A New York Central vadonatúj FT mozdonyát a vasúttársaság fényképésze lőtte az ohiói Toledóban, 1944 júniusában Ed Nowak felvétele Jay Williams gyűjteményéből, [1]-ből

3. rész: Az első sikeres amerikai vonali tehervonati dízelmozdony, az FT

A személyvonati E-, és a tehervonati F mozdonyok fejlődésének menete hasonló volt, mint a személy-(expressz-) vonatok és a tehervonatok megítélése. Eleinte a fényes, gyors személyvonatok a vasutak büszkeségei voltak, és még nagy bevételt is hoztak. Idővel az utazóközönség autóba ült, hosszabb útra repülőre szállt, és a személyszállítás bevétele csökkent, veszteségessé vált. De szükségesek voltak, "mert az expresszek hozzák a tehervonati szállíttatókat" (a Santa Fe vasút egy főnökének a nyilatkozata). A vasúttársaságok bevétele, így a figyelme is a teherszállítás felé tolódott. A tehervonatokat egyelőre nagy és erős gőzmozdonyok vontatták. Ebbe a nyugodt vízbe csobbant bele az Electro-Motive tehervonati, az FT mozdonya.

Az Electro-Motive legjelentősebb fejlesztése volt az első, kereskedelmileg is sikeres vonali tehervonati mozdony, az FT. Műszaki szempontból az E mozdony továbbfejlesztése volt. A régóta várt, elegendően erős és nagy sebességű vonali dízelmozdony forradalmi változást hozott az amerikai vasutazásban. Miután elkezdtek kigördülni a gyár kapuján, örökre megváltoztatták a vasutak mozdonyvásárlását és a vonatai működtetését. Az EMD dízelei a gőzösök leváltásának a legfontosabb szereplői voltak az amerikai vasutaknál. Az EMD az első vonali tehervonati mozdonyát inkább egy halk mondattal, mint kiáltással jelentette be. 1939 novemberében, sok hónapi fejlesztés és finomítás után az EMD La Grange-i gyára kibocsátotta a négymozdonyos FT egységet. A No. 103 orrán a GM, oldalán az Electro-Motive feliratot viselte. Néhány nagy vasúttársaságnak volt Electro-Motive áramvonalas motorvonata, EMD tolatómozdonya, de a tehervonatait gőzmozdony vontatta. Nehéz vonali tehervonati dízelmozdonya, mely az igazi bevételt hozta, még egyetlen vasútnak sem volt.

Az Electro-Motive FT bemutató mozdonya Mike Abalos felvétele, Mike Abalos Barátai jóvoltából, [1]-ből A bemutató mozdonyt 1941-ben megvette a Cincinnati, New Orleans & Texas Pacific vasút. Sok évvel később a mozdonyt helyreállították, és kiállították St. Louisban a Museum of Transport-ban. Az FT megjelenésének 50. évfordulóján szülőhelyére, La Grange-be vitték.

Az 5.400 LE-s FT egység viharzik át a massachusettsi North Adams állomáson, a Boston & Maine vonalán Robert A. Buck gyűjteménye

Gőzvontatás helyett villamos üzem volt néhány vasút, a Milwaukee, a Pennsylvania, a New Haven és a Virginian egyes szakaszain. A XX. század első évtizedeiben az amerikai vasutak nagy villamosított hálózatot képzeltek, de a magas kezdeti költség visszarettentette őket. A vonali nehéz dízelmozdony megjelenése előtt semmi sem veszélyeztette a tehervonati gőzösök uralmát. 1939 és 40-ben az Electro-Motive FT mozdonya országos bemutató túrára ment. Így akarta meggyőzni a hitetleneket, hogy a mozdony a mindennapokban használható, nagy vonóerejű, megbízható és gazdaságos tehervonati vontató. A bemutató túra sikeres volt. Nem csak a fentebb sorolt jellemzők miatt, hanem mert a vonali dízelmozdony szinte figyelmeztetés nélkül emelkedett ki a nagy gazdasági válság ködéből. Megjelenése után a GM nem csak hirdette a mozdonya képességeit, de hagyta magát a mozdonyt bizonyítani a napi munkában. A bal képen a dízelmozdony villamos felsővezeték alatt halad. A sikeres működés után a B&M kérte a kormánytól, hogy abbahagyhassa a villamos üzemet, és meg is kapta az engedélyt.

David P. Morgan, a TRAINS magazin főszerkesztője felismerte a vonali dízel vontató megjelenésének jelentőségét. Megírta, hogy a bemutató FT egység 11 hónap alatt 35 államban, 20 Class I-es vasúton 83.764 mérföldet tett meg, gyakorlatilag folyamatosan dolgozott, hol együtt a négy egység, hol két, 2.700 LE-s egység külön-külön. A dízel-villamos hajtási mód nagy előnye a gőzössel szemben, hogy a gőzmozdony akkor fejt ki igazán nagy vonóerőt, amikor már mozog. A dízel-villamos mozdonynak nagyon nagy az indító vonóereje. Az FT-nek olyan nagy volt a vonóereje, hogy a bemutató útján néhányszor kirántotta az első kocsi kapcsolókészülékét, mikor a mozdonyvezető a nagy gyorsulását akarta bemutatni. Amikor egy vasúttársaság dízelmozdonyt rendelt az Electro-Motive-tól, a vasút mérnökei gyakran felkeresték a gyártót, különféle módosítási igényekkel. Az Electro-Motive ennek (majdnem) mindig ellenállt. Tehette, mert nem volt a piacon más hasonló képességű dízelmozdony, és tette, mert az egységes gyártmány csökkentette a mérnöki költségeket, és lehetővé tette, hogy az FT tömegtermékké váljon. Az Electro-Motive tisztában volt, hogy az FT mozdonynak le kell győznie a társaságok vasutasainak, a gépészeti osztályoknak az ellenállását az újjal szemben, a ragaszkodásukat a megszokotthoz, a gőzmozdonyokhoz. A gépészeti osztályok nem az egyedüli ellenállók voltak. A vonatok működtetői, a mozdonyvezetők, a fűtők, fűtőházi dolgozók veszélyeztetve látták a szakképzettségüket, még a munkahelyüket is. A gazdasági válság lecsengésével az új gőzmozdonyok nagyobb teljesítményűek lettek, kevesebb gép, így kisebb személyzet vitt el ugyanakkora vonat-tömeget. Ezért a mozdonyszemélyzetet díjazták a nehezebb vonatok vontatásáért. A dízelmozdony viszont több volt, mint nagy teljesítményű vontató. Sokkal nagyobb távolságokat tehetett meg, mint a gőzös, átlépte a korábbi személyzetváltási körzet határokat. Hogy leszerelje a szakszervezet többlet bér követelését, az EMD az FT A (vezetőállásos) és B (booster) egységét félállandó kapcsolással látta el, így a vasút vezetősége egyetlen mozdonynak, egy unitnak tekinthette.

A GM FT mozdony reklámja Brian Solomon gyűjteménye, [1]-ből A bal alsó sarokban a háborúra utaló mondat: "A végső győzelemhez vásárolj több háborús kötvényt".

A General Motors-nak erős, nagy tapasztalatú eladó (sales) csapata volt. Azt hangsúlyozták, hogy az FT mozdonyok kivételes képességeket tanúsítanak a feladatok széles skáláján. Statisztikákat közöltek, hogy a dízelmozdony hogyan szárnyalja túl a modern gőzmozdonyok teljesítményét, miközben olcsóbb az üzemük és a karbantartásuk. Ezzel meggyőzték a vasutak vezetőségét, ezután azokra várt a dolgozóik meggyőzése.

A Railway Mechanical Engineer-ben jelent meg 1945 szeptemberében: A Santa Fe vonala az arizonai Winslow és a kaliforniai San Bernardino között több hegyes vidéken halad át.  MÉGIS: A General Motors tehervonati dízelmozdonyai1941 áprilisa és 1945 januárja között 460.485 mérföldet tettek meg, átlagosan 85,7% rendelkezésre állással, és havonta 10.233 távolsággal.

Munkában az FT  A Santa Fe nehézségéről híres vonala, melyet közösen használt a Southern Pacific-kel, a Tehachapi emelkedő, benne a Tehachapi Loop (hurok). Itt hasonlították össze az FT teljesítményét a modern gőzösökkel. A Santa Fe 2-10-4-es (1'E2') mozdonya az 1.100 tonnás vonatot 2 óra 15 perc alatt, a SP 4-8-8-2-es ( (2'D) D2' ), Cab Forward -je 1.350 tonnát vontatott ugyanennyi idő alatt. Az Electro-Motive FT 103-asa 1.800 tonnás vonatot vitt fel 1 óra 31 perc alatt. Az időnyereség részben abból adódott, hogy a dízelmozdony nem állt meg vizet venni. A gőzmozdonyok vízzel ellátása nagy gond volt a Santa Fe-nek a sivatagos területen, a vonalon elhelyezett víztartályokba külön erre a célra járatott tartályvonat vitte a vizet a tehervonatok gőzmozdonyai számára. Ezért a SF nagy vásárlója lett a dízelmozdonyoknak, a legnagyobb dízel flottát vásárolta meg.

Az FT-k nagy rendelkezésre állása annak is köszönhető volt, hogy ha egy négy mozdonyos egységből az egyikben hiba keletkezett, az az egység leállítható, és menet közben javítható volt, miközben a vonat alig kisebb sebességgel haladt. Mindezek mellett az FT bemutatója nem volt hibátlan. A túl nagy indító vonóerő okozott gondot. Gőzmozdonyos vontatásnál az a technika, hogy a tehervagonokat lazán kapcsolják össze, és a mozdony egyszerre csak egy-egy kocsit kezd vontatni, a dízeleknél is működött, bár a dízelmozdony indító vonóereje nagyobb volt a gőzösénél. Egy Chicago - Denver tehervonati meneten a siető mozdonyvezető hat kapcsoló knuckle-t (azt a darabot, amiből kettő akad egymásba a vagonok összekapcsolásánál) tört el, és négy kapcsoló rudat tépett ki a tehervagonokból.

"Előttem az utódom". A Santa Fe FT 159-es mozdonya megelőzi a No. 3717, Mountain (4-8-2) gőzösét az Illinois-i Streatornál, 1948. december 24-én P. Slager felvétel, William A. Raia collection [4]-ből

Az FT teljesítménye Az eredeti kialakításban az FT négy egységes, összesen 5.400 LE-s mozdony volt, legfeljebb 75 mph (120,7 km/h) sebességre áttételezve. A teljesítményének alapja az egységek masszív, 567 típusú főmotorja, a 16 hengeres V-motor. Ez D8 típusú főgenerátort forgatott, mely 600V egyenfeszültséget adott a négy, D7b típusú vontatómotornak. A General Electric gyártmányú, marokcsapágyas motorokat a forgóváz keretén belül helyezték el. A 912.000 font (414 metrikus tonna) súlyú, négy egységes mozdony 228.000 font (103.512 kp) indító, és 32.500 font (14.755 kp) tartós vonóerőt teljesített.

A dízel-villamos mozdony hajtóanyag-fogyasztásának kisebb volt a költsége, mint a hasonló teljesítményű gőzmozdonyénak. Emellett a dízelnek más, jelentős költségcsökkentő hatása is volt. Gőzmozdonnyal nehéz tehervonatokat emelkedőkön nehéz volt megindítani és gyorsítani. Ezért a vasutak az ilyen vonalakra tológépet rendeltek. A toló gőzösnek kiszolgáló létesítmény, fűtőház, szén- (olaj-), és vízvételi lehetőség kellett. A dízelmozdony nagy indító és órás vonóereje ezeket mind feleslegessé tette.

A mozdonyszekrény forma Visszatekintve, szükségtelennek látszik, hogy az Electro-Motive az F mozdonyait lejtős orrú, áramvonalasra tervezze. A tehervonatok nem a vasúti utasok szeme előtt járnak. Nincs egyszerű válasz, hogy miért tervezték mégis az F mozdonyokat áramvonalasra. Az FT formája a sikeres, szép E mozdonyok formájából származik. Így a szekrény gyártás technológia már készen volt, és bár az E-khez képest az FT-k belsejét kissé átszerkesztették, ez a külsőn nem nagyon látszott meg. A gyors, expresszvonati E egységek elejét lejtősre tervezték, hogy csökkentsék a légellenállást. A tehervonati FT-k sebessége kisebb volt, mégis, hogy gyorstehereket is vontatott, a lejtős eleje a nagyobb sebesség érzetét keltette. Emellett az FT-k lejtős orra az E mozdonyokéval azonos családba tartozást mutatta. A motort bőven befoglaló kocsiszekrény pedig védelmet nyújtott a mozdonyt néha menet közben javító gépésznek. A vasútbarátok ezt a típusú mozdonyszekrényt "covered wagon"-nak, fedett szekérnek hívták, utalva az amerikai pioneerek használta Conestoga kocsikra. Az FT-k orra az E mozdonyokénál meredekebb volt. Megerősítették, hogy ütközéskor nagyobb védelmet nyújtson a mozdonyszemélyzetnek. Az orr rész négy, független, hengerelt acél darabból készült.

A Missouri Pacific No. 502 FTA mozdonya egy másik F vezetőfülkéjéből Richard Neumüller felvétele [1]-ből Az Electro-Motive 1940 és 45 között FT-k százait adta el. A MP olyan vasút volt, mely sok ilyen nagy teljesítményű tehervonati mozdonyt rendelt.

Az F mozdonyok formájának tervezésébe az autó formatervezők is beleszóltak. A két nagy szélvédő a kor autó terveire emlékeztet. A szélvédő és az orr szöge az 1939-es Buick formájára hasonlít.

A vezetőfülkébe az orron, középen és lenn lévő ajtón át lehetett bejutni, mind a mozdonyvezető, mind a "fűtő" oldalára. A motortérbe a vezetőfülke hátulján, középen lévő ajtón át lehetett belépni. Az orr- és az oldalajtók befelé nyíltak.

A mozdony jellemzői Az FT jól tervezett, és jól megépített mozdony volt, ez biztosította a nagy sikerét. Öt év üzemeltetés megtanította az Electro-Motive mérnökeit, hogyan készítsenek kivételesen megbízható dízel-villamos mozdonyt. Az üzem közben szerzett tapasztalatok segítettek az előkerült hibák és gyengeségek kijavításában. A dízel-villamos mozdony kevesebb karbantartást igényel, mint a gőzös, és egy dolog volt hirdetni a kisebb karbantartási időszükségletet és költséget, a másik, mikor a vasutak tapasztalták.

A korai F mozdonyoknak egy sor kerek, egyenlően elosztott ablaka volt. A vezetőállás nélküli B egység hosszában aszimmetrikus volt, mert a hátsó részében, mely távolabb volt a vezetőállásos egységtől, helyet képeztek ki a nagy gőzgenerátornak, ami a személykocsik fűtését biztosította. Az A és B, félállandó módon összekapcsolt járműnek közös volt néhány villamos egysége.

A Great Northern vasút FT egysége hűtővonatot vontat a Sziklás-hegységben Great Northern reklámfotója, Diesel Era collection, [4]-ből A Sziklás-hegység kiváló háttér a modern mozdonyos vonatnak. A Great Northern FT-kkel vitte a gyors és pontos eljutást kívánó hűtőkocsis vonatokat. A vadonatúj, elhúzható ajtós hűtőkocsik mögött egy másik FT egység tolja a vonatot.

A kéttengelyes Blomberg forgóváz Martin Blomberg tervezte az A mozdonyok sikeres, A1A elrendezésű, háromtengelyes forgóvázát, és ő adaptálta a tervet az FT számára kéttengelyesre, B elrendezésűre. Az új terv nagyon sikeres lett, és az EMD nem csak az F mozdonyaira, de sok más EMD gyártmányban is felhasználta. A Blomberg-forgóváz változatai az EMD kéttengelyes, kétmotoros szabvány forgóváza lett ötven éven keresztül, 1990-ig!

Eltérően más, összeállított forgóvázakkal szemben a Blomberg-forgóváz váza öntött acélötvözet volt. A tengelyek 9 láb (2,75 m) távolságra voltak egymástól. A csapágyházakat csavarrugók tartották, és mindkét oldalon lengőkaros tartók voltak. A homokolócső a mozdony előre irányába eső kerékpárja előtt helyezkedett el, néhány hüvelyknyire a sínkoronától.

Vontatómotor átkapcsolás Hogy egy FT mozdony a terhelés és a sebesség széles skáláján megfelelő vonóerőt fejtsen ki, változó bekötést kell alkalmazni a főgenerátor és a vontatómotorok között. Indításnál a motoroknak kis fordulatszámnál kell nagy vonóerőt kifejteniük, ezért ekkor sorba kapcsolják őket. A sebesség növekedésével a teljes párhuzamos kapcsolás a célszerűbb. Az FT mozdonynak a főgenerátor-vontatómotor kapcsolásnak négy fokozata volt: -soros - párhuzamos, -soros - párhuzamos söntöléssel, -párhuzamos, -párhuzamos söntöléssel. Az Electro-Motive FT kezelési leírása így írja: a soros-párhuzamos kapcsolásnál az 1. és 4. motor párhuzamosan, és ezekkel sorba van kapcsolva a 2. és 3., párhuzamosan kapcsolt motor. A következő, a sönt fokozatban a motorok kapcsolása változatlan marad, csak a motorok mágneses mezőit ellenállásokkal gyengítik, söntölik. Párhuzamos kapcsolásnál mind a négy motort párhuzamosan kapcsolják a főgenerátorra. A mozdonyvezetőt vontatómotor-átkapcsolás jelző figyelmeztette, hogy a legnagyobb vontatási hatásfok elérésére mikor van az átkapcsolás legjobb időpontja.

Átkapcsolás mind a sebesség növekedésekor (forward transition), mind csökkenésekor (reverse transition) szükséges volt. Ha a mozdonyvezető elmulasztja az előre irányuló átkapcsolást, a mozdony nem ér el nagyobb sebességet, de ha a vissza irányú átkapcsolást mulasztja el, az károsíthatja a mozdony villamos rendszerét. A mozdonyvezetőket az átkapcsolás jelző figyelésére utasították, de az Electro-Motive FT műszaki leírása sebesség értékeket ad az átkapcsoláshoz. A szokásos, 62:15-ős áttételezésnél, mely 40 hüvelyk (1.016 mm) átmérőjű kerekeknél 65 mph (105 km/h) legnagyobb sebességet tett lehetővé, az első és a második fokozat között 19 mph (30,6 km/h), a második és a harmadik fokozat között 28 (45,1), a harmadik és a negyedik között 53 mph (85,3 km/h) sebességnél kellett átkapcsolni. A javasolt reverse transition a negyedik fokozatból a harmadikba 47 mph (75,7 km/h) sebességnél, a harmadikból a másodikba 25 (40,2), és a másodikból az elsőbe 19 mph (30,6 km/h) sebességnél volt.

Dinamikus fék Az Electro-Motive opcióként kínálta a mozdonyához a dinamikus féket, ami olyan hasznosnak bizonyult, hogy azóta is szabvány tétele a dízel-villamos mozdonyoknak. Dinamikus fékezésnél a vontatómotorok generátorrá válnak, és mikor a feszültségüket ellenállásokra kapcsolják, a motorok fékezik a kerékpárokat. Dinamikus fékezés közben a mozdony főgenerátora gerjeszti a hajtómotorokat. A hajtómotorok kimenő feszültsége táplálja a szellőzőmotorokat, amelyek hűtik a szintén a motorokat terhelő ellenállás hálózatot. Így a szellőzőmotorok is a vontatómotorokra kapcsolt terhelés részei lesznek. A vezetőálláson figyelmeztető fény jelzi, hogy a vontatómotorok armatúráira kapcsolt gerjesztő áram elérte a megengedett legnagyobb értéket. A dinamikus féket nem a vonat megállítására használták, hanem kis sebességnél a sebesség tartására. A leggyakoribb áttételnél a legnagyobb dinamikus fékhatás 17 mph (27,4 km/h) sebességnél volt.

Az FT kezelési leírásából: "Megengedett, de nem célszerű a dinamikus fék használata teljes megállásig. Amikor a sebesség csökken, a dinamikus fékhatás is csökken, és a mozdony csak hosszú idő alatt áll meg." További tanács a kezelési leírásból: "8 mph (13 km/h) sebesség alatt a mozdony megállítására a motorátkapcsoló OFF állásában tanácsolt a légfék kis fokozatú használata, így elkerülhető a mozdony túlfutása. A leírás megjegyzi, hogy a vonatot lehetséges lejtőn indítani a dinamikus fékkel, hogy a vonat ne gyorsuljon túl nagy mértékben. A kezelési leírás figyelmeztet a vontatómotorok túlterhelésének a veszélyeire, és utasítja a mozdonyvezetőt a figyelmeztető fények figyelésére.

A Santa Fe vasút és az FT Sok Electro-Motive dízelmozdony vásárló már akkor is vette a gyár termékeit, mikor az még benzin-villamos motorkocsikat gyártott. Az 1920-as években a SF sok ilyen "doodlebug"-ot vett. 1940-ben a SF-nek 60 dízelmozdonya volt, köztük sok Electro-Motive tolató, és E mozdony. Ezzel a SF az egyik legtapasztaltabb dízelmozdony üzemeltető lett Amerikában. A SF annak próbaüzeme alatt a leglelkesebb FT demonstrátor kipróbáló volt, és a végetértekor vásárlóvá vált. 1940 vége és 1945 augusztusa között az Electro-Motive 320 egységet gyártott a Santa Fe vasút számára, egyenlő számban A és B mozdonyokat. Bár az Electro-Motive erős híve volt az azonos gyártmányoknak, a SF rendelés mennyiségét felmérve belement néhány változtatásba. Egyik volt, hogy a SF az FT A és B egysége között a félállandó kapcsolat, egy kapcsoló rúd helyett hagyományos kapcsoló készüléket akart. Ez rugalmasságot tett lehetővé a mozdonyegységek kialakításában, például A+B+B elrendezéshez. Az első FT-k a SF Argentine Yardra érkeztek. A nyugati partra menő gyorsteher vonatokra vezényelték őket. A vonatba dinamometer- és bizottsági kocsit is soroztak. A teszteléshez nem tettek semmi rendkívüli előkészületet, a személyszállító- és más vonatok miatti késéseket beleszámították a mért értékekbe. A gyorsteher az Argentine Yard - Los Angeles, 1.782 mérföld (2.868 km) távot 55 óra alatt tette meg, Út közben leadott és felvett tehervagonokat, a vonat hossza 49 és 68 kocsi között változott. Legnagyobb sebessége 65 mph (104,6 km/h), átlagsebessége pedig 32,5 mph (52,5 km/h) volt. A vonat a hosszú lejtős vonalon négyszer használt dinamikus féket, és egyszer kellett légfékkel is rásegíteni. Nem találtak jelét kerékabroncs túlmelegedésnek, és egyszer, mikor egy nagyobb lejtő után megálltak, a kerekek kézmeleg hőmérsékletűek voltak.

Az FT 103-as a Santa Fe Argentine Yard műhelyében, 1953-ban Wallace W. Abbey felvétel, a Center for Railroad Photography and Art jóvoltából. [1]-ből A SF alaposan megvizsgálta a bemutató FT 103-ast, és ezután rendelt a gyártott mozdonyokból. Így kerültek FT-k 1941 februárjában az Argentine fűtőházba.

Az FT-k munkában A másik nagy Electro-Motive dízel vásárló a Baltimore & Ohio vasút volt. Első egysége 1942. augusztus 31-én érkezett meg Chicagóba. Első vonata 76 feltöltött olaj tartálykocsis vonat volt, melyet Barr Yardról a keleti parti kikötőbe, Baltimore-ba vitt, hogy hajóval vigyék az olajat Európába a német tengeri blokádon keresztül.

Az FT-k népszerűek voltak az antracit szállító társaságok között is. A II. világháború idejére a szén szállítási igény csökkent, így ezeknek a társaságoknak a hálózatán tranzit gyorstehervonatok jártak. Az FT-k rugalmas teljesítmény-kialakításukkal ideálisak voltak erre a feladatra. A Lehigh Valley vasút a pennsylvaniai Coxton és Gracedale közötti, 21 mérföldes, 11,6‰-es emelkedőn tolószolgálatra osztotta be az FT-ket.

Források: Brian Solomon: Electro-Motive E-Units and F-Units [1] William D. Middleton, George M. Smerk, and Roberta L. Diehl: Encyclopedia of North American Railroads  [2] Kirk Reynolds & Dave Oroszi: Baltimore & Ohio Railroad [3] Diesel Era series: The Revolutionary Diesel: EMC's FT [4]

manhattani        2023. július 31.

Jön: A háború utáni F mozdonyok, a kettős üzemmódú FL-9, változott feladatú F-ek, és a vasúttársaság parádés F mozdonyai