Lokomotywa parowa

(Przekierowano z Parowóz towarowy)

Lokomotywa parowa (parowóz) – lokomotywa napędzana silnikami parowymi. Para pochodzi z kotła opalanego najczęściej węglem kamiennym.

Parowóz osobowy pruskiej serii P8 (Ok1)

Pierwszą lokomotywę parową zbudował w 1804 roku Richard Trevithick. Za wynalazcę współczesnej lokomotywy parowej uważa się George’a Stephensona. Jego parowóz Rakieta (Rocket) z 1829 r. stał się pierwowzorem wszystkich dalszych konstrukcji.

Ostatnią regularną linię zwykłego ruchu pasażerskiego w Europie obsługiwaną przez lokomotywy parowe zamknięto 31 marca 2014. Było to połączenie WolsztynLeszno w Polsce[1]. Połączenie to zostało reaktywowane 15 maja 2017 r.[2].

KlasyfikacjaEdytuj

 
Parowóz pospieszny Pt47 o układzie osi 2'C'1
 
Parowóz towarowy niemieckiej serii 52 (Ty2) o układzie osi 1'E
 
Parowóz przemysłowy – tendrzak TKp Śląsk, o układzie osi D

Pod względem przeznaczenia lokomotywy parowe można podzielić ogólnie na osobowe (pasażerskie) i towarowe. Podziałowi temu, oznaczającemu do prowadzenia jakich pociągów są przystosowane, odpowiadają ich cechy konstrukcyjne, przede wszystkim układ osi i wielkość kół. Pociągi osobowe są lżejsze, natomiast wymagana jest dla nich większa prędkość, przez co do ich prowadzenia preferowane były konstrukcje lokomotyw posiadające koła napędowe o dużej średnicy[3]. Większe prędkości wymagają też stosowania kół tocznych dla lepszego prowadzenia parowozu w torze[4]. W przypadku lokomotyw towarowych znaczenie miała duża siła pociągowa, co prowadziło do zwiększania liczby kół napędowych, mających mniejszą średnicę[5]. Część lokomotyw parowych była wyspecjalizowana do tak określonych zadań, a część miała bardziej uniwersalne charakterystyki, dopuszczające stosowanie do różnych rodzajów pociągów[a]. Szczególną odmianą parowozów pasażerskich są pospieszne, optymalizowane do utrzymywania wysokich prędkości i posiadające koła o największych średnicach[5]. Odmianą lokomotyw towarowych są z kolei lokomotywy przemysłowe, służące do przetaczania składów na niewielkie odległości – najczęściej tendrzaki, zabierające mniejszy zapas paliwa i wody i przystosowane do jazdy w obu kierunkach oraz pokonywania ciaśniejszych łuków[6]. Analogiczne maszyny mogły być używane też jako manewrowe na stacjach. Specyficzną grupę stanowią lokomotywy parowe wąskotorowe, w zasadzie nie dzielone na osobowe i towarowe z uwagi na małe koła i niskie rozwijane prędkości[b].

Podstawowym sposobem klasyfikacji lokomotyw parowych jest ich podział z uwagi na układ osi, oznaczany w różnych państwach literami i cyframi, samymi cyframi lub nazwami opisowymi. W notacji niemieckiej, przyjętej także w Polsce i większości Europy, liczbę osi tocznych w jednej grupie oznacza się cyframi arabskimi, liczbę osi napędowych w jednej grupie kolejnymi literami, zgrupowanie osi w wózku oznacza się dodatkowo apostrofem, a grupy osi w parowozach wieloczłonowych ujmuje się w nawiasach[7]. Na przykład układ z dwoma osiami tocznymi z przodu, trzema osiami wiązanymi i jedną osią toczną z tyłu, oddawany graficznie jako ooOOOo, określany jest jako 2'C1' w notacji niemieckiej, 2-3-1 w notacji rosyjskiej (spotykanej także w Polsce), 4-6-2 w notacji anglosaskiej Whyte′a, 231 we francuskiej i nosi nazwę Pacific w USA[8]. W polskim systemie oznaczeń parowozów normalnotorowych dwie lub trzy litery oznaczenia serii zawierają od razu informacje o przeznaczeniu lokomotywy i jej układzie osi (pierwsza litera O oznacza parowozy osobowe, P – pospieszne, T – towarowe, ewentualna środkowa litera K oznacza tendrzak, a ostatnia mała litera to kod układu osi)[9].

Pod względem rozróżnienia, gdzie przewożony jest zapas paliwa i wody do kotła, lokomotywy parowe dzielą się na stanowiące większość parowozy z tendrem doczepnym, mieszczącym paliwo i wodę, oraz parowozy beztendrowe (tendrzaki), przewożące zapas paliwa i wody na lokomotywie[10]. Zaletą tendrzaków jest lepsze przystosowanie do jazdy w obu kierunkach, gdyż tender zazwyczaj nie pozwala na rozwinięcie pełnej prędkości konstrukcyjnej przy jeździe do tyłu, natomiast mają one mniejszy zasięg bez uzupełniania wody i paliwa[10]. Dzięki temu odpowiednie były między innymi do obsługi krótkich linii podmiejskich, z koniecznością jazdy w obu kierunkach bez odwracania[5].

Z punktu widzenia konstrukcji można wyodrębnić lokomotywy parowe w układzie klasycznym i rozmaite inne konstrukcje, przede wszystkim parowozy wieloczłonowe (systemów Malleta, Garrata, Meyera, Fairliego, Shaya), parowozy kolei zębatej i parowozy bezogniowe[11][12].

Bardziej szczegółowy podział zależy od przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych, przede wszystkim działania na parę nasyconą lub przegrzaną, liczby cylindrów silnika (najczęściej dwa, rzadziej trzy lub cztery, sporadycznie inne układy), oraz posiadania silnika pojedynczego rozprężania (bliźniaczego) lub podwójnego rozprężania (sprzężonego)[13].

HistoriaEdytuj

 
Jeden z pierwszych parowozów
 
Parowóz systemu Beyer-Garratt

Pierwsze próbyEdytuj

Po opracowaniu przez Jamesa Watta w latach 70. XVIII wieku udanej maszyny parowej (stacjonarnego silnika parowego), różni konstruktorzy podjęli próby budowy pojazdów o napędzie parowym, zarówno drogowych, jak i szynowych. Pociągi do tej pory były ciągnięte jedynie przez konie, często po drewnianych lub nawet kamiennych szynach. Pierwszy działający drogowy pojazd parowy został skonstruowany przez Nicolasa Cugnota w 1769 roku, lecz dopiero na początku XIX wieku prace te nabrały intensywności[14]. Wczesne konstrukcje stanowiły wyraz poszukiwań konstruktorów i nie były praktyczne, co wiązało się także z poziomem technologii, który jednak szybko wzrastał. Pierwsza działająca lokomotywa parowa została skonstruowana przez Richarda Trevithicka dla huty Penydarren w Walii na bazie jego silnika parowego – poziomy cylinder napędzał dwie osie za pośrednictwem koła zamachowego i kół zębatych. Próbną jazdę odbyła 13 lutego 1804 roku, a 21 lutego pociągnęła pociąg z 10 tonami węgla i 70 pasażerami[15][16]. W 1908 roku kolejna lokomotywa Trevithicka Catch Me Who Can ciągnęła kolejkę po okrągłym torze w Londynie jako płatna atrakcja, do czasu wykolejenia po pęknięciu szyny[16]. Lokomotywy te pozostały jednak tylko eksperymentem, głównie z uwagi na małą wytrzymałość ówczesnych żelaznych szyn kolei konnej, które po pewnym czasie pękały od ciężaru i oddziaływania dynamicznego lokomotywy[15].

Początkowo konstruktorzy mieli wątpliwości co do przyczepności kół na gładkim torze, zwłaszcza przy zmniejszeniu ciężaru lokomotywy. Dlatego Matthew Murray skonstruował w 1812 roku lokomotywę Salamanca, poruszaną kołem zębatym, współpracującym z zębatką ułożoną wzdłuż toru, według patentu dyrektora kopalni Johna Blenkinsopa[17]. Pomimo zbudowania kilku sztuk, późniejsze konstrukcje wykazały, że parowóz o odpowiednim i równomiernym nacisku na szyny posiada wystarczającą przyczepność na gładkim torze, aby ciągnąć wagony. Zupełnie nieudana była koncepcja Williama Bruntona z 1813, którego parowóz odpychał się od ziemi dźwigniami na wzór nóg konia[15]. Stosunkowo udaną konstrukcją wczesnej lokomotywy był natomiast Puffing Billy konstrukcji Williama Hedleya z 1814 roku, z napędzanymi dwoma osiami, uważany za pierwszy parowóz jeżdżący po gładkim torze, nadający się do praktycznego zastosowania[16]. Również w 1814 roku swój pierwszy parowóz zbudował konstruktor-samouk George Stephenson, a w 1823 roku otworzył on wraz z synem Robertem pierwszą na świecie fabrykę parowozów[15]. Powstawały w tym okresie także inne konstrukcje, lecz wczesne lokomotywy były używane jedynie do celów przemysłowych, głównie w kopalniach, wożąc na krótkich trasach wagony z węglem, rudą lub żelazem[14]. Dopiero w 1825 roku powstała w Anglii pierwsza kolej użytku publicznego, ze Stockton do Darlington, na której pociąg był ciągnięty przez parowóz Stephensona Locomotion No. 1, z dwoma osiami połączonymi wiązarami[16]. Wczesne konstrukcje parowozów wykorzystywały kotły płomienicowe, w których gorące gazy w drodze do komina przepływały przez tylko jedną rurę ogniową dużej średnicy (płomienicę), często wygiętą w formie litery U dla zwiększenia powierzchni ogrzewalnej[18]. W 1827 roku Timothy Hackworth po raz pierwszy ukierunkował wylot zużytej pary, umieszczany już wcześniej w kominie, przez dyszę, polepszającą ciąg (zastosowaną w jego parowozie Royal George, zbudowanym w układzie z trzema osiami wiązanymi)[19]. W tym samym roku Marc Seguin we Francji, a w 1829 roku współpracownik Stephensona, Henry Booth w Anglii, opracowali ideę kotła płomieniówkowego, z wieloma cienkimi rurami ogniowymi zamiast jednej[18]. Marc Seguin w 1829 roku zbudował pierwszą francuską lokomotywę, równocześnie konstrukcje tego typu zaczęły powstawać w USA[20].

Za przełomową konstrukcję jest powszechnie uważany parowóz Rocket (Rakieta) George’a Stephensona, który w październiku 1829 roku wygrał konkurs w Rainhill na parowóz dla linii LiverpoolManchester[14]. Łączył on umiejętnie najlepsze dotychczasowe rozwiązania, wprowadzając nowość w postaci kotła z 25 płomieniówkami, którymi przepływały gorące gazy wydajniej podgrzewające wodę[18]. Parowóz Rocket miał zasadnicze podzespoły, które w unowocześnionej formie dotrwały do końca ery parowozów, przede wszystkim kocioł płomieniówkowy, odsprężynowane osie, napęd przenoszony bezpośrednio z silników na korby kół osi napędowej przesunięte względem siebie o 90° i dyszę pary odlotowej w kominie[21]. Rozwiązania te były następnie powielane i ulepszane w dalszych konstrukcjach lokomotyw, masowo już budowanych w latach 30. XIX wieku. Również klasyczny stał się układ konstrukcyjny prezentowany przez Rakietę – kocioł o poziomym walczaku, z dymnicą i kominem umieszczonymi w przedniej części, a paleniskiem i pomostem dla obsługi w tylnej części, z której to strony był doczepiony specjalny wagon na węgiel i wodę – tender. W 1830 pojawił się kolejny parowóz Stephensona typu Planet, z cylindrami poziomo umieszczonymi z przodu pod kotłem, napędzającymi wykorbioną oś napędową przeniesioną na tył lokomotywy (układ osi 1A)[22]. Był to pierwszy parowóz zbudowany w większej liczbie[23]. W końcu Stephenson skonstruował w 1834 roku trzyosiowy parowóz typu Patentee, o układzie osi 1A1, który stał się typową konstrukcją dla lokomotyw pasażerskich kolejnego dwudziestolecia[22][24]. Poziome lub lekko nachylone umieszczenie cylindrów z przodu stało się powszechnym standardem, aczkolwiek napęd za pomocą osi wykorbionej (wewnętrzny) został od lat 40. XIX wieku w większości konstrukcji i krajów wyparty przez mający więcej zalet napęd za pomocą korb na zewnętrznej powierzchni kół (zewnętrzny)[24]. Rozwiązania brytyjskie wywarły duży wpływ na początki konstrukcji parowozów w innych państwach europejskich i USA, a także bezpośredni wpływ na rozwój kolei w koloniach brytyjskich[25].

RozwójEdytuj

Lokomotywy parowe podlegały rozwojowi technicznemu do końca produkcji, zachowując jednak na ogół zasadę działania i główne zespoły analogiczne jak w parowozie Rocket[26]. Dostrzegalną innowacją zewnętrzną stało się dodanie budki maszynisty. Początkowo obsada lokomotyw nie była niczym chroniona; później zaczęły się pojawiać czołowe ściany osłaniające jednak tylko przed wiatrem[27]. Dopiero w drugiej połowie XIX wieku parowozy zaczęły być powszechnie wyposażane w budkę chroniącą maszynistę i palacza przed wpływami atmosferycznymi, chociaż w wielu krajach jeszcze przez dziesięciolecia stosowano budki szczątkowe lub częściowo odkryte (zwłaszcza w Wielkiej Brytanii), natomiast w USA już w latach 40. XIX wieku wprowadzono obszerne, zamknięte budki[27]. Dojrzałą formę parowóz uzyskał około lat 70. XIX wieku, po czym trwał proces jego dalszego doskonalenia[28].

Dążenie do osiągania większej mocy prowadziło do zwiększania rozmiarów, a co za tym idzie powierzchni ogrzewalnej kotła, który mógł w ten sposób wytwarzać więcej pary. Rosnąca masa i wymiary kotłów wymuszały jednak zwiększanie liczby osi, dla utrzymania dopuszczalnego nacisku na oś[29]. Równolegle wprowadzano do użytku szyny o coraz większej wytrzymałości, pozwalającej na zwiększanie nacisku na osie, wpływającego na przyczepność kół napędowych, a tym samym siłę pociągową parowozu. Potrzeba przeniesienia rosnącej mocy na koła i uzyskania większej siły pociągowej, zwłaszcza w parowozach towarowych, prowadziła do zwiększania liczby osi napędowych, istotnych z punktu widzenia masy przyczepnej parowozu (masy przenoszonej na zestawy napędowe)[30]. Osie toczne polepszały zaś prowadzenie lokomotywy, pozwalając na zwiększenie prędkości, co było szczególnie istotne w parowozach pasażerskich[30]. Początkowo parowozy miały sztywno osadzone osie w ostoi (ramie), ale w miarę zwiększania długości parowozów zaczął pojawiać się problem pokonywania przez nie łuków toru bez wykolejenia[30]. Problem ten próbowano rozwiązywać na różne sposoby. Już 1836 roku w USA po raz pierwszy wprowadzono obrotowy dwuosiowy wózek toczny z przodu, później udoskonalany[31]. Pojawiły się następnie konstrukcje jednoosiowych wózków, przede wszystkim wózka Bissela (1857), obrotowej osi tocznej Adamsa (1863) i w końcu wózka Kraussa-Helmholtza (1888)[30]. Problem przy pokonywaniu łuków stwarzała nadal grupa sztywno osadzonych osi wiązanych, zwłaszcza przy wzroście ich liczby. Prowadziło to do konstruowania różnego rodzaju parowozów wieloczłonowych lub skomplikowanych mechanizmów[32]. W końcu problem ten został pomyślnie i prosto rozwiązany dzięki opracowaniu przez austriackiego inżyniera Karla Gölsdorfa osi przesuwnych i powstaniu dzięki temu pierwszego parowozu z pięcioma osiami wiązanymi (1900)[32].

W zakresie parowozów towarowych, w latach 50. XIX wieku upowszechniły się parowozy z trzema osiami wiązanymi (układ osi C, w Polsce oznaczane serią Th)[33]. Od lat 60. XIX wieku stopniowo zaczęły je uzupełniać, a następnie pod koniec stulecia wypierać parowozy z czterema osiami wiązanymi[34] (układ osi D, np. popularne serie lokomotyw O, G7, G8, kkStB 73, w Polsce oznaczane serią Tp). Parowozy bez osi tocznych miały dużą siłę pociągową, gdyż cała masa spoczywała na osiach napędowych, lecz rozwijały niską prędkość[33]. Rosnące kotły spowodowały, że od końca XIX wieku zaczęto budować parowozy towarowe z przednią osią toczną (układ osi 1′D, w Polsce: Tr)[35]. W XX wieku zostały one w Europie uzupełnione przez parowozy z pięcioma osiami wiązanymi (układ osi E, np. serie lokomotyw E, G10, kkStB 80, w Polsce oznaczane Tw), oraz szczególnie popularne ciężkie parowozy z osią toczną i pięcioma osiami wiązanymi (1′E, w Polsce oznaczane Ty, np. serie Br 52, Ty23, Ty51)[36]. Starsze i słabsze parowozy towarowe wycofywano na ogół do prac manewrowych[33]. Oprócz tych, najczęstszych w Europie, stosowano też inne konfiguracje osi tocznych parowozów towarowych, np. w USA popularność zyskał układ osi 1′D1′ (tzw. Mikado), w Europie kojarzony z lokomotywami pospiesznymi[37]. Parowozy jednoczłonowe z większą niż pięć liczbą osi wiązanych były natomiast rzadkimi konstrukcjami, głównie przeznaczonymi na tereny górskie[38]. Pierwszy parowóz o sześciu osiach wiązanych powstał w 1911 roku, również skonstruowany przez Karla Gölsdorfa, a jedyny egzemplarz parowozu o siedmiu osiach wiązanych – w 1935 roku (radziecki AA)[39]. Większą całkowitą liczbę osi wiązanych mogły mieć ciężkie parowozy wieloczłonowe z dwoma zespołami czteroosiowymi systemu Malleta lub Garrata, w tym najmocniejszy na świecie amerykański Big Boy[40]. Od 1914 roku powstawały w USA nawet parowozy systemu Malleta z trzema czteroosiowymi zespołami (układ Triplex-Mallet)[39]. Ciężkie parowozy wieloczłonowe większą popularność zdobyły jednak głównie w USA i Hiszpanii[40].

Parowozy osobowe miały na przestrzeni XIX wieku na ogół tylko jedną lub dwie osie napędowe, z kołami o dużej średnicy, przekraczającej często w przypadku parowozów pospiesznych 2 metry[41]. Dwie osie napędowe stosowano częściej dopiero od lat 50. tego stulecia, ale do jego końca budowano także parowozy z jedną osią, zwłaszcza w Wielkiej Brytanii[41]. Częstym układem osi parowozów osobowych II połowy XIX wieku, zwłaszcza typowym od lat 50. dla kolei amerykańskich, później rozpowszechnionym też w Europie, był 2′B (tzw. American, w Polsce: Od/Pd), z dwuosiowym wózkiem tocznym z przodu, polepszającym prowadzenie[42]. Wyjątkowo już od lat 60. XIX wieku trzy osie napędowe, początkowo bez kół tocznych, stosowano także w parowozach osobowych jeżdżących na terenach górskich, gdzie zachodziła potrzeba dużej siły pociągowej dla pokonywania podjazdów[43]. Z uwagi jednak na rosnące potrzeby w zakresie mas pociągów, od końca XIX wieku w USA, a od początku XX wieku w Europie już powszechnie stosowano w parowozach osobowych trzy osie wiązane oraz osie toczne, przede wszystkim układ 2′C (w Polsce: Ok/Pk) oraz 2′C1′ (tzw. Pacific, w Polsce: Om/Pm)[44]. Parowozy osobowe z trzema osiami wiązanymi, lekkie lub pospieszne, były budowane do końca epoki pary. Zostały one częściowo tylko zastąpione przez konstrukcje z czterema osiami wiązanymi, co było największą liczbą osi napędowych stosowanych w parowozach osobowych[38]. Jako pierwszy spośród nich został wprowadzony układ osi 2′D (w Polsce: Os) – w 1915 roku w parowozach austriackich eksploatowanych na terenach górzystych, przy zachowaniu umiarkowanego nacisku na oś[45]. Popularność zyskały następnie między innymi układy osi parowozów pospiesznych 1′D1′ (tzw. Mikado, w Polsce: Pt) i 2′D1′ (tzw. Mountain, w Polsce: Pu)[46]. Jednocześnie na podrzędnych liniach do końca epoki pary były używane do przewozów osobowych mniejsze parowozy, zwłaszcza tendrzaki, podobne do towarowych, lub uniwersalnego zastosowania[47].

Postęp zaznaczył się również w budowie silnika parowego. Pierwotnym układem był dwucylindrowy silnik bliźniaczy, który, z ulepszeniami wynikającymi z postępu technicznego, zachował popularność aż do końca ery parowozów. W 1846 roku George Stephenson skonstruował parowóz trzycylindrowy, a w 1861 John Haswell – czterocylindrowy[48]. Były to nadal parowozy z pojedynczym rozprężaniem pary. W 1876 roku Anatole Mallet wynalazł dwucylindrowy silnik sprzężony (compound) – podwójnego rozprężania[49]. Silniki sprzężone pozwalały na bardziej ekonomiczną pracę i uzyskały w niektórych krajach sporą popularność. W 1886 roku Alfred de Glehn zastosował po raz pierwszy czterocylindrowy silnik sprzężony[48].

Znaczną poprawę ekonomiczności i zwiększenie mocy parowozu przyniósł wynalazek przegrzewacza pary opracowany w Niemczech przez Wilhelma Schmidta i po raz pierwszy zastosowany w pruskim parowozie S 4 w 1898 roku, a w seryjnie budowanych parowozach od 1902 roku[50].

W miarę osiągania dojrzałości przez parowozy, w poszczególnych państwach wyodrębniły się narodowe „szkoły” ich konstruowania, wyrażające się w pewnych odrębnościach konstrukcyjnych, ale także wizualnych[28]. Lokomotywy zazwyczaj miały zewnętrze formy podporządkowane przede wszystkim użyteczności. Surowe funkcjonalne formy cechowały zwłaszcza parowozy niemieckie oraz, w odmienny sposób, amerykańskie[28]. Rzadziej dbano także o estetykę, głównie w maszynach pasażerskich – szczególnie pod tym względem wyróżniały się brytyjskie parowozy osobowe i pospieszne z przełomu XIX i XX wieku, mające wiele urządzeń schowanych wewnątrz lub przykrytych ozdobnymi osłonami, oraz lakierowane na jaskrawe kolory[51]. Często parowozy malowane były jednak w całości na czarno, ewentualnie z elementami w innych kolorach – taki system przyjęto między innymi w Niemczech i co do zasady w Polsce[52]. Dopiero w latach 30. XX wieku zaznaczyła się ograniczona tendencja do konstruowania opływowych obudów aerodynamicznych dla parowozów pospiesznych – część z nich przy tym była stylizowana w stylu art déco[53]. W połowie lat 30. nieliczne konstrukcje parowozów pospiesznych osiągnęły prędkość przekraczająca 200 km/h (maksymalnie 205 km/h, w USA)[54]. Oficjalny niepobity rekord prędkości 203 km/h należał do brytyjskiego parowozu Mallard[53]. Podczas II wojny światowej budowano liczne serie uproszczonych ciężkich parowozów towarowych na potrzeby przewozów wojennych, jak niemiecka seria Br 52[55].

Budowy parowozów zaprzestano w Europie na przełomie lat 50. i 60. XX wieku[39]. W Polsce klasyczne parowozy dla PKP produkowano do 1957 roku, a przemysłowe do 1963 roku[39]. Dłużej produkowane były w krajach ówcześnie mniej rozwiniętych, między innymi w Chinach, gdzie zaprzestano ich produkcji w 1988 roku (seria QJ)[39]. Jednymi z nielicznych nowo budowanych konstrukcji były wąskotorowe parowozy firmy SLM Winterthur, wyprodukowane w 1992 roku dla szwajcarskiej kolei zębatej Brienz-Rothorn-Bahn (BRB), a następnie także innych kolei turystycznych, wykorzystujące nowoczesne technologie i rozwiązania konstrukcyjne jak sterowanie elektroniczne i opalanie olejowe[56].

Znaczenie lokomotyw parowychEdytuj

Wynalezienie i doskonalenie parowozu umożliwiło powstanie kolei i związane jest nierozłącznie z pierwszym stuleciem funkcjonowania i rozwoju sieci kolejowej. Spotykane są opinie, że żaden inny wynalazek nie wywarł tak wyraźnego wpływu na rozwój techniczny i społeczny cywilizacji[28]. Parowóz umożliwił rewolucję przemysłową XIX wieku i mobilność społeczeństwa[28]. Dopiero od końca XIX wieku praktyczną konkurencją dla niego stały się lokomotywy i pociągi elektryczne, a od lat 30. XX wieku także spalinowe, lecz musiały zyskać dojrzałość konstrukcyjną i początkowo były mało rozpowszechnione – a w przypadku elektrycznych, wymagały budowy sieci trakcyjnej[57]. Główną wadą parowozów w porównaniu z innymi typami trakcji była mała sprawność energetyczna – jedynie 8-10% zużywanej przez nie energii przeznaczane jest na pracę użyteczną[58]. Parowozy mimo to nadal były podstawowym rodzajem lokomotyw w większości krajów przez kilka dalszych dziesięcioleci. W 1961 roku zbudowano ostatnie parowozy dla kolei państwowych w Europie[39]. W USA przejście na lokomotywy spalinowe dokonało się już do końca lat 50, natomiast w Europie parowozy pozostały w służbie liniowej w zmniejszających się liczbach przez kolejne dekady – w Wielkiej Brytanii do 1968 roku, a w niektórych krajach do lat 90[59]. W Polsce z normalnej służby na PKP wycofano je w 1993 roku, pozostawiając parowozy w wydzielonych parowozowniach[39]. Do końca XX wieku parowozy prowadziły pociągi dalekobieżne w Indiach, a w 2005 roku wycofano je ze służby liniowej w Chinach[60]. Jako atrakcja, ocalałe parowozy utrzymywane w sprawności nadal kursują na niektórych kolejach na świecie, zwłaszcza wąskotorowych, lub prowadzą pociągi specjalne[61]. Przyczyną utrzymywania lub wprowadzania trakcji parowej na kolejach turystycznych jest jej większa atrakcyjność (z badań Instytutu Gallupa z lat 90. wynikało, że 79% ich pasażerów woli pociągi ciągnięte przez parowozy, a tylko dla 18% jest to obojętne)[56].

Budowa lokomotyw parowychEdytuj

 
Schemat parowozu z tendrem (opis w artykule: budowa parowozu)
Osobny artykuł: Budowa parowozu.

Lokomotywa parowa składa się ogólnie z trzech podstawowych zespołów: kotła, podwozia i silnika parowego wraz z mechanizmem ruchu[62]. Na skutek spalania paliwa, w kotle wytwarzana jest pod ciśnieniem para wodna, a energia cieplna pary zamieniana jest w silniku parowym na energię mechaniczną, przenoszoną przez mechanizm napędowy na koła podwozia[10]. Ponadto parowóz posiada na ogół budkę maszynisty, samodzielne urządzenia pomocnicze, oraz zapas paliwa i wody, przewożony najczęściej w specjalnym wagonie – tendrze[10]. Poniżej opisane są typowe podzespoły używane w większości typów parowozów.

KociołEdytuj

 
Przekrój przez kocioł parowozu TKt48 – widoczne cieńsze płomieniówki, grubsze płomienice (z rurkami przegrzewacza wewnątrz) oraz przepustnica w zbieralniku pary. Po prawej stojak kotła z zespórkami.

Kocioł parowozu służy do wytwarzania pary wodnej i w swojej wykształconej postaci składa się z dwóch zasadniczych części – walczaka (poziomego kotła cylindrycznego) i stojaka (kotła skrzyniowego), w którym umieszczone jest palenisko[63]. Palenisko na wczesnym etapie rozwoju parowozów zwiększało swoje rozmiary, aż przybrało postać skrzyni ogniowej umieszczonej w wyodrębnionym stojaku[18]. Z przodu walczaka znajduje się dymnica, nad którą jest komin. Przez walczak kotła przechodzą, od paleniska do dymnicy, liczne rury ogniowe, którymi gorące gazy spalinowe uchodzą do komina podgrzewając wodę w walczaku[18]. Rury te dzielą się na płomieniówki (o małej średnicy) oraz płomienice (o dużej średnicy), stosowane obok płomieniówek w parowozach wyposażonych w przegrzewacz[63]. Płomieniówki i płomienice mają ujście w ścianach sitowych na obu końcach walczaka[63]. Wewnętrzna powierzchnia skrzyni ogniowej i rur ogniowych stanowi powierzchnię ogrzewalną kotła[62]. W celu zapewnienia dobrego ciągu powietrza dla intensywnego spalania, w dymnicy umieszczona jest dysza, kierująca wylot zużytej pary do komina i tym samym wytwarzająca podciśnienie w dymnicy[64]. Kocioł wykonany jest ze stali, w technologii nitowania albo – w nowszych parowozach – spawania[63].

 
Rozchylane drzwiczki paleniska – poniżej widoczna rura podajnika węgla (stokera)

Palenisko (skrzynia ogniowa) było początkowo najczęściej wykonywane z miedzi lub stopu miedzi z niklem, a od okresu II wojny światowej ze stali. Przestrzeń między skrzynią ogniową a płaszczem stojaka wypełnia woda; oba elementy połączone są złożonym systemem licznych zespórek, aby nie dopuścić do deformacji kotła[63]. Rzadziej stosowane są specyficzne konstrukcje stojaka Belpaire′a (z płaskim sklepieniem) lub Brotana (ze ścianami paleniska wykonanymi z pionowych rurek z wodą, łączących dolne i górne zbiorniki)[63]. We wczesnych parowozach stosowany był także kopulasty kocioł Bury′ego[63]. Spód skrzyni ogniowej stanowi ruszt, pod którym znajduje się popielnik, często z klapami bocznymi regulującymi dopływ powietrza[62]. W ścianie drzwiczkowej paleniska i płaszcza znajdują się otwierane lub rozchylane drzwiczki, służące do ręcznego dorzucania węgla łopatą na ruszt przez palacza[62]. W części nowszych konstrukcji stosowany jest ponadto mechaniczny podajnik węgla z tendra, tzw. stoker[65]. Parowozy opalane są przede wszystkim węglem kamiennym, lecz część parowozów była przystosowana także do spalania innych rodzajów paliwa stałego, jak węgiel brunatny, lignit, drewno lub pył węglowy. W niektórych krajach stosowano paliwa płynne (olej lub inne pochodne ropy naftowej), co wymagało większych zmian w zakresie paleniska i tendra[66]. Jednym z czynników wpływających na moc kotła i parametry parowozu jest powierzchnia rusztu, limitowana fizycznie wymiarami i konstrukcją parowozu – zwłaszcza na szerokość, jeśli palenisko znajdowało się pomiędzy ostojnicami lub kołami napędowymi[66]. Powierzchnia rusztu była uzależniona także od używanego paliwa – w parowozach opalanych wysokokalorycznym węglem mogła być mniejsza, a w razie stosowania mniej kalorycznych gatunków węgla albo drewna musiał być stosowany szerszy ruszt, gdyż jego nadmierne wydłużanie skracało z kolei walczak[66]. Pociągało to za sobą konieczność umieszczenia wyżej paleniska i kotła, albo innego usytuowania kół napędowych i często dodania jednej lub nawet dwóch osi tocznych podpierających palenisko[66]. Specjalne paleniska bez rusztu, z palnikami, mają parowozy opalane paliwem płynnym[66]. W celu ułatwienia oczyszczania, ruszt jest zazwyczaj podzielony na sekcje, które mogą być wstrząsane za pomocą dźwigni (ruszt wstrząsany) lub wywracane (ruszt wywrotowy)[18].

Para powstająca w kotle zbiera się w jego górnej części, przede wszystkim w wystającej kopule – zbieralniku pary. W zbieralniku pary znajduje się przepustnica, służąca do regulowania ilości pary dopływającej do silnika[65]. Para powstająca w ten sposób jest parą nasyconą, która w starszych parowozach była wykorzystywana bezpośrednio do napędu silników. Poprawę sprawności cieplnej kotła umożliwiło zastosowanie od początku XX wieku wynalazku przegrzewacza, dla uzyskania pary przegrzanej[65]. Największe rozpowszechnienie uzyskał przegrzewacz rurowy konstrukcji Schmidta, którego główny element stanowią cienkie rurki wsunięte do płomienic. Para nasycona jest odprowadzana do wiązki rurek przegrzewacza, gdzie ulega przegrzaniu do temperatury ponad 300 °C i dopiero wówczas jest kierowana do silników[65]. W ciągu kilkunastu lat przegrzewacz stał się powszechnym elementem parowozów, zarówno z silnikiem z pojedynczym, jak i podwójnym rozprężaniem pary. Bez przegrzewacza budowano jeszcze część mniejszych parowozów, np. manewrowych lub przemysłowych.

 
Uchylne drzwiczki paleniska i osprzęt kotła w budce maszynisty niemieckiego parowozu. Na górze dwa charakterystyczne pionowe wodowskazy.

Kocioł, będący zbiornikiem ciśnieniowym, jest poddawany rygorystycznym wymogom bezpieczeństwa. Musi być wyposażony w odpowiedni osprzęt (armaturę), jak zawory bezpieczeństwa, wodowskazy, manometry do pomiaru ciśnienia, termometry[65]. Konieczna jest stała kontrola przez obsługę poziomu wody w kotle, gdyż zbyt niski poziom – nie przykrywający całkowicie skrzyni ogniowej, grozi uszkodzeniem, a nawet wybuchem kotła, a zbyt wysoki poziom jest niekorzystny z punktu widzenia sprawności[67]. W tym celu kocioł wyposażony jest w szklany wodowskaz i zespół kurków probierczych, lub dwa wodowskazy[67]. Jako zabezpieczenie w razie spadku poziomu wody, w skrzyni ogniowej stosowane są korki topliwe, które powinny się stopić w razie wzrostu temperatury[67]. Ponadto kotły wyposażone są w zawory bezpieczeństwa, które otwierają się przy wzroście ciśnienia ponad ustaloną granicę, wypuszczając nadmiar pary do atmosfery[68]. Do pracy kotła są konieczne urządzenia służące do uzupełniania wody, która musi być podawana pod ciśnieniem wyższym, niż panujące w kotle. We wczesnych parowozach stosowano pompy napędzane od osi parowozu, które mogły pracować tylko w czasie jazdy[69]. Stosowano też pompy parowe, lecz największą popularność zdobył wynaleziony w 1857 roku inżektor, w którym do napełniania kotła wodą, a zarazem wstępnego jej podgrzania, wykorzystano ciśnienie pary, świeżej, albo zużytej (odlotowej)[69]. Przy zasilaniu za pomocą pomp, stosuje się dodatkowo podgrzewacze wody zasilającej[70]. Kocioł dla izolacji termicznej i zmniejszenia strat energii osłonięty jest otuliną z blach stalowych, w odległości 20–50 mm, z warstwą powietrza między kotłem a otuliną[68].

PodwozieEdytuj

Podwozie typowej lokomotywy parowej, w wykształconej postaci od końca XIX wieku, tworzy ostoja – stalowa rama nośna, złożona z dwóch wzdłużnych belek (ostojnic) połączonych poprzecznicami. W zależności od technologii wykonania ostojnic wyróżnia się ostoje blachowe (profile tłoczone z blachy), belkowe (z walcowanych płyt stalowych) i kombinowane[62]. Ostojnice mają wycięcia i wykroje, w których mogą poruszać się w pionie łożyska osi zawieszone na sprężynach płaskich (resorach), rzadziej śrubowych. Resory mogą być sprzężone ze sobą wahaczami. Po dwa koła osadzone na wspólnej osi tworzą zestawy kołowe osadzone w łożyskach (najczęściej maźnicach, w nowszych konstrukcjach łożyskach tocznych)[62].

 
Oś silnikowa (wykorbiona) trzycylindrowego parowozu niemieckiej serii 44

Zestawy kołowe (osie) parowozu dzielą się na napędowe oraz toczne[4]. Osie napędowe są to koła wprawiające parowóz w ruch (stanowiące część mechanizmu ruchu parowozu) i najczęściej są to osie wiązane, poza rzadkimi starszymi konstrukcjami posiadającymi tylko jedną oś napędową. Osie napędowe posiadają na ogół na zewnętrznej stronie kół czopy korbowe połączone wiązarami – stalowymi belkami wiążącymi koła kolejnych zestawów z osią silnikową[62]. Działanie silnika przenoszone jest na czopy osi silnikowej za pomocą korbowodu[62]. W części konstrukcji koła osi silnikowej napędzane były za pomocą wykorbionej osi (zamiast czopów korbowych lub uzupełniająco, w przypadku parowozów trzy- lub czterocylindrowych)[71]. Sporadycznie, w konstrukcjach z zewnętrzną ostoją, koła były wiązane za pomocą korb Halla wystających poza ostoję[62]. Osie wiązane stanowią sztywny układ, stąd w celu ułatwienia parowozom o większej liczbie kół wiązanych pokonywania łuków niektóre zestawy kołowe mogą mieć możliwość przesuwania się na boki o kilkanaście – kilkadziesiąt milimetrów albo mieć zwężone (podcięte) lub usunięte obrzeża w przypadku osi środkowych[32][62].

Osie toczne, które mogą być stosowane z przodu i tyłu parowozu, przenoszą część nacisku parowozu na tor i ułatwiają jego prowadzenie w torze (wchodzenie w łuki)[4]. Muszą mieć pewną swobodę ruchów poprzecznych, zapewnianą przez różne konstrukcje wózków dwuosiowych lub jednoosiowych (Bissela, Kraussa-Helmholtza) albo osi przesuwnych Adamsa[4]. W przypadku osi tocznych stosowanych z tyłu mniej istotna była ich rola polepszająca prowadzenie parowozu (poza tendrzakami, jeżdżącymi w obu kierunkach), natomiast stosowano je w celu podparcia zwiększających się palenisk kotłów. Zwłaszcza w parowozach pospiesznych koła podtrzymujące umożliwiały stosowanie szerszego paleniska, które nie było ograniczone przez konieczność zmieszczenia się między dużymi kołami napędowymi[72].

Silniki i mechanizm ruchuEdytuj

W parowozach jednoczłonowych istniało kilka wariantów umieszczenia silników parowych. Najpowszechniejszy układ to silnik dwucylindrowy, z cylindrami umieszczonymi poziomo na zewnątrz ostoi, po obu bokach, w przedniej jej części. W XIX wieku stosowano także układ z dwoma cylindrami umieszczonymi wewnątrz ostoi, pod kotłem, napędzającymi oś silnikową za pomocą osi wykorbionej. Oś wykorbiona stosowana była także później w konstrukcjach trzy- i czterocylindrowych, w których dwa cylindry umieszczone są na zewnątrz, a jeden lub dwa wewnątrz ostoi. Często, dla zmniejszenia obciążeń, poszczególne zespoły cylindrów w parowozach wielocylindrowych napędzały różne osie wiązane[71].

Pierwotnym typem silnika był silnik bliźniaczy, składający się z dwóch lub więcej takich samych cylindrów o pojedynczym rozprężaniu pary. Drugim opracowanym w 1876 r. rodzajem silnika był silnik sprzężony (compound) podwójnego rozprężania, w którym para najpierw ulegała rozprężaniu w cylindrze wysokiego ciśnienia, a następnie przepływała rurą przelotową do cylindra niskiego ciśnienia. Pozwalało to na bardziej ekonomiczną pracę, kosztem jednak większej komplikacji silnika[71].

W silnikach parowozów stosowane są cylindry dwustronnego działania, w których ciśnienie pary naciska na tłok na przemian z obu stron, umożliwiając jego ruch posuwisto-zwrotny bez jałowych suwów. Dzięki przesunięciu korb obydwu korbowodów na osi napędzanej o 90° względem siebie nie ma martwych położeń i zawsze na któryś tłok z jednej strony działa para[73].

Niezbędną częścią silnika jest rozrząd pary (mechanizm parorozdzielczy, stawidło), który steruje otwieraniem i zamykaniem kanałów wlotu i wylotu pary w silniku[74] – kolejno wpuszcza parę z jednej i drugiej strony tłoka oraz wypuszcza parę zużytą. Kolejność otwierania i zamykania kanałów określa kierunek jazdy parowozu. Istotna jest również możliwość regulacji napełnienia cylindra, dzięki czemu przy ruszaniu z miejsca parowóz może osiągać dużą siłę pociągową przy całkowitym napełnieniu, a w trakcie jazdy ta siła może być zmniejszana odpowiednio do potrzeb, wpływając na ekonomię zużycia paliwa[74]. Sposób rozrządu przechodził największe zmiany w toku rozwoju silników parowych[73]. W najpowszechniej stosowanym rozrządzie suwakowym kanały wlotu i wylotu pary w cylindrze otwiera i zamyka suwak, poruszający się w skrzyni suwakowej silnika. Pierwotnie stosowano suwaki płaskie, ale wraz ze wzrostem ciśnienia i temperatury spowodowanym przejściem na parę przegrzaną zastąpiły je różne konstrukcje suwaków tłokowych[73]. Ruchem suwaka steruje układ cięgieł, dźwigni, zawieszek, mimośrodów i innych części, który na przestrzeni XIX wieku był ulepszany przez licznych konstruktorów[74]. Stosowano m.in. rozrządy systemów Stephensona, Goocha, Allana, Joya, Bakera. Od połowy XIX wieku największą popularność na świecie zdobył, w miarę prosty i dokładnie pracujący, kulisowy system sterowania rozrządem Walschaertsa-Heusingera[74]. Oprócz rozrządów suwakowych stosowano sporadycznie rozrządy zaworowe, np. Lentza[74].

Urządzenia pomocnicze i dodatkowe wyposażenieEdytuj

Wśród typowych urządzeń pomocniczych parowozu znajdują się piasecznice, podające piasek pod koła napędowe[10]. Do celów sygnalizacyjnych parowozy są wyposażone w gwizdawki parowe, a w starszych konstrukcjach dzwony parowe lub pneumatyczne[75]. W celu umożliwienia jazdy w nocy parowozy mają oświetlenie elektryczne (dawniej naftowe), dla którego prąd wytwarza turbogenerator[75]. Elementem związanym z podwoziem są hamulce: dawniej mechaniczne z dźwignią przerzutową lub parowe, następnie pneumatyczne[75]. W razie wyposażenia w hamulce pneumatyczne, parowozy wyposażane są w sprężarkę[75].

Elementem konstrukcji parowozów bywa pomost biegnący po obu stronach kotła do czołownicy, ułatwiający kontrolę i konserwację[75]. Częstym elementem wyposażenia nowszych parowozów stały się blachowe wiatrownice (odchylacze dymu), zamontowane przy dymnicy lub kominie, dla zmniejszenia zadymiania stanowiska maszynisty[75]. Starsze parowozy miewały na kominach duże lejkowate lub baniaste odiskierniki, służące do tłumienia iskier, które mogłyby spowodować pożar (typowe zwłaszcza dla konstrukcji austriackich i starych amerykańskich)[43][76]. Dodatkowym elementem wyposażenia niektórych parowozów, szczególnie popularnym wśród starych konstrukcji amerykańskich, stał się przedni lemiesz do zgarniania przeszkód lub zwierząt z toru (tzw. cowcatcher)[76].

Nietypowe konstrukcjeEdytuj

W celu zapewnienia dużej siły pociągowej dla parowozów jeżdżących po terenach górskich, wymagających wielu osi napędowych dla dobrej przyczepności, a jednocześnie cechujących się często ostrymi łukami, konstruowano parowozy wieloczłonowe[11]. Wśród nich, w połowie XIX wieku powstały parowozy z dwoma skrętnymi wózkami napędowymi z własnymi silnikami – systemu Fairliego (z dwustronnym kotłem z podwójnym paleniskiem pośrodku) oraz różnych odmian systemu Meyera (Günthera-Meyera, Bousqueta-Meyera, Kitsona-Meyera)[11]. Większą popularność zyskały parowozy systemu Malleta (1886 rok), z tylnym zespołem napędowym sztywno osadzonym w ostoi oraz przednim skrętnym wózkiem napędowym z silnikami[11]. Ciężkie parowozy tego typu mogły mieć czteroosiowe zespoły napędowe i wózki, nawet w liczbie trzech (układ Triplex-Mallet)[39]. Ostatnim typem były parowozy systemu Garrata, z ostoją parowozu opartą na dwóch dużych obrotowych wózkach napędowych, wystających poza ostoję, na których przewożono też zapas węgla i wody (1909 rok)[11][77].

 
Lokomotywa systemu Shaya
 
Lokomotywa systemu Heislera
 
Lokomotywa systemu Climax
 
Lokomotywa zębata
 
Parowóz bezogniowy
 
Lokomotywa typu camelback

Do specyficznych zastosowań na amerykańskich kolejach leśnych powstały parowozy wieloczłonowe z wózkami napędowymi, na które napęd przenoszono wałami i przekładniami zębatymi, przede wszystkim systemu Shaya, poza tym mniej popularnych systemów Heislera i Climax[12].

Specyficzną grupę stanowią parowozy kolei zębatych, służące do pracy na stromych zboczach, posiadające zębate koła napędowe współpracujące z zębatką, konstruowane od 1870 roku[78]. Większość typów posiada ponadto klasyczny napęd typu adhezyjnego i używa napędu zębatego na fragmentach torów[78]. Jest to niejednolita grupa, obejmująca parowozy różnych systemów i układów konstrukcyjnych, przystosowanych często do pracy na pochyłości, np. ze skośnie zamocowanym kotłem[78]. Ogółem powstało ich około tysiąca[78].

Parowóz bezogniowy to parowóz nieposiadający paleniska, zamiast kotła wyposażony w ciśnieniowy zasobnik pary, w którym para była uzupełniana okresowo ze stacjonarnego zbiornika. Stosowane były do pracy w fabrykach i składach zagrożonych wybuchem[78].

Z parowozów o klasycznej konstrukcji, lecz nietypowych rozwiązaniach, w USA w II połowie XIX wieku powstawały mało liczne parowozy typu camelback (pol. garb wielbłąda), z budką maszynisty obejmującą pośrodku kocioł po obu stronach, a stanowiskiem palacza umieszczonym klasycznie, za kotłem. Taki układ przyjęty był w celu pomieszczenia szerokiego paleniska o dużej powierzchni, dla gorszych odpadowych gatunków węgla[79]. Innymi nietypowymi nielicznymi parowozami były lekkie tendrzaki do pociągów podmiejskich połączone z przedziałem służbowym, pocztowym lub bagażowym w tylnej części[80].

Najważniejsze typy eksploatowane w PolsceEdytuj

W 1918 po odzyskaniu niepodległości przez Polskę w wyniku repartycji znalazły się w kraju parowozy ze wszystkich dawnych zaborów. W 1920 roku Polska posiadała 4762 parowozy ponad 160 typów – w tym 3012 z Niemiec, 1474 z Austro-Węgier i 276 z Rosji[81]. Wiek niektórych maszyn przekraczał 40 lat, a konstrukcje (o 2 lub 3 osiach napędowych z kotłami na parę nasyconą) były przestarzałe i nieekonomiczne[81].

Przestarzałe lokomotywy zastępowano stopniowo nowszymi parowozami, przede wszystkim będącymi wynikiem prac polskich konstruktorów. Należy tu wyróżnić przedwojenne konstrukcje Pt31 i Ty37. Podstawą trakcji dla ruchu towarowego były jednak dawne pruskie parowozy Tp4, stopniowo zastępowane przez polskie Ty23, dla osobowego – dawne pruskie Ok1, stopniowo zastępowane przez polskie Ok22, natomiast dla pospiesznego – dawne pruskie Ok1, stopniowo zastępowane przez polskie Ok22, a później Pt31.

W wyniku wojennej zawieruchy znaczna część taboru została rozproszona i utracona. Powojenne rewindykacje przebiegały opornie. Nie odzyskano nigdy parowozów przejętych przez Związek Radziecki. Po wojnie natomiast trafiła do Polski znaczna ilość parowozów niemieckich. Część z nich była przestarzała lub znajdowała się w bardzo złym stanie technicznym. Lokomotywy serii Ty2 okazały się jednak niezwykle przydatne ze względu na swoją niezawodność, prostotę konstrukcji i niski nacisk osiowy umożliwiający wykorzystanie częstych w Polsce bardzo słabych torowisk. Zaraz po wojnie braki taboru uzupełniano zakupami zagranicznymi (Tr201, Tr202, Tr203, Ty246), a później własnymi polskimi konstrukcjami, z których wyróżnić należy znakomity tendrzak osobowy TKt48 oraz ciężką lokomotywę towarową Ty51.

NaprawyEdytuj

Utrzymanie parowozu w ruchu jest tańsze niż odpowiadających klasą lokomotyw elektrycznych czy spalinowych. Parowóz musi jednak przechodzić regularne okresowe naprawy, podczas których jest rozbierany na części, konserwowany i z powrotem składany na nowo. Wymianie ulegają też elementy, które wydają się zużyte lub których przewidywany czas życia dobiegł końca i wymagają wymiany podczas bieżącej naprawy. Prawidłowo eksploatowany parowóz jest urządzeniem prawie bezawaryjnym. W czasach świetności trakcji parowej zdarzało się, że maszyny Pt47 potrafiły przejechać bez wygaszenia i jakichkolwiek napraw ponad milion kilometrów. Drobne usterki są zazwyczaj naprawiane w trasie lub w parowozowni. W chwili obecnej awarii ulegają zazwyczaj sprężarka, inżektor, przepustnica albo generator prądu. W obecnie użytkowanych parowozach zdarzają się także usterki wynikające z wieku maszyn i zmęczenia materiału, jak np. pęknięcia części nośnych (np. ostojnicy).

W polskich warunkach przyjęło się, że lokomotywa parowa przechodzi:

Rodzaj naprawy Częstotliwość Zakres prac
Naprawa średnia Co 2 lata Rewizja zewnętrzna, próba ciśnieniowa parowa 16 atmosfer, wymiana zużytych elementów jezdnych, wymiana (naprawa) elementów zewnętrznych parowozu (inżektory, sprężarki, przepustnica, itd.)
Naprawa główna Co 6 lat Rewizja wewnętrzna, próba ciśnieniowa wodna 21 atmosfer, naprawa jak w przypadku naprawy średniej + rozmontowanie struktur wewnątrz kotła (płomieniówki, ściana sitowa, itd.)
Wymiana skrzyni ogniowej Co 18 lat Wykonywana podczas co trzeciej naprawy głównej. Wymieniane są struktury paleniska i skrzyni ogniowej

Naprawy lokomotyw parowych prowadzą głównie zakłady napraw taboru kolejowego w Chabówce, Lesznie oraz Pile.

Czynne lokomotywy paroweEdytuj

Wjazd niemieckiego parowozu na stację w Bolesławcu

W Europie najwięcej parowozów w regularnej służbie zostało zachowanych w Niemczech, gdzie obsługują codziennie kilkanaście historycznych linii kolejowych. Największą siecią korzystającą na co dzień z trakcji parowej jest 140-kilometrowa sieć wąskotorowa Harzer Schmalspurbahnen (prześwit toru: 1000 mm) posiadająca 25 parowozów, w tym około 15 czynnych. Dzięki dużej liczbie zachowanych czynnych parowozów w wybrane dni roku na wybranych liniach, zazwyczaj przy okazji jubileuszów, lokomotywy parowe przejmują obsługę codziennych pociągów pasażerskich i towarowych także na normalnym torze (tzw. Plandampf) – czasami na obszarze całego węzła kolejowego. W Polsce były takie plany przy okazji Parady Parowozów lub Parowozjady, ale jak dotąd Plandampf w polskim wydaniu nie doszedł do skutku.

W chwili obecnej w Polsce sprawnych jest około 20 lokomotyw parowych. Wszystkie mają ponad 50 lat i stanowią obiekty muzealne. Kilkadziesiąt maszyn jest w stanie nadającym się do w miarę prostego przywrócenia do ruchu, lecz obecnie niszczeją odstawione na bocznicach.

Jako ciekawostkę można podać fakt, że w chwili obecnej więcej polskich maszyn jest sprawnych poza granicami kraju (Szwajcaria, Niemcy, Belgia, Austria, Indie) niż w Polsce.

Warto wspomnieć, że polskie lokomotywy parowe utrzymywane są w sprawności m.in. dzięki wsparciu miłośników kolei z zagranicy. Koszt naprawy głównej TKt48-18 pokrył w całości angielski pasjonat, natomiast utrzymanie wolsztyńskich maszyn regularnie sponsoruje towarzystwo The Wolsztyn Experience.

Kilka lokomotyw parowych funkcjonuje też w Polsce w ramach kolei wąskotorowych. Przeważnie są to popularne Px48, ale czynne są również pojedyncze sztuki Px29, Px38 i Las47.

W USA w 2000 roku było czynnych około 150 parowozów, pracujących głównie w ruchu turystycznym[82].

Parowozownie w PolsceEdytuj

Większość parowozowni została zmieniona na lokomotywownie – obsługują obecnie nowszy tabor elektryczny i spalinowy. Część starych obiektów została zamieniona na muzea i skanseny.

Czynne parowozy normalnotorowe stacjonują w:

Miejscowość Instytucja Rodzaj maszyn Funkcja
Wolsztyn Parowozownia Wolsztyn Ol49, Pt47 Do 31 marca 2014[1] obsługa codziennego ruchu planowego na trasie Wolsztyn – Poznań (ostatnia regularna linia parowozowa w Europie). Ruch turystyczny, pociągi na zamówienie, imprezy plenerowe, udostępnianie taboru na potrzeby targów, ekip filmowych czy telewizyjnych. Sporadycznie pociągi specjalne na dłuższych trasach, np. do Kołobrzegu, Zakrzewa Złotowskiego, Wrocławia.
Chabówka Skansen Taboru Kolejowego Ty2, OKz32, TKh49, TKt48, Ol12[83] Obsługa pociągów specjalnych na trasach w kierunku Zakopanego, Nowego Sącza i Żywca[84], pociągi na zamówienie, imprezy plenerowe, udostępnianie taboru na potrzeby, ekip filmowych czy telewizyjnych. Sporadycznie dalsze wyjazdy.
Pyskowice Skansen kolejowy w Pyskowicach Ty42-24 Pociągi specjalne, wyjazdy na parady parowozów i parowozjady
Jaworzyna Śląska Muzeum Przemysłu i Kolejnictwa na Śląsku TKt48-18 W okresie letnim regularne przejazdy weekendowe na trasie Jaworzyna Śląska – Świdnica. Pociągi specjalne, wyjazdy na parady parowozów[85]
Wrocław Klub Sympatyków Kolei we Wrocławiu TKh 05353 Obsługa pociągów specjalnych we Wrocławiu i okolicach[86], imprezy okolicznościowe, pociągi na zamówienie, udostępnianie taboru dla nagrań filmowych. Wyjazdy na Paradę Parowozów, Parowozjadę, itd.

Spółki i stowarzyszenia posiadające lokomotywy parowe i skanseny taboru kolejowego:

Pozostałe spółki należące do grupy PKP nie posiadają żadnego taboru zabytkowego.

Ruch wąskotorowyEdytuj

Czynne parowozy wąskotorowe na terenie Polski:

Miejscowość Instytucja Typ, numer
Sochaczew Muzeum Kolei Wąskotorowej w Sochaczewie, Sochaczewska Kolej Muzealna Px29-1704[87]
Żnin Żnińska Kolej Powiatowa Px38-805[87]
Ełk Urząd Miasta Ełk, Ełcka Kolej Wąskotorowa Px48-1752[88]
Środa Wielkopolska Starostwo Powiatowe w Środzie Wielkopolskiej, Średzka Kolej Powiatowa Px48-1756[87], Px48-1920[89]
Krośnice Px48-1907[87]
Poznań MPK Poznań, Kolejka Parkowa Maltanka Borsig Bn2t 11458[87]
Cisna Bieszczadzka Kolejka Leśna Las47, Kp4[87]
Rudy Zabytkowa Stacja Kolei Wąskotorowej Las49-3343[90]
Białośliwie Towarzystwo Wyrzyska Kolejka Powiatowa VEB Lokomotivbau Karl Marx Lowa Bn2t-26004[91][92]

Polscy producenciEdytuj

Największe i najszybszeEdytuj

  • w Polsce:
    • Ty51 – najcięższy parowóz produkowany w Polsce (189 ton z tendrem)
    • Ty246 – najcięższy i najmocniejszy parowóz używany w Polsce (193 tony z tendrem, 25.000 kG siły na haku, 255,7 m² powierzchni ogrzewalnej kotła)
    • Ty23 – parowóz (z użytkowanych w Polsce) o największej pojemności skokowej silnika parowego (cylinder 650x720 mm)
    • Pm36 – polski parowóz o największym ciśnieniu pary w kotle (18 atm)
    • Pm36-2 „Piękna Helena” – najszybszy polski parowóz (130 km/h)
    • Pm3 – najszybszy (140 km/h) parowóz jeżdżący po polskich torach
    • Pu29 – najcięższy (181,3 tony) parowóz używany w ruchu pasażerskim w Polsce
  • Na świecie:
    • AA – największy parowóz jednoczłonowy
    • Big Boy – największy i najcięższy (548,3 tony, 21 m² powierzchni rusztu, 62 200 kG siły na haku) parowóz na świecie
    • XA – najwięcej osi napędzanych (12)
    • BR 18 201 – najszybszy obecnie czynny parowóz na świecie 180 km/h
    • LNER A4 „Mallard” – zdobywca do dziś nie pobitego rekordu prędkości parowozu (202,8 km/h),

Systemy parowozów wieloczłonowychEdytuj

Skanseny parowozówEdytuj

W Polsce – patrz: Kategoria:Skanseny kolejowe w Polsce. Pojedyncze egzemplarze wycofane z użytku można niejednokrotnie spotkać na ulicach miast lub w innych muzeach.

Skanseny kolejowe w NiemczechEdytuj

Zobacz teżEdytuj

UwagiEdytuj

  1. Na przykład polski tendrzak towarowy TKt48 przeznaczony był do obsługi lekkich pociągów towarowych i osobowych w ruchu podmiejskim (Piwowoński 1978 ↓, s. 72)
  2. Nie dotyczy to dalekobieżnych kolei wąskotorowych, budowanych według standardów zbliżonych do kolei normalnotorowej (np. w RPA i Japonii), w których parowozy osobowe, pospieszne i towarowe różnią się konstrukcyjnie (Bauer 1986 ↓, s. 212, 224)

PrzypisyEdytuj

  1. a b Zamykają ostatnią linię parowozową w Europie - Podróże, poznajpolske.onet.pl [dostęp 2020-07-09] (pol.).
  2. Wojtek Lis, Wiadomości z Parowozowni Wolsztyn, parowozy.com.pl [dostęp 2017-06-17].
  3. Witalij Rakow. Passażyrskij wariant. „Tiechnika Mołodioży”. Nr 7/1974 (ros.). 
  4. a b c d Dąbrowski 1986 ↓, s. 19–20
  5. a b c The train book 2014 ↓, s. 52.
  6. Witalij Rakow. Tank-parowoz. „Tiechnika Mołodioży”. Nr 10/1974 (ros.). 
  7. Terczyński 2003 ↓, s. 28-29.
  8. Na podstawie Terczyński 2003 ↓, s. 28-29
  9. Terczyński 2003 ↓, s. 30.
  10. a b c d e RS. Budowa parowozu. „Świat Kolei”. 11/2000. s. 34. 
  11. a b c d e Bauer 1986 ↓, s. 35-36.
  12. a b Bauer 1986 ↓, s. 41, 166.
  13. Bauer 1986 ↓, s. 24-27.
  14. a b c Bauer 1986 ↓, s. 10-11.
  15. a b c d Dąbrowski 1986 ↓, s. 16–17
  16. a b c d The train book 2014 ↓, s. 13-16.
  17. Jorge Lucendo: Universal Encyclopedia of Inventors: 600 Inventors. Jorge Lucendo, 2019. (ang.)
  18. a b c d e f Dąbrowski 1986 ↓, s. 20–21
  19. Anthony Dawson: Before Rocket: The Steam Locomotive up to 1829. Gresley, 2020, s. 95-96. ISBN 978-1-911658-81-8. (ang.)
  20. The train book 2014 ↓, s. 28-29.
  21. Bauer 1986 ↓, s. 56.
  22. a b Bauer 1986 ↓, s. 58.
  23. The train book 2014 ↓, s. 24-25.
  24. a b Bogdan Pokropiński. Tabor Drogi Żelaznej Warszawsko-Wiedeńskiej. „Świat Kolei”. 2/1995. s. 22. 
  25. The train book 2014 ↓, s. 56.
  26. Bauer 1986 ↓, s. 13-14.
  27. a b Bauer 1986 ↓, s. 40, 110.
  28. a b c d e Bauer 1986 ↓, s. 7-8.
  29. Bauer 1986 ↓, s. 30.
  30. a b c d Bauer 1986 ↓, s. 31-33.
  31. The train book 2014 ↓, s. 30-31.
  32. a b c Bauer 1986 ↓, s. 36-37.
  33. a b c Bauer 1986 ↓, s. 74, 138.
  34. Bauer 1986 ↓, s. 96.
  35. W.A. Rakow, Łokomotiwy otieczestwiennych żeleznych dorog 1845-1955, Moskwa 1995, s. 160.
  36. Bauer 1986 ↓, s. 126, 132, 144, 204, 226.
  37. Bauer 1986 ↓, s. 146, 206.
  38. a b Na podstawie Bauer 1986 ↓ (całość)
  39. a b c d e f g h Terczyński 2003 ↓, s. 14-15.
  40. a b Bauer 1986 ↓, s. 198, 230.
  41. a b Bauer 1986 ↓, s. 76, 88.
  42. Bauer 1986 ↓, s. 78, 104.
  43. a b Bauer 1986 ↓, s. 86.
  44. Bauer 1986 ↓, s. 114-122, 158-162.
  45. Paweł Terczyński. Parowóz serii Os24. „Świat Kolei”. Nr 6/1999. s. 12-13. 
  46. Bauer 1986 ↓, s. 44, 152, 176, 206-208.
  47. The train book 2014 ↓, s. 144-145.
  48. a b Bauer 1986 ↓, s. 48-49.
  49. Bauer 1986 ↓, s. 25.
  50. Herbert Rauter, Günther Scheingraber. Preußen-Report. Band 2: Die Schnellzuglokomotiven der Gattung S 1 - S 11. Hermann Merker Verlag 1991, ​ISBN 3-922404-16-2(niem.), ss.85-88
  51. The train book 2014 ↓, s. 96-99.
  52. Bogdan Pokropiński: Parowozy normalnotorowe produkcji polskiej. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2007, s. 16-18. ISBN 978-83-206-1617-0.
  53. a b The train book 2014 ↓, s. 150-157.
  54. Bauer 1986 ↓, s. 178-182.
  55. The train book 2014 ↓, s. 170.
  56. a b Dariusz Gulowaty. Parowozem na 2252 m n.p.m.. „Świat Kolei”. Nr 3/1999. s. 24-25. 
  57. The train book 2014 ↓, s. 124, 158-161, 178.
  58. Piwowoński 1978 ↓, s. 10.
  59. The train book 2014 ↓, s. 182, 192, 211.
  60. The train book 2014 ↓, s. 204-206.
  61. The train book 2014 ↓, s. 211, 282.
  62. a b c d e f g h i j Piwowoński 1978 ↓, s. 36–37
  63. a b c d e f g Bauer 1986 ↓, s. 16–17.
  64. Bauer 1986 ↓, s. 22–23.
  65. a b c d e Z. Bauer, Stare parowozy, s. 20–21.
  66. a b c d e Bauer 1986 ↓, s. 18–19.
  67. a b c Maciej Panasiewicz. Budowa parowozu - kocioł (8). „Świat Kolei”. 4/2002. s. 38. 
  68. a b Maciej Panasiewicz. Budowa parowozu - kocioł (9). „Świat Kolei”. 4/2002. s. 37. 
  69. a b T. Dąbrowski, Parowóz w sosie własnym, s. 22–23.
  70. Maciej Panasiewicz. Budowa parowozu - kocioł (8). „Świat Kolei”. 10/2002. s. 36. 
  71. a b c Bauer 1986 ↓, s. 24-27
  72. Witalij Rakow. «Gonczaja» Małachowskogo. „Tiechnika Mołodioży”. Nr 4/1974 (ros.). 
  73. a b c T. Dąbrowski, Parowóz w sosie własnym, s. 23–24.
  74. a b c d e Z. Bauer, Stare parowozy, s. 27–30.
  75. a b c d e f Piwowoński 1978 ↓, s. 38-39.
  76. a b The train book 2014 ↓, s. 36-40.
  77. The train book 2014 ↓, s. 120-121.
  78. a b c d e Bauer 1986 ↓, s. 41-42, 90.
  79. The train book 2014 ↓, s. 76.
  80. Bauer 1986 ↓, s. 92.
  81. a b Bauer 1986 ↓, s. 5 (wstęp: Marek Moczulski)
  82. Piotr Kumelowski. Długowieczne parowozy. „Świat Kolei”. Nr 4/2000. s. 2. 
  83. Parowozy Rodzaje eksponatów | Skansen Taboru Kolejowego w Chabówce, skansenchabowka.pl [dostęp 2020-07-09] (pol.).
  84. Rozkład jazdy | Małopolskie Szlaki Turystyki Kolejowej, kolejegalicyjskie.pl [dostęp 2020-07-09] (pol.).
  85. Muzeum Przemysłu i Kolejnictwa na Śląsku w Jaworzynie Śląskiej.
  86. MK, Po Wrocławiu jeździ pociąg retro. Dworzec Główny przeniósł się w czasie (ZDJĘCIA), „Gazetawroclawska.pl” [dostęp 2017-12-18] (pol.).
  87. a b c d e f Trakcja parowa w Polsce, Warszawa: Urząd Transportu Kolejowego, 2019, s. 43, ISBN 978-83-65709-41-7 (pol.).
  88. Wciaz pod para... | Polskie parowozy, www.polskieparowozy.pl [dostęp 2021-12-02].
  89. Px48-1920 znów pod parą!, Średzka Kolej Powiatowa, 3 listopada 2021 [dostęp 2021-12-02] (pol.).
  90. Wciaz pod para... | Polskie parowozy, www.polskieparowozy.pl [dostęp 2021-12-02].
  91. LOWA - Towarzystwo Wyrzyska Kolejka Powiatowa (pol.). twkp.pl. [dostęp 2021-06-02].
  92. Wciaz pod para... Polskie parowozy (pol.). polskieparowozy.pl. [dostęp 2021-06-02].

BibliografiaEdytuj

  • Zdeňek Bauer: Stare parowozy. ilustracje Jirí Bouda, uzupełnienia polskiego wydania Bogdan Pokropiński. Warszawa: Wydawnictwo Sport i Turystyka, 1986. ISBN 83-217-2574-0.
  • Tadeusz Dąbrowski. Parowóz w sosie własnym. „Młody Technik”. Nr 2/1986, 1986. 
  • Jan Piwowoński: Parowozy kolei polskich. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 1978.
  • Bogdan Pokropiński: Parowozy normalnotorowe produkcji polskiej. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2007, s. 16-18. ISBN 978-83-206-1617-0.
  • Paweł Terczyński: Atlas parowozów. Wyd. Wyd. 1. Poznań: Poznański Klub Modelarzy Kolejowych, 2003. ISBN 83-901902-8-1. OCLC 917950022.
  • The train book. red. Sam Atkinson, Jemima Dunne, Kathryn Hennessy. Londyn: Dorling Kindersley, 2014. ISBN 978-1-4093-4796-5.
  • Tabor wąskotorowy w Polsce
  • Wciąż pod parą...

Linki zewnętrzneEdytuj