Дизелизация - Dieselisation

Дизелизация или дизелизация это преобразование в дизельное топливо в транспортных средствах, в отличие от бензин или Паровые двигатели, особенно в отношении замены паровозы от тепловозы с 1930-х по 1960-е гг.

Дорожный транспорт

Европа

Что касается автомобильного транспорта, дизельное топливо приобрело популярность сначала у коммерческих перевозчиков в конце 20-го века, а затем среди пользователей легковых автомобилей, особенно с 1970-х годов, когда дизельные двигатели стали более совершенными и более доступными для легковых автомобилей. К тому времени дизель уже давно стал популярным выбором среди операторов такси и сельскохозяйственных пользователей.

В Европе в целом Пежо и Мерседес Бенц в частности, заработал репутацию дизельных двигателей для легковых автомобилей, в то время как ВМ Мотори разработал несколько важных двигателей для полноприводный автомобиль транспортных средств.[нужна цитата ]

В Лондоне знаменитый "Карета Хакни "Такси издавна оснащалось дизельным двигателем. Высокая надежность, легкость вождения и отличная топливная экономичность такого двигателя позволяют такси перевозить много людей по более низкой цене, чем в противном случае могли бы быть понесены при использовании обычных бензиновых двигателей. .

Соединенные Штаты

Легкие дизельные двигатели, подходящие для дорожных транспортных средств, были представлены в конце 1930-х годов. Вскоре они использовались в автобусах, тяжелых грузовиках, тракторах и строительной технике. Послевоенная эпоха ознаменовалась быстрой заменой бензина на дизельное топливо для тяжелых грузовиков и автобусов, двигатели которых в основном поставлялись Cummins и Детройт Дизель, а некоторые - Buda Engine Co. (позже разделение Аллис-Чалмерс ). Рост цен на бензин в 1970-х годах вызвал интерес к дизельному топливу для легковых автомобилей, хотя вскоре его популярность среди частных автомобилей, кроме пикапов, снизилась.

Водный транспорт

В двухтактный судовой дизельный двигатель был представлен в 1922 году и используется по сей день. Это самый эффективный тягач с моделями мощностью более 100 000 лошадиных сил и двигателем. тепловая эффективность 50%.[1] Доля пароходов на рынке достигла пика примерно в 1925 году (осталось несколько парусных судов), а к началу 1950-х годов дизельные корабли занимали более 50% рынка.[2]

Рельсовый транспорт

На железнодорожном транспорте дизелизация означает замену паровоз или электровоз с тепловоз (обычно дизель-электрический локомотив), процесс, который начался в 1930-х годах и в настоящее время практически завершен во всем мире.

Преимущества дизеля на железнодорожном транспорте

Взвешивая стоимость и инерцию против замены крупных инвестиций железных дорог в существующую паровую энергию, было резкое увеличение гибкости и эффективности за счет дизельного топлива. Дизели могли иметь и имели значительно более высокую начальную цену за единицу мощности; однако их эксплуатационные расходы и расходы на поддержку были намного ниже, а доступность агрегатов между инспекционным ремонтом и остановками технического обслуживания была намного выше. Инфраструктура для поддержки движущихся дизелей намного проще и дешевле из-за их гораздо большего диапазона между остановками заправки и отсутствием остановок на воде. Кроме того, дизели потребляют гораздо меньше топлива и людей на холостом ходу, что часто делают локомотивы. Дизели можно оставлять работающими в течение нескольких дней без присмотра, в то время как паровые двигатели необходимо постоянно обслуживать, если не полностью останавливать. Доведение котла паровой машины до Рабочая Температура часто рассматривается как искусство и наука, требующие большой подготовки и опыта. Дизель намного проще запускать и останавливать. Дизели просто требуют значительно меньше времени и труда для эксплуатации и обслуживания.[нужна цитата ]

Дизели также имели преимущества в гибкости обслуживания. Они более масштабируемы в соответствии с требованиями к мощности благодаря системам управления, которые позволяют управлять несколькими устройствами одному оператору. Мощность пара «двойной коллектор» требовала бригады на каждый локомотив. Диапазон эффективной работы дизелей при различных скоростях и марках намного больше, чем у паровозов, которые, как правило, создавались специально для конкретных ситуаций. Высокоскоростной паровоз Hudson годен только для одной ситуации: высокие скорости на ровных участках.

Первоначально тепловозы были менее мощными, чем типичные паровозы. Между концом 1930-х и концом 1950-х годов мощность дизельных локомотивов увеличилась примерно вдвое, хотя самые мощные паровозы из когда-либо построенных все еще превосходил мощность самых мощных тепловозов конца двадцатого века.

Дизелизацию можно осуществить без каких-либо серьезных изменений в железнодорожной инфраструктуре, при этом начальные капитальные затраты будут ниже, чем при электрификации. Однако в ситуациях, когда объем достаточен для амортизации капитальных затрат на электрификацию, большая эффективность и скорость, доступные с электрификацией, являются значительными преимуществами, и электрифицированные системы отдают предпочтение в большей части развитого мира, с наиболее заметными исключениями из Северной Америки и Великобритании. Острова и Австралия.

Хронология по географическому региону

Европа

Относительно короткое расстояние между пунктами назначения и высокие объемы движения в Европе способствовали замене пара электрификации. Большинство линий электрифицированы, за исключением Великобритании, Ирландии и Албании. Некоторые маломощные вторичные линии и коммутационные службы также остаются неэлектрифицированными. Большинство стран использовали дизели как временное решение при послевоенной реконструкции и электрификации. В некоторых странах, в первую очередь в Швейцарии, электрифицирована вся сеть. В самые мощные электровозы в Западной Европе тянуть шведские поезда с рудой.

В Великобритании Великая Западная железная дорога представили дизельные железнодорожные вагоны в 1930-х годах и первый британский магистральный тепловоз был построен Лондон, Мидленд и Шотландская железная дорога в 1947 году, но, в отличие от других стран развитого мира, отказ от пара был отложен в первые послевоенные годы. Задержка была вызвана двумя экономическими соображениями: более низкой начальной стоимостью паровозов для немедленной замены большого количества локомотивов, изношенных во время службы, и прогнозируемым повышением стоимости нефти по сравнению с углем, богатым внутренним ресурсом. Национализация железных дорог произошла в 1948 году; тепловозы были впервые широко представлены после План модернизации 1955 года. Низкая надежность первых тепловозов, использованных в Плане модернизации, привела к тому, что его внедрение было более медленным, в то время как проблемы с локомотивами были решены во второй половине 1950-х годов.[3]

Последний паровоз для Британские железные дороги был построен в 1960 году и назван "Вечерняя звезда "(номер 92220). Паровая тяга была снята с британских железных дорог в 1968 году и в значительной степени заменена дизельной тягой (с электрификацией на меньшинстве линий). Железные дороги Северной Ирландии в 1970 году и полностью заменен дизельным.

Пар продолжался в лондонском метро до 1971 года, так как лондонский транспорт считал пар дешевле, чем дизельные маневры. После 1971 года дизельная гидравлика и аккумуляторная электрика взяли на себя маневровые работы на LU. Steam продолжал работать на многих промышленных железных дорогах Великобритании, в основном с Национальным советом по углю и British Steel Corporation до 1980-х годов.

Ирландия также предпочла дизелизацию электрификации, и с 2015 года железные дороги Ирландии (за исключением электрифицированных Дублинская область Rapid Transit ) остаются полностью дизельными.

Северная Америка

Небольшой первоначальный рынок для дизелей был создан властями штата Нью-Йорк. Закон Кауфмана 1923 г., который запрещал эксплуатацию паровозов в Нью-Йорк и соседние города. Магистральные пассажирские железные дороги уже были электрифицированы или их электрификация планировалась независимо от закона Кауфмана. Электрификация многих грузовых дворов была неэкономичной, и железные дороги превратились в дизельные. Первый Крытый кузов ALCO выключатель введен в эксплуатацию в 1925 г. Центральная железная дорога Нью-Джерси на 138-й улице[4] терминал на набережной в Бронкс.[5] Второй был доставлен в том же году в Железная дорога Балтимора и Огайо дворы на Манхэттене. Оба работали до конца 1950-х годов и сохранились в музеях до сих пор.[6] Преимущества дизель-электрических двигателей с переключателем обеспечили им широкое распространение в течение 1930-х годов.

Дизелизация получила импульс в начале 1930-х годов за счет трех факторов: Дженерал Моторс и это Winton Engine Corporation дочерняя компания по производству дизельных двигателей с значительно улучшенными характеристиками удельной мощности и гибкостью выходной мощности; стремление железных дорог найти более экономичное передвижение для обслуживания пассажиров в разгар Великой депрессии; и конструкторские инновации в железнодорожном оборудовании, которые уменьшили вес, сделав современные дизельные двигатели, которые были маломощными по сегодняшним стандартам, пригодными для обслуживания пассажиров на магистральных маршрутах. В середине 1930-х годов были представлены легкие дизельные двигатели. обтекаемый комплекты поездов, такие как Берлингтон-Рут с Зефиры и Union Pacific с М-1000x «Городские» поезда, которые явились первой атакой дизельного топлива на преобладание пара в магистральных пассажирских перевозках. Во второй половине десятилетия были разработаны и введены в эксплуатацию тепловозы с мощностью, достаточной для полноразмерных пассажирских поездов. регулярное производство. Улучшен Дизельные двигатели GM 1938 года увеличили мощность и надежность. Дизелизация пассажирских перевозок набирала обороты по мере того, как десятилетие подходило к концу, и первая модель магистральных грузовых тепловозов поступило на рынок в 1940 году. Дизелизация была особенно привлекательной для западных железных дорог, для которых потребность в поливе паровозов была проблемой на обширных территориях западных внутренних районов. Железные дороги угольных стран, как правило, неохотно переходили на дизельное топливо, конкурента на одном из их основных рынков сбыта, вплоть до 1940-х годов.

Конкуренция со стороны дизеля подтолкнула развитие технологии паровозов. Высококачественные, быстроходные «лайнеры», выпущенные во второй половине 1930-х годов, стали короли скорости обслуживания пассажиров. Дуплекс и сочлененные паровозы построен в начале 1940-х годов превзошел мощность любого дизельного двигателя, когда-либо построенного, хотя их сила была ограничена газотурбинные электровозы в течение 1950-х гг. Но пределы паровой технологии быстро достигаются. Новые локомотивы были технически сложными и чрезвычайно специализированными. Размер локомотива стал проблемой, поскольку в 1940-х годах паровые двигатели стали настолько большими, что размеры цилиндра и котла раздвинули границы, которые датчик загрузки позволит. Топки стал настолько большим, что запуск паровоза без помощи механических кочегаров превратился в чрезвычайно трудную задачу.[нужна цитата ] Механические кочегарки для подачи угля в локомотивы использовались в 1920-х годах.[7] Паровозо-электровозная энергетика была разработана в 1938 г. General Electric. GE отказалась от проекта в 1943 году после того, как результаты были неудовлетворительными во время испытаний с тремя железными дорогами, однако, Baldwin Locomotive Works построил три паротурбинно-электрических локомотива для пассажирских перевозок в 1948 году. Они были дорогими в эксплуатации и недостаточно надежными для предполагаемой службы, и были списаны в 1950 году. В результате паротурбинно-электрической программы Болдуина в 1954 году был создан еще один локомотив для грузовых перевозок, который тоже не имел успеха в эксплуатации.

Вступление США во Вторую мировую войну прервало дизелизацию. ВМС США получили приоритет дизельных двигателей, ограничив их доступность для железнодорожного транспорта. С сентября 1942 по февраль 1945 года Управление военного производства не разрешало производство пассажирских локомотивов. нефтяной кризис 1942-43 гг. сделал пар, работающий на угле, более привлекательным, особенно у восточного побережья. После пика нефтяного кризиса и когда производство дизельных двигателей в военное время стало набирать обороты, было разрешено увеличение производства грузовых тепловозов. К концу войны отложенная потребность в замене устаревшего и изношенного железнодорожного оборудования была огромной. General Motors подписала частные контракты с крупными железными дорогами, которые заменяли изношенное военное оборудование дизелями. Вместе с контрактами с GM пришли статьи о том, что GM будет обеспечивать обучение, финансирование и техническое обслуживание, чтобы снизить препятствия при переходе с пара на дизельное топливо.

Доля паровозов на рынке упала с 30% в 1945 году до 2% в 1948 году.[8] Падение было наиболее резким в сфере пассажирских перевозок, где модернизация оборудования была необходима из соображений имиджа и стоимости, поскольку железные дороги сталкивались со все более жесткой конкуренцией со стороны самолетов и автомобилей. Норфолк и Вестерн продолжал выступать за пар, эксплуатируя паровые пассажирские локомотивы до 1959 года и приобретая последние построенные американские паровозы, поршневой локомотив, построенный в их собственном цехе в 1953 году, и паротурбинный электровоз, построенный компанией Baldwin Locomotive Works в 1954 г.[9]

Из-за преимуществ тепловозов к середине 1950-х годов железные дороги Северной Америки списали 90% своих паровозов.[10][11][12] Кроме того, в послевоенной Америке несчастливыми соседями стали крупные города и их районы. Людям больше не нравилось терпеть большое количество сажи и дыма, производимые паровыми двигателями, сжигающими уголь. Ранние дизели, хотя и грязные по сегодняшним меркам, значительно улучшили загрязнение воздуха по сравнению с паром.

Паровые двигатели прослужили до конца 1950-х годов на крупных американских железных дорогах и в отдельных случаях до середины 1960-х годов на небольших дорогах общего пользования. Последний парк паровозов в повседневном использовании (то есть не восстановленный парк) был списан в конце 1970-х годов. Сейчас они встречаются только в исторических и экскурсионных ролях, где паровой двигатель снова становится звездой шоу. Списанные паровые двигатели, многие из которых были совсем новыми, когда вышли из употребления, часто находили вторую жизнь в развивающихся странах из-за их дешевой рабочей силы для технического обслуживания и набора экипажей, готовых запасов угля и отсутствия заботы об окружающей среде.[нужна цитата ]

Соединенные Штаты

Этот список представляет собой образец модернизации дизельной тяги некоторых наиболее известных железнодорожных компаний.

Советский Союз - Россия

Основная статья: Электрификация железных дорог в Советском Союзе

Советское руководство в 1920-х и 1930-х годах первоначально рассматривало электрификацию железных дорог как ключевой компонент своей индустриализации, но к Второй мировой войне была электрифицирована лишь небольшая часть их железнодорожных линий. Их проект столкнулся с множеством проблем, включая высокие начальные затраты на электрификацию по сравнению с объемом движения на протяженных железнодорожных линиях, высокую стоимость ресурсов для выработки электроэнергии в раннем Советском Союзе и острую необходимость в реконструкции после Второй мировой войны. Послевоенный Советский Союз приступил к реализации гибридной программы дизелизации / электрификации, при которой электрификация была сосредоточена на более коротких линиях. И дизелизация, и электрификация продвигались медленно, последние паровозы были выведены из эксплуатации в 1975 году. В то время примерно 48% грузового тоннажа перевозилось дизельным топливом, и эта доля будет уменьшаться по мере продолжения электрификации. По состоянию на 1990 год примерно 30% пассажирских перевозок и 37% грузового тоннажа по-прежнему осуществлялось на дизельном топливе. Постсоветская электрификация замедлилась из-за экономического коллапса 1990-х годов. Электрификация завершена на Транссибирская магистраль в 2002 г. и на Кировская железная дорога в Мурманск в 2005 году. С 2003 года менее 15% грузового тоннажа России перевозится на дизельном топливе.

Азия

Япония

Большая часть железнодорожной сети Японии была электрифицирована в послевоенные годы. Несмотря на это, более заброшенные железнодорожные пути, особенно на северном острове Хоккайдо До середины 1970-х годов продолжала использовать излишки паровозов. Это было связано с ограничениями и проблемами, созданными тогда национализированной железнодорожной сетью, Японские национальные железные дороги (JNR). Япония также имеет большие запасы угля как природного ресурса. К 1970 году большинство, если не все паровозы были переведены на грузовые перевозки, и к тому времени, когда произошла полная дизелизация, оставшиеся паровозы использовались для работы на ветке и маневровых работ, а позже были полностью выведены из эксплуатации.[нужна цитата ].

Индия

Дизельные и электрические локомотивы начали постепенно вытеснять пар в 1950-х годах. Последний паровоз широкой колеи (5 футов 6 дюймов), построенный компанией CLW был локомотив класса WG, названный Антим Ситара (Последняя звезда), №10560, построен в июне 1970 года. Последним паровозом метровой колеи был паровоз класса YG 1972 года постройки.[31] Пар был в значительной степени заменен в 1980-х. Последняя плановая паровая операция была 6 декабря 1995 года на широкой колее. Последняя паровая операция на узкой / метровой колее завершилась в 1999 году.[32]

Две линии наследия, Гималайская железная дорога Дарджилинг и Горная железная дорога Нилгири сохранили паровую службу.[нужна цитата ]

Китай

Китай, после экспериментов с тепловозами с 1958 года, начал регулярное производство тепловозов в 1969 году, но продолжал производить паровозы до конца 1980-х годов. В последний основной сервис с Steam закончился в 2005 году. Низкая надежность первой модели DF4 тепловозов, ставших предметом грубых шуток между Китайская железная дорога сотрудников, развертывание замедлилось, и в период с 1969 по 1976 год было произведено всего 108 экземпляров. Более поздние пассажирские и грузовые версии DF4 оказались более надежными, и варианты продолжают производиться до сих пор. Начиная с середины 80-х годов Китай уже не ограничивался дизельным двигателем, но переходил к электрификации; с 2004 г. 18900 км 74 200 км железнодорожной сети Китая были электрифицированы. Планирование для Китая Китайская высокоскоростная железная дорога система началась в 1990-х годах.

Смотрите также

Альтернативные виды топлива

Энергетическая политика и политика

Дизельное топливо

Транспорт

Орфография

использованная литература

  1. ^ Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники. Лондон: Рутледж. ISBN  0-415-14792-1.
  2. ^ Грюблер, Арнульф (1990). Взлет и падение инфраструктуры: динамика развития и технологических изменений на транспорте (PDF). Гейдельберг и Нью-Йорк: Physica-Verlag. п. 87 <Рис. 3.1.5>
  3. ^ "BBC Four, Последние дни Steam".
  4. ^ Соломон, стр. 33.
  5. ^ Соломон, стр. 36.
  6. ^ B&O №1 на Музей транспорта в Святой Луи, CNJ No. 1000 в B&O Railroad Museum в Балтимор - Соломон, с. 36.
  7. ^ Джером, Гарри (1934). Механизация в промышленности, Национальное бюро экономических исследований.
  8. ^ Маркс 1976 г., п. 18.
  9. ^ а б Друри (2015), п. 258.
  10. ^ Ayres, R.U .; Ayres, L.W .; Уорр, Б. (2002). «Эксергия, мощность и работа в экономике США 1900–1998, Центр управления природными ресурсами Инсида, 2002/52 / EPS / CMER» (PDF)<Fig. 11 in Appendix> Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  11. ^ Грюблер, Арнульф (1990). Взлет и падение инфраструктуры: динамика развития и технологических изменений на транспорте (PDF). Гейдельберг и Нью-Йорк: Physica-Verlag. п. 124.
  12. ^ Эйрес, Роберт; Варр, Банджамин. Двигатель экономического роста: как энергия и работа движут материальным благосостоянием (Международный институт прикладного системного анализа). Эдвард Элгар Паблишинг; Репринтное издание (31 октября 2010 г.). п. 105. ISBN  1-84980-435-4.
  13. ^ Друри (2015), п. 57.
  14. ^ http://www.buffalocreekandgauley.com/HISTORY/OrigBCG/ORIGBCG.html
  15. ^ "Информация о железной дороге Чикаго, Берлингтон и Куинси". Историческое общество Берлингтон-Рут. Архивировано из оригинал 8 марта 2014 г.. Получено 15 февраля, 2014.
  16. ^ а б Шефер, Майк (1996). Классические американские железные дороги, Том 1. Издательская компания МБИ. п. 55. ISBN  9780760302392.
  17. ^ МакКейб, К. Кевин (июль 1995 г.). "CRI&P Pacific 938" (PDF). Рельс и проволока. Железнодорожный музей Иллинойса (154): 3.
  18. ^ Шуман, Джон. «Последний из Steam». SteamLocomotive.com. Архивировано из оригинал на 22 февраля 2014 г.
  19. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2012-04-09. Получено 2012-07-30.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  20. ^ Joliet Herald-News, Воскресенье, 5 июня 1949 г.
  21. ^ http://www.ejearchive.com/page_steamroster.html
  22. ^ https://thevblock.blogspot.com/2018/08/1936-baldwin-2-8-2-61291-in-sylvester.html
  23. ^ Друри (2015), п. 219.
  24. ^ Шрамм, Джеффри В. (2010). Вне пара: дизелизация и американская железная дорога, 1920-1960 гг.. Крэнбери, Нью-Джерси: Associated University Press. стр.157 –164. ISBN  978-0-9821313-7-4.
  25. ^ Шрамм, Джеффри В. (2010). Вне пара: дизелизация и американская железная дорога, 1920-1960 гг.. Крэнбери, Нью-Джерси: Associated University Press. стр.164 –177. ISBN  978-0-9821313-7-4.
  26. ^ Пенсильванский железнодорожный класс B6[циркулярная ссылка ]
  27. ^ http://www.readingrailroad.org/profiles/rdg_profile_steam_1251.html
  28. ^ https://tchistory.org/TCHISTORY/Wonders_16.htm
  29. ^ Лой, Салли; Хиллман, Дик; Кейтс, С. Пэт (2004). Южная железная дорога. Образы железной дороги (1-е изд.). Издательство Аркадия. С. 9, 13. ISBN  978-0-7385-1641-7.
  30. ^ Страк, Дон (16 сентября 2013 г.). "Служит всему Западу: история дизелизации Union Pacific, 1934-1982 гг., Часть 1". UtahRails.net. Получено 16 февраля, 2014.
  31. ^ http://www.irfca.org/faq/faq-steam.html
  32. ^ http://www.irfca.org/faq/faq-steam.html#bg

Список используемой литературы

  • Друри, Джордж (2015). Путеводитель по североамериканским паровозам, исправленное издание (2-е изд.). Издательство Калмбах. ISBN  978-1627002592.

внешние ссылки