Ewolucja pociągów

Historia mówi, że pierwsza lokomotywa parowa została zbudowana przez Richarda Trevithicka w 1804 roku. Maszyna ta miała jednak problemy, ponieważ poruszała się na żeliwnych szynach, które były absolutnie niewystarczające dla jej masy.

Dopiero w 1825 roku George Stephenson, brytyjski inżynier mechanik, skonstruował pierwszą niezawodną lokomotywę parową, która stała się podstawą do budowy pierwszej na świecie publicznej linii kolejowej cargo z wykorzystaniem parowozów (Stockton-Darlington) oraz pierwszej linii kolejowej z przewozami pasażerskimi pięć lat później, w której zastosowano parowozy (Canterbury-Withstable).

Para wodna była wówczas pierwszym systemem trakcyjnym. Dzięki spalaniu drewna lub węgla w kotle, woda była podgrzewana, a para wodna powstała w wyniku wrzenia wody wytwarzała ciśnienie i wprawiała w ruch tłoki. Pociągi te były logistycznie nieprzyjazne dla środowiska ze względu na duże zapotrzebowanie na paliwo i wodę.

Chociaż na świecie wciąż można spotkać pociągi napędzane parą, jest to jednak bardziej jako ukłon w stronę nostalgii i historii, technologia ta ustąpiła miejsca systemowi trakcji spalinowej, czyli takiej, która wykorzystuje energię wytwarzaną przez spalinowy silnik wysokoprężny, na ogół dwu- lub czterosuwowy. Jego wynalazcą był niemiecki inżynier mechanik Rudolf Christian Karl Diesel w 1898 roku, stąd jego nazwa. Interesuje Cię historia kolejnictwa? Sprawdź Muzeum Kolejnictwa w Kościerzynie!

Później pojawiły się lokomotywy spalinowo-elektryczne. W tym przypadku diesel jest generatorem prądu napędzającym bardziej wydajny silnik elektryczny. Problem z dieslem polega na regulacji silnika. Jego rozruch musi odbywać się poprzez skrzynię biegów, aby utrzymać obroty, natomiast silnik elektryczny może wystartować od zera, aby przenieść cały moment obrotowy i pojazd od początku.

Ewolucja pociągów

Następnie pojawiły się pociągi elektryczne, co wymagało zainstalowania kabli elektrycznych na całej długości trasy. Instalacja ta jest znana jako sieć trakcyjna i jest połączona z silnikiem poprzez rodzaj przełącznika zwanego pantografem. Ale zdarzają się też przypadki, że prąd pobierany jest z samego toru, gdzie wymagana jest przynajmniej jedna szyna zelektryfikowana.

Ograniczenie z zaopatrzeniem w energię elektryczną występuje w tych krajach i miastach, w których występują trudności w produkcji energii, lub w miejscach bardzo odległych i niezaludnionych, gdzie w pobliżu tras nie ma stacji transformatorowych.

Od wielu lat trwają również prace nad ogniwami wodorowymi do zasilania silnika elektrycznego. Ograniczeniem jest to, że proces pozyskiwania wodoru z wody jest dość kosztowny, a wodór jest bardzo lotnym gazem, co czyni jego przechowywanie nieco skomplikowanym. Przydatną rzeczą byłoby przekształcenie wody w wodór. Przyszłością będzie utworzenie ogniwa, które zamienia wodę w wodór, w spalaniu, które pozwala na recykling wody.