Развитие прогресса, промышленного производства и рост городов во второй половине 19го века требовало активного роста транспортных сетей, дорог и средств передвижения. В том числе и городского рельсового транспорта- предшественников современного трамвая и метро. Что могла предложить техническая мысль для больших городов в качестве транспорт в конце 60-х, середине 70-х годов 19го века? Только паровой двигатель. Ибо эффективных электрических моторов еще не было создано, а двигатели внутреннего сгорания были только изобретены, да и они работали в стационарном варианте от сетей со светильным газом…
И вот на рельсовые пути в городах вышли маленькие вагончики с паровыми машинами. Вы сразу представили себе в воображении - что это были маленькие паровозики типа узкоколейных «кукушек» с жирными султанами дыма над трубами… А вот и нет.
Это была очень необычная паросиловая техника с мощными аккумуляторами энергии на перегретой воде… Предпосылки к применению именно такой установки были следующие:
- эти вагончики ходили в плотной жилой застройке больших городов и много дыма, да еще и со снопами искр просто были пожароопасны…
- вагончики были небольшими, а для обслуживания паровозного котла и постоянно закидывания в топку угля или дров нужен был «второй номер» экипажа- кочегар. А места в вагончике было немного, и махать лопатой в паровозной будке- просто не было места.…
- запас угля в вагончике был бы немалым, уголь давал много угольной пыли- очень грязного вещества.. А рядом на лавках сидели дымы в нарядных платьях, господа в белых манишках и проч… Им угольная пыль и клубы едкого дыма были совсем не нужны…
- первые вагоны парижского и лондонского метро были именно на таких бестопочных паровозах. Ибо настоящий паровоз с топкой на угле и трубой там неприменим вообще. Представьте- вы едете по длинному туннелю и дышите едким дымом от коптящей впереди паровозной трубы.
Именно из всех этих соображений была применена конструкция «бестопочного паровоза» - машины, где паровой двигатель питался паром от большой бочки с перегретой водой, т.е. цистерны- аккумулятора насыщенного пара. Надо заметить, что по возможности запасать энергию, такие аккумуляторы превосходят даже сегодня самые совершенные литий- полимерные электроаккумуляторы.
Работала данная установка следующим образом: в большую и прочную цистерну вагончика на станции закачивали перегретую воду из мощного стационарного котла. Вода находилась в цистерне под давлением, вверху находился выступающий баллон сухопарник- и оттуда шла паровая магистраль к поршневому паровому двигателю. При начале расхода пара- в верхней, паровой части цистерны давление пара падало, соответственно падало и давление воды. Баланс «давление – температура» нарушался и вода в её толще вскипала и снова давала пар в верхнюю часть цистерны. Именно так паровой аккумулятор поставлял в паровой двигатель пар до полного выкипания воды. Поэтому такому бестопочному паровозу не требовался ни кочегар, ни запас угля- дров и не было дыма…
Такая техническая конструкция для второй половины 19-го века была очень прогрессивной системой и применялась вплоть до начала 20-го века, пока не городском транспорте ее не вытеснили вагончики на электротяге.
Но даже сегодня она применяется на внутренних железнодорожных путях крупных химических и деревообрабатывающих предприятий, где очень важна пожаробезопасность транспорта. Ибо даже очень современные маневровые локомотивы на электротяге или с дизелями потенциально могут давать искры. А бестопочный паровоз напрочь лишен этого недостатка. От него только клубы пара исходят.
И еще нужно сказать следующее - что в Германии такие паровозики еще активно используются на маневровых работах на крупных железнодорожных узлах, ибо оказалось что в режимах частичных и неполных нагрузок и «рваного» рабочего графика, бестопочные паровозы оказываются дешевле в эксплуатации чем дизельные маневровые локомотивы… И последняя крупная партия таких паровозиков была произведена в конце 70-х годов 20-го века и множество этих паровозиков активно используется в Германии и по соседним с ней странам.Видео применения таких паровозов в германии, Индонезии и проч- тут активно используются на маневровых работах на крупных железнодорожных узлах, ибо оказалось что в режимах частичных и неполных нагрузок и «рваного» рабочего графика, бестопочные паровозы оказываются дешевле в эксплуатации чем дизельные маневровые локомотивы… И последняя крупная партия таких паровозиков была произведена в конце 70-х годов 20-го века и множество этих паровозиков активно используется в Германии и по соседним с ней странам.
Видео применения таких паровозов в Германии, Индонезии и проч- тут https://zen.yandex.ru/video/watch/626e6cd230929b036ef90c22