| |
 |
|||
| A British
Railways Class 55-ös mozdonyainak egyike, a D9012 CREPELLO 1962-ben a The Elizabethan expresszt vontatja J. F. Aylard felvétele [2]-ből Ez a vonat a gőzös időkben a nyári időszakban megállás nélkül járt London és Edinburgh között, de ez a menetrend nem volt praktikus a Deltic-ek számára, ezért a dízelmozdonyos vonat megállt Newcastle-ben személyzetváltásért. |
|||
| Szomorú a dízelmozdonyok számára, hogy a gőzösökkel ellentétben az érdekes mechanizmusuk rejtve van a mozdonyszekrény alatt. Ezért az ilyen mozdonyoknál a név néha a belső szerkezetükre utal. A Deltic két dízelmotorjának a hengerei háromszög alakban helyezkednek el, a görög ABC Delta betűjének formájában, erre a szokatlan elrendezésre utal a mozdony neve. | |||
| 1. rész: A motor, a tervezés, a prototípus elkészítése és vizsgálata | |||
| A Deltic motor A német Junkers gyár 1913-ban ellendugattyús, nagy fordulatszámú motort fejlesztett repülőgépek számára, több méretben is. Egy 720 LE-s motort a Deutsche Lufthansa is nagyobb darabszámban használt. A brit D. Napier & Son Ltd. megvásárolta az ellendugattyús motor licenszét, és többfajta motort fejlesztett, ezeket nagy darabszámban használták a II. világháborúban. A világháború után nem volt polgári igény a magasan fejlett, nagy fordulatszámú, gyertyagyújtású motorokra. A Napier nyomás-gyújtású (dízel-elvű), és delta hengerelrendezésű motort fejlesztett. A motort kevéssel a II. világháború után a Royal Navy ágyúnaszádjaiban alkalmazták. A delta elrendezésű dízelmotor azoknak a hajóknak a benzinmotorját váltotta le.  A Royal Navy Fast Patrol Boat P.5212, korábban német E-Boat, melyben elsőként próbálták ki a delta elrendezésű motort tengeren, 1952-ben Kép [2]-ből |
A háromszög formában elrendezett hengerekben egymással szemben dolgozó, ellendugattyúk járnak. Az ilyen motor előnye, hogy ahelyett, hogy egy hengerben csak egy dugattyú mozogna, és a hengert masszív és nehéz hengerfej zárná le, az ellendugattyús hengerben a robbanás két, egymással szemben mozgó dugattyúra hat. Az ilyen motornak jobb a súly/teljesítmény aránya, a Deltic mozdony motorjának 6,2 font/LE (3,8 kg/kW). Emellett tökéletes a mozgó alkatrészek kiegyensúlyozottsága.  Egy 18 hengeres Deltic elrendezésű tengeri motor Kép [2]-ből |
| A
Deltic mozdony születése Az English Electric (EE) gyár Traction Division-je (vontatási részlege) a British Railways (BR) fő mozdonyszállítója volt, és a cég elnöke úgy látta, hogy a delta elrendezésű motor kiváló lenne mozdonyban is. Az ilyen motor fő előnye a nagy teljesítmény mellett a kis súlya volt. Az akkoriban használt mozdonyok nagyon terhelték a pályát, ezért, bár a mozdonyok teljesítménye két villamos hajtómotort tudott ellátni energiával, a forgóvázba be kellett iktatni egy futótengelyt, hogy csökkentsék az egy tengelyre jutó súlyt. A (dupla) Delta motoros mozdony tengelyterhelése kicsi volt, a forgóvázban a harmadik tengely hajtómotorját is el tudta látni villannyal. 1951-ben az EE olyan mozdony tervezésébe fogott, ami a Delta motort alkalmazta. A tervezés megkezdésekor a British Transport Commission, a brit szállítási bizottság kikötötte, hogy ha a mozdonyt az East Coast Main Line-on, a London - Edinburgh, keleti parti fővonalon akarják járatni, meg kell felelnie az L1 mozdony-, és a C1 kocsi szerkesztési szelvény méreteinek. Egyéb követelményeket is előírtak, mint a "holt ember kapcsoló" biztonsági berendezés, 4 karakteres vonatszám kijelző, a BR szabványú fékrendszer és a tűzoltó rendszer a mozdonyon. Ezek mellett a tervezéskor másban is alkalmazkodtak a BR-nél szokásos formákhoz és méretekhez, például az ütközők kinyúlását 10 1/2 hüvelykről 15-re (381 mm-re) növelték. Üzemi működéshez a BR megkövetelte, hogy a fékezőszelepet a mozdonyvezető jobb oldaláról tegyék át a balra, legyen a mozdonyon rezsó, vécé kézmosóval, hideg- és melegvíz és megnövelt fülkefűtés. |
A motor kis mérete lehetővé tette, hogy kettőt használva megkétszerezzék a mozdony teljesítményét. Mivel a BR nem támogatta, az EE saját költségén épített egy mozdonytestet és beleszerelt két delta elrendezésű motort. Így a vontató 3.300 LE-s (2.462 kW-os) lett, szemben az addig szokásos 2.000 LE mozdonyteljesítménnyel. A több éves tesztelés alatt a mozdony rendkívül üzembiztosnak minősült. 1958 elején az EE új, 4 pólusú vontatómotort tervezett, mely a korábbi, 6 pólusút váltotta fel. Az 538A könnyebb hozzáférést biztosított a motor keféihez és kommutátorához, és kisebb méretével lehetővé tette, hogy csökkenhessen a forgóváz merev tengely távolsága. A főgenerátort a dízelmotor nem hajtotta közvetlenül, 1.500 fordulat/perccel, hanem lassító áttételen át csak 1.125 fordulattal. Helytakarékosság céljából négy kisebb vontatómotor-szellőző ventilátor egységet terveztek, ezek a főgenerátort is hűtötték, később a gyártásban ezek számát kettőre csökkentették. Az üzemi mérések megmutatták, hogy a Deltic mozdony sosem tudta áramoltatni azt a levegő mennyiséget, amit terveztek, de ez nem okozott gondot, mert a mozdony sosem, vagy nagyon-nagyon ritkán dolgozott teljes teljesítményen, amikor a teljes levegő mennyiség szükséges lett volna. |
| A
mozdonyszekrény A korábbi mozdonyoktól eltérő belső szerkezetű mozdony külsejében is különleges formát kívánt. A British Railways-zel a formáról kis háborúság támadt. Az 1955-ben született Modernisation Plan (modernizációs terv, vagy inkább projekt) új megjelenést tervezett a brit vasútnak, mozdonyok, kocsik formájában, épületekben és más létesítményekben, de még az étkező kocsiban az evőeszközök formájában is. A British Transport Commission által létrehozott Design Panel felismerte, hogy ebben a munkában erősen támaszkodniuk kell professzionális formatervezőkre. A Wilkes & Ashmore volt az egyik megbízott cég a Deltic formatervezésére.  Ted Wilkes első terve Kép [2]-ből A három részes szélvédőt és az előreugró, szögletes orr formát módosították. |
 A következő terv Kép [2]-ből A közben alakuló belső berendezés módosította a mozdonyszekrény tervét. |
Aztán
a prototípus végleges formája más lett. Az amerikaias homloklámpával a mozdony újszerűségét akarták hangsúlyozni John Jennison felvétele [2]-ből |
A gyártott mozdonyokról
lemaradt az a homloklámpa. A végleges orr-forma Kép [2]-ből |
 Az English Electric reklámkiadványának címlapja [2]-ből Figyelemre méltó, hogy említi a gyors tehervonati szolgálatot. Ez "egységmozdony" kialakításra utal, ami gőzmozdonyoknál csak erős kompromisszumokkal volt lehetséges. |
A prototípus mozdony színe A Deltic prototípusának színe ma a yorki National Railway Museumban kiállított mozdonyon látható.  A múzeum Great Hall-jában (nagycsarnokában) a fordítón a British Railways Deltic mozdony 1955-ben készült prototípusa Kép a National Railway Museum kiadványából |
| A Deltic mozdony színezése hosszú és bonyolult levelezés során alakult ki a British Transport Commission, a British Railways és a prototípus gyártó, az English Electric között. A végső javaslatban a mozdonyszekrényre és a hajtóanyag tartályra a standard locomotive green, az alsó sávra BS 5-063 kódú világoszöld színt javasoltak. A BR-től a színterv jóváhagyója azt a világoszöldet túl világosnak találta, és a Sherwood Green nevű színt javasolta. Olyan lett, a modellemen ez a szín látszik. |  |
A prototípus mozdony egy valóságos helyszínen B. Stebbings felvétele [2]-ből A Deltic Carlisle Kingmoorban pihen 1956. szeptember 16-án |
 |
| A
Deltic illeszkedése a brit vasúti rendszerbe A brit vasutak korán kezdtek dízelmozdonyokat alkalmazni. A 30-as években dízel tolatómozdonyok jelentek meg az állomásokon, de 1948-ban, a brit vasutak állami kézbe vételekor (nationalization) a London, Midland and Scottish Railways 40 dízelmozdonyt használt. Az 50-es évekre már vagy 100 hasonló dízelmozdony járt a hálózaton. Az EE remélte, hogy ha a Deltic mozdony súly/teljesítmény aránya jó lesz, szerepet kaphat az export piacon, amit akkor az amerikai General Motors (részlege, az Electro-Motive Division, EMD) uralt az 567 típusú, kétütemű, könnyű és megbízható motoros, közepes sebességű mozdonyaival. A brit gyártónak nagy hátránya volt, hogy nem volt otthoni piaca, és hogy a Deltic előtti mozdonyok túl nehezek voltak. A Deltic motorjának kis súlya reményt keltő volt, de a vasutak látni akarták, hogy tényleg megfelelő-e a vasúti üzemben. Ezért az EE úgy |
döntött, hogy saját költségén és kockázatára prototípus mozdonyt készít. Az első mozdony a próbák alatt sok változtatáson esett át, míg kialakult a letisztult Deltic terv. A mozdony, eltekintve a Delta motortól, mechanikailag nem volt szokatlan elrendezésű. A főkeretet besüllyesztették a forgóvázak közé, hogy a mozdonyszekrényben elegendő belmagasságot érhessenek el. A "Világ legnagyobb teljesítményű dízelmozdonya" bejelentése 1955-ben, amint azt az EE remélte, nagy hatást gyakorolt a British Railways-re. A mozdony gőzös vonalakon járt, és sokat segített a háborús idők vasútja elhanyagoltságának a felszámolásában. A dízel hajtáson és a szokatlan formán kívül az amerikai stílusú homloklámpa is fokozta az újszerűség hatását. |
 |
|||
| A Deltic
mozdony méretei Rajz [2]-ből Teljesítményéhez képest meglepően kis méretű a mozdony. |
|||
A
mozdony elrendezése |
|||
| 1. Generátor sönt
ellenállások 2. Ellenállások, fő- és segédüzemi generátorokhoz, szellőzőmotorokhoz, stb. 3. Elektropneumatikus fékezőszelep 4. Feszültségszabályzó 5. Levegő működtetésű feszültség szabályzó 6. Főgenerátor terhelés szabályzó 7. Fülkefűtés és rezsó 8. Akkumulátor töltő aljzat 9. Világítás aljzat 10. Világítás transzformátor (műhelyi táplálásnál) 11. Fülkefűtés 12. Főlégtartály 13. Vontatómotorok szellőzője 14. Kipufogó |
15, Vezetőfülke ülés 16. Szolgálati idő rögzítő 17. Vezérlő szekrény 18. Vontatómotor sönt ellenállások 19. Grafikus menetíró 20. Kerékkopás kompenzáló 21. Megtett út rögzítő 22. Mozdonyvezetői vákuumfék fékkar 23. Fékberendezés 24. Kontroller 25. Segédüzemi generátor 26. Delta dízelmotor 27. Hajtóanyag szivattyú 28. Akkumulátor 29. Vonatfűtő kazán 30. Légsűrítő |
31. Főgenerátor(ok) 32. Hűtők 33. Motor hangtompító 34. Akkumulátor leválasztó kapcsoló 35. Vontatómotorok 36. Sebességmérés generátor 37, Víztartály 38. Hajtóanyag tartály 39. Vizsgáló lámpa aljzat (mindkét oldalon) 40. Előkenés nyomógomb 41. Alacsony kenőolaj nyomásszint kapcsoló 42. Alacsony hűtővíz nyomás szint kapcsoló 43. Mozdonyleállító nyomógomb 44. Mozdonyindító nyomógomb 45. Légszelep 46. Vízvétel működtető kapcsoló |
| A Deltic
mozdony műszaki adatai Dízelmotorok Összteljesítmény Legnagyobb vonóerő Folyamatos vonóerő Legnagyobb szolgálati sebesség Szolgálati súly Sínkorona fölötti legnagyobb magasság Szélesség Hossz ütközők között Forgóváz merev tengelytávolság Forgóváz csapok közötti távolság Legnagyobb tengelyterhelés Főgenerátor Segédüzemi generátorok Vontatómotorok Hajtóanyag kapacitás Vonatfűtő kazán gőztermelő képessége Vonatfűtő kazán víztartály kapacitás Fékek |
Két, 18 hengeres, kétütemű Napier Deltic motor 3.300 LE 60.000 lb (font) (27.000 kp) 29.000 lb (13.050 kp) 35 mph (56 km/h)-nál 90 mph (145 km/h) 106 tons (104 tonna) 12 láb 10 1/2 hüvelyk (3.927 mm) 8 láb 9 1/2 hüvelyk (2.700 mm) 66 láb (2.010 mm) 4.370 mm 13.4105 mm 18 tonna kettő, 1.100 kW, 1.500 ford./percnél Kettő, 45 kW 2.250 rpm-nél 6 darab 800 gallon (3600 liter) 2.000 font (900 kp) / óra 600 gallon (2.730 l) Légfék a mozdonyon, átmenő, automata vákuumfék a vonaton |
| A mozdony
felépítése A gyors személy- és tehervonatok vontatására tervezett, kis súlyú mozdonyban két Delta elrendezésű dízelmotor van, mindkettő saját fő- és segédüzemi generátorral, hűtőrendszerrel, hangtompítóval, stb. A motorok levegős rendszerrel külön-külön szabályozhatók, a leadott teljesítményük automatikusan beáll a terheléshez és a beállított sebességhez. Az egyik motor leállása esetén egy átkapcsoló váltóval mind a hat villamos vontatómotor táplálása a másik dízelmotor generátorára kapcsolható. Így a mozdony vonóereje nem csökken, csak a sebessége. A két dízelmotor mellett a mozdonyszekrényben középen van az automatikus, olajfűtésű vonatfűtő kazán. A fűtőolajat a motorokkal közös üzemanyag tartályból kapja. Középen van az akkumulátor telep, mely a mozdony motorjainak az indítását is szolgálja. A két orr-rész, a motor-generátor szekció és a vonatfűtő kazán fölött leemelhető tető van. A motorok fölött helyezkednek el a hűtővíz- és a kenőolaj hűtők. A hűtőket fújó ventilátorok mechanikus hajtásúak, a saját dízelmotorjukról. A fűtőkazán fölötti tetőrészen áramlik be a levegő a dízelmotorokhoz és a kazánhoz. |
A főkeret, a felépítmény keret, a vezetőfülke és a két orr-rész egy egységet képez. A főkeretben négy hossztartó és sok kereszttartó van. A főkereten a forgóvázak fölött olajzáróan hegesztett tepsi található, ez akadályozza meg, hogy olaj folyjon a hajtómotorokra és a kábelekre. A mozdonyszekrény hengerelt acélból készült. A vezetőfülkének mindkét oldalra vannak ajtajai, a motortér felé pedig tolóajtók nyílnak. Az üzemanyagot négy, a fűtőkazánhoz a vizet két tartály tárolja. A mozdony mindkét oldalán van víztöltő csatlakozás. A gördülőcsapágyas forgóvázakban 3-3 vontatómotor található. A forgóváz közepén lévő csap nem hordoz mozdonysúlyt, a vontatási és a fékerőket adja át a mozdonyszekrénynek. |
| A
Delta motor A Deltic mozdony motorja kétütemű, ellendugattyús, vízhűtéses, nyomás-gyújtásos (dízel-elvű) motor. Egy-egy motor három, egyenként 6 hengeres egységből áll. Az ellendugattyús elrendezés miatt a motor szinte tökéletesen ki van egyensúlyozva, nem ad át rezgést a főkeretnek és a mozdonyszekrénynek. A kipufogó- és a szívószelepek hajtótengelyei között 20° fáziseltolás van, ami a hengerekben tökéletes átöblítést eredményez. A dugattyúk két részből állnak, ezeket rugós közdarab fogja össze. A dugattyúrúd a belső, acél részhez csatlakozik, a külső, alumínium rész hornyaiban vannak a dugattyúgyűrűk. A kenőolajat a szivattyú az olajhűtőn át keringeti. A dugattyúk legnagyobb sebessége 1,813 láb/min (553 m/min), a kipufogó gázok legnagyobb hőmérséklete 330° C. |
A villamos
berendezés A hat vontatómotor három párhuzamosan kapcsolt, egyenként két sorbakapcsolt egységbe van kötve. Indításkor a vezetőasztalon lévő nyomógomb megnyomásakor az akkumulátor a főgenerátorra kapcsolódik, az pedig motorként megforgatja a dízelmotort. A motortérben a két dízelmotornak saját vészleállító nyomógombja van. Generátor túlterhelés a hajtás megszüntetését okozza, először a főgenerátor gerjesztő köre nyit, aztán a védőáramkör a vontatómotorokat kapcsolja le a generátorról. Lekapcsolást vált ki a kis kenőolaj nyomás, a kevés vízhűtés és a kis légnyomás a fékrendszerben. A vezetőasztalon jelzőlámpa jelzi valamelyik főmotor, vagy a szellőzőmotor megállását. A segédüzemi generátor tölti az akkumulátort, táplálja a segédüzemi rendszereket és a főgenerátor gerjesztését. |
| A mozdony
tesztelése A vizsgálat módszere Mind két dízelmotoros hajtásnál, mind csak egy motorral vizsgálták a mozdony teljesítményét. Két motorral a szabályzónak mind a nyolc fokozatában vizsgálták a mozdony viselkedését, a fokozatokhoz a dízelmotorok 700, 800, 900, 1.050, 1.200, 1.300, 1.400 és 1.500 percenkénti fordulatszámmal forogtak. Megmérték a mozdony sebességét gépmenetben. A menetek első 15-20 percében a mozdony bemelegedett. Futás közben a Mobile Test Unit (mozgó vizsgálati egység) mérte a mozdony sebességét. A gépmeneti vizsgálatok után a mozdonyt terheléssel, vontatási mérőkocsi beiktatásával végezték. Megfigyelések 1 A mozdony mért teljesítménye az elvárt, a tervezési érték közelében volt. 2. A legnagyobb, vonóhorgi vontató erőt, 45.500 fontot (20.475 kp) a mozdony két percig, kerékpördülés nélkül teljesítette, ez 19%-os tapadást jelent. |
3. A legnagyobb teljesítménynél a motorok 3.250 LE-t adtak le, ez vontatási teljesítményben 2.650 LE-t jelent, 40 mph (64 km/h) sebességnél. 70 mph (113 km/h) sebességnél a mozdony 2.410 LE-t adott le. ... 7. A mozdony kivételesen simán futott, nem rázkódott. A vizsgálatok során nagyon kevés karbantartást igényelt. A mozdony üresjáratban hangosabb a szokottnál, ez állomási várakozásnál zavaró lehet. 8. A mozdony nagyon megbízható. 5.000 mérföld futás közben sem mechanikai, sem villamos hibája nem volt. 9. Hideg motorral indulva vagy kis terhelésnél a mozdony jól látható kék füstöt bocsát ki, de ez megszokott kétütemű motoroknál. |
| A mozdony
fékrendszere és vizsgálata A mozdonyt Westinghouse légfék rendszerrel szerelték fel. Fékezni a levegős rendszerrel (ez csak a mozdony fékrendszerére hat), vagy a mozdonyvezető vákuumos légfék szelepével (ez a vonatfék) lehet. A mozdonyvezetői fékező szelepe mind a mozdonyt, mind a vonatot is fékezi. Két fékvizsgálat sorozatot csináltak, 10 kocsis (355 tonnás) és 15 kocsis (513 tonnás) vonattal, a londoni King's Cross pályaudvar és Grantham között. A próbák előtt a kocsik alapos vizsgálaton estek át, a fékrendszerük jó állapotban volt. A vonatban a mozdony mögött a dynamometer kocsi volt. A vészfékezést állandó sebességről indították, lezártak (megszüntették a vontatást). A mért értékek: a sebesség alakulása, a vákuum értéke a vonat elején és a vonat végén, a vonó- és a fékezőerő a mozdony és az első kocsi között, a fékút, és a megállásig eltelt idő. |
A
hajtóanyag fogyasztás mérése A fogyasztást átlagosan 60-70 mph (97-113 km/h) közötti sebességnél, más-más vonathossznál mérték. A fogyasztás 11 kocsis vonatnál 1,25 gallon/mérföld (3,6 l/km), 15 kocsis vonatnál 1,45 gallon/mérföld (4,1 l/km) volt. A fogyasztást szép, száraz időjárás mérték. Figyelembe vették, hogy nedves, párás időjárás mellett a fogyasztás számottevően nagyobb lehet. |
| Vontatási
teszt nehéz ércvonattal A vonat 50 tele, 16 tonna érccel töltött kocsiból állt. A teljes vonatsúly 1146 tonna volt. Minden kocsi fékezett volt. A vonat Doncaster Mineral vágányáról indult és Ferme Parkba ment. A mozdonynak nem okozott gondot a menetrend betartása. Egyes szakaszokon alacsonyabb szabályzó állással vontatott. Két vagont kisoroztak, Ferme Parkban pedig hármat, túlmelegedett csapágy miatt. A próbafutás eredménye az volt, hogy 50 mph (80 km/h) átlagos, és 60 mph (96 km/h) legnagyobb sebesség túl nagy a hagyományos olajjal megkent, csúszócsapágyas kocsiknak. A mozdonyvezető egyszer fékezett, hogy lassítsa a vonatot, de túl nagyot húzott a fékezőszelepen, és a vákuum gyorsabban eltűnt a fővezetékből, mint várta, és a vonat megállt. Az eset tanulsága, hogy ilyen vonatra a tehervonati vákuumfék kezelésében gyakorlottabb mozdonyvezetőt kell vezényelni. |
A
próbafutások és vizsgálatok eredménye A vizsgálatok eredményének száraz, műszaki tartalmú jegyzókönyvei után a Trains Illustrated szakfolyóirat azt írta: "A mozdony reményt kelt, hogy teljesítményével és sebességével átveheti a szolgálatot a keleti parti fővonalon." A sikeres próbafutások, és az Edge Hill - Preston közötti szerelvénymenetek után a mozdony expresszvonati forgalomban kezdett járni. Október 29-e és november 21-e között a Liverpool-Euston, Merseyside Express-t vitte, vissza pedig a Shamrock-ot hozta. |
 |
A Deltic
gyorsvonattal Euston állomás impozáns tetőzete
alatt, 1958 végén Kép [2]-ből |
| Az
English Electric (EE), a Deltic mozdony tervezője és a
prototípus gyártója a mozdonyt hatkocsis
különvonat elé akasztotta, és a British
Railways csúcs vezetőivel töltött vonatot
Euston pályaudvarról a Vulcan Foundry gyárba
vitte. Ezzel az EE átadta a
Type 1 D8000-es, a prototípus mozdonyt a gyártó
cégnek. Indulhatott a sorozatgyártás. |
|||
| 2. rész: A Deltic mozdony
gyártása, szolgálatba állása
és életpályája |
|||
| |