mozdonyáéval azonos felépítésű elülső futóforgóváz kerete 28 mm vastag lemezekből készült. A terhelést a forgóvázkeretre a forgócsap oldalsó csúszópofák vitték át. A forgócsap a főkeretben oldalirányban 38–38 mm-t tudott elmozdulni, középállásba pedig laprugók terelték vissza. A forgócsap a forgóváz tengelytávolságának felezővonalától 50 mm-rel hátrébb helyezkedett el.
A mozdonysátor a magasan elhelyezett kazán miatt zömök, a mozdony hosszának korlátai miatt meglehetősen rövid volt és a sátortető sem nyúlt nagyobb mértékben hátra. A homlokán egy-egy szögletes, lekerekített sarkú forgóablakot alakítottak ki, mely fölé védőernyőt szereltek. Oldalra egy fix- és egy tolóablak került.
Segédberendezések A mozdonyra Hardy-rendszerű XXI W 300 típusú légűrfék-hengert szereltek. A féktuskók a mozdony összes kerékpárját hátulról fékezték. A féktuskónyomás a tapadási súly 50,8%-a volt. A gőzben lévő alkatrészek kenéséről egy 8 nyílású Friedmann-rendszerű KD jelű dugattyús melegalkatrész-kenőszivattyú gondoskodott. Kedvezőtlen tapadási viszonyok esetén Gresham-rendszerű gőzzel működtethető homokoló juttatott homokot a kapcsolt kerékpárok elé. A homoktartályokat a mozdony futóhídjain kétoldalt helyezték el. A mozdonyokat gőzfűtési rendszerrel is ellátták.
Szerkocsi A 109 sorozatú mozdonyok a már említett hosszúsági korlát miatt csak kisebb méretű, háromtengelyes szerkocsit lehetett kapcsolni. A merevkeretes, az SB/DV-nél 56b sorozatúként jelölt szerkocsi 6,1 (de legfeljebb 7,1) tonna szenet és 17 m³ vizet szállíthatott. A szerkocsi minden kerékpárját egy oldalról (hátulról) fékezték.
Próbák A 109.03 pályaszámú mozdonnyal 1910. őszén–telén a 7,7–11,5‰-es emelkedőkkel tarkított Laibach (ma: Ljubljana)–St.Peter (Šentpeter na Krasu, ma: Pivka) vonalon összehasonlító próbameneteket tartottak az 1723 pályaszámú 32f sorozatú mozdony bevonásával. A 109-es a 32f sorozatúénál kissé nagyobb, egyébként a vonal menetrendjében szokásos terhelést (277 t, szemben a másik mozdony 260 tonnás vonatával) megerőltetés nélkül továbbította, miközben 33%-kal kevesebb szenet és 37%-kal kevesebb vizet fogyasztott. A 32f sorozatú mozdony a próbák során végig teljesítőképessége határán volt.
Az új típus terhelési próbájára a Nabresina (ma: Devin-Nabrežina)–St.Peter vonalszakaszon került sor. A kísérletben részt vevő 109.05 pályaszámú mozdony a Nabresina–Divaccia (ma: Divača) szakaszon 34,17 kocsis, 318 tonnás vonat. a Divaccia–St.Peter szakaszon 38 tengelyes19 kocsis, 354 tonnás vonat. szerelvényt továbbított. A próbák során a mozdony gépezetének indikált teljesítménye elérte 68 km/h sebesség mellett az 1547 lóerőt. Ez az érték 70 km/h sebesség fölött valószínűleg még fokozható lett volna, de a pálya átépítése miatt nem lehetett szó nagyobb sebességű próbákról. Minden esetre ezekből az eredményekből is megállapíthatták, a típus a vele szemben támasztott követelményeket messze túlteljesíti. A menetek során a túlhevített gőz hőmérséklete elérte a 345 °C-ot.
A sorozatgyártás thumb|right|250px|A Déli Vasút 109.13 pályaszámú gyorsvonati mozdonya A 109 sorozatú mozdonyokból az osztrák vonalakra összesen 44 db készült. A sorozatgyártású mozdonyok a 109.07–44 pályaszámokat kapták. 1911-ben az ÁVT Gépgyárában a 109.07–11, 1912-ben a Bécsújhelyi Mozdonygyárban a 109.12–22, 1913-ban a Floridsdorfi Mozdonygyárban a 109.23–40 és az ÁVT Gépgyárában 109.41–42, míg 1914-ben az ÁVT Gépgyárában 109.43–44 pályaszámú mozdonyok készültek el.