Locomotivă compusă

O locomotivă compusă este o mașină cu abur cu expansiune multiplă , adică aburul se relaxează succesiv în cel puțin două etape de role în cascadă: aburul din cilindrul de înaltă presiune se extinde la rândul său într-un cilindru de presiune scăzută.

Acest sistem face posibilă utilizarea optimă a energiei aburului, limitând în același timp faza de expansiune la nivelul fiecărui cilindru, ceea ce este benefic pentru eficiența mașinii.

Motor compus

Compusul motor (dintr - un cuvânt care înseamnă „compus“ în limba engleză) include:

Acest aranjament evită eliberarea în exterior a unui abur la o temperatură încă suficientă pentru a fi reciclată. Acest lucru îmbunătățește eficiența motorului. De fapt, nu este posibil să aveți o relaxare atât de completă într-o etapă cu un singur cilindru. Acest lucru ar genera o fază de recompresie mai importantă care ar interfera cu libertatea de mișcare a locomotivei.

Mașinile compuse utilizează abur la presiuni de 16 până la 20  bari (1,6 până la 2  MPa ) în timp ce mașinile cu expansiune simplă utilizează doar presiuni de 12 până la 14  bari ( 15,5  bari pentru 141 R ).

Mașinile compuse moderne au, în general, 4 cilindri dispuși după cum urmează: 2 cilindri HP la exterior chiar în fața primei osii de acționare și 2 cilindri LP în interior (acționând prima axă de acționare printr-un sistem bielă-manivelă ) și situate mai departe (pe mașini pentru boghiuri față); cilindrii corespunzători HP și LP sunt înșirați la 180 °.

Istoric

Compozitiei apare aproximativ la mijlocul XIX - lea  secol în vapoarele de propulsie, asociate cu condensatoare. Este sfârșitul XIX - lea  secol , care se dezvoltă în sectorul feroviar, în Franța și Statele Unite , cu Vauclain și sisteme Mallet .

Eficiența mașinilor compuse a fost demonstrată în 1910 de testele comparative ale PLM între Pacific 6101 și 6001. Primul a fost un 4 cilindri cu expansiune simplă și supraîncălzire  ; al doilea a fost un motor cu abur saturat cu 4 cilindri cu dublă expansiune. De îndată ce a fost echipat cu un supraîncălzitor, a depășit omologul său de expansiune simplă. Locomotivele PLM vor fi acum cu dublă expansiune.

Această configurație, mai complexă de fabricat și mai dificil de operat decât mașinile cu o singură expansiune, nu a fost adoptată, în anii 1930 , pe mașinile puternice ale marilor rețele americane (unde combustibilul era abundent în timp ce forța de muncă calificată nu era disponibilă. Rare).

Cu toate acestea, în Franța, lipsa cronică de cărbune de bună calitate datorată expansiunii rapide a transportului feroviar, a împins toate rețelele mari să se echipeze cu mașini compuse pe modelul proiectat de Alfred de Glehn pentru rețeaua din Nord ( 701 din Nord ) .

Deci , la sfârșitul XIX - lea  lea și până la sfârșitul de tracțiune cu aburi, toate locomotive de mare cai putere concepute în Franța , a folosit această tehnică exigent , dar economic de combustibil, în timp ce majoritatea rețelelor globale de mari dimensiuni au optat pentru mașini mai puțin sofisticate , dar consuma mai mult.

Această alegere tehnologică i-a forțat pe marile companii franceze să pregătească echipe de conducere cu înaltă calificare și proprietarii de mașini, în timp ce în altă parte se dezvolta „conducerea banală”. Acești mecanici și șoferi, foarte mândri de profesia și mașinile lor, au avut grijă de ei și au considerat că sunt proprietatea lor.

În practică, mașinile compuse au fost cu aproximativ o treime mai eficiente decât omologii lor de expansiune simplă, dar au necesitat o forță de muncă mare și bine pregătită pentru a le opera și întreține.

De exemplu, cele 141 R (expansiune unică) au consumat cu 33% mai mult combustibil și cu 35% mai multă apă decât compusul 141P , dar au parcurs de aproximativ trei ori mai mulți kilometri între revizii.

În Bavaria , Bavaria S 3/6 din Maffei , deși operațională, nu a reușit să convingă de utilitatea expansiunii multiple. În Prusia , August von Borries a dezvoltat mașini compuse foarte bune, dar a fost înlocuit de Robert Garbe, menținând expansiunea simplă combinată cu supraîncălzirea și în favoarea standardizării excesive; Mașinile von Borries au fost casate. Eșec din nou în Regatul Unit, unde studiile efectuate între 1902 și 1907 de GJ Churchward pe 221 De Glehn „La France” și „Președinte” au dus în cele din urmă la respingerea definitivă a acestei tehnici de către GWR și toate rețelele majore britanice; „La France” a fost casată în 1926. LNER-ul lui Sir Nigel Gresley va construi în continuare W1 N ° 10000 în 1929, dar produs într-o singură copie, acest compus de 232 cu patru cilindri care încorporează un cazan revoluționar de tip acvatic este considerat ca fiind o „concept-locomotivă” și nu ca model de succes. De asemenea, va fi readus la standardul A4 (cazan cu tub de incendiu și motor cu trei cilindri cu o singură expansiune) din 1937 .

André Chapelon și Marc de Caso, doi dintre cei mai mari ingineri francezi din domeniul ingineriei feroviare pentru locomotive cu abur, nu au încetat niciodată să promoveze acest tip de ciclu cu expansiune multiplă și supraîncălzire intermediară între cilindrul (cilindrii) cilindrul (cilindrii) HP. 232 U 1 , vizibil la muzeu feroviar Mulhouse , reprezintă rezultatul final al acestui tip de locomotiva cu abur.

Pe scurt, compoziția s-a dezvoltat cu adevărat doar în Franța și în esență din motive de economie de combustibil, pentru a asigura o anumită „independență energetică” față de națiunile mai bogate în cărbune.

Locomotive notabile

Note și referințe

  1. locomotiva cu abur , cum funcționează? Jean Guillot, Jean-Paul Quatresous, Ediție specială Loco-Revue nr. 24, noiembrie 2011
  2. Cf. „  Trăiește cu cititorii noștri: concentrează-te pe bavarezi  ”, Loco-Revue , nr .  246,Decembrie 1964
  3. [1]

Bibliografie

Document utilizat pentru scrierea articolului : document utilizat ca sursă pentru acest articol.

Vezi și tu

Articole similare