Az első dízel-elektromos vasúti járművek
Nem pontosan a most bemutatásra kerülő darabok voltak az elsők Magyarországon, de ezek voltak azok a dízel-elektromos motorvonatok, amelyek hosszú karbantartási periódusukkal, és persze gazdaságos üzemükkel bizonyították, hogy komoly potenciál van az efféle hajtásban – és ezek a tapasztalatok elegendőek voltak arra, hogy jobbnál jobb, hasonló elven működő motorvonatok és akár mozdonyokat építsenek hazánkban!
Borítóképen: A Brassó—Háromszéki h. é. vasút 75 LE-s Dieselelektromos motorkocsija
A legfontosabb tisztázni azt, hogy egyáltalán miért merült fel a gondolat, hogy dízel-elektromoshajtású gépeket tervezzenek, hiszen ezek bonyolultabb szerkezeteket feltételeznek, mint a mechanikus váltón át, közvetlenül meghajtott gépek, amelyek ekkoriban már léteztek.
Igen, ilyenek voltak a korai sínautóbuszok is, amelyek 1925 körül álltak forgalomba. Igen ám, de látni kell, hogy ezek a sínautóbuszok (és ez rájuk az igazán találó kifejezés) erősen különböznek a később épített motorkocsiktól, ugyanis nincs kapcsolt szerkezet, a teljes szerelvény egy tömböt alkot.
Igen ám, de a több kocsiból álló szerelvények – legyenek azok mozdonyos, vagy motorkocsis verziók – több elemből állnak, és ezek az elemek egymáshoz képest a sín vonalában elmozdulnak!
Ennek pedig az a következménye, hogy ha ezeknél mechanikus váltót alkalmaznak, annak a váltások során kialakuló nyomatékingadozása egész egyszerűen elkezdi rángatni a szerelvény kocsijait, rossz esetben pedig akár egy folyamatos harmonika-szerű mozgást is kiválthat!
De van még jópár pozitívum ezen túlmenően is! A gőzgépekkel összevetve a folyadék alapú üzemanyaggal működő vasúti gépezetek kiszolgálása során a víz elhagyható, és más szempontból is egyszerűbb, így olcsóbb a kiszolgálásuk, a dízel-elektromos hajtás esetén a belső égésű motor fordulatszámát egy ideális tartományban lehet tartani (ami még gazdaságosabb üzemet jelent), az elektromotorok sajátossága pedig az, hogy hasznos fordulatszám tartományukon belül állandó a nyomatékuk!
„A fogaskerekes mechanikus erőátvitellel ezt a feltételt ily mértékben nem lehet kielégíteni és ezért a tapasztalat azt mutatja, hogy villamos erőátvitel esetén a tonnakilométerenkénti tüzelőanyagfogyasztásnem nagyobb, sőt kisebb, mint mechanikus erőátvitel esetén” – írta az A Technikus című lap 1928 évi 5. száma.
De mégis, milyen tapasztalatok birtokában írhatták ezt le akkoriban? Nos, volt pár olyan szerelvény, aminek hajtásáról bizony dízel-elektromos rendszer gondoskodott, például a Nyíregyházai Kisvasutaknak 1917-ben (!) szállított, vagy a Brassó—Háromszéki Helyiérdekű Vasutak vonalán közlekedő motorkocsi!
De ilyen elven működő volt az 1927-ben a Czeglédkörnyéki Gazdasági Vasutaknak szállított 1 mozdony és 2 motorkocsi, és az a négy dízel-elektromos mozdony is, amely 1928-ban készült a Szegedi Gazdasági Vasútak számára.
Mindezen járművekhez a dízel-motort (nyersolaj-motort) a Láng L. Gépgyár, a villamos berendezést pedig a Ganz-féle Villamossági Rt. szállította.
Nézzük tehát, hogy mit tudnak ezek a gépezetek, mitől olyan különlegesek? Nos, az első különlegesség már említésre került, ami nem más, mint a gazdaságos üzem. De a gazdaságosság nem csak ezen múlik, hanem a tartósságon is!
„A Nyíregyházai Kisvasutaknak 1917. évben szállított Dieselelektromos-járómű Dieselmotorja csak kb. 270.000 km- út megtétele és 10 esztendei üzem után jött főjavításba (!) ezzel szemben azonban oly vonalakon, ahol a benzin- vagy nyersolaj-motor mechanikus erőátvitellel hajtja a járómű tengelyét, a hajtómotor folytonos javításokat igényel, 1½—2 esztendő múlva egyes részei kiverődnek, az üzemzavarok gyakoriak, a hajtómotor élettartama pedig aránylag csekély.”
Hoppá! Ez bizony nem semmi! Ez tényleg az a megoldás, amire akkoriban szükség volt, hiszen nem csak a gazdaságos üzem, hanem a rendelkezésre állás, illetve az élettartam is rendkívüli fontosságú volt, hiszen – ne felejtsük el! – az idézett cikk 1928-ban született meg, amikor mindenből hiány volt…
De nézzük a műszaki adatokat! A dízelmotorok nem volt túl nagy teljesítményűek, de ne felejtsük el, hogy nem közvetlenül ezek biztosították a hajtást:
„A vasúti üzem céljaira épített gyorsjáratú Diesel-motorok kétféle típusban készülnek és pedig: négyütemű, kompresszoros nyersolajbefecskendezéssel 50 és 75 LE teljesítménnyel 550 percenkénti fordulat mellett (Nyíregyházvidéki Kisvasutak, Brassó—Háromszéki HÉV, Czeglédkörnyéki Gazdasági Vasút), továbbá négyütemű Dieselmotorok kompresszor nélküli nyersolajbefecskendezéssel 80 és 120 LE teljesítménnyel 900 percenkénti fordulat mellett (Szegedi Gazdasági Vasút).”
Látható, hogy a korábbi motorok kissé gyengébbek voltak, de fokozatosan fejlesztették ezeket – na meg persze a felhasználástól is függött, hogy éppen melyiket alkalmazzák -, de el kell mondani, hogy ezek már az úgynevezett gyorsjárású motorok közé tartoztak, még ha ma nem is tűnik túl magasnak a fentiekben jelzett fordulatszámuk.
Azt nem tudjuk, hogy a magyar zseninek, Jendrassik Györgynek mennyi köze volt ezekhez a motorokhoz – feltételezzük, hogy a szegediek számára készültekhez már volt! -, de az tény, hogy megfeleltek! Nem véletlen, hiszen alaposan átgondolt konstrukció részeként üzemeltek:
„A motort állandóan a legnagyobb fordulatszámra centrifugális regulátor szabályozza olyformán, hogy a nyersolaj szivattyú által befecskendezett nyersolajmennyiséget csökkenti vagy növeli a mindenkori szükséglet (illetőleg a terhelés nagysága) szerint.”
Ezen túlmenően persze volt kézi regulátor is, ami arra szolgált, hogy a vezető a megállókban a minimumra csökkentse a dízelmotor fordulatszámát – ezzel is üzemanyagot spórolva. Hosszabb tartózkodás esetén le is állíthatták a motort. A kisebb motorokon alkalmazott kompresszor a féklevegőn kívül a befúvó-levegőt is előállította (ezek még azért igen közel álltak a lassúmotorokhoz!), de 80 és 120 lóerős egységeknél a kompresszor már csakis a vonat fékezésére használt sűrített levegőt állította elő.
„Mindkét típusú Diesel-motor indítása elektromos úton történik, olyanképen, hogy a vele közvetlenül kapcsolt dinamógép, — az akkumulátor-battériából táplálva, — az indításnál, mint motor működik. A motorkocsi belsejében elhelyezett víztartányból egy szivattyú a vizet a hengerköpenyekbe (egyenletesen elosztva) benyomja s a felmelegedett vizet a motorból a tetőn lévő bordás-csöves hűtőbe nyomja.”
Csak halkan jegyezzük meg, hogy 2010 környékén a General Motors rettenet nagy durranásként mutatta be soros hibrid hajtását – melyek ők Extended-Range Electric Vehicle (Kiterjesztett hatótávolságú elektromos jármű) névvel illettek -, és abban volt motor/generátor, amit a rendszer lelkének neveztek, és pontosan annyit tudott műszaki értelemben, mint az említett „dinamógép”…
„A nyersolajtartány, egyszeri feltöltése 300 kilométer út megtételéhez elegendő. A nyersolaj saját súlyánál fogva folyik a nyersolajszivattyúkhoz. Mielőtt a nyersolaj a szivattyúkhoz jut, azt alapos szűrési folyamatnak is alávetik.”
E motorokat, s azok kiegészítő berendezéseit a Láng L. Gépgyár Részvénytársaság készíti.
A dízel-ektromos járóművek villamos berendezését a következők alkotják:
- a nyersolajmotorral közvetlenül kapcsolt áramfejlesztőgép,
- szekunder villamosmotorok, amelyek a járómű tengelyét rendszerint fogaskerékáttétel útján hajtják, (hasonlóan a közúti villamos járművekhez),
- a szükséges kapcsoló- és szabályozó berendezés,
- egy akkumulátor-telep.
„Igen fontos követelmény az, hogy a gép feszültségét tág határok között biztosan lehessen szabályozni nemcsak akkor, ha állandó fordulatszámot tartunk, hanem akkor is, hogyha a hajtómotor fordulatszámát változtatjuk. <…> A régebbi kiviteleknél —így a Brassó—Háromszéki Vasútnál) — külön gerjesztőgépet alkalmaztak, amelyet a főgépcsoporttal szíjhajtás kapcsolt össze. Az újabb kiviteleknél ezt az akkumulátor-telepet menetközben az áramfejlesztő gerjesztő áramkörével oly kapcsolatba hozzuk (lásd mellékelt kapcsolási vázlatot), hogy kisebb feszültségeknél az akkumulátor telep kívülről gerjessze az áramfejlesztő gépet. Nagyobb feszültségeknél viszont ez a külső gerjesztés teljesen megszűnik, a gép öngerjesztővé válik és a telepet is önműködően tölti.”
Az újabb kiviteleknél az akkor igen modernnek számító vas-nikkel akkumulátorokat használták, így a kezelés és fenntartás sokkal egyszerűbb lett, miközben az élettartam jelentősen növekedett.
Fontos tudni, hogy az alkalmazott szekunder motorok normális közúti-vasúti motorok, semmi különös eltérés nincs azoktól, csak a szabályozás az, amiben teljesen más a műszaki felépítés.
