“Yarışı kazananlar, daima yavaş ve devamlı gidenlerdir “
AESOP
Başlangıçta buharlı lokomotiflerle çekilen demiryolu vagonları. Bir dizi evrim geçirerek sonunda elektrik motorlarıyla yürür oldular. Ancak bu devrim bir moda kaygısı a da bir heves yüzünden değil, teknik gereksinim yüzünden olmuştur.
Buharlıdan elektrikliye geçiş birdenbire bir atılımla olmadı. Arada başka türden lokomotifler de vardır. Bu değişimlerin gerçek nedeni motorların verim kaybıyla ilgilidir.
Bilindiği gibi buhar makinalarının verimi halen %7 civarındadır. Kalan %93 boşa giden ısı olarak kaybolmaktadır. Buhar makinasının verimini inceleyen ilk kişi Fransız fizikçi Nicolas Leonard Sadi Carnot’tur (1796-1832) 1824 yılında yayımladığı “Ateşin Tahrik Kuvveti Üzerine” isimli kitabında buhar makinasının maksimum veriminin en sıcak halindeki buhar ile en soğuk halindeki suyun sıcaklığı arasındaki farka bağlı olduğunu gösterdi. Carnot ısı ve işin birbirlerine dönüşmesi yolunu ilk olarak ele alan kşi olduğundan Termodinamik biliminin kurucusu kabul edilmektedir.
Bu yüzden patlarlı motorla çalışan demiryolu çekicilerine gereksinim duyuldu. Bu motorların verim kaybı buhar makinalarından çok daha azdı. Fakat günümüzün teknolojik motorları bile emilen yakıtın yüzde 100’ünü enerjiye çevirebilecek yapıya sahip değildir. Emilen yakıttan elde edilen gücü 100 birim kabul edersek, bu miktarın ancak 25 birimi krank miline hareket enerjisi olarak ulaşır. Geriye kalan 75 birimin 35’i egzoz olarak dışarıya atılıyor, 20 birimi soğutmaya harcanıyor. Geri kalanı ise ısı olarak serbest yayılıma uğruyor. Ortalama olarak verilen bu değerler, içten yanmalı bir motorun veriminin yüzde 25 olduğunu gösteriyor. Eğer krank miline ulaşan enerjiyi de 100 birim olarak kabul edersek, fan, alternatör, diferansiyel, şanzıman, tekerlek sürtünmesi ile aerodinamik sürtünme sonucunda 42 birimlik bir kısım kayıp olarak verilmektedir.
Ne var ki sadece patlarlı motorla (Diesel) yürüyen ilk demiryolu araçları lokomotif niteliğinde olmayıp, bir ya da iki vagonlu Mototrenlerdi. Söz konusu olarak lokomotif düşünüldüğünde patlarlı motordaki verim kaybı da büyük bulundu. Şöyle düşünüldü : elektrik motorunun verimi çok daha yüksektir. Öyleyse bir lokomotifte diesel motorunu bir elektrik jeneratörüne bağlıyalım, buradan elde edilen elektrik enerjisiyle çalışan elektrik motoru lokomotifi hareket ettirsin!…
Çünkü elektrik motorunun verimi % 94.7 dolayındadır.
Böylece aşağıda resmi görülen Diesel-Elektrik Lokomotifler doğmuş oldu.
İlk diesel lokomotif Prusya – Hessen Devlet Demiryolları için 1912 yılında üretildi. Lokomotifin şasisi ile konstrüksüyonu, Berlin’deki Borsig AG firmasınca üretildi. 4 silindirli, V tipi 2 zamanlı motoru ise İsviçre’nin Wintertnur kentinde Gebr. Sulzer kuruluşunda yapıldı. İlk denemesinde başarılı sonuç yermeyerek servise konmadı.
Düzenli olarak seferlere başlayan ilk dizel lokomotif ise, İsviçre’de yapıldı. 1921 yılında Tunus Dernjryollarınca işletmeye alındı.
Dizel lokomotifler çoğunlukla,dizel elektrik tahrikli lokomotiflerdir. Bunlarda bir dizel motoru,Bir dinamoyu çevirerek elektrik üretir; Bu elektrik tahrik tekerleklerini çeviren elektrik motorunu çalıştırmak için kullanılır.Hareket genellikle dişlinin çevrilmesiyle iletilir.
Motorun üstündeki bir pinyon dişli, gücü, tahrik tekerleğine bitişik dingile takılı bir dişli tekerleğe iletir. Dişli tekerleğin çapı, pinyonun yaklaşık dört katı kadardır. Burada çoğunlukla 19:92 dişli oranı kullanılır. Tahrik tekerleğinin dişli tekerlekten büyüklüğü ise, % 25 — % 50 arasında değişir.
II.Dünya Savaşından sonraysa,demiryollarının elektriklenmesinin ekonomik olmadığı yerlerde,dizel lokomotifler bütünüyle buharlı lokomotiflerin yerini almıştır. Dizel lokomotifleri,elektriği kendileri ürettikler için tahrik motorları dalgalı değil, doğru akımlıdır.
TCDD’de Diesel Lokomotif Serileri Kullanımda Olanlar
DE 24000 Anahat Lokomotifi
DE 22000 Anahat Lokomotifi
DE 33000 Anahat Lokomotifi
Ancak bu Diesel-Elektrik Lokomotiflerin belli başlı bazı sakıncaları vardı. Çok gürültülüydüler. Isı üretmedikleri için arkadaki vagonlara kış günlarinde ısı gönderemiyorlardı. Yakıt depoları kend üzerlerinde olduğu için yakıt olanakları sınırlıydı. Tek bir motorla hareketi sağlamadıklarından arıza olasılıkları, tek motorlara göre daha fazlaydı.
Bunun üzerine yalnızca elektrik motoruyla yürüyen lokomotifler düşünüldü. Bunlar gerekli elektrik enerjisini hava hatlarından ya da ek bir raydan alabilirlerdi. Böylece aşağıda gördüğünüz elektrikli lokomotifler üretilerek hizmete girdi.
Elektrik gücüyle çalışan ilk lokomotif, 1834te yapıldı. Ama, ilk elektrikli lokomotifler, bataryayla şarj edilmeleri gerekiyordu. Ama. bataryalar ağırdı. sık sık da şarj edilmeleri gerekiyordu.
Günümüzdeki elektrikli trenler, Kendi elektrik kaynaklarını kendileri taşımazlar; demek ki elektriği ya üstlerinde yeralan elektrik tellerinden ya da altlarında yeralan üçüncü bir raydan alırlar.
TCDD kullanımda olan elektrikli lokomotifler
E 40000
E 43000 Toshiba
E 52500 Koncar