Höyryvedon kustannukset dieseleihin verrattuna

Vompatin kommenttiin: olisi ihan mukava saada hieman laajempaa katsausta dieselvetureiden historiaan sekä siihen, miten niiden käyttökelpoisuus kehittyi 1920-, 30- ja 40-lukujen aikana. Tässä ketjussa dieseleistä on puhuttu kovin kevyen tuntuisin pohjatiedoin ja oletuksilla.

Itse olen lähinnä pyrkinyt huomauttamaan, että jokin teknologia on laajasti käyttökelpoinen vasta kun se on "massatuotannossa" ja sen huolto- ja jakeluverkostot ovat olemassa. Suomessa eri teknologiat ovat yleensä olleet käyttökelpoisia vasta massatuotantovaiheessa. Dieselvedolta on puuttunut taustaedellytyksiä, jotka USA:ssa ja Kanadassa ovat olleet kunnossa.
 
Vs: Sähköveturit ovatkin höyryvetureita?

Sen sijaan turbiinin käyttöä suoraan vetopyörien pyörittämiseen on kokeiltu myös. Kuuluisaksi ovat tulleet pari Ruotsissa tehtyä höyryturbiiniveturia.

Se tiedetään että höyryvetureiden "kulta-aikana" n. v 1900-1950 kehitettiin erilaisia keinoja tehon ja poltoainetalouden parantamiseksi. Sylintereiden korvaamisen turbiinilla lisäksi olen kuullut sellaisista keksinnöistä kuin erilaiset korkeapainekattilat kuten Franco-Crosti, sekä kondenssitendereitä ja kehityksen huipentumana useampisylinterinen "höyrymoottori". Osa näistä oli laajemmassa käytössä, osa rajoittui vain prototyyppeihin. 2. maailmansodan jälkeen näiden kehitystyö lakkasi lähes kokonaan. Viimeiset höyryveturit jotka valmistettiin Euroopassa 50-60-luvulla olivat varsin perinteisiä. Osaako kukaan sanoa miksi kehitystyö katkesi, (paitsi että tuli diesel- ja sähkö)?

t. Rainer
 
Vs: Ensimmäiset dieselveturit

EMD oli ensimmäinen valmistaja, joka aloitti vetureiden massatuotannon. Sitä ennen jokainen veturisarja - myös höyry- ja sähköveturit - oli tilaajalleen räätälöity.

EMD 103 oli kuitenkin ensimmäinen suurina sarjoina valmistettu tavarajunien linjaveturi.

Sen verran lisäisin, että EMD aloitti matkustajajunakäyttöön tarkoitettujen dieselvetureiden tuotannon jo ennen veturia 103 eli FT sarjaa.

EMD:n E-sarjan valmistus aloitettiin 1937. E-sarjan veturit painoivat noin 140 t, vetovoima oli 230-240 kN ja tehoa varhaisemmissa versioissa 1800 hv eli noin 1450 hv vetopyöriltä mitattuna.

Vertailun vuoksi Hr1 tuli VR:lle käyttöön myös 1937. Siinä painoa oli 155 t ja vetovoimaa 114 kN. Jatkuva teho vetopyörillä lienee tavanomaisilla ajonopeuksilla noin 1300-1400 hv.
 
Vs: Sähköveturit ovatkin höyryvetureita?

Osa näistä oli laajemmassa käytössä, osa rajoittui vain prototyyppeihin. 2. maailmansodan jälkeen näiden kehitystyö lakkasi lähes kokonaan. Viimeiset höyryveturit jotka valmistettiin Euroopassa 50-60-luvulla olivat varsin perinteisiä. Osaako kukaan sanoa miksi kehitystyö katkesi, (paitsi että tuli diesel- ja sähkö)?

Vastasit kysymykseesi jo itse. Diesel- ja sähköveturit ovat vallanneet radat yksinkertaisesti siksi, että ne ovat osoittautuneet suorituskyvyn ja taloudellisuuden kannalta kokonaisuutena parhaimmiksi.
 
Itse olen lähinnä pyrkinyt huomauttamaan, että jokin teknologia on laajasti käyttökelpoinen vasta kun se on "massatuotannossa" ja sen huolto- ja jakeluverkostot ovat olemassa. Suomessa eri teknologiat ovat yleensä olleet käyttökelpoisia vasta massatuotantovaiheessa. Dieselvedolta on puuttunut taustaedellytyksiä, jotka USA:ssa ja Kanadassa ovat olleet kunnossa.

Taustaedellytykset luodaan siinä vaiheessa, kun uusi tekniikka päätetään ottaa käyttöön. Ei luonnollisestikaan yhtään aikaisemmin. Kuorma- ja linja-autoissa dieselveto oli itsestäänselvyys 50-luvun puolivälissä mutta VR tilasi yhä höyryvetureita. Dieselvetoon siirtymistä voitiin silloin suorittaa siirtämällä kuljetuksia raiteilta maanteille.
 
Vs: Sähköveturit ovatkin höyryvetureita?

Vastasit kysymykseesi jo itse. Diesel- ja sähköveturit ovat vallanneet radat yksinkertaisesti siksi, että ne ovat osoittautuneet suorituskyvyn ja taloudellisuuden kannalta kokonaisuutena parhaimmiksi.

Kyllä, kyllä, mutta moni Euroopan maa siirtyi dieseliin ja sähköön verrattain hitaasti, ja uusia höyryvetureita valmistettiin vielä 1950-60-luvulla. Otetaan nyt esim suurena rautatiemaana pidetty Saksa (sekä länsi että itä).

t. Rainer
 
Vs: Sähköveturit ovatkin höyryvetureita?

Se tiedetään että höyryvetureiden "kulta-aikana" n. v 1900-1950 kehitettiin erilaisia keinoja tehon ja poltoainetalouden parantamiseksi. ... 2. maailmansodan jälkeen näiden kehitystyö lakkasi lähes kokonaan. Viimeiset höyryveturit jotka valmistettiin Euroopassa 50-60-luvulla olivat varsin perinteisiä. Osaako kukaan sanoa miksi kehitystyö katkesi, (paitsi että tuli diesel- ja sähkö)?
Näistä erilaisista kokeiluista on hyvä kokoomateos: Wolfgang Stoffels: Dampflokomotiven und Dampflokomotivbau. Jos muistan nimet oikein. Julkaistu 1970-luvulla ja kieli saksa. Teos käy läpi höyryveturitekniikan historian ja esittelee virstanpylväsveturit sekä joukon prototyyppejä.

Kehitystyö katkesi, koska diesel- ja sähköteknologiat olivat kiinnostavampia ja niihin satsaamalla teollisuus ansaitsi paremmin. Höyrytekniikan ainoa etu on oikeastaan kyky kiinteän polttoaineen käyttöön, mikä on osittain myös sähkövedon etu. Hiilen ja öljyn hintasuhde muuttui öljyn eduksi viimeistään 1970-luvulla, jolloin veturin höyryprosessin huono hyötysuhde teki höyryvedosta epätaloudellisen.

Muistelen, että netistäkin löytyy jonkun porukan projekti ”tulevaisuuden” höyryveturista, joka oli mäntähöyrykonein varustettu. En muista hankkeen perusteita, mutta vaikea minun on uskoa, että mäntähöyrykonetta voi tehdä nykyoloissa taloudellisesti kilpailukykyiseksi. Nykyään etuna olisi uusiutuvan polttoaineen käyttö, koska kiinteä polttoaine on helppo tuottaa uusiutuvana. Mutta kun mäntähöyrykoneveturin hyötysuhde on luokkaa 10-15 % ja dieselin 30-35 %, ympäristövaikutuksella täytyisi maaöljy olla hinnoiteltu 3-4-kertaa kiinteätä uusiutuvaa polttoainetta kalliimmaksi olettaen, että vetureiden investointi- ja ylläpitokulut ovat samat.

Antero
 
Eikös nykyaikaisen kivihiilisähkövoimalan hyötysuhde ole nykyään luokkaa 40-45 %? Ja sähkönsiirron sekä sähköveturin hyötysuhde korkea eli koko junasysteemin hyötysuhde on yhteensä 35-40 %?
 
Vs: Ensimmäiset dieselveturit

Hintaan tosin vaikuttaa se, että veturit on valmistettu yleensä käyttäen noin 40 vuotta vanhan dieselveturin runkoa, telejä ja ajomoottoreita.
Tämä on muuten yksi amerikkalaisen teollisuuskulttuurin mielenkiintoinen piirre. Eli koneiden ja laitteiden päivittäminen. Tällaistahan olen minäkin yrittänyt täällä ehdottaa VR Oy:n kanssa, mutta täkäläinen henki on täysin päinvastainen: romuksi vaan ja uutta kehiin. Puhutaan vaikka sinisistä matkustajavaunuista tai Sm1-2-junista.

Dr15 oli yritys, ja tehtiinhän sinisistä vaunuistakin saneerausprotot. Jostain kumman syystä vain Dv12-sarjat kelpaavat meillä jatkuvaan ylläpitoon.

Yhdysvaltain ensimmäisiäkin dieselvetureita kuljettajat ajoivat valkoinen paita ja solmio päällään. Vaatteet olivat puhtaita vielä ajon jälkeenkin!
Kyllä Suomessakin veturimiehistö kulki solmio kaulassa ja plankkikengin silloin, kun työtä arvostettiin. Ja höyryveturi pidettiin puhtaana niin, että messingit kiilsivät. Minusta tämä on enemmän asennekysymys. Sillä öljy likaa miehen riippumatta siitä, tuleeko se höyry- vai dieselveturista. Ja olen nähnyt pietarilaisia ratikan ohjaamoja, joihin en retkivaatteissani olisi itse istunut. Ja kyse on sentään sähkökulkuneuvosta.

Antero
 
Eikös nykyaikaisen kivihiilisähkövoimalan hyötysuhde ole nykyään luokkaa 40-45 %? Ja sähkönsiirron sekä sähköveturin hyötysuhde korkea eli koko junasysteemin hyötysuhde on yhteensä 35-40 %?
Kyllä. Hyvä hyötysuhde johtuu siitä, että turbiinin hyötysuhde on paljon parempi kuin mäntähöyrykoneen.

Sähkövedon hyötysuhde paranee vielä silloin, kun sähkö tuotetaan kaukolämpöä tuottavassa voimalaitoksessa. Sellaisen kokonaishyötysuhde käytettyyn polttoaineeseen nähden on luokkaa 80-90 %.

Ympäristön kannalta ihanteellista olisi meidän oloissamme, että kaikki polttoaineella tuotettu sähkö tuotettaisiin kaukolämpölaitoksissa. Ja voimalaitosten kapasiteetti olisi optimoitu lämmöntuoton mukaan, jotta mahdollisimman vähän mekaanista energiaa jouduttaisiin tuottaman ilman väkisin aina syntyvän lämmön käyttöä hyväksi.

Antero
 
Vs: Ensimmäiset dieselveturit

Tämä on muuten yksi amerikkalaisen teollisuuskulttuurin mielenkiintoinen piirre. Eli koneiden ja laitteiden päivittäminen.


Amerikassahan ei enää tehdä paljonkaan teollisuustuotteita, jotka kelpaisivat maailmanmarkkinoille. Vientiin kelpaavat lähinnä lentokoneet, aseet ja mikroprosessorit.

USA:n teollisuuden kilpailukyky maailmanmarkkinoilla on romahtanut viime vuosikymmeninä. Mistäköhän johtuu? Ei kai vaan tuosta uusinvestointikammosta?

USA:n rautatietkin ovat vielä hyvin pitkälti diesel-ajassa, kun Euroopassa on pääosin siirrytty sähkön käyttöön jo vuosikymmeniä sitten.
 
Vs: Ensimmäiset dieselveturit

olisi ihan mukava saada hieman laajempaa katsausta dieselvetureiden historiaan sekä siihen, miten niiden käyttökelpoisuus kehittyi 1920-, 30- ja 40-lukujen aikana.
Hieno kysymys. Valitettavasti en juuri nyt osaa esittää selvää vastausta, sillä lähdemateriaalini on pakattuna kymmeniin pahvilaatikoihin, jotka odottavat kuljetusta mahdolliseen uuteen osoitteeseen. Yritän kuitenkin vastata.

Antero on tässä viestiketjussa kertonut, että 1930-luvulla dieselmoottorit olivat liian suurikokoisia ja pienitehoisia junakäyttöön. Mielestäni Antero tarkoittaa näillä moottoreilla 1920-luvun (ja 1930-luvun alun) dieselmoottoreita, jotka soveltuivat vain vaihtotyöhön tai kevyisiin matkustajajuniin. Vuonna 1933 valmistui Winton 201A -dieselmoottori, joka oli ensimmäinen riittävän hyvä moottori linjavetureihin. Heti seuraavana vuonna tätä käytettiin nopeissa moottorijunissa ja vähän myöhemmin matkustajavetureissa ja isoissa vaihtovetureissa. Matkustajajunavetureille oli laman aikanakin markkinoita toisin kuin tavarajunavetureille. Moottoritekniikka saavutti nykyisen tason vuonna 1938, jolloin EMD:n 567-moottori otettiin tuotantoon. Tuo moottori oli kaikissa EMD:n vetureissa (ja vientimalleissa, mm. Nohabeissa) vuoteen 1966 asti. Muilla valmistajilla kuin EMD:llä oli sodan aikana valtion asettamia rajoituksia vetureiden sunnittelussa ja valmistuksessa.

Itse olen lähinnä pyrkinyt huomauttamaan, että jokin teknologia on laajasti käyttökelpoinen vasta kun se on "massatuotannossa".
Dieselvetureiden kohdalla tekniikka on ollut käyttökelpoista ennen massatuotannon alkamista. Massatuotannon alkamista viivästytti lama; yhdysvaltalaisilla rautatieyhtiöillä ei ollut tarvetta uusille vetureille tai vaunuille. Laman aikana Yhdysvaltain (tai maailman?) suurin vaunutehdas Pullman valmisti huonoimpana vuotena peräti neljä matkustajavaunua. Ehkä tämä kertoo jotakin rautateiden kalustotarpeesta 1930-luvulla? Dieselveturit olisivat toki tarjonneet alhaisempia ajokustannuksia, mutta harvoilla yhtiöillä oli rahaa niiden ostamiseen.

Tämä viittaa siihen, että aikaisemmat veturisarjat ovat olleet luonteeltaan pieniä koesarjoja tai erikoistarkoituksiin aiottuja.
Tarkennan vielä vastaustani tähän väitteeseen. Ennen FT-sarjaa EMD oli valmistanut 82 kappaleen sarjan SW-vaihtoveturia vuosina 1936-1939 ja Alco HH-veturiaan 177 kappaletta vuosina 1931-1940. Pelkistä pienistä koesarjoista ei siis ollut kyse. Sarjojen pienuuteen vaikutti myös lama: esimerkiksi Rock Island osti 1930-luvulla ymmärtääkseni vain dieselvetureita. Tästä huolimatta Rock Islandin dieselvetureiden laskemiseen ei tarvittu sormien lisäksi varpaita edes yhdeltä junabongarilta.

Amerikassahan ei enää tehdä paljonkaan teollisuustuotteita, jotka kelpaisivat maailmanmarkkinoille. Vientiin kelpaavat lähinnä lentokoneet, aseet ja mikroprosessorit.
Valitettavasti en löytänyt netistä mitään tarkkoja tilastoja ja kirjallinen lähdemateriaalini on edelleen pahvilaatikoissa. Muistelen kuitenkin, että 2000-luvulla yhdysvaltalaiset veturivalmistajat GE ja EMD ovat myyneet dieselvetureitaan satojen kappaleiden sarjoja mm. Kiinaan ja Kazakstaniin. Euroopassa EMD:n markkinaosuus on hyvin suuri, mutta veturit valmistaa nykyisin lisenssillä Vossloh. Lisäksi EMD ja GE myyvät vetureitaan Australiaan ja Etelä-Amerikkaan. Pohjois-Amerikassa uusien tavarajunavetureiden markkinoilla GE:n ja EMD:n yhteinen markkinaosuus on sata prosenttia. Pohjois-Amerikan markkinoilla matkustajajunien dieselvetureiden markkinavaltias on sadan prosentin markkinaosuudella MotivePower Inc (entinen Morrison-Knudsen). MPI:n veturit on valmistettu EMD:n osista.

Asian vierestä: Suomi oli edelläkävijä meren pinnalla kulkevien dieselsähköisten alusten käyttöönotossa: panssarilaiva Ilmarinen oli yksi ensimmäisistä diesellaivoista (kun sukellusveneitä ei huomioida).
 
Vs: Ensimmäiset dieselveturit

Antero on tässä viestiketjussa kertonut, että 1930-luvulla dieselmoottorit olivat liian suurikokoisia ja pienitehoisia junakäyttöön. Mielestäni Antero tarkoittaa näillä moottoreilla 1920-luvun (ja 1930-luvun alun) dieselmoottoreita, jotka soveltuivat vain vaihtotyöhön tai kevyisiin matkustajajuniin.
Voin vahvistaa tämän, sillä kuten aiemmin totesin, en ole perehtynyt dieseleiden historiaan.

Antero
 
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia

Mutta jotain dieselvetureiden pätevyydestä kertonee USA:nkin puolelta höyryvetureiden valmistuksen jatkuminen 1950-luvulle.
Oikeastaan Yhdysvaltain veturiteollisuus lopetti höyryvetureiden valmistamisen 1940-luvulla. Alco valmisti viimeisen höyryveturinsa vuonna 1948 ja Baldwin vuonna 1949. Höyryvetureiden valmistamista jatkoi tämän jälkeen rautatieyhtiö Norfolk & Western omassa konepajassaan. Viimeinen Yhdysvaltoihin valmistunut höyryveturi valmistui N&W:n konepajalla vuonna 1953. Hiilikaivosasiakkailleen uskollinen N&W tilasi ensimmäisen dieselveturinsa vasta vuonna 1955. Höyryvetureiden valmistuksen jatkuminen Yhdysvalloissa 1950-luvulle oli siis pienimuotoista ja johtui vain yhdestä jääräpäisestä yhtiöstä.

Vaikka dieselveturi maksoi ainakin 50-luvun Euroopassa kahden vastaavan tehoisen höyryveturin verran niin vastaavasti yksi dieselveturi pystyi tekemään myös kahden höyryveturin työt.
Tälle väitteelle ei vieläkään ole selkeitä perusteluita esitetty, joten minun on kai esitettävä. Yhdysvaltain Class 1 -rautatieyhtiöille valmistui ensimmäinen dieselveturi vuonna 1925. Tällöin niillä oli höyryvetureita käytössään 63612 kappaletta. Vuonna 1960 Class 1 -yhtiöillä oli 28278 diesel- ja 261 höyryveturia. Jos oletetaan, että liikennemäärät pysyivät samoina, niin yksi dieselveturi korvasi kaksi höyryveturia. Vertailu tietenkään ei ole täysin aukoton (esim. ratoja lakkautettiin), mutta suunta on selvä. Siitäkin huolimatta, että yhden junan vetämiseen tarvittiin dieselkaudella enemmän vetureita kuin höyrykaudella, tarvittiin vetureita kokonaisuudessaan vähemmän. Ja suurin osa noista 28278 dieselvetureista oli niitä pieniä ja neliakselisia (matkustajakäyttöön neliakselisten vetureiden telit usein vaihdettiin A1A-teleiksi, mutta tämä telien vaihto ei lisää veturin vetovoimaa tai tehoa).
 
Takaisin
Ylös