Höyryvedon kustannukset dieseleihin verrattuna

Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia

Tälle väitteelle ei vieläkään ole selkeitä perusteluita esitetty, joten minun on kai esitettävä.

Muistaakseni väitettä on perusteltu aikaisemmin muissa ketjuissa, joten en katsonut tarpeelliseksi tehdä sitä tässä yhteydessä. Kysymyshän on eräänlaisesta nyrkkisäännöstä mutta VR:n vetureiden kilometritilastoja tutkittaessa sen huomaa pätevän varsin hyvin.

Resiina-lehdestä 4/96 selviää, että VR:n höyryveturikannan huippua edustavilla rullalaakeroiduilla Hr1-vetureilla 1020 ja 1021 on yhden kuukauden aikana ajettu ennätys vajaat 17000 km. Hr12-veturilla 2203 ajettiin lokakuussa 1959 vajaat 31000 km ja kysymys oli oikeastaan vielä prototyypistä, koska veturisarjan ensimmäisestä koeajosta oli vasta runsaat puoli vuotta.

Koko vuoden ajomäärä oli Hr1:llä 50-luvulla eli veturisarjan huippukautena noin 120000-130000 km veturia kohden ja se käsitti pääasiassa matkustajajuna-ajoa. Voimakkain tavarajunaveturi Tr2 ajoi tyypillisesti runsaat 50000 km vuodessa veturia kohden. Tavarajunavetureiden kilometrisuoritteet olivat yleensä paljon matkustajajunavetureita pienemmät, koska tavarajunien aikataulut olivat hitaammat.

Hr12-vetureiden ajomäärä yhden vuoden aikana oli 60-luvulla yleensä noin 165000 km mutta parhaimmillaan ajettiin miltei 177000 km veturia kohden. Yksi Hr12 ajoi siis melkein yhtä paljon kuin Hr1 ja Tr2 yhdessä. Lisäksi Hr12-vetureiden suoritteista kertyi yleensä yli 40 % tavarajunista, joten tässä vertailussa dieselveturille tulee enemmän tavarajuna-ajoa kuin höyryvetureille. Hr12 mahdollisti myös useissa tapauksissa junapainojen nostamisen, joten osa Hr12-vetureiden ajamista kilometreistä on sellaisia, että samaan työhön olisi tarvittu kaksi höyryveturia. On siis perusteltua sanoa, että Hr12 teki käytännön junaliikenteessä töitä vähintäänkin kahden raskaan sarjan höyryveturin edestä.

Hr13-vetureilla ajettiin 60-luvulla noin 50 % enemmän verrattuna samoja töitä aikaisemmin tehneiden Tr1-vetureiden saavutuksiin samalla kun junapainoja voitiin useissa tilanteissa nostaa 30-60 % ja olisi voitu nostaa vieläkin enemmän, jos silloisten tavaravaunujen vetolaitteet olisivat olleet vahvempia.

Tietysti päinvastaisiakin esimerkkejä löytyy. Sv11- ja Vv12-vetureiden ajomäärät jäivät selvästi jälkeen höyryvaihtovetureista ja Hr11-veturit pääsivät parhaimmillaankin vain likimain tasoihin Hr1:n kanssa. Toisaalta nämä veturit jäivät merkityksettömään asemaan ja oli höyryvetureissakin Pr2:n kaltaisia epäonnistuneita tyyppejä.
 
Kuten PNu totesi edellisessä viestissään, junien nopeuksien kasvaminen johtaa luonnollisesti siihen, että myös kilometrisuorite kasvaa. Tätä kasvua ei voi perustella sillä, onko kyseessä höyry-, diesel- vai sähkövetovoima. Vaan esim. sillä, että vaihtotyöhön tehdyn veturin ajosuorite on aina pienempi kuin nopeiden henkilöjunien, riippumatta käyttövoimasta.

Höyryveturin ajosuoritteen kertymistä haittaa höyryveturin suuri ylläpitotyön tarve, jossa se häviää aina moottorivetureille. Minkälainen vetovoima on tarkoituksenmukaista ei kuitenkaan perustu tähänkään, vaan kaluston, henkilötyön ja käyttöenergian hintoihin. Länsimaissa, joissa henkilötyö on suhteessa kaikkein kalleinta muihin kuluihin nähden, sähkö käyttöenergiana nousee edullisimmaksi, koska siinä ihmistyötä tarvitaan kaikkein vähiten.

Antero
 
Junien suurimmat sallitut nopeudet eivät kuitenkaan muuttuneet 50-luvulta 60-luvulle tultaessa miksikään, joten 50-luvun höyryjunien ja 60-luvun dieseljunien vertailu on täysin oikeudenmukaista. Myöskään kalustokiertoja nopeuttaneet Parkanon ja Jämsänkosken oikoradat eivät olleet valmiina eli 60-luvun tilanne vastasi tältäkin osin 50-lukua.

Pikajunilla sn oli koko ajan 110 km/h, tavarajunilla 75 km/h ja osalla kiitotavarajunista 85 km/h. Tai tuli 60-luvun puolivälissä kulkuun yksi Helsingistä Ouluun ajettu kiitotavarajuna, jolla sn oli jo 100 km/h mutta yhdellä junalla ei ole tilastojen kannalta merkitystä. Toisaalta Hr12-vetureilla oli suuren akselipainon takia mm. Haapamäen radalla nopeus rajoitettu alhaisemmaksi kuin Hr1-vetureilla oli aikoinaan.

Käytännössä siis nopeuksien lisääntyminen höyryvetureista dieselvetureihin siirryttäessä johtui nimenomaan vetovoimassa tapahtuneesta muutoksesta. Dieselveturi pystyi pitämään nopeuden keskimäärin lähempänä suurinta sallittua nopeutta eikä matkan aikana kulunut ylimääräistä aikaa vesityksiin, koneiston voiteluun, veturin mahdolliseen kääntämiseen jne.
 
olisi ihan mukava saada hieman laajempaa katsausta dieselvetureiden historiaan sekä siihen, miten niiden käyttökelpoisuus kehittyi 1920-, 30- ja 40-lukujen aikana.
Tässä viimeinkin vastaus.

Yhdysvalloissa bensiinikäyttöiset kiskobussit tulivat markkinoille vuonna 1905. Rautatieliikenteen moottorointi ei kuitenkaan edennyt nopeasti, sillä ongelmana oli moottoreiden heikon tehon lisäksi niiden huono säädettävyys: kuljettajan piti samanaikaisesti säätää sekä polttomoottorin kaasua että moottoriin liitettyä generaattoria. Moottoreiden säätöön liittyvän ongelman ratkaisi Hermann Lemp vuonna 1914. Hän paranteli keksintöään ja sai uudet patentit vuosina 1919 ja 1926. Viimeistään siis vuonna 1926 moottoreiden säätöön liittyvät ongelmat olivat poistuneet ja dieselveturin ajaminen oli helppoa yhdellekin miehelle. Keksinnöstä tarkemmin kertoo tämä PDF-tiedosto [asme.org].

Dieselvetureiden sarjatuotanto alkoi vuonna 1925. Tällöin Alco, GE ja Ingersoll-Rand valmistivat yhdessä 300 hevosvoiman dieselvetureita. Baldwin ja Westinghouse kokeilivat yksittäisten dieselvetureiden kaupallista tuotantoa 1920-luvulla. Winton (nyk. EMD) myi bensiinimoottoreitaan muiden valmistamiin vetureihin jo 1920-luvulla.

Dieseleiden käyttökelpoisuus parani 1930-luvulla, jolloin Alco aloitti vaihtovetureiden valmistamisen (tiedättehän, vaihtovetureissa on toisessa päässä sellainen ohjaamo, että sieltä näkee kumpaankin suuntaan). Tätä ennen dieselveturit olivat olleet laatikkomallisia. Moottoreiden luotettavuus parani. Ensimmäinen varmasti riittävän hyvä moottori veturikäyttöön oli Winton 201A. Tämä moottori löysi paikkansa Zephyr-moottorivaunussa vuonna 1934. EMC, joka jo tuolloin oli Wintonin sisaryhtiö, aloitti matkustajavetureiden valmistamisen vuonna 1935. Alkuun valmistettiin yksittäisiä prototyyppejä, mutta itse tekniikka oli jo käyttökelpoiseksi havaittua. EMC esitteli 567-moottorinsa vuonna 1938 ja hieman myöhemmin Alcon esitteli 539-moottorinsa. Dieselvetureiden laajamittainen valmistus alkoi.

1940-luvulla ei tekniikka enää kehittynyt merkittävästi. Dieselvetureiden käyttökelpoisuus tietysti kehittyi: Ensimmäinen road switcher valmistui vuonna 1941. GE aloitti 44 tonner-vetureiden valmistamisen vuonna 1940, jolloin dieselvetureista tuli riittävän pieniä yhden miehen kuljetettaviksi.

Kelpaako tämä vastaus Mikolle, vai haluatko jotakin tarkempaa tietoa dieselvetureiden kehittymisestä? Tärkeimmät dieselvetureiden kehittymiseen liittyvät asiat mielestäni ovat moottorit, niiden säätö ja veturin käyttötarkoitus (esim. box cab, vaihtoveturi ja road switcher) ja niiden kehittyminen tässä jotenkin tuli esille.
 
Tässä viimeinkin vastaus.
Kiitos tästä. Tämän pitäisi vain olla esim. suomenkielisessä Wikissä, ei yhtenä viestinä yhdessä keskusteluketjussa tuhansien joukossa. Jonne se sitten katoaa ja kohta taas pari hyvin innostunutta mutta vähän tietävää kinaa samasta asiasta tiedonpuutteen antamalla varmuudella.

Tulkitsenko Vompatti mielestäsi oikein, että (diesel)polttomoottoriveturista tuli USA:ssa kaupallisesti käyttökelpoinen tuote suunnilleen 1940-luvun alussa?

Kun tämän suhteuttaa siihen, että Eurooppa kävi sotaa ja tuhosi teollisuuttaan mutta toisaalta satsasi sotateknologiaan, tästä syntyi selkeä juopa USA:n ja Euroopan välille. Mikä johti siihen, että Euroopassa ei ollut edes edellytyksiä moottorivetureiden yleistymiselle kuin vasta sodan jälkeen 1950-luvulla.

Oma osansa lienee silläkin, että USA rahtasi Eurooppaan avustuksena myös höyryvetureita. Sanoisin, että tyypillisenä avustushankkeena, jossa avustamien tukee mukavasti oman kehityksen kiihdyttämistä, kun vanha tekniikka annetaan jalosti toisten käyttöön.

Voisi kysyä, miksi kehittynyttä sotateollisuutta ei saatu sodan jälkeen hyödynnetyksi siviiliteknologian edistämiseen? Kyllä kai aika lailla saatiinkin. Mutta kun neukut rahtasivat puolet itäisen Euroopan tehtaista Venäjälle, niin olihan siinä toki haastetta alkaa tuottaa uutta teknologiaa.

Rautatien tapainen laitos on myös luonnostaan aika jäykkä. Kuorma-autolijan on helppo vaihtaa uuteen ajopeliin, kun entinen hajoaa alta luonnostaankin ja uudelle käy sama infra kuin entiselle. Mutta rautateillä ei riitä, että ostetaan vanhan höyryveturin sijaan uusi dieseli - tai peräti sähköveturi. Kumpaakaan ei voi käyttää, ellei sille ole omaa infraansa sekä ylläpitojärjestelmää. Siinä mielessä Marshall-avun vanha teknologia oli myös käyttökelpoisempaa täällä tuhotulla mantereella.

Antero
 
Kelpaako tämä vastaus Mikolle, vai haluatko jotakin tarkempaa tietoa dieselvetureiden kehittymisestä?

Kiitoksia vaivannäöstä. Olin itse kaivanut samoja asioita englanninkielisestä Wikipediasta.

Asia lienee tiivistettävissä näin:
- Dieselveturit kehittyivät käyttökypsäksi teknologiaksi Yhdysvalloissa 1930-luvun aikana
- Laajaan käyttöön dieselveturit otettiin Yhdysvalloissa 1940-luvun aikana kun standardoidut tyypit otettiin käyttöön
- Teknologian kypsymisen ajoituksesta johtuen Euroopassa ei ollut edellytyksiä laajamittaiseen dieselöintiin ennen kuin toisesta maailmansodasta toivuttua 1950-luvulla. Tämä johti höyryn säilymiseen pidempään sekä sähkön selvästi suurempaan osuuteen.
 
- Dieselveturit kehittyivät käyttökypsäksi teknologiaksi Yhdysvalloissa 1930-luvun aikana

Dieseltekniikka kehittyi käyttökelpoiseksi myös Euroopassa 30-luvun aikana. Ei pidä unohtaa suurnopeusjunien esi-isää eli Lentävää hampurilaista vuodelta 1933. Veturirintamalla saksalaisten V140 vuodelta 1935 oli 1400 hv:n tehollaan ja 100 km/h:n nopeudellaan sangen suorituskykyinen noin 80 t painavaksi 30-luvun veturiksi.

Ehtihän Suomessakin moottorivaunujen osuus nousta paikallisliikenteessä 30-luvun lopulla jo varsin merkittäväksi junakilometreissä mitattuna mutta sota katkaisi kehityksen yli kymmeneksi vuodeksi ja vei sitä jopa taaksepäin. Ilman sotavuosien aiheuttamaa taantumista olisi laajamittainen dieselöinti melko varmasti alkanut VR:llä vuosia toteutunutta aikaisemmin. On tosin mahdollista, että tässä kehityskulussa VR:llä olisi kyetty seuraamaan Ruotsin esimerkkiä ja siirtymään runsaimmin liikennöidyillä radoilla suoraan sähköön.

- Teknologian kypsymisen ajoituksesta johtuen Euroopassa ei ollut edellytyksiä laajamittaiseen dieselöintiin ennen kuin toisesta maailmansodasta toivuttua 1950-luvulla. Tämä johti höyryn säilymiseen pidempään sekä sähkön selvästi suurempaan osuuteen.

Mielestäni kysymys ei ole niinkään teknologian kypsymisestä vaan siitä, että Euroopassa tarvittiin sodan aiheuttamien tuhojen jälkeen paljon uusia vetureita ja höyryyn päätyminen oli itsestäänselvyys, koska niitä voitiin valmistaa halvalla ja nopeasti.

Tosin Euroopassa oli onnistuttu nostamaan parhaimmissa pikajunahöyryvetureissa tehon ja painon välinen suhde tasolle, joka voitiin ylittää vasta V200:n kaltaisilla moderneilla dieselvetureilla ja tavaraliikenteessä junapainot eivät olleet niin suuria kuin Yhdysvalloissa. Nämä lienevät osasyynä siihen, että dieselveturit kiinnostivat Euroopassa toden teolla vasta 50-luvulla.
 
Veturirintamalla saksalaisten V140 vuodelta 1935 oli 1400 hv:n tehollaan ja 100 km/h:n nopeudellaan sangen suorituskykyinen noin 80 t painavaksi 30-luvun veturiksi.

... ja V140 oli proto, ks: http://de.wikipedia.org/wiki/V140

Artikkelista käy hyvin ilmi, että V140:n teknologiaa sovellettiin 1950-luvulla DB:n hankkiessa laajemmin dieseleitä.

Saksassa, joka käynnisti toisen maailmansodan, valmistauduttiin jo 1930-luvulla sotatalouteen. Siksi on varsin ymmärrettävää, että dieselöintiä ei laajemmin toteutettu. Maassa, jolla oli kivihiilivaroja mutta ei öljyvaroja, osattiin arvioida, että höyryveturi kulkee kivihiilellä ja panssarivaunu dieselöljyllä.

Natsi-Saksan valtiontaloudessa vähät ja usein muilta (jo ennen sotaa Itävallalta ja Tsekkoslovakialta) varastetut rahat ja luonnonvarat ohjattiin todennäköisesti sinne, missä ne tuottivat sotatalouden kannalta enemmän. Vaikka rautatiet olivat oleellinen osa sotataloutta, niitten dieselöinti ei sotatalouden kannalta olisi kannattanut.
 
Viimeksi muokattu:
... ja V140 oli proto, ks: http://de.wikipedia.org/wiki/V140

Artikkelista käy hyvin ilmi, että V140:n teknologiaa sovellettiin 1950-luvulla DB:n hankkiessa laajemmin dieseleitä.

Saksassa, joka käynnisti toisen maailmansodan, valmistauduttiin jo 1930-luvulla sotatalouteen.

Pointti onkin siinä, että dieseltekniikka kehittyi jo 30-luvun aikana Euroopassakin sangen pitkälle. Euroopan hitaampi dieselöityminen johtuu siis nimenomaan toisesta maailmansodasta ja sen seurauksista. Ei siitä, että dieseltekniikka olisi ollut takapajuista.
 
Pointti onkin siinä, että dieseltekniikka kehittyi jo 30-luvun aikana Euroopassakin sangen pitkälle.

Kuitenkin esimerkiksi esittelemäsi V140 oli proto, vaikkakin ilmeisen onnistunut sellainen. Se otettiin käyttöön 1935. Sarjatuotanto ennen sotaa olisi ollut ehkä mahdollinen.

Keskustelussa on ollut molemmin puolin se ongelma, että sekä prototyyppejä että viimeisiä mohikaaneja on pidetty tärkeimpinä. Minusta kiinnostavampaa kuitenkin enemmän se, missä vaiheessa eri tekniset ratkaisut ovat todella olleet laajassa käytössä ja massatuotannossa ja saavutteneet "läpimurtonsa".

Dieselveturien osalta läpimurto on mitä ilmeisemmin ollut 1930-40-luvun taitteessa.

Moottorivaunujen osalta taitekohta on mitä ilmeisimmin ollut aikaisemmin. Osaisiko joku selvittää syitä, miksi polttomoottorikäyttö yleistyi ensin moottorivaunuissa - ja onko tämä arvio edes totta?
 
Moottorivaunujen osalta taitekohta on mitä ilmeisimmin ollut aikaisemmin. Osaisiko joku selvittää syitä, miksi polttomoottorikäyttö yleistyi ensin moottorivaunuissa - ja onko tämä arvio edes totta?

Eiköhän se johdu siitä, että koska oli jo olemassa diesel- (ja bensa-) linja-autoja, niin rakentamalla bussi joka kulkee kiskoilla, pystyivät rautatiet tarjoamaan kapasiteetin osalta joustavaa paikallisjunaliikennettä edullisin yksikkökustannuksin myös sähköistämättömillä radoilla. Kun lisäksi huomattiin että tuollainen kiskobussi voi tarvittaessa kulkea aika kovaa, niin moottoritehoa lisäämällä ja sisustusta petraamalla, saatiin aikaiseksi ensimmäiset moottorikiitojunat.

t. Rainer
 
Moottorivaunujen osalta taitekohta on mitä ilmeisimmin ollut aikaisemmin. Osaisiko joku selvittää syitä, miksi polttomoottorikäyttö yleistyi ensin moottorivaunuissa - ja onko tämä arvio edes totta?
Yksinkertainen syy on tarvittava moottoriteho. Polttomoottorit kehittyivät pienitehoisista kohti isompia tehoja. Polttomoottorit olivat ensin kyllin luotettavia sellaisilla tehoilla, jotka riittivät yhden vaunun kuljettamiseen. Toisaalta höyryveturi oli tarpeettoman raskas yhden vaunun vetämiseen, jos höyryveturi vielä tehtiin kykeneväksi 60-80 km/h nopeuteen.

Polttomoottoreiden kehityksestä jotain kuvaa antaa Ds1-moottorivaunu, joka on museoituna Rautatiemuseossa. Muistaakseni 6 -sylinterinen moottori generaattoreineen vie noin kolmanneksen vaunun 16,33 m:n pituudesta yhdessä yhdistetyn konehuoneen ja ohjaamon kanssa. Moottorin teho on 66 kW. Ulottuvuudeltaan saman kokoisesta dieselmoottorista otetaan nykyään 700-1000 kW tehoa.

Vertailun vuoksi Dm7:n teho oli jo 180 kW ja Dm9:n yhden vetovaunun teho 377 kW. Molempien moottorit ovat kooltaan pienempiä kuin Ds1:n moottori.

Antero
 
Osaisiko joku selvittää syitä, miksi polttomoottorikäyttö yleistyi ensin moottorivaunuissa - ja onko tämä arvio edes totta?
Totta on, että moottorivaunuissa diesel- ja polttomoottorit yleistyivät ennen kuin vetureissa. Vuoteen 1930 menessä EMC oli myynyt 700 Doodlebug moottorivaunua. Vuoteen 1940 mennessä dieselvetureita oli Yhdysvalloissa suurin piirtein saman verran. Polttomoottorivaunut yleistyivät siis kymmentä vuotta ennen kuin dieselveturit. Jo 1910-luvun alkupuolella bensiinimoottorivaunuja oli Yhdysvalloissa yli sata.

Syynä moottorivaunujen nopeaan yleistymiseen ovat varmaan olleet kustannukset: höyryveturilla tavanomaisen yhden tai kahden vaunun mittaisen paikallisjunan vetäminen on ollut kallista. Polttomoottoreiden pieni koko ei suoranaisesti ole ollut syynä moottorivaunujen yleistymiseen vaan pikemminkin se on ollut vain este dieselvetureiden yleistymiselle. Kevyissä matkustajajunissa taloudellisinta on tietysti sähköveto. Luulen, että sähkömoottorivaunuja Yhdysvalloissa oli tuhatmäärin vuonna 1930.

Antero, Dm7:n teho ei ole 180 kW vaan 180 hp. Eipäs nyt sotketa amerikkalaisten mittayksiköitä SI-järjestelmän yksiköihin!

Muilta osin vastaan tähän viestiketjuun ensi viikolla, kun olen taas Helsingissä tutkimassa arkistojani.
 
Tämä on pakko korjata ennen kuin lähden viettämään viikonloppua...

Eiköhän se johdu siitä, että koska oli jo olemassa diesel- (ja bensa-) linja-autoja, niin rakentamalla bussi joka kulkee kiskoilla, pystyivät rautatiet tarjoamaan kapasiteetin osalta joustavaa paikallisjunaliikennettä edullisin yksikkökustannuksin myös sähköistämättömillä radoilla. Kun lisäksi huomattiin että tuollainen kiskobussi voi tarvittaessa kulkea aika kovaa, niin moottoritehoa lisäämällä ja sisustusta petraamalla, saatiin aikaiseksi ensimmäiset moottorikiitojunat.
Nyt ovat Rainerilta menneet munat ja kanat sekaisin. Rautateiden moottorivaunu ei voinut syntyä linja-auton pohjalta, sillä moottorivaunu oli olemassa ennen linja-autoja. Ensimmäiset bensiinimoottorivaunut tulivat Yhdysvalloissa käyttöön vuosina 1905-1906. Tuolloin ei vielä ollut diesel- tai bensiinikäyttöisiä busseja.

Bensiinikäyttöinen kumipyöräjoukkoliikenne alkoi vasta Fordin T-mallin myötä. Kekseliäät yrittäjät ostivat halpoja T-Fordeja, ajoivat ratikkapysäkille ja ottivat kyytiin kymmenkunta ihmistä. Autoon mahtui, sillä naiset istuutuivat miesten syliin. Perässä tullut ratikka jäi nuolemaan näppejään. Monelle Pietarin-kävijälle tuttu ilmiö? (Toki tässäkin asiassa on ollut prototyyppejä ennen T-Fordia, mutta puhutaan taas siitä, kun bensiinikäyttöinen kumipyöräinen joukkoliikenne on ollut laajassa käytössä.)

Ensimmäiset polttomoottorivaunut syntyivät siis tavallisten rautateiden matkustajavaunujen pohjalta. Toinen moottorikiitojuna oli vuoden 1934 Burlington Routen Zephyr, jonka suurin nopeus oli noin 180 km/h. Ja juna taisi olla ensimmäinen dieselmoottorivaunu. Ensimmäinen moottorikiitojuna oli kai UP-10000, joka ei käyttänyt bensiiniä eikä dieseliä vaan jotakin tislettä (oli prototyyppi, joten ei siitä enempää). Kumpaakaan junaa ei suunniteltu bussien tai hitaiden moottorijunien korvaajaksi, vaan suurten ja kalliiden höyryjunien korvaajaksi. Zephyr oli Burlington Routen lippulaiva, oman aikansa Pendolino. Zephyrin koeajo oli tapahtuma, jota media ja kansa seurasi. Yhtiölle tuli paljon positiivista julkisuutta.

Zephyrin hyvää mainetta hyödynnettiin todella paljon, myös mainoksissa: Kuljettaja ajoi tuhat mailia 70 tunnissa. Ja mitä hän sitten teki? Poltti Camelin!
 
Takaisin
Ylös