Gőzmozdony

A gőzmozdony a vasutakon első ízben használt géperejű vontatójármű, precízebben a gőzmozdony vontatott járművek (vasúti kocsik) továbbítására szolgáló vasúti vontatójármű. Erőgépe egy gőzgép, amelynek működtetéséhez szükséges gőzt a jármű kazánjában állítják elő. A kazán fűtéséhez szükséges tüzelőanyagot (általában kőszén, ritkábban fa, vagy fűtőolaj) és a kazántápvizet a mozdony a járműre épített tartályokban (szertartályos gőzmozdony), vagy a mozdonyhoz kapcsolt külön szerkocsiban (szerkocsis gőzmozdony) viszi magával.^[1] A kazánban termelt gőz energiáját a gépezet gőzhengerei alakítják mechanikai munkává. A gőzhengerek táplálása, illetve a bennük lejátszódó munkafolyamat alapján beszélhetünk csak frissgőzzel táplált ikergépezetű, vagy a gőz nyomását két lépcsőben (a nagy- és a kisnyomású hengerekben) felhasználó, osztott expanziójú, vagy kompaund gépezetről. Magyarországon 1959-ig gyártottak gőzmozdonyokat és 1984-ben vonták ki őket a menetrend szerinti vasúti forgalomból.^[2][3] Azóta csak nosztalgiavonatok élén közlekednek.

• Richard Trevithick (1804)
• Timothy Hackworth (1808)
• John Blenkinsop (1812)
• William Hedley (1813)
• George Stephenson (1814)

Az ipar végül a Stephenson által épített mozdonyok mellett döntött.

A gőzmozdony szerkezeti elemeit három fő csoportba lehet felosztani, melyek a következők:

1. Mozdonykazán, amelyben a tüzelőanyag égése során felszabaduló hőenergia átadása történik a kazánvízbe, majd az abból gőz fejlődik.
2. Mozdonygépezet, amiben a vízgőz hőenergiája mechanikai munkává alakul át.
3. Mozdonyfutómű, ami a jármű haladását teszi lehetővé, és az egyes szerkezeti részeket alátámasztja és összetartja.

A mozdonykazán az állókazánból (1) és az ahhoz csatlakozó henger alakú hosszkazánból (2) és az állókazánba erősített tűzszekrényből áll. A tűzszekrény (3) alsó részén helyezik el a rostélyt (4), amin a tüzelőanyag elégetése történik. Az égésnél keletkező salak befogadására, valamint az égést tápláló levegő bevezetésére a rostély alá erősített hamuláda (5) szolgál.

Az égésnél keletkező füstgázok a hosszkazánban elhelyezett füstcsöveken (6) a hosszkazán folytatását képező füstszekrénybe (7), majd onnan a kéményen (8) át a szabadba jutnak. A tűzszekrényt és a füstcsöveket a kazánvíz veszi körül, ami az égésnél felszabadult hő egy részét átveszi.

A mesterséges léghuzat létesítésére szolgál a füstszekrényben elhelyezett gőzfúvó (9). A gőzgépből távozó munkát végzett fáradt gőz a gőzfúvón és a kéményen át a szabadba áramlik, mialatt a füstszekrényben a léghuzathoz szükséges légritkítást hoz létre.

A kazánban termelt gőzt a hosszkazán felső részén elhelyezett gőzdómból (10) vezetik a gőzgéphez. A gőzszabályzó (11) megnyitásával a gőz csővezetéken (12) jut el a gőzgéphez, miközben a túlhevítő berendezésen (13) is áthalad.

A mozdony két oldalán elhelyezett gépezet fő részei a gőzhenger (14) a benne mozgó dugattyúval (15), amit a keresztfejjel (16) a dugattyúrúd (17) köt össze. A vezetékek között mozgó keresztfej a dugattyú és a dugattyúrúd egyenes vonalú mozgását biztosítja.

A dugattyú a gőzhenger terét két részre osztja és mozgását a hengerterekbe bevezetett gőz nyomásának hatására végzi.

A gőznyomásból származó hajtóerőt a keresztfejhez kapcsolódó hajtórúd (18) továbbítja a forgattyú (19) segítségével a hajtott kerékpárhoz (20). A hajtórúd által hajtott kerékpárról a kapcsolt kerékpárokra (21) a mozgást a kapcsoló rudak (csatlók) (22) és a kapcsolt kerékpárok (23) forgattyúi viszik át. A gépezet által nem hajtott kerékpárok a futó kerékpárok (24).

A kazán gőzének (friss gőznek) a hengerterekbe, és a munkát végzett gőznek (fáradt gőznek) a szabadba bocsátását általában a tolattyú (25) végzi, egyes esetekben szelepes gőzgépet is alkalmaztak. A tolattyúkat vagy szelepeket a vezérmű (26) mozgatja.

A mozdonykazán és a gépezet a kereten (27) nyugszik. A keret a terhelést a hordrugók (28) útján adják a kerék-pároknak.

A gőzhenger dugattyúerejét a dugattyúrudat a hajtókerékkel összekötő, hajtó- és csatlórudakból álló forgattyús hajtómű alakítja forgatónyomatékká. A gőzmozdony sebességének szabályozása a gőzhengerek töltésének szabályozásával történik. A hajtógép karakterisztikája – töltésszabályozással – a vontatási követelményeknek jól megfelelő teljesítménytartó jellegű, így a hajtógép és a hajtókerekek között külön erőátviteli berendezésre nincs szükség.

A gőzmozdony általános elterjedését a viszonylag egyszerű szerkezet, a mozdony igénytelensége, megbízhatósága, túlterhelhetősége okozta.

A gőzmozdony legnagyobb hátrányai: az igen kicsiny energetikai hatásfok (~7%), a kis hatótávolság, az erősen szennyező üzem, a jelentős kezelési és fenntartási élőmunkaigény, valamint a kiszolgálószemélyzet nehéz fizikai igénybevétele.

Az első magyarországi gyártású, a MÁVAG-ban készült gőzmozdonyt 1874. január 3-án állították üzembe. A gőzvontatás hivatalosan 1984-ben^[5] szűnt meg Magyarországon, bár alkalmi jelleggel jelenleg is alkalmazzák nosztalgiavonatok esetén. A napjainkra fennmaradt magyar gőzmozdonyok többsége Budapesten a Magyar Vasúttörténeti Parkban, illetve a szomszédságában lévő – látogatók előtt zárt – Istvántelki Főműhelyben található.

• Rocket – a legelső gőzmozdonyok egyike
• Flying Scotsman – azaz a repülő skót, több mint 160 km/h sebességet elérni képes legendás skót mozdony
• Union Pacific 4000 – becenevén Big Boy, a világ legnagyobb gőzmozdonya
• LNER A4 Mallard – a világ leggyorsabb gőzmozdonya
• 424-es sorozatszámú gőzmozdonyok – a legismertebb magyar gőzmozdonysorozat, a hazai ipar büszkesége.^[6]

• Rudolf Heym: Wie funktioniert sie eigentlich, die Dampflok? GeraMond, München, 2004, ISBN 3-7654-7255-7
• Dirk Endisch: So funktioniert die Dampflok. Transpress, Stuttgart, 2003, ISBN 3-613-71221-0
• Siegfried Bufe: Abschied von der Dampflok. Eisenbahn-Kurier, Freiburg i. Brsg. 1978, 1985, ISBN 3-88255-500-9
• Erhard Born: 2 C 1. Franckh, Stuttgart, 1965
• Erhard Born, Herrmann Maey: Die Regel-Dampflokomotiven der deutschen Reichsbahn und der deutschen Bundesbahn. Verkehrswissenschaftl. Lehrmittelges, Frankfurt M., 1953
• Wolfgang Messerschmidt: Lokomotiven der Maschinenfabrik Esslingen 1841 bis 1966. Ein Kapitel internationalen Lokomotivbaues. A. Steiger, Solingen, 1984, ISBN 3-921564-67-0
• Wolfgang Messerschmidt: Taschenbuch Deutsche Lokomotivfabriken. Ihre Geschichte, ihre Lokomotiven, ihre Konstrukteure. Kosmos, Stuttgart, 1977, ISBN 3-440-04462-9
• Joe G. Collias: Big Boy und Co. Das Ende der Dampflok- Ära in den USA. Heel-Vlg., Königswinter, 1995, ISBN 3-89365-431-3
• Arnold Haas: Dampflokomotiven in Nordamerika. USA und Kanada. Franckh, Stuttgart, 1978, ISBN 3-440-04493-9
• George H. Drury: Guide to North American Steam Locomotives. History and development of steam power since 1900. Railroad reference series. no. 8. Kalmbach Books, Waukesha, 1993, ³1999, ISBN 0-89024-206-2
• Leopold Niederstrasser: Leitfaden für den Dampflokomotivdienst. ISBN 3-921700-26-4
• Autorenkollektiv: Die Dampflokomotive. Transpress, Berlin, 1965, 1993. ISBN 3-344-70791-4
• Adolph Giesl-Gieslingen: Anatomie der Dampflokomotive international. Slezak, Wien, 2004, ISBN 3-85416-194-8
• K-E. Maedel, A. Gottwald: Deutsche Dampflokomotiven. Transpress, Berlin, 1994, 1999. ISBN 3-344-70912-7
• C. Hamilton Ellis: Die Welt der Eisenbahn. Die Geschichte der Lokomotiven, Wagen und Züge aus aller Welt. Stuttgart: Franckh'sche Verlagshandlung, 1972. ISBN 3-440-03571-9 (abgesehen von einem kurzen Ausblick auf Loks mit Diesel-hydraulischem Antrieb ein Überblick zur Entwicklung der Dampfloks; wiss. Beratung durch Marie-Anne Asselberghs, Niederlande, Direktorin des Niederländischen Eisenbahnmuseums in Utrecht sowie weitere internationale Eisenbahnexperten aus Schweden, Italien, USA, Japan und Deutschland)
• Bundesbahndirektion Hannover: 1843–1983. 140 Jahre Eisenbahndirektion Hannover. Hannover o. J. (1983). Seite 67-71.

A Wikimédia Commons tartalmaz Gőzmozdony témájú médiaállományokat.

• Database of surviving steam locomotives in North America (angolul)
• Information on North American steam railroads in operation (angolul)
• UK heritage railways and preserved locomotives database (angolul)
• National Preservation. Uk's leading forum on UK heritage railways (angolul)
• Pages for the British project to build a modern steam locomotive. The Advanced Steam Locomotive. (5AT) (angolul)
• International Steam Locomotives (angolul)
• Tracks of Time (angolul)
• A gőzmozdony. Vasút és erőgépészeti szaklap; fel.szerk. Ledács Kiss Dezső; Mozdonyvezetők Lapja Kiadóhivatal, Bp., 1912–1920
• Havas Imre–Gémes Imre: A gőzmozdony. Mozdonyvezetők, vasúti művezetők és ipariskolai tanulók használatára; Kazán- és Gép-újság, Bp., 1906
• Sávoly Mihály: A gőzmozdony leírása, működése és kezelése; 3., átdolg., bőv. kiad.; Athenaeum, Bp., 1919
• Palik Ferenc: A gőzmozdonyok javítása és karbantartása; 2. bőv. kiad.; Franklin Ny., Bp., 1927
• Istvántelek. Gőzmozdonyjavítás a XXI. században Magyarországon / Steam locomotive repair in the 21st century in Hungary; fotó Máthé Zoltán, szöveg Nagy Tamás, angolra ford. Józsa Margit; Zékány-Máthé, Tatabánya, 2003
• Torsten Berndt–Klaus Eckert: Gőzmozdonyok; ford. Ipacs Miklós; Alexandra, Pécs, 2009
• Süveges László: Gőzmozdony adatok; szerzői, Bp., 2010
• Vasúti vontatójárművek Kovásznán és Kommandón; szerk. Papucs András et al.; Sikló Egyesület–Kisvasutak Baráti Köre Egyesület, Sepsiszentgyörgy–Bp., 2011
• Dani Szabolcs: Tizenkét füstös ember. Beszélgetések az utolsó gőzmozdonyvezetőkkel; 2. jav. kiad.; Stil Nuovo, Környe–Sopron, 2020