Parowóz jest typem lokomotywy , jest to maszyna do jazdy kolei, napędzany przez silnik parowy . Ten typ silnika cieplnego jest najczęściej używany, od narodzin kolei do lat 50. XX wieku . To jest nadal używany bardzo lokalnie w niektórych krajach w XXI -go wieku , szczególnie dla pociągów turystycznych lub w górnictwie, ponieważ paliwo jest dostępne lokalnie przy niskich kosztach.
Obecnie jednak większość pociągów jest ciągniętych przez lokomotywy elektryczne lub cieplne (Diesel) lub składa się z samobieżnych zespołów trakcyjnych lub wagonów , czasem niepodzielnych, integrujących motoryzację rozmieszczoną pod pojazdami i/lub wewnątrz pojazdów.
To właśnie w Wielkiej Brytanii na początku XIX -go wieku , rozpoczyna się historia kolei , gdzie pierwszy parowóz został zbudowany przez Richarda Trevithicka w 1804 roku .
Inauguracja trakcji parowej 12 sierpnia 1812 r., na Middleton Railways , Yorkshire . Są Cog Railway lokomotywy , holowniki węglowych wagonów . Lokomotywy budują Matthew Murray i John Blenkinsop .
27 września 1825 r.oddano do użytku kolej Stockton i Darlington , pierwszą linię otwartą dla przewozów pasażerskich. Lokomotywa to ta zaprojektowana przez George'a Stephensona .
W 1827 roku francuski inżynier Marc Seguin udoskonalił kocioł rurowy, co niemal zwiększyło moc maszyn.
Chociaż trakcja elektryczna była badana już w latach 80-tych XIX wieku , a wykorzystywana już w latach 1900-tych , to w rzeczywistości to właśnie trakcja spalinowa prowadzi do zaniku trakcji parowej, gdzie elektryfikacja wydaje się nieopłacalna lub niepożądana strategicznie.
Okres powojenny to schyłek trakcji parowej, który w większości krajów został zakończony do końca lat siedemdziesiątych . Odbywa się to poprzez dostawę nowych lokomotyw spalinowych ( epoka przemian w Ameryce Północnej) lub program elektryfikacji linii (w Europie). W tym okresie w Europie budowano lokomotywy parowe, próbując wykorzystywać nowe technologie ( na przykład turbiny gazowe ) lub nowe konfiguracje maszyn ( programy André Chapelon we Francji). Pozostają bez potomków. Ostatni parowóz zbudowano we Francji w 1953 roku.
Niektóre kraje, szczególnie dobrze obdarzone zasobów naturalnych węgla lub torfu , nadal korzystać z trakcji parowej główną drogę, aż do końca XX -go wieku , Niemiecka Republika Demokratyczna The South Africa The Chiny i Indie .
SNCF wstrzymał operacje parowe dla obsługi pasażerów w 1972 roku 29 marcaW 1974 roku 141 R 420 dostarczył ostatni konwój towarowy we Francji między stacją Béning a stacją Sarreguemines .
Lokomotywy parowe również odnoszą pewne sukcesy na liniach wysokogórskich, ponieważ trakcji parowej sprzyja spadek ciśnienia atmosferycznego z powodu wysokości obniżającej temperaturę wrzenia wody. Pozwala to na oszczędność paliwa i lepszą wydajność.
Lokomotywa składa się z trzech głównych części lub zestawów:
Do wody i paliwa rezerwy niezbędne do produkcji pary może być umieszczony na maszynie, ale często są one ładowane w przetargu zamontowanym do lokomotywy.
Paliwem jest często węgiel , ale może to być również olej opałowy , drewno lub inne paliwa.
Lokomotywa wsparta jest na szynach i inżynierowie przez długi czas myśleli, że tylko ciężar ( masa klejona ) jest źródłem przyczepności umożliwiającej progresję pojazdu. Do jazdy osie są specjalnie ładowane i sąsiednie koła o tej samej średnicy są połączone za pomocą korbowodów , aby je jak wiele kół napędowych . Liczba obrotów kół napędowych na sekundę narzuca mechanizmowi rozprowadzającemu prędkość posuwisto-zwrotną, która jest ograniczona jedynie średnicą tych kół. Zwykle osiąga 2 metry lub więcej dla szybkich maszyn i jest to jeden z powodów, dla których koła są poza ramą.
Biorąc pod uwagę długość wymaganą dla cylindrycznego korpusu kotła , Koła nośne są często umieszczone z przodu i / lub z tyłu, w postaci Bissela lub wózka .
Samo podwozie na ogół składa się z dwóch podłużnic wykonanych z bardzo grubej blachy ciętej, połączonych poprzeczkami i przekładkami, wykonanymi z blachy lub formowanych skrzynek, których sztywność zapewnia dobre trzymanie maszyny na torze.
Te cylindry są przymocowane do rozporek, zazwyczaj na zewnątrz, a czasami, w zależności od rodzaju lokomotywy pomiędzy podłużnicami. Kocioł spoczywa na wspornikach rozmieszczonych na całej ramie, mocowany zasadniczo z przodu, z boku komory wędzarniczej, aby mógł swobodnie rozszerzać się z tyłu, z boku kominka.
Załoga lotnicza znajduje się nie w kabinie, ale w schronie. Sprzęt napędowy jest zainstalowany z przodu, składający się z duplikatu tylnej ściany kominka.
Kocioł składa się z tylnej części, cylindrycznego korpusu i komory wędzarniczej.
Tylna część kotła składa się z paleniska i paleniska, połączonych przekładkami.
Cylindryczny korpus zawiera płomienice.
Paliwa - węgiel, drewno lub ropa naftowa - karmi ogień przez drzwi paleniska, gdzie spala się na ruszcie (na paliwo stałe). Karmienie półautomatyczne może wykonać palacz . Popiół i klinkier gromadzą się niżej w popielniczce. Niezbędne do spalania powietrze dostaje się przez zawory umieszczone na poziomie rusztu: rejestry. Sklepienie kominka wymusza obieg gorących gazów w całym kominku i ogranicza wnikanie iskier do rur. Gazy powstałe w wyniku spalania przechodzą przez płomieniówki, gdzie przekazują swoje ciepło wodzie w kotle i docierają do komory wędzarniczej, w której osłona strupa zatrzymuje rozżarzony popiół, zanim zostaną wydalone przez komin za pomocą wylotu z cylindra. Szczyt paleniska (niebo paleniska), doprowadzony do wysokiej temperatury, przykrywa część kotła, do której zawsze należy w tym miejscu zaopatrywać się w wodę, w przeciwnym razie bezpieczniki topią się i mieszanina pary z wodą wytrąca się w kominek, aby go wyłączyć.
Para utworzona przez wodę z kotła skoncentrowana jest w kopule parowej, przechodzi przez regulator , obsługiwany z kabiny maszynisty za pomocą dźwigni i dyszla, by ostatecznie dotrzeć do przegrzewacza , który składa się z grup cienkie rurki, włożone do płomieniówek. Para osiąga wtedy temperaturę około 350 °C i jako siła napędowa dociera do cylindrów (7), gdzie wprowadzana przez szpulę popycha tłoki naprzemiennie do przodu i do tyłu.
W czasie II wojny światowej , z powodu braku węgla, ale także surowców do silników elektrycznych, Szwajcaria wyposażyła część swoich parowozów w urządzenia manewrowe, aby woda była podgrzewana przez oporniki elektryczne .
Wlot i wylot pary po obu stronach cylindra regulowany jest szpulą rozprowadzającą (6). Tłok połączony jest z kolbą, która za pomocą drążka napędowego zamienia ruch do przodu i do tyłu na ruch okrężny. Ruch ten przenoszony jest na wszystkie koła napędowe dzięki drążkom sprzęgającym. Regulacja zaworu sterującego na bieg wsteczny odbywa się za pomocą pokrętła zmiany biegów (8), które znajduje się w kabinie kierowcy.
Praca dystrybucyjna (przykład rozkładu Walschaertsa ): to przez suwak (6) para jest wpuszczana do cylindra (7) i działa naprzemiennie na każdą stronę tłoka . Tłoczysko uruchamia korbowód sprzężony z przekładnią kół napędowych za pośrednictwem przegubu (5). Połączone koła stają się wszystkie napędowe.
Za pomocą przeciwkorby (2) zaklinowanej pod kątem 90 ° do korby napędowej, korbowód wprawia w drgania suwak rozdzielający (1), w którym ślizga się drążek sterujący szpuli (3). Ruch tego korbowodu (3), sprzężonego z dźwignią przesuwania (4) na suwaku, umożliwia regulację przesunięcia między ruchami suwaka i tłoka. Dzięki temu możliwa jest regulacja szybkości ssania silnika, a także zmiana kierunku.
Po każdej stronie lokomotywy korby napędowe i rozrząd nie są w pozycji symetrycznej, ale są przesunięte o około 90 °, aby zapobiec jednoczesnemu ustawieniu obu silników w pozycji końcowej, uniemożliwiając rozruch.
Jednym z mankamentów parowozu jest konieczność długiego czasu przygotowania przed uruchomieniem, a także ciągła konserwacja po stosunkowo krótkim okresie eksploatacji.
Wszystkie te operacje przeprowadzane są w zajezdni .
Zespół kierujący składa się z kierowcy i mechanika . Pierwszy odpowiada za produkcję pary, zaopatrzenie paleniska i zaopatrzenie w wodę; drugi odpowiada za prowadzenie samej maszyny, monitorowanie toru i sygnałów oraz „utrzymywanie czasu”. Ekipa stała w „schronie”, przodem do „frontu sklepowego” utworzonego przez tylną ścianę kominka, niejako deskę rozdzielczą maszyny. W niektórych maszynach platforma do prowadzenia może być oddzielona od platformy kierowcy (jak w Camelback (in) ), aby zapewnić kierowcy widoczność.
Do czasu pojawienia się nieoznakowanych maszyn (takich jak 141 R ), zespół pozostaje połączony ze swoją maszyną przez pewien okres między rewizjami.
Światowy rekord prędkości dla pociągu ciągniętego przez lokomotywę parową utrzymuje lokomotywa rodziny Pacific A4 z LNER w Wielkiej Brytanii : Mallard ciągnąca sześć wagonów i wagon dynamometryczny z prędkością 203 km/h na lekko opadającym torze ze Stoke Bank,3 lipca 1938 r. Ponieważ inne lokomotywy (niemieckie, amerykańskie czy belgijskie) tylko zbliżyły się do tego rekordu, uważa się, że stanowi on granicę dla pociągu ciągniętego przez parę.
W porządku alfabetycznym
Wśród znanych modeli:
Japonia, 1897 , amerykańska lokomotywa 220 .
Republika Południowej Afryki, 1953 , lokomotywa typu Northern 242.
NRD, 1955 , lokomotywa typu DR Seria 23.10 .
Szczegóły kół lokomotywy parowej.
Przód lokomotywy Sierra 3.
Radzieckie lokomotywy parowe.
Dzieło muzyczne Arthura Honeggera zatytułowane Pacific 231 ilustruje film, którego główną gwiazdą jest Pacific 231 E 24 Chapelon. Ten krótki film (10 minut) Jeana Mitry'ego zdobył nagrodę za najlepszy montaż na Festiwalu Filmowym w Cannes w 1949 roku. Adaptacją filmu są Jean Mitry i Marc Ducouret, zdjęcia André Périé (oficjalny filmowiec SNCF), André Tadié, Jean Jarret i dźwięk, Georges Leblond. Maszynę prowadzi załoga Gilbert Parrage / Jean Grangier. Trasa przebiega na linii Paryż-Lille.
Lokomotywa parowa jest jednym z kluczowych elementów w fabule powieści Emila Zoli The Human Beast . Do historii kina przeszła pierwsza sekwencja filmu Jeana Renoira , Bestia ludzka , w całości poświęcona pracy kierowcy i mechanika.
Piosenka Le Petit Train , w szczególności zinterpretowana przez André Claveau , jest emblematyczną piosenką przywołującą zniknięcie parowozów.
Parowóz był nawet używany jako mebel w angielskiej heraldyce . Dwa angielskie miasta ( Swindon i Darlington ) mają w swoim herbie lokomotywę parową, ponieważ w przeszłości oba były ważnymi ośrodkami produkcji parowozów.
W japońskiej serii telewizyjnej Super Sentai występują potwory inspirowane lokomotywami parowymi: