- Liittynyt
- 16 Helmikuu 2006
- Viestit
- 69
Hiili ei kutenkaan tarvitse jalostamoa, ja sen kuljetus ja varastoiminen on yksinkertaisempaa.
Höyryvedon kustannukset dieseleihin verrattuna
- Viestiketjun aloittaja Antero Alku
- Aloituspäivämäärä
Jos ajatellaan poikkeusolosuhteita niin asia on kuljetuksen ja varastoinnin suhteen aivan päinvastoin. Dieselveturit pystyivät ajamaan pidempiä matkoja ilman polttoainetäydennystä kuin höyryveturit, joten varastoja ja täydennyspaikkoja tarvittiin vähemmän. Lisäksi dieselvetureiden polttoaineet oli mahdollista varastoida maanalaisiin säiliöihin.
Varsinaisessa sotatilanteessa dieselveturin etuna oli myös, ettei savu ja luukkujen aukomisesta tuleva loimu paljasta veturia yhtä herkästi.
Mikko Laaksonen
Tunnistettu jäsen
- Liittynyt
- 28 Kesäkuu 2005
- Viestit
- 2,789
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
Tähän sekä myöhempään spekulaatiosi:
Voi hyvin olla, että hiili oli hankala polttoaine.
Yhtä kaikki, ennen 1950-lukua ei ollut laajaa öljypohjaisten polttoaineiden jakeluverkkoa.
Huonoudestaan huolimatta puulla ja turpeella voitiin kriisiaikoina korvata hiili.
Se syy, miksi kriisejä varten varastoitiin höyryvetureita oli yksinkertainen: todennäköisin uhkaaja oli tärkein öljyn toimittaja.
Tähän sekä myöhempään spekulaatiosi:
Voi hyvin olla, että hiili oli hankala polttoaine.
Yhtä kaikki, ennen 1950-lukua ei ollut laajaa öljypohjaisten polttoaineiden jakeluverkkoa.
Huonoudestaan huolimatta puulla ja turpeella voitiin kriisiaikoina korvata hiili.
Se syy, miksi kriisejä varten varastoitiin höyryvetureita oli yksinkertainen: todennäköisin uhkaaja oli tärkein öljyn toimittaja.
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
Jos tarkkoja ollaan niin Naantalin jalostamo aloitti toimintansa 1957 ja päätös oman jalostamon rakentamisesta tehtiin vuoden 1954 lopulla. Toisaalta Neste oli perustettu jo 1948 nimenomaan turvaamaan öljyhuolto.
Jos tarkkoja ollaan niin Naantalin jalostamo aloitti toimintansa 1957 ja päätös oman jalostamon rakentamisesta tehtiin vuoden 1954 lopulla. Toisaalta Neste oli perustettu jo 1948 nimenomaan turvaamaan öljyhuolto.
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
VR:llä olikin öljypohjaisille ja muillekin polttoaineille omat varastot ja jakeluverkot.
Oikeasti sodan aikana vetureissa poltettiin suhteellisen runsaasti hiiltä, koska sitä saatiin ostaa Saksasta. Sen sijaan sodan jälkeen oli noin 1945-1946 ajanjakso, jolloin ajettiin lähes yksinomaan puulla mutta tällöinhän VR:n polttoainehuolto olikin täydessä kriisissä.
Toisaalta autot toimivat pula-aikana kotimaisella polttoaineella eli puukaasulla. Sen käyttö oli mahdollista moottorivaunuissakin.
VR:llä olikin öljypohjaisille ja muillekin polttoaineille omat varastot ja jakeluverkot.
Oikeasti sodan aikana vetureissa poltettiin suhteellisen runsaasti hiiltä, koska sitä saatiin ostaa Saksasta. Sen sijaan sodan jälkeen oli noin 1945-1946 ajanjakso, jolloin ajettiin lähes yksinomaan puulla mutta tällöinhän VR:n polttoainehuolto olikin täydessä kriisissä.
Toisaalta autot toimivat pula-aikana kotimaisella polttoaineella eli puukaasulla. Sen käyttö oli mahdollista moottorivaunuissakin.
- Liittynyt
- 31 Heinäkuu 2005
- Viestit
- 829
Nafta ei tarvitse kovin kummoista jakelua, säiliö jossa sitä on ja pumppu. Rautateillä on helppo (paitsi VRO) ajaa säiliövaunu tallinkulmalle ja tankata siitä. Höyryveturi taas tarvitsee hiiltä ja vettä. Hiilen täydennys on tullut helpommaksi, kun sitä voi pistellä pyöäkuormaajalla hiilivaunuun. Monimutkaisia hiililaitoksia ei enää tarvita.
Antero Alku
Tunnistettu jäsen
- Liittynyt
- 28 Kesäkuu 2005
- Viestit
- 7,552
En tiedä varmaa vastausta, mutta arvelen yhdeksi syyksi sen, että nykyinen hybriditeknologia on aika uutta, ja veturit ovat hitaimmin uusiutuvaa kalustoa busseihin ja henkilöautoihin verrattuna. Eli hybriditeknologia ei ole vielä ehtinyt vetureihin.
Toinen syy puolestaan voi olla siinä, että pyrkimys sähkövetoon on kuitenkin yleinen tavoite taloudellisuuden vuoksi. Hybridi lisää veturin hintaa, ja investoiminen sähkövetoon saattaa olla parempi ratkaisu kuin dieselvedon kehittäminen.
Voisin kuvitella kuitenkin, että koska kaikkia ratoja ei koskaan ehkä sähköistetä, ympäristösyistä hybriditeknologia voi tulla vetureihin päästöjen alentajana. Hybridin avulla dieselveturin moottori voidaan mitoittaa höyryvetureiden kattilan tapaan tasaisen matkanopeuden mukaan, jolloin moottori toimii parhaimmalla hyötysuhteella ja tuottaa vähiten päästöjä. Käytännön liikenteessä välttämättömät tehoreservin tarpeet liikkeellelähdöissä ja mäissä tasattaisiin sitten hybiridivoimalla.
Antero
Antero Alku
Tunnistettu jäsen
- Liittynyt
- 28 Kesäkuu 2005
- Viestit
- 7,552
Kun höyryveturilla lähdetään liikkeelle, käytetään suurta täytöstä kiihdytyksen ajan. Käytännössä noin 1/3 veturin maksiminopeudesta täydellä täytöksellä vastaa höyrynkulutusta tasaisella maksiminopeudella. Jos (Suomeesa usein kun) kattilan höyryntuottokyky eli teho on mitoitettu maksiminopeuden mukaan, höyryveturi käyttää kiihdyttäessään kattilan jatkuvaa tehoa suurempaa tehoa silloin, kun veturi ja juna ovat ylittäneet 1/3 maksiminopeuden.
Hv3:n maksiminopeus on 95 km/h, joten 5 km/h nopeus ei ole vielä lähellä 1/3 huippunopeudesta. 30 km/h nopeudella höyrynkulutus on 6-kertainen nopeuteen 5 km/h nähden. 142 hv x 6 sattuu olemaan 852 hv.
Ei tämä ole ongelma. Eikä siksi toiseksi dieselveturikaan kykene käyttämään maksimitehoaan silloin, kun nopeus on niin alhainen (alle Vh tässä kuvassa), ettei vetovoima voi luistamisen vuoksi olla maksimitehoa vastaava. Eli diesel- ja höyryveturi toimivat nopeuteen Vh asti samalla tavoin - kuten kuva näyttää.
Hv3:n ”vetokyky”, jolla tarkoittanet vetovoimaa, on nopeudella 5 km/h sama kuin nopeudella 0 km/h ja se pysyy samana nopeuteen 95 km/h asti ajettaessa täydellä täytöksellä. Eikä se ole mitenkään vaatimaton tai höyrykone kelvoton, sillä myös Hv3:n höyrykone tuottaa hankauspainoa suuremman vetovoiman vetopyörien kehälle. Toisin sanoen höyrykonetta ei kannata mitoittaa tuottamaan huomattavasti suurempaa vääntömomenttia, koska sitä ei voi hyödyntää.
Jos Hv3:a verrataan dieseliin, se ei ole yhtään parempi vetovoimaltaan, jos dieselin hankauspaino on sama kuin Hv3:lla. Mutta kun dieselveturin moottoriteho ei ole kyllin suuri kehittämään hankauspainon suuruista vetovoimaa enään nopeudella 95 km/h, dieselveturi jää vetovoimaltaan Hv3:a heikommaksi. Tietenkin sellainen dieselveturi, jonka hankauspaino on suurempi kuin Hv3:lla, pystyy suurempaan vetovoimaan hiljaisella nopeudella. Mutta silloin emme enää vertailekaan teknologioita vaan pohdimme, tuottaako suurempi hankauspaino suuremman vetovoiman kuin pienempi hankauspaino.
Höyrykone on höyrykone ja kattila on kattila. Ne toimivat toisistaan erillisinä ja ne voidaan valmistaa ja mitoittaa toisistaan riippumattomasti. Höyrykone on voimakone, jonka energialähteenä on höyry. Höyrykonetta arvioidaan suhteessa omaan energialähteeseensä eli höyryyn.
Se, mistä ja miten höyry saadaan, on erillinen kysymys. Käytännön ratkaisuja mäntähöyrykoneiden kanssa ovat olleet höyrysäiliöt, eri polttoaineita käyttävät ja eri tavoin rakennetut kattilat tai jopa sähkölämmitteiset kattilat. Eli höyryn lähde voidaan suunnitella ja mitoittaa hyvin eri tavoin.
Dieselmoottori on höyrykoneeseen verrattava voimakone, jonka energialalähde on dieselöljy. Kun öljyn palaminen tapahtuu itse koneessa sen sylintereissä, palaminen ja energian vapautuminen ovat erottamattomassa yhteydessä dieselmoottorin mitoitukseen.
Esittämäsi väittämän mukaan sovellettuna sähköveturiin senkin teho ja vetovoima olisivat nolla. Koska sähköveturilla ei ole mukanaan polttoainetta ja yksinään ilman voimalaitosta ja sähkönsiirtoyhteyttä sähköveturi ei tuota mekaanista voimaa. Et kuitenkaan vaatine selvittämään voimalaitoksen ja sähköverkon ominaisuuksia ennen kuin voi kuvailla sähköveturin ominaisuuksia? Periaatteessa se olisi hyvinkin perusteltua. Esimerkiksi sen vuoksi, että sähkövedon alkuaikoina operaattori saattoi joutua itse rakentamaan voimalaitoksen sopivan sähköenergian tuottamiseksi.
Tällöin voimalan tehoa mitoitettaessa oli määriteltävä, kuinka monen junan tarpeisiin voimalan teho riittää. Silloin saatetaan joutua tilanteeseen, etteivät kaikki junat voi kiihdyttää yhtä aikaa suuriin nopeuksiin, tai ajojohdon jännite alkaa laskea ja siten voimalaitoksen ja veturin yhdessä muodostama järjestelmä rajoittaa veturin kykyä tuottaa vetovoimaa nopeuden noustessa.
Ja todellisessa elämässä on merkitystä sillä, minkälainen sähköjärjestelmä sähköistetyllä rautatiellä on. Mutta puhuminen sähköveturin ominaisuuksista yleensä ja sähköistysjärjestelmien ominaisuuksista ovat eri asiat - huolimatta siitä, että sähköveturin toimiminen voimakoneena riippuu molemmista.
Kyllä ja ei. Kyllä sikäli, että veturin muodostama kokonaisuus toimii tietyllä tavalla. Mutta silloin ei verrata enää dieselmoottoria ja höyrykonetta ja niiden ominaisuuksia yleisesti. Vaan höryveturin ominaisuudet määräytyvät kattilan ominaisuuksista. Vertailukelpoisesti pitäisi dieselveturin kohdalla määritellä silloin myös voimansiirtojärjestelmä ja sen ominaisuudet, etkä ole omasta puolestasi puhunut niistä mitään.
Höyryveturin kohdalla pitää kattilan kanssa esittää sitten hetkelliset teho- ja vetovoimakäyrät - jotka ovat tässä kuvassa - sekä jatkuvat käyrät ja lisäksi informaatiota siitä, miten paljon kattila kykenee tuottamaan höyryä jatkuvaa höyryntuottoa enemmän. Puhuttaessa höyryveturista yleisesti, kattilan ominaisuudet ovat suunnittelukysymys, eivät täsmällinen ja yksi ainoa fysikaalinen ominaisuus kuten höyrykoneen vääntömomentti tai dieselmoottorin maksimiteho.
Antero
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
Tähän voisi vielä lisätä, että 50-luvulla esitettiin ajatuksia erillisten puukaasutenderien rakentamisesta myös dieselvetureita varten. Ilmeisesti siis samaa tekniikkaa oli mahdollista soveltaa dieselvetureidenkin kanssa. Käytännössä niitä ei kuitenkaan tehty vaan katsottiin paremmaksi ratkaisuksi jättää jonkin verran käytöstä poistuneita höyryvetureita kriisivarastoihin.
Tähän voisi vielä lisätä, että 50-luvulla esitettiin ajatuksia erillisten puukaasutenderien rakentamisesta myös dieselvetureita varten. Ilmeisesti siis samaa tekniikkaa oli mahdollista soveltaa dieselvetureidenkin kanssa. Käytännössä niitä ei kuitenkaan tehty vaan katsottiin paremmaksi ratkaisuksi jättää jonkin verran käytöstä poistuneita höyryvetureita kriisivarastoihin.
Antero Alku
Tunnistettu jäsen
- Liittynyt
- 28 Kesäkuu 2005
- Viestit
- 7,552
Sähköveturit ovatkin höyryvetureita?
Tuli tässä puolileikillisesti mieleen, että sähköveturit voivat itse asiassa ollakin höyryvetureita. Tarkemmin määriteltynä höyrysähkövetureita. Sillä vesivoimaa ja kaasuturbiineita lukuun ottamatta kaikki sähköä tuottavat voimalaitokset ovat höyryvoimalaitoksia. Polttoaineella (hiili, hake, jäte, uraani) keitetään kattilassa vettä höyryksi, ja höyry pyörittää generaattoreita. Mutta ei mäntähöyrykoneilla, vaan turbiineilla. Turbiineilla siksi, että turbiinilla on parempi hyötysuhde kuin mäntähöyrykoneella.
Tätä periaatetta itse asiassa on USA:ssa sovellettu myös yhtenä kokonaisuutena eli veturina, jossa on turbiinivoimalaitos. Polttoaineena näissä vehkeissä taisi olla öljy. Ja voimalaitosten tapaan höyryä ei päästetty taivaalle, vaan se lauhdutettiin ja kierrätettiin takaisin kattilan syöttövedeksi. Taisivat kuitenkin jäädä lähinnä kokeiluasteelle, sillä ajomoottoreiden sähkön tuottamiseksi veturissa dieselmoottorin ja generaattorin yhdistelmä eli dieselsähköveturi lienee taloudellisempi ratkaisu.
Sen sijaan turbiinin käyttöä suoraan vetopyörien pyörittämiseen on kokeiltu myös. Kuuluisaksi ovat tulleet pari Ruotsissa tehtyä höyryturbiiniveturia. Turbiinin vaikeus on kuitenkin sama asia kuin dieselmoottorilla, eli liikkeellelähtö. Turbiinin vääntömomentti kierrosnopeudella nolla ei kuitenkaan ole nolla, mutta matkanopeudelle taloudellisen turbiinin kokoisella turbiinilla vääntömomentti on liikkeellelähdössä hankalan pieni.
Antero
Tuli tässä puolileikillisesti mieleen, että sähköveturit voivat itse asiassa ollakin höyryvetureita. Tarkemmin määriteltynä höyrysähkövetureita. Sillä vesivoimaa ja kaasuturbiineita lukuun ottamatta kaikki sähköä tuottavat voimalaitokset ovat höyryvoimalaitoksia. Polttoaineella (hiili, hake, jäte, uraani) keitetään kattilassa vettä höyryksi, ja höyry pyörittää generaattoreita. Mutta ei mäntähöyrykoneilla, vaan turbiineilla. Turbiineilla siksi, että turbiinilla on parempi hyötysuhde kuin mäntähöyrykoneella.
Tätä periaatetta itse asiassa on USA:ssa sovellettu myös yhtenä kokonaisuutena eli veturina, jossa on turbiinivoimalaitos. Polttoaineena näissä vehkeissä taisi olla öljy. Ja voimalaitosten tapaan höyryä ei päästetty taivaalle, vaan se lauhdutettiin ja kierrätettiin takaisin kattilan syöttövedeksi. Taisivat kuitenkin jäädä lähinnä kokeiluasteelle, sillä ajomoottoreiden sähkön tuottamiseksi veturissa dieselmoottorin ja generaattorin yhdistelmä eli dieselsähköveturi lienee taloudellisempi ratkaisu.
Sen sijaan turbiinin käyttöä suoraan vetopyörien pyörittämiseen on kokeiltu myös. Kuuluisaksi ovat tulleet pari Ruotsissa tehtyä höyryturbiiniveturia. Turbiinin vaikeus on kuitenkin sama asia kuin dieselmoottorilla, eli liikkeellelähtö. Turbiinin vääntömomentti kierrosnopeudella nolla ei kuitenkaan ole nolla, mutta matkanopeudelle taloudellisen turbiinin kokoisella turbiinilla vääntömomentti on liikkeellelähdössä hankalan pieni.
Antero
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
Jos Hv3:n vetokyky olisi nopeudella 95 km/h sama kuin nopeudella 5 km/h eli 75 kN niin Hv3:n teho vetopyöriltä mitattuna olisi 2690 hv nopeudella 95 km/h.
SJ:n 100-vuotishistoriikistä (SJ 1856-1956) kuitenkin selviää eri vetovoimamuotoja vertailevasta taulukosta, että höyryveturia voidaan ylikuormittaa luokkaa 30 % vajaan 5 min ajan annettaessa kattilan vedenpinnan korkeuden pudota maksimista minimiin.
Hv3:n jatkuva teho nopeudella 95 km/h on vetovoimakäyrän mukaan noin 670 hv, joten 30 % ylikuormituksella saavutetaan vain 870 hv:n teho ja tätä voidaan siis ylläpitää alle 5 min. Tai vaikka sylintereistä irtoaisikin 2690 hv:n tehoa vastaava voima (joka käytännössä on mahdotonta) niin kattilan eväät syötäisiin tällä menolla alle puolessa minuutissa, joka on täysin merkityksetön aika käytännön junanvedon kannalta.
Syy siihen miksi Hv3 ei voi kehittää 75 kN:n vetovoimaa (eli 2690 hv:n tehoa) nopeudella 95 km/h edes yhden sekunninkaan ajan nähdään Mikko Ivalon kirjasta "Höyryveturit ja niiden hoito" sivun 566 kuvasta 478 (vuoden 1945 painos). Kyseinen kuva esittää vetovoiman riippuvuuden nopeudesta ja täytöksestä. Mm. 50 % täytöksellä ajettaessa esimerkkiveturin vetovoima muuttuu nopeuden mukaan seuraavasti:
Nopeus Vetovoima
10 km/h 5000 kg
20 km/h 4500 kg
30 km/h 4000 kg
40 km/h 3600 kg
50 km/h 3250 kg
60 km/h 2800 kg
Vetovoima siis laskee nopeuden kasvaessa merkittävästi, vaikka täytös pysyy muuttumattomana, koska höyryn kuristuminen heikentää hyötysuhdetta. Höyryvetureille ilmoitetut maksimivetovoimat (Hv3:n tapauksessa 75 kN) saavutetaan siksi vain pienillä nopeuksilla (noin 0-20 km/h), kun kuristumista ei vielä merkittävästi tapahdu.
Jos Hv3:n vetokyky olisi nopeudella 95 km/h sama kuin nopeudella 5 km/h eli 75 kN niin Hv3:n teho vetopyöriltä mitattuna olisi 2690 hv nopeudella 95 km/h.
SJ:n 100-vuotishistoriikistä (SJ 1856-1956) kuitenkin selviää eri vetovoimamuotoja vertailevasta taulukosta, että höyryveturia voidaan ylikuormittaa luokkaa 30 % vajaan 5 min ajan annettaessa kattilan vedenpinnan korkeuden pudota maksimista minimiin.
Hv3:n jatkuva teho nopeudella 95 km/h on vetovoimakäyrän mukaan noin 670 hv, joten 30 % ylikuormituksella saavutetaan vain 870 hv:n teho ja tätä voidaan siis ylläpitää alle 5 min. Tai vaikka sylintereistä irtoaisikin 2690 hv:n tehoa vastaava voima (joka käytännössä on mahdotonta) niin kattilan eväät syötäisiin tällä menolla alle puolessa minuutissa, joka on täysin merkityksetön aika käytännön junanvedon kannalta.
Syy siihen miksi Hv3 ei voi kehittää 75 kN:n vetovoimaa (eli 2690 hv:n tehoa) nopeudella 95 km/h edes yhden sekunninkaan ajan nähdään Mikko Ivalon kirjasta "Höyryveturit ja niiden hoito" sivun 566 kuvasta 478 (vuoden 1945 painos). Kyseinen kuva esittää vetovoiman riippuvuuden nopeudesta ja täytöksestä. Mm. 50 % täytöksellä ajettaessa esimerkkiveturin vetovoima muuttuu nopeuden mukaan seuraavasti:
Nopeus Vetovoima
10 km/h 5000 kg
20 km/h 4500 kg
30 km/h 4000 kg
40 km/h 3600 kg
50 km/h 3250 kg
60 km/h 2800 kg
Vetovoima siis laskee nopeuden kasvaessa merkittävästi, vaikka täytös pysyy muuttumattomana, koska höyryn kuristuminen heikentää hyötysuhdetta. Höyryvetureille ilmoitetut maksimivetovoimat (Hv3:n tapauksessa 75 kN) saavutetaan siksi vain pienillä nopeuksilla (noin 0-20 km/h), kun kuristumista ei vielä merkittävästi tapahdu.
Resiina-lehdessä on 1972 käsitelty Hv-höyryvetureiden suorituskykyä käytännön junaliikenteessä. Hv3-veturin kerrotaan kiihtyvän 20-akselista pikajunaa vedettäessä nollasta sataan tasamaalla aikaan 6,9 min. Vastaavasti kaksi Hv-höyryveturia kykeni kiihdyttämään tasamaalla 24-akselisen junan nollasta sataan aikaan 4,5 min.
Vertailun vuoksi Hr12 saavutti vuoden 1959 kiihdytyskokeissa tasamaalla 20-akselisen junan kanssa nopeuden 95 km/h aikaan 2 min. Kolmessa minuutissa nopeus oli noin 108 km/h. Hr12-veturin tapauksessa kiihdytys 0-30 km/h menee jo tehojen nostoon ja tämän jälkeen veturi tuottaa koko ajan vetopyörille 1500-1600 hv nopeuteen 100 km/h asti. Siitä ylöspäin kentänheikennystä tarvittaisiin lisää ja teho lähtee laskuun.
Näiden arvojen perusteella näyttäisi, että Hv3:n keskimääräinen teho vetopyörillä olisi kiihdytyksen aikana enintään puolet Hr12-veturin vastaavasta. Hv3:n keskimääräinen teho olisi siis 750-800 hv ellei vieläkin vähemmän.
Vertailun vuoksi Hr12 saavutti vuoden 1959 kiihdytyskokeissa tasamaalla 20-akselisen junan kanssa nopeuden 95 km/h aikaan 2 min. Kolmessa minuutissa nopeus oli noin 108 km/h. Hr12-veturin tapauksessa kiihdytys 0-30 km/h menee jo tehojen nostoon ja tämän jälkeen veturi tuottaa koko ajan vetopyörille 1500-1600 hv nopeuteen 100 km/h asti. Siitä ylöspäin kentänheikennystä tarvittaisiin lisää ja teho lähtee laskuun.
Näiden arvojen perusteella näyttäisi, että Hv3:n keskimääräinen teho vetopyörillä olisi kiihdytyksen aikana enintään puolet Hr12-veturin vastaavasta. Hv3:n keskimääräinen teho olisi siis 750-800 hv ellei vieläkin vähemmän.
Antero Alku
Tunnistettu jäsen
- Liittynyt
- 28 Kesäkuu 2005
- Viestit
- 7,552
Vs: VR:n henkilöliikenteen strategia
Tiedän, että Hv3:a on helppo käyttää esimerkkinä siksi, että sitä on käytetty esimerkkinä Mikko Ivalon kirjassa Höyryveturit ja niiden hoito. Höyryvetureista on maailmalla runsaasti muutakin kirjallisuutta, johon perehtyminen antaa yhtä suomalaista kirjaa huomattavasti kattavamman käsityksen käytännön höyryvetureista. Luin näitä 1970-luvulla, joten en valitettavasti enää muista, mitä ne olivat. Saati että osaisin yksityiskohtaisesti viitata niihin. Kirjoja lainasin silloin Rautatiehallituksen kirjastosta sekä suomalaisten teknillisten korkeakoulujen kirjastoista.
Totta kai dieselveturi teknologiana on nykyään taloudellisempi ratkaisu kuin höyryveturi. Koska teknologia on kehittynyt, ja vaativien komponenttien valmistus on käynyt suhteessa halvemmaksi materiaalikustannuksiin nähden. Ja maailmanlaajuinen öljyteollisuus tekee mahdolliseksi käyttää energiamuotoja, joissa ollaan muusta maailmasta riippuvaisia.
Mutta nämä seikat eivät poista teknologioiden välisiä eroja ja sitä, että dieselmoottorilla on myös huonoja ominaisuuksia höyrykoneeseen tai höyrymoottoriin nähden. (Höyrymoottori nimitystä käytettiin polttomoottoreiden tapaan rakennetuista nopeakäyntisistä monisylinterisistä höyrykoneista.)
Lisäksi me emme voi tietää, millaiseksi höyryveturi olisi kehittynyt, jos jostain syystä sitä olisi teknologiana kehitetty samalla tavoin kuin diesel- ja sähkövetureita. 1930-luvun diesel- ja sähköveturit olivat yhtä karuja ja raskaita työpaikkoja kuin sen ajan höyryveturitkin. Henkilökunnan oloihin kiinnitettiin kaikissa yhtä vähän huomiota, eikä automaatiota ollut missään, kun sellaista ei ollut olemassa.
Esimerkkinä mahdollisesta kehityksestä voisin ottaa vaikka omakotitalon pellettilämmityksen. Siinä kiinteätä kotimaista polttoainetta käyttävä voimalaitos toimii täysin automaattisesti eikä vaadi huoltoa sen enempää kuin "vaivattomalla" öljyllä toimiva lämmitys. Ja molemmat on tarkoitettu kuluttajamarkkinoille, ei koulutetun veturimiehistön käyttöön.
Itse tutkin aikanaan höyryprosessia ja totesin, että kun veden sijasta käytetään muuta höyrystyvää nestettä, jossa höyrystymisarvo on huomattavasti vettä pienempi, höyryprosessin hyötysuhdetta voidaan nostaa huomattavasti. Ja jopa mäntäkoneella olisi mahdollista päästä lähelle polttoaineen termistä hyötysuhdetta, joka on yläraja myös dieselmoottorille.
Myös ongelma höyryveturin lämpimänäpidosta on ratkaistu. Pienikokoisella vesiputkikattilalla toteutettu höyryveturi oli kylmästä käyttövalmis parissa minuutissa. Ei isoa dieseliä apukoneineen saa liikkeelle sen nopeammin.
Antero
Olen selvittänyt tässä ketjussa höyryveturin ja höyrykoneen ominaisuuksia yleensä. Hv3 on vain yksi Suomessa ja VR:n käytössä olleista höyryvetureista, joten sen perusteella ei voi määritellä kaikkia maailman höyryvetrureita ja niiden teknologiaa. Hv-sarja on lisäksi suunniteltu 1900-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä, joten on vähintäänkin epärealisista verrata sitä 1950-luvulla suunniteltuun Hr12-dieselveturiin ja tuomita höyryveturit sillä perusteella.
Tiedän, että Hv3:a on helppo käyttää esimerkkinä siksi, että sitä on käytetty esimerkkinä Mikko Ivalon kirjassa Höyryveturit ja niiden hoito. Höyryvetureista on maailmalla runsaasti muutakin kirjallisuutta, johon perehtyminen antaa yhtä suomalaista kirjaa huomattavasti kattavamman käsityksen käytännön höyryvetureista. Luin näitä 1970-luvulla, joten en valitettavasti enää muista, mitä ne olivat. Saati että osaisin yksityiskohtaisesti viitata niihin. Kirjoja lainasin silloin Rautatiehallituksen kirjastosta sekä suomalaisten teknillisten korkeakoulujen kirjastoista.
Totta kai dieselveturi teknologiana on nykyään taloudellisempi ratkaisu kuin höyryveturi. Koska teknologia on kehittynyt, ja vaativien komponenttien valmistus on käynyt suhteessa halvemmaksi materiaalikustannuksiin nähden. Ja maailmanlaajuinen öljyteollisuus tekee mahdolliseksi käyttää energiamuotoja, joissa ollaan muusta maailmasta riippuvaisia.
Mutta nämä seikat eivät poista teknologioiden välisiä eroja ja sitä, että dieselmoottorilla on myös huonoja ominaisuuksia höyrykoneeseen tai höyrymoottoriin nähden. (Höyrymoottori nimitystä käytettiin polttomoottoreiden tapaan rakennetuista nopeakäyntisistä monisylinterisistä höyrykoneista.)
Lisäksi me emme voi tietää, millaiseksi höyryveturi olisi kehittynyt, jos jostain syystä sitä olisi teknologiana kehitetty samalla tavoin kuin diesel- ja sähkövetureita. 1930-luvun diesel- ja sähköveturit olivat yhtä karuja ja raskaita työpaikkoja kuin sen ajan höyryveturitkin. Henkilökunnan oloihin kiinnitettiin kaikissa yhtä vähän huomiota, eikä automaatiota ollut missään, kun sellaista ei ollut olemassa.
Esimerkkinä mahdollisesta kehityksestä voisin ottaa vaikka omakotitalon pellettilämmityksen. Siinä kiinteätä kotimaista polttoainetta käyttävä voimalaitos toimii täysin automaattisesti eikä vaadi huoltoa sen enempää kuin "vaivattomalla" öljyllä toimiva lämmitys. Ja molemmat on tarkoitettu kuluttajamarkkinoille, ei koulutetun veturimiehistön käyttöön.
Itse tutkin aikanaan höyryprosessia ja totesin, että kun veden sijasta käytetään muuta höyrystyvää nestettä, jossa höyrystymisarvo on huomattavasti vettä pienempi, höyryprosessin hyötysuhdetta voidaan nostaa huomattavasti. Ja jopa mäntäkoneella olisi mahdollista päästä lähelle polttoaineen termistä hyötysuhdetta, joka on yläraja myös dieselmoottorille.
Myös ongelma höyryveturin lämpimänäpidosta on ratkaistu. Pienikokoisella vesiputkikattilalla toteutettu höyryveturi oli kylmästä käyttövalmis parissa minuutissa. Ei isoa dieseliä apukoneineen saa liikkeelle sen nopeammin.
Antero
Käytän Hv-höyryveturia esimerkkinä, koska sille on löydettävissä täydelliset vetovoimakäyrät, joka höyryvetureiden kohdalla tuntuu olevan harvinaista. Harvinaisuus epäilemättä johtuu siitä, että veturin tehon ja vetovoiman laskeminen on monimutkaisempaa kuin dieselveturilla.
Toinen peruste Hv-veturin esimerkkinä käyttämiselle on sen suhteellisen suuri nopeus. Höyryveturi on dieselveturiin nähden kilpailukykyisempi nopeassa ajossa, joten matkustajajunaveturia esimerkkinä käytettäessä tämä puoli ei unohdu.
En kuitenkaan sanoisi Hv-veturia kokoonsa nähden erityisen huonoksi suorituskyvyltään. Jos vertailukohteeksi otetaan esimerkiksi saksalaisten 01-sarjan pikajunaveturi, joka on likimain kahden Hv-höyryveturin kokoinen niin 01:n vetovoima on veturin kokoon suhteutettuna pienempi kuin Hv-sarjalla. Indikoiduksi tehoksi 01:n vanhemmilla versioilla ilmoitetaan 2240 hv, kun Ivalo ilmoittaa Hv:n indikoiduksi maksimitehoksi noin 1000 hv. Resiina-lehdessä on väitetty Hv:n saavuttaneen vaivoin 950-1000 hv:n indikoidun tehon, josta 730-750 hv saatiin vetokoukkuun asti. Veturin kokoon nähden 01 on siis vain luokkaa 15 % tehokkaampi kuin Hv.
Toinen peruste Hv-veturin esimerkkinä käyttämiselle on sen suhteellisen suuri nopeus. Höyryveturi on dieselveturiin nähden kilpailukykyisempi nopeassa ajossa, joten matkustajajunaveturia esimerkkinä käytettäessä tämä puoli ei unohdu.
En kuitenkaan sanoisi Hv-veturia kokoonsa nähden erityisen huonoksi suorituskyvyltään. Jos vertailukohteeksi otetaan esimerkiksi saksalaisten 01-sarjan pikajunaveturi, joka on likimain kahden Hv-höyryveturin kokoinen niin 01:n vetovoima on veturin kokoon suhteutettuna pienempi kuin Hv-sarjalla. Indikoiduksi tehoksi 01:n vanhemmilla versioilla ilmoitetaan 2240 hv, kun Ivalo ilmoittaa Hv:n indikoiduksi maksimitehoksi noin 1000 hv. Resiina-lehdessä on väitetty Hv:n saavuttaneen vaivoin 950-1000 hv:n indikoidun tehon, josta 730-750 hv saatiin vetokoukkuun asti. Veturin kokoon nähden 01 on siis vain luokkaa 15 % tehokkaampi kuin Hv.
Ensimmäiset dieselveturit
Koesarjoista on turha puhua. Kun EMD 103 aloitti koeliikenteen, oli TexMex dieselöitynyt jo kokonaan. Ennen EMD:tä dieselvetureita valmistettiin lähinnä kevyeen työhön. TexMexin kaltaisille rautateille pienetkin veturit kelpasivat linja-ajoon. EMD 103 oli kuitenkin ensimmäinen suurina sarjoina valmistettu tavarajunien linjaveturi.
Halutaanko täällä puhua prototyypeistä? CN:n ensimmäinen linjadieselveturi valmistui vuonna 1928. Kyseinen veturi oli alkuperäisellä moottorillaan ajossa vuoteen 1942. Vaikka veturi olikin prototyyppi, ei meillä ole mitään tietoa tai huhua siitä, että se olisi toiminut huonosti. Päinvastoin. Linjadieselvetureiden tekniikkaa oli siis kokeiltu pitkään, mutta todellinen läpimurto tapahtui 1930-luvun lopulla.
Tässä viestiketjussa oli myös keskustelua hybridivetureista. Yhdysvalloissa sellaisiakin on käytössä. Vetureita käytetään lähinnä vaihtotyössä ja niiden suurin hyöty on pienentyneet hiukkaspäästöt. Suuremman suosion ovat saavuttaneet gensetit, jotka ovat dieselvetureita kahdella tai kolmella moottorilla (tarvittaessa yksi moottori voidaan korvata akuilla). Kahden moottorin ideana on, että tehontarpeen ollessa pieni yksi moottori riittää junan liikuttamiseen. Näiden hybridi- ja genset-vetureiden hinnat ovat alle miljoonan dollarin. Hintaan tosin vaikuttaa se, että veturit on valmistettu yleensä käyttäen noin 40 vuotta vanhan dieselveturin runkoa, telejä ja ajomoottoreita.
EMD oli ensimmäinen valmistaja, joka aloitti vetureiden massatuotannon. Sitä ennen jokainen veturisarja - myös höyry- ja sähköveturit - oli tilaajalleen räätälöity.
Koesarjoista on turha puhua. Kun EMD 103 aloitti koeliikenteen, oli TexMex dieselöitynyt jo kokonaan. Ennen EMD:tä dieselvetureita valmistettiin lähinnä kevyeen työhön. TexMexin kaltaisille rautateille pienetkin veturit kelpasivat linja-ajoon. EMD 103 oli kuitenkin ensimmäinen suurina sarjoina valmistettu tavarajunien linjaveturi.
Halutaanko täällä puhua prototyypeistä? CN:n ensimmäinen linjadieselveturi valmistui vuonna 1928. Kyseinen veturi oli alkuperäisellä moottorillaan ajossa vuoteen 1942. Vaikka veturi olikin prototyyppi, ei meillä ole mitään tietoa tai huhua siitä, että se olisi toiminut huonosti. Päinvastoin. Linjadieselvetureiden tekniikkaa oli siis kokeiltu pitkään, mutta todellinen läpimurto tapahtui 1930-luvun lopulla.
Tässä viestiketjussa oli myös keskustelua hybridivetureista. Yhdysvalloissa sellaisiakin on käytössä. Vetureita käytetään lähinnä vaihtotyössä ja niiden suurin hyöty on pienentyneet hiukkaspäästöt. Suuremman suosion ovat saavuttaneet gensetit, jotka ovat dieselvetureita kahdella tai kolmella moottorilla (tarvittaessa yksi moottori voidaan korvata akuilla). Kahden moottorin ideana on, että tehontarpeen ollessa pieni yksi moottori riittää junan liikuttamiseen. Näiden hybridi- ja genset-vetureiden hinnat ovat alle miljoonan dollarin. Hintaan tosin vaikuttaa se, että veturit on valmistettu yleensä käyttäen noin 40 vuotta vanhan dieselveturin runkoa, telejä ja ajomoottoreita.
Yhdysvaltain ensimmäisiäkin dieselvetureita kuljettajat ajoivat valkoinen paita ja solmio päällään. Vaatteet olivat puhtaita vielä ajon jälkeenkin!