На чем едут поезда топливо
На каком топливе ездят поезда?
Поскольку речь в заголовке идёт о топливе для поездов, а под этот термин, согласно толкового словаря Владимира Даля изначально попали и повозки, запряжённые лошадьми, и следовавшие друг за другом, в частности при свадебной церемонии, представляя собой единый «свадебный поезд». Значение последнего слова происходит от русского слова поездка. В этом случае, топливом для лошадей служил овёс.
Когда гужевой транспорт утратил своё значение, как транспорта междугороднего сообщения и остался только в качестве транспортной единицы в городской черте, то значение слова «поездной состав» люди стали применять уже только к железной дороге.
В дальнейшем значение слова многократно изменялось и дополнялось новыми техническими терминами, включая в определение наличие опознавательных и световых сигналов, перечисляя технические средства, оговаривая условия, которые могли попадать под данное значение.
В последующем времени появились исключения, которые не могли считаться и называться «поездом», начиная с автомобильного транспорта.
Наступление паровозной эры к нам пришло в девятнадцатом столетии и безраздельно «царствовали» на железных дорогах мира до середины двадцатого века, пока не появились в массовом масштабе первые тепловозные локомотивы, а затем и электровозы.
Исходя из названия первых машин паровозов на железной дороге, то работу их двигателя обеспечивал пар, а для его производства было необходимо топливо, и это был знаменитый уголь. Несколько позже, в районах, где шла добыча нефти, использовали для паровозных локомотивов тяжёлое мазутное топливо. Но всё же в масштабе нашей России, на территории Европейских стран и на Американском континенте изначально топливом для паровоза служил только уголь. В лихую годину р6еволюционных дней, а также в период Гражданской войны, в паровозных топках сжигали древесину или торф, иногда в качестве уже совсем экзотического топлива использовалась сушёная рыба. На паровозном локомотиве в качестве хранения угольного топлива служил тендер. В таком вагоне хранились и запасы воды. На локомотивах, у которых отсутствовал подобный тендер, всё своё угольное топливо и воду хранилось на самом паровозе. По этой причине, такая модификация локомотива получила название «паровозного танка».
Твёрдое топливо сгорало в котловой топке. Для обеспечения его сгорания использовалась колосниковая решётка. Отходы в качестве шлака и золы собирались, в так называемом, зольнике, предварительно проходя через сито специальной решётки.
С помощью большого количества жаровых и дымогарных труб происходил теплообмен и осуществлялся нагрев воды в котле, образуя тот самым пар, который направлялся непосредственно в паровую машину, что обеспечить движение локомотива, активизируя кривошипно-шатунный механизм, что в итоге трансформировалось во вращательное движение паровозных колёс.
Следует отметить что инженеры-создатели паровозного чуда шли весьма сложным путём, изобретая свою машину. Изначально, они больше полагались на свою интуицию, чем на конкретные расчёты.
Техника, которая совершенствовалась, могла долго служить людям. В этом случае, инженеры находились на правильном пути, будучи в постоянном творческом и техническом поиске, в том числе и новых видов топлива. Для этих целей, энтузиасты предлагали научится правильно сжигать угольную пыль, что в значительной степени могло увеличить коэффициент полезного топлива используемого древесного угля. При этом топочные объёмы могли не увеличиваться. Но все эти предложения, были лишь теоретическими выкладками, не имея под собой твёрдой практической почвы. В итоге, угольная пыль не стала служить в качестве топлива, поскольку изобретатели так и не добились эксплуатационной надёжности пылеугольных единиц паровозных локомотивов. Обуздать процесс сгорания угольной массы, в том числе и угольной пыли, именно, при высоких температурах в полной мере не удалось. Поэтому от этой разновидности топлива отказались.
После этого началась эра поиска и создания дополнительного оборудования для повышения эффективности используемого угольного топлива. Так появились первые стокеры «Дуплексы», которые обеспечили двухстороннюю подачу твёрдого топлива в топочное жерло. В ССР аналогичное было установлено на паровозных модификациях «ИС» и «ФД».
Американские изобретатели предложили паровозникам, так называемые, механические устройства: «пушеры», которые успешно производили разрыхление смёрзшегося угля непосредственно в тендере. В итоге, уже разрыхлённое топливо посредством транспортёра, подавалось непосредственно на стокер.
В двадцатом веке появились транспортные единицы в виде тепловозов, на которых применялось уже дизельное топливо для силовых установок. Это мог быть непосредственно дизельный двигатель или устанавливалась газовая турбина. Правда, поездной состав вагонов продолжал ещё долгое время отапливаться угольком.
Затем появились первые электровозы, который изначально потребляли в качестве топлива
Электрическую энергию постоянного тока. В последующем, постепенно стали переходить на использование уже переменного тока. Данная разновидность транспортных единиц зарекомендовала себя, как экологически чистый транспорт. Выброс вредных веществ значительно сократился.
Электропоезда, дизель-поезда и автомотрисы — трудяги пригородного сообщения
Опубликовано 26.07.2019 · Обновлено 03.11.2021
Все, когда-нибудь, особенно в больших городах, ездили и поныне ежедневно ездят на электропоездах, по народному названию – электричках. Эти электрички, вывозят огромные массы людей на работу и с работы, на дачи и по многим другим делам, всего и не перечислишь! Просто гигантская работа! На не электрифицированных дорогах эту очень нужную работу выполняют дизельные поезда, попроще – дизель-поезда.
Дизель-поезд
Немного истории
С ранних времен существования железных дорог пассажирские перевозки разделялись на два вида – это перевозки дальнего следования и пригородные перевозки. Перевозки на дальнее расстояние, понятно, осуществляются поездами с локомотивной тягой, в состав поездов входят комфортабельные вагоны – СВ, купейные, плацкартные и межобластные, так называемые – общие, на небольшое расстояние. В вагонах разных категорий созданы хорошие условия для длительного путешествия, в одних получше, в других похуже, все зависит от кошелька. А вот пригородные поезда курсируют на небольшие расстояния, порядка 150 – 200 км, поэтому и называются – пригородные.
Вагон электропоезда
Вагоны в пригородных поездах не требуют условий для длительного путешествия, поэтому, как, правило, сидячие места и все, ехать – то недалеко. Раньше, да и сейчас на многих дорогах, пригородные перевозки выполнялись и выполняются локомотивной тягой. Это локомотив, электровоз или тепловоз и немного, как правило, межобластных вагонов с проводниками.
И если коснуться вопросов эффективности тяги, экономики и рентабельности, то картина с пригородными поездами на локомотивной тяге весьма удручающая. Ну не выгодно, по всем параметрам! Хотя очень и очень нужно, для всех людей, проживающих в отдаленных уголках нашей России! Режим ведения пригородного поезда тяжел, это бесконечные разгоны и торможения на площадках, для посадки – высадки пассажиров, для локомотива, скажу прямо, этот режим очень нелегкий, ну а об экономии дизельного топлива или электроэнергии можно слегка позабыть. Знаю об этом не понаслышке, сам водил пригородные поезда на электровозах и тепловозах. И в вагонах приходится держать штат проводников, а все это, большие расходы и конечно огромные убытки, поэтому пригородные перевозки всегда субсидировались областными и федеральным бюджетами, но это необходимо.
Вот в послевоенные годы, умные экономические и инженерные головы, предвидев быстрое развитие инфраструктуры городов и регионов, большой приток населения в города, призадумались, нет пора-ли, сменить наши трудяги локомотивы на пригородной поездной работе и вместо них выполнять эти перевозки на быстрых на разгон и торможение, экономных и с большой пассажировместимостью, электропоездах и дизель-поездах?
Электропоезд СРЗ
А идея и впрямь, блестящая! Сказано – сделано! В 1953 году из ворот Рижского вагоностроительного завода (РВР) вышел первый трехвагонный, именуемый, секциями, электропоезд СР3. И началась эра электропоездов! Электропоезда совершенствовались, шли в ногу с научно-техническим прогрессом. Увеличивалась скорость движения, пассажировместимость, комфортабельность, вот результаты всех этих эволюций мы и видим сейчас на всех вокзалах страны.
Электропоезд РВР
Тоже происходило и с дизель-поездами. Практически, выпуск всех электропоездов и дизель поездов в СССР лег на плечи вышеуказанного Рижского вагоностроительного завода.
С локомотивами понятно, ну а электричка — это практически тоже самое, только едет посредством моторных вагонов, под полами и на крышах которых и расположено все необходимое тяговое оборудование: тележки с колесно-моторными блоками (КМБ-тяговые электродвигатели, соединенные редукторами с ведущими колесными парами), мотор-компрессоры, аппараты управления, аппараты регулирования напряжения (скорость, сила тяги) а на электропоездах, работающих на переменном токе, вдобавок, тяговые трансформаторы, выпрямительные установки, сглаживающие реакторы, фазорасщепители, некоторые помещены на крышу. На крыше установлены токоприемники и часть аппаратов, необходимых для работы электропоезда. Все как на электровозе, только разбросано по составу.
Тоже самое и на дизель-поезде, под полами моторвагонного установлены дизели с механической или гидравлической передачей на тяговые редукторы ведущих колесных пар, как тепловоз, только не пробовали, да и не нужно, устанавливать на них электрическую передачу.
Моторные вагоны располагаются, как правило, через один по схеме: прицепной – моторный – прицепной – моторный и так далее, в зависимости от длинны поезда, а длинна может быть разной, от двух, четырех, восьми, десяти и даже большее число вагонов. Все зависит от величины пассажиропотока на данном направлении.
Управляются электропоезда и дизель-поезда практически также, как электровозы и тепловозы, тормозная система такая же, с некоторыми конструктивными изменениями, необходимыми для пригородной работы, вот и все. Управляет этими поездами, также, локомотивная бригада, машинист и помощник машиниста. Управление осуществляется из одной из кабин, расположенных в концевых вагонах поезда. Никаких проводников не требуется. Двери всех вагонов автоматические, работают от пневмоприводов, широкие в обоих тамбурах, управляются и контролируются с пульта машиниста. Вагоны практически не отличаются от обычных, только пассажировместимость у них огромная, что говорить, все знают… можно влезть и в тамбур, там и ехать на одной ноге до дома, но все-таки ехать, да еще и с приличной скоростью!
Вагоны электро-и-дизель-поездов оборудованы отоплением и системами кондиционирования воздуха. Сделано все, чтобы пассажиры чувствовали себя более-менее комфортно, установлен там и знаменитый наш стоп-кран, для сознательных граждан, мало-ли что. Вагоны оборудованы прямой связью с машинистом поезда, тоже, мало-ли что, например, для вызова наряда полиции, уже для несознательных граждан.
Скоростной электропоезд ЭР200
Ну и существует у нас особый класс электропоездов – скоростные экспрессы! Это наша гордость! Эксплуатируются они в основном на направлении Москва – Санкт-Петербург, но также задействованы и на других направлениях, Москва – Нижний Новгород, например. К слову сказать, еще во времена Советского Союза на Рижском вагоностроительном заводе был спроектирован и впоследствии выпущенный там-же, небольшой партией знаменитый скоростной ЭР-200. Он достигал скорости 200 км/час, с которой и вез счастливых пассажиров из Москвы в Ленинград и обратно.
Скоростной электропоезд Сапсан
Сейчас это почетное место занял электропоезд «Сапсан», он на отдельных участках этого знаменитого направления развивает скорость 250 км/час! Данный электропоезд – совместная разработка отечественных конструкторов и конструкторов немецкой формы «Сименс». Выпускается он на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ).
Электропоезд Ласточка
Есть еще один представитель этой славной команды, всем известный комфортабельный электропоезд, отечественной разработки и постройки – конечно, «Ласточка»! Он курсирует между большими городами, ну а в нашей столице «Ласточка» работает на Московском центральном кольце.
Если все электропоезда строились практически на одном заводе – Рижском вагоностроительном, то с дизель-поездами, был у нас еще один, очень серьезный помощник – завод «Ганц-Моваг» в Венгерской народной республике.
Также часть дизель-поездов выпускал и Калининский ( ныне Тверской) вагоностроительный завод. Существовали и до сих пор эксплуатируются, так называемые, контактно-аккумуляторные электропоезда. Пока следуем по электрифицируемому участку на токоприемниках в обычном режиме, аккумуляторы заряжаются в полной мере. Ну а дальше нужно продолжить движение на небольшом участке без электрификации. Чтобы не держать там дизель-поезда, вот мы опускаем токоприемники и следуем дальше на аккумуляторах, только, недалеко и сразу назад, аккумуляторы есть аккумуляторы.
В последние годы на всей сети железных дорог работают электропоезда и дизель-поезда такой конструкции — расцепляется двухсекционный электровоз или тепловоз и обе секции ставятся с концов обычных прицепных вагонов электро-или-дизель-поезда. Все, тяга есть – секции обычного локомотива, моторных вагонов не требуется, управление дверями точно такое-же, с пульта управления, все системы микроклимата и отопления вагонов штатные. Едем вперед, секция электровоза или тепловоза в голове поезда тянет вперед, задняя, естественно отреверсирована назад, вот и тяга приличная. Эти поезда создавались еще и с целью экономии, времена были нелегкие, они эксплуатируются и сейчас, но таких блестящих тягово-экономических показателей, увы, не развивают.
Дизель-поезд РВР
Как я уже писал, во времена СССР основным разработчиком и производителем электропоездов и дизель-поездов являлся Рижский вагоностроительный завод, все электропоезда имели обозначение – ЭР – электропоезд, Рига, дизель-поезда имели обозначение – Д, то в нынешнее время, все понятно, мы этот завод по известным причинам потеряли. Сейчас разработка и производство электропоездов организовано на Демиховском машиностроительном заводе, с дизель-поездами посложнее. На метрополитене устройство и управление электропоездов практически такое-же, немного со своими премудростями, необходимыми для подземных магистралей. Выпускал, выпускает и конструирует электропоезда для метрополитенов Мытищинский машиностроительный завод «Метровагонмаш».
Дизель-поезда, марки D, для железной дороги Сахалина с шириной колеи 1067 мм, выпускает Япония. Ну и еще немного, это автомотрисы.
Дизельная автомотриса
Автомотриса – это также небольшой пригородный поезд, состоящий из одного или двух вагонов.
Рельсовый автобус РА-1
Еще на отдельных участках работают, так называемые, рельсовые автобусы РА-1 и РА-2. Эта разработка и производство Мытищинского завода «Метровагонмаш». Что сказать о его конструкции и применении, та-же автомотриса и не больше и не меньше. Утомил?
Поезд на водороде. Почему этот газ еще не стал заменой «грязного» топлива?
Вот уже которое десятилетие водород называют топливом будущего и считают его наиболее привлекательным с точки зрения экологии. Водород можно добывать из воды путем электролиза, а его сжигание в двигателях транспорта сопровождается выбросами водяного пара, а не вредного парникового углекислого газа, который негативно сказывается на изменении климата. Почему этот вид топлива при всей его экологичности еще не стал доминирующим на планете? В каких сферах уже используют водород? И может ли он быть «зеленым» на все 100%? Объясняем на конкретных примерах.
«Чистый водород в настоящее время получает беспрецедентный импульс в политическом и деловом планах, а количество направлений и проектов во всем мире быстро растет. Настало время для расширения технологий и снижения затрат, чтобы водород получил широкое распространение», — говорится в отчете Международного энергетического агентства, посвященном будущему водородной энергетики. Этот отчет готовили летом прошлого года по запросу японского правительства. Там ему прочат великое будущее в энергетическом переходе к экологически чистой экономике. Вот только отмечают при этом, что необходимо активно внедрять водород в секторах, в которых он практически полностью отсутствует, в том числе в транспортном.
Водородные поезда в Германии
С 2018 года в немецкой федеральной земле Нижняя Саксония по железным дорогам между городами бегут-качаются голубые вагончики. Это подвижные составы Coradia iLint — прорывные экспериментальные поезда на водородном топливе. На крыше такого поезда установлены цистерна с водородом и топливный элемент, в котором происходит соединение кислорода с водородом и вырабатывается электроэнергия. Побочный продукт — конденсированная вода и пар. Никаких вредных выхлопов, как от дизельных поездов, никакой зависимости от электрификации участка железной дороги.
Впервые Coradia iLint продемонстрировали на отраслевой выставке InnoTrans 2016 в Берлине. Его разрабатывали специально для неэлектрофицированных линий железной дороги как альтернативу дизельным поездам. Он экологичнее и тише. Два состава Coradia iLint с тех пор так и катаются по Нижней Саксонии, не выезжая за ее пределы. Этой весной составы испытывали в Нидерландах, а к концу ноября они побегут и по австрийской Вене. Опять же пока в тестовом режиме.
Coradia iLint развивает скорость до 140 км/ч. В Нижней Саксонии они уже накатали более 180 тыс. километров, испытания признаны успешными, и в 2022 году количество составов увеличат до 14 штук, построят водородную заправочную станцию. Еще 27 поездов поступят в распоряжение Rhein-Main-Verkehrsverbund — транспортной ассоциации земли Гессен в той же Германии. Там тоже построят водородную заправку.
Отсутствие заправочной инфраструктуры для водородных поездов два года назад называли одной из преград на пути их массового внедрения. Ситуация медленно, но меняется. Площадки выбраны, строительство началось. Вскоре в Германии «зеленые» поезда смогут избавиться от необходимости пользоваться мобильными заправщиками, что повысит оперативность и позволит расширять парк подобной техники. Остается вопрос с тем, насколько все-таки «зеленое» водородное топливо.
«Грязный» водород
Чтобы получить водород, воду надо расщепить на водород и кислород. Чтобы это сделать, требуется затратить энергию. А чтобы ее затратить, необходимо сперва ее добыть. И тут возникает дилемма. Чтобы водородное топливо без каких-либо оговорок можно было назвать экологичным, на его добычу надо затрачивать такую же экологичную энергию. Ведь если сжигать уголь для того, чтобы получить «зеленое» топливо, то в глазах общественности такое достижение уже не будет столь прорывным.
С 1975 года производство водорода для промышленных потребителей выросло в 3 раза. Почти весь этот водород вырабатывается из ископаемого топлива. На его производство идет 6% потребляемого природного газа в мире и еще 2% мирового угля. Таким образом, производство водорода приводит к выбросам углекислого газа в размерах, сравнимых с выбросами Великобритании и Индонезии вместе взятых. Статистика не из приятных.
Промышленности водород нужен не в качестве источника энергии, а как составляющая при производстве аммиака и очиститель сырой нефти от серы. Химическую и нефтяную промышленность мало интересует, каким образом был произведен водород, поступающий на завод. А вот адептов экологичной энергетики это волновать должно. Именно поэтому мощности по производству водорода для топливных ячеек транспорта планируют обеспечивать с помощью расположенных рядом ветроэнергетических установок.
Традиционная промышленность извлекает водород по большей части из ископаемого топлива и биомассы. Основной источник на сегодня — это природный газ. На его долю приходится три четверти годового глобального производства водорода (70 млн тонн). Небольшая часть производится за счет угля, нефти и электричества.
Однако интерес к производству водорода через электролиз воды растет за счет снижения затрат на возобновляемую электроэнергию. Правда, процесс это небыстрый, природный газ и уголь до сих пор остаются наиболее экономичными источниками для создания водорода. К 2030 году стоимость производства водорода из возобновляемых источников энергии может упасть на 30%. Это способно повысить привлекательность водородного топлива.
Пока же на электролитический водород приходится около 0,1% мирового производства. Оно и понятно: сейчас нет достаточного количества экологичных источников электричества, которые можно было бы направить на производство таких объемов водорода. Представьте: если бы весь промышленный водород вырабатывали с помощью электричества, то на эти цели было бы потрачено около 3600 ТВт·ч — это больше общегодового производства электроэнергии в Европейском союзе.
Заправил и поехал
Тем не менее в водороде видят возможность. Он может стать одним из вариантов для аккумулирования и хранения энергии из возобновляемых источников на протяжении дней, недель и месяцев. В таких богатых на солнце и ветер регионах, как Австралия и Чилийские Анды, водород может аккумулировать излишки энергии, которые будут доставлять в более обделенные регионы.
И тут встает другая проблема — хранения и транспортировки этого топлива до потребителей — пускай даже не промышленным, а самым обычным. Если мы говорим об экологичном топливе, то чаще всего сворачиваем на дорожку личного транспорта.
На этой станции заправлялись электромобили на топливных элементах — преимущественно владельцы марок Toyota и Hyundai. Их не так много. Toyota в Норвегии в прошлом году продала 7 таких авто, Hyundai — 21. И станций было не много — 2. Их все потом прикрыли на время расследования, продажу автомобилей на топливных элементах приостановили. В одном из резервуаров на АЗС была утечка водорода. Он легко воспламеняется и хорошо горит. Проект не умер, в этом году станции продали более успешной компании, которая попробует из пионера водородных заправок сделать гиганта.
Несмотря на это, водородные станции продолжают открываться по всему миру. Несколько десятков работает в Калифорнии, почти по две сотни — в Европе и Азии. Водород для них производят в подавляющем большинстве случаев паровой конверсией метана. Это самый дешевый способ его добычи, который связан с выбросами углекислого газа.
А доставляют водород на АЗС с помощью грузовиков, которые чаще всего работают на традиционном автомобильном топливе, что также не делает водород для личных автомобилей на 100% экологичным.
Читайте также:
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш Telegram-бот. Это анонимно и быстро
На чем ездят поезда дальнего следования?
Ответы
Ну вопрос не очень корректный. Как я понял автор хотел узнать какой тип топлива используется в поездах дальнего следования. Ну в России поезда дальнего следования ездят на электричестве, по крайней мере по моему опыту. Поездоав на угля я лично не видел.
По этому вопросу очень сатирично выступал Анатолий Гришковец. У него, как и у меня когда-то рухнула мечта о работе машинистом поезда дальнего следования. Потому что состав передается по участкам на которых есть свои электровозы и тепловозы.
У нас в пермском крае поезда дальнего следования ездят на угле. Может где то есть и современные поезда которые ездят на электричестве, у нас пока так)))
Поезда водят машинисты, обслуживающие строго определенные участки дороги. Они не могут водить на незнакомых участках — нет права управления. Участки бывают электрифицированные и не электрифицированные. На первых поезда водят электровозы на электричестве, на вторых — тепловозы на дизельном топливе. Электрифицированные участки еще бывают постоянного тока и переменного тока — каждому свои электровозы, универсальных очень мало.
Для дальнего следования используются так называемые электропоезда, которые ездят на электроэнергии.
«Электропоезда» — это то, что в обиходе называют «электричка». Они не бывают дальнего следования, максимум, что я видел — состав утром уходит, вечером возвращается (Львов-Ужгород через Мукачево, и то там было два состава, ходили через день, для обслуживания).
Вообще видов поездов наберётся, наверно, более десятка. Только по назначению, как пассажирские, грузовые, восстановительные, пожарные, воинские, агитационные и пр… Большая часть из них дальнего следования. И все ездят на рельсах!