Ezt a gőzkocsit
1906-ban gyártotta a St. Louis Car Company W. G. Wagenhals tervei szerint

A Scientific American Supplement 1906. december 22-ei számában, [2]-ből





A kis forgalmú vonalakon az utasok nem töltöttek meg egy szokásos, mozdonyos és több kocsis vonatot, ezért a vasutak csökkentették a kocsik számát, végső esetben csak egy poggyász- , egy postakocsi és egy személykocsi maradt.  (Volt vasút, amelyik egyetlen kocsiba kombinálta a személyszállítást, a poggyász- és posta funkciót, de ez nem volt gyakori, talán az ilyen kocsi építésének a költsége miatt.)

A rövid vonat némileg csökkentette az üzemanyag- és a karbantartás költségét, de a minimális vonathoz is teljes személyzet kellett, így a költség gyakran nagyobb volt, mint a bevétel.

Az utasmennyiségi skála másik végén, a nagy forgalmú bejáró vonalakon a gőzmozdony rossz gyorsítása okozott gondot. A sűrűn megálló és kis gyorsulással induló bejáró vonatok menetideje kellemetlen mértékben megnőtt.

Az ilyen vonalakon a többrészes villamos motorvonat lett a megoldás, míg a kevés utasos vonalakon, ahol a villamosítás gazdaságtalan lett volna, a gőz- , később a belsőégésű motoros motorkocsi közlekedett, a mozdonyosénál sokkal alacsonyabb költséggel és kisebb beszerzési árért.

Ma Amerikában a motorkocsik túlnyomó része villamos hajtású, de korábban más hajtási módok is előfordultak. Legelőször a
gőz hajtás jelent meg, aztán a mechanikus, benzines belsőégésű motor, később a benzin-villamos, majd a dízel- és a dízel-villamos, legutoljára pedig, ritkán, a turbina hajtás.

(Turbina hajtásból kétféle is volt: egy kocsiszekrény tetejére két, a B-36-os bombázóból kiszuperált repülőgép turbinás hajtóművet szereltek, ezzel létrejött az M-497, Black Beetle nevű jármű, mely szép sebességi rekordot ért el, de gyakorlatiasabb volt a belső turbina hajtotta generátoros, turbina-villamos motorkocsi. [4])
Saját hajtással rendelkező vasúti kocsikat Amerikában már a polgárháború előtt, az 1850-es évek közepén is készítettek. Bár folyamatosan próbálkoztak, a XIX. században nem sikerült kifejleszteni gazdaságos, megbízható motorkocsit. Akkoriban még nem volt erős gazdasági késztetés: a vasútnak nem volt számottevő konkurenciája, a kis forgalmú vonalakon jól eljártak a forgalmas fővonalakról  erkölcsi avulás miatt kikerülő, nagyon alacsony könyv szerinti értékű eszközök.

A XX. század kezdetén a helyzet megváltozott. A városok határán túlnyúló városi villamos-, és az Amerikára jellemző interurban vonalak sok utast szívtak el a bejáró vasutaktól. A gyorsan fejlődő motorizáció még több rövidtávú utazót vonzott el a vasúttól.

A jobb és olcsóbb belsőégésű motorok kifejlesztésének másik hatása is lett. A vasúttervezők elgondolkodtak azon, hogy ha a belsőégésű motor olyan sikeres a közúton, miért ne alkalmazzák könnyű vasúti járműben? (Akkoriban a belsőégésű motorok teljesítménye még nem tette lehetővé nehéz vonatok vontatását.)

1905 és 15 között Amerikában több száz benzinmotoros vasúti járművet adtak el. Ezek elég jól működtek, de erősen karbantartás igényesek voltak, és a szerkezetűk idegen volt a gőzösökhöz szokott műhelyeseknek, nem is bíztak bennük. Lekicsinylő neveket kaptak, mint doodlebug (dongó), galloping goose (galoppozó liba), vagy wooden shoe (facipő).




Pedig némelyik motorkocsi nem is volt olyan kicsi.




           A General Electric (GE) 1914-ben gyártotta az egyik legnagyobb motorkocsiját az Illinois Central (IC) számára

DeGolyer Foundation Library képe [2]-ből

A 71 láb (21,3 m) hosszú járműben 86 ülés volt, külön szakasszal
a feketék számára.



Az első gőz motorkocsik

Amerikában 1850-től indult az a 80 éves időszak, amelyben gőz hajtású kocsikat terveztek. Az első 10 éves szakaszban több ilyen kocsi is készült, amik nem lettek sikeresek. Az időszak végére a lelkesedés lelohadt.

Később a gőzgép fejlődése újabb próbálkozásra adott lehetőséget. A XIX. században több mint száz gőz motorkocsi készült, de csak néhány tekinthető sikeresnek.

Ilyen járművel elsőként Angliában próbálkoztak az Eastern Counties Railway-nél. 1848-ban Bridges Adams építette a Fairfield, háromtengelyes gőz motorkocsit. 
.

A gőz motorkocsira felfigyelt M. W. Baldwin, az amerikai mozdonygyáros, aki
az Egyesült Államokban hasonló építésébe kezdett. Erről nem maradt fenn információ, viszont 1846-ban és '47-ben Baldwin a Vermont Central számára gyártott több, nagyon kis gőzgép egységet, amit nem lehetne mozdonynak hívni, viszont lehettek gőz motorkocsi hajtó gépei.

Az első amerikai motorkocsit, melyről pozitív hír maradt fenn, 1850-ben vagy '51-ben a bostoni Joseph H. Moore és William P. Parrott építette, és amely 12 tonnás kísérleti jármű volt. 1851. december 2-án szabadalmat kaptak a járműre.




Moore és Parrott járművének rajza a szabadalmukból

U. S. Patent Office képe [2]-ből




A négytengelyes járműnek álló kazánja volt, a hengerek az első forgóváz egyik tengelyét hajtották. A kazánt és a gépezetet hajlékony gőzvezető cső kötötte össze.

A jármű súlya kevesebb, mint a fele volt egy minimális vonatnak, mozdonnyal, szerkocsival és személykocsival. A vonat mozdonya 6.000 dollárba került, a kocsi hozzá 2.000, míg ez a gőz motorkocsi csak 4.000 dollárt kóstált.

A jármű sebessége 40 mph (64 km/h) volt, mely sebességnél először mechanikai problémák léptek fel, ezeket később kijavították. Ilyen, Moore- és Parrott-féle gőz motorkocsik jártak a Boston & Worchester vasút kis forgalmú vonalain. Ott jól szolgáltak, gazdaságosak és megbízhatóak voltak.



Néhány évvel az első sikeres motorkocsi megjelenése után J. H. Moore nyugatra költözött, és a Pittsburgh, Fort Wayne & Chicago szuperintendense (kb. vezető mérnöke) lett. 1860-ban átvett egy kocsi szerelő üzemet Massillonban, Ohióban, és a szabadalma továbbfejlesztett változatát gyártotta. A teljesen acél építésű motorkocsi 77 láb hosszú kocsiszekrényében 94 ülőhely volt, 3 tonna expresszárut, csomagot, és elválasztott szakaszban postai anyagot szállíthatott. A hengerek 8 x 14 hüvelykesek voltak, a kerekek 42 hüvelyk átmérőjűek. A jármű szolgálati súlya 19 tonna volt, és 6.000 dollárba került. Működési költsége harmada volt a mozdonyos vonaténak. 1860-ban a kocsi a vasúttársaság elnökét vitte Pittsburgh-ból Chicagóba, ezzel megmutatta, hogy hosszú utak megtételére is alkalmas.

Moore sikere annál a társaságnál rövid életű volt, 1862-ben az U.S. War Department az ország déli részébe parancsolta a motorkocsikat, az Atlanta & Nashville vasúton fényképezték őket.

Baldwin, és sok kisebb gyártó is készített gőz motorkocsikat. Némelyik vasúti kocsira hasonlított, némelyik pedig mintha egy kis gőzmozdony és egy kocsiszekrény összeépítéséből jött volna létre.


A Vulcan Iron Works of San Francisco építette azt a Napa nevű
                         motorkocsit 1865-ben


Locomotive Engineering, October 1891 számának képe [2]-ből

A képen már a San Joaquin Valley Coal Mining Company számára átfestett állapotban látható. A motorkocsi 18 teherkocsit is vontathatott, bár csak nyolccal boldogult igazán.

A jármű végül a Southern Pacific vasúthoz került, 1925-ben vágták össze.



1860 volt a legaktívabb időszak a gőz motorkocsik történetében Amerikában. Akkoriban sok, többé vagy kevésbé sikeres, kisebb-nagyobb mozdonygyár és üzem működött ott, melyek közül több motorkocsit is készített. Emellett a gazdag vasúttársaságok maguk is gyártásba fogtak.

Készült kompaund üzemű motorkocsi, és vízszintes kazános is.

Amikor a Baldwin úgy döntött, hogy beszáll a gőz motorkocsi üzletbe, kettőt készített, egyet 1897-ben és egyet 98-ban.





                  Ez a Baldwin 1897-ben gyártott kocsija

American Railroad Journal, 1898. áprilisi szám képe [2]-ből


Mindkét Baldwin kocsit hamar nyugdíjazták.


A Rock Island társaság Number 2552 gőz motorkocsijának kazánja és gépezete a kocsi első szakaszában foglalt helyet

[2]-ből





A Baldwin mozdonygyár újfajta részegységeket gyártott gőz motorkocsik számára. Az automata módon működő kazán szükségtelenné tette fűtő alkalmazását a motorkocsin, és a mozdony- vezetőnek sem kellett a kazánra figyelnie, a saját munkáját végezhette.



Baldwin saját találmánya volt a szenet
automatikusan adagoló függőleges kazán


Engineering News, 1902. február 6-ai számának képe, [2]-ből



1898 júniusában készült el a Baldwin gyár motorkocsija ilyen kazánnal a Cincinnati, Hamilton & Dayton vasút Middletown-i mellékvonala számára. A neve Woodsdale lett, és túlnőtt utcai villamosra hasonlított. A 24 tonna tömegű jármű 28 utast vihetett és 6 láb hosszú csomagtere volt.

A próbafutáson a jármű 38 mérföldet tett meg 42,5 mph sebességgel, anélkül, hogy a tűzre kellett volna nézni. A C H & D 6.000 dollárt fizetett, és a Hamilton és Middletown közötti szakaszon járatta, napi hat menettel.

Néhány hónapi közlekedés után a motorkocsit kivonták a forgalomból. A vasúttársaság szerint a kazán túl kicsi volt, 
a kondenzátor okozta kisebb vízfogyasztás ellenére sem volt elégséges a víztartály kapacitása, bonyolult volt a széntartály feltöltése, gyakran kellett tisztítani az égésteret, mindezekre ráadásul rossz volt a kocsi futásminősége.




Beindul a fejlődés

1904-ben a Rock Island vasút a működési költségeket vizsgálta. Megállapította, hogy egy mellékvonali vonat költsége napi 13,75 dollár, míg egy motorkocsié 9,25 dollár. Egy 65 tonnás motorkocsi ára akkor 12.000 dollár, míg egy személykocsis és paklikocsis (áruk egyenként 5.000 dollár) vonat 7.000 dolláros mozdonnyal 17.000 dollár. A kijött ár csalóka, mert a hagyományos vonat már rendelkezésre állt a társaságnál, és minimális költséggel forgalomba lehetett állítani, míg a motorkocsit meg kellett vásárolni. Emellett ennek árán kívül még nagyjából ugyanannyiba került volna a karbantartó létesítmény megteremtése. Mindezek ellenére a Rock Island vezetése a haladás mellett döntött és két motorkocsit rendelt, az egyiket szén-, a másikat olajtüzeléssel.

Először a széntüzelésű készült el. Ez a Ganz gyári motorkocsinak megnövelt és amerikanizált verziója lett, melyet a Baldwin gyártott. A tervet a Railway Auto Car Company, a Ganz gyár amerikai ügynöke készítette. A jármű, mely a Rock Island No. 2551-ese lett, 1907 tavaszára készült el.

A Ganz legnagyobb európai motorkocsi modellje 80 lóerős sínbusz volt, a Rock Islandé 250 lóerős, acél szekrényes 53 tonnás egység.

Az 55 láb hosszú kocsiszekrény motor- és csomagtérre és utas szakaszra oszlott. Gépészetileg a Ganz tervet követte. A teljesen zárt kompaund gőzgép az első forgóváz tengelyeit hajtotta. A zárt kazán túlhevített, 270 psi (19 atmoszféra) nyomású gőzt termelt. A motorkocsi 35 mph sebességnél mérföldenként 16 és fél font szenet fogyasztott.











 A Baldwin építette gőz motorkocsi felhasználta a Ganz terveit,
      a
méreteket megnövelte és módosította az amerikai
                          követelmények
szerint

H. L. Broadbelt felvétele [2]-ből


A motorkocsit 1943-ban vonták ki a forgalomból.




1910 után a motorkocsi egyeduralkodó lett a kis forgalmú vonalakon. Akkorra kifejlesztettek egy zárt, megbízható energiaforrást, hasonlóan a közúti járművekéhez, csak gőz hajtással. A motorkocsikban az autók hajtásmódját  a vasút is kezdte alkalmazni, bár volt ellenállás. Sokan ragaszkodtak a  gőzös üzemhez, mert ismerték és bíztak benne. Még azt is gondolták, hogy egyszer a közúti járművek is modern, tudományosan tervezett gőz motorokkal járnak majd.

A Stanley testvérek a Massachusetts-i Newtonban élen jártak a gőzautók fejlesztésében. Hosszabb ideig egyedüliek voltak a gőzmotorok tömeges gyártásában. A könnyű, megbízható motorok tervezésének a zsenijei voltak, és használható járműveket is terveztek.

Francis Stanley a Stanley Company-ben a vasúti gőz motorkocsik számára tervezett különleges motorokat. 1.000 psi (70 atmoszféra!) nyomású tűzcsöves kazánját a kis súly kedvéért zongorahúrral erősítette egybe. Az ikergépezetes két hengeres motort 1915 körül készítette a Boston & Maine vasút számára.

A motort továbbfejlesztette a vermonti White RIver Railroad számára, és a Laconia Car Company készítette járműbe szerelték be.
A függőleges kazánnak 600 darab, 3/4 hüvelyk (19 mm) átmérőjű csöve volt. A tüzet a kazánnyomás automatikusan szabályozta.

A gőzgép rövid ideig 1000 Le teljesítmény leadására is képes volt, így nagyon megfelelt dombos pályán futó mellékvonalakra.

A különleges motoros projekt jól haladt, mikor fő mozgatóereje, Francis Stanley autóbalesetben elhunyt, épp, mikor egy motorkocsikkal kapcsolatos megbeszélésre tartott. Elmondhatjuk, hogy az életét adta az elképzeléséért.

Ezután a tervet a bostoni Rushmore Company vette át. A motoron kisebb módosításokat tett, és eladott motorkocsikat a Boston & Maine vasútnak, a Canadian Nationalnek és az Uruguay-i kormánynak.

A jó, megbízható gőz motorkocsik nem terjedtek az amerikai vasutakon. Az okot nem dokumentálták, valószínűleg a terjedő belső égésű motoros vasúti járművek okozták a gőzös projekt végét.



A belsőégésű motoros hajtás megjelenése és terjedése ellenére a gőzös hívők nem adták fel. George D. Besler, a Central Railroad of New Jersey korábbi elnökének fia, és a Davenport Locomotive Works tulajdonosa gőz motorkocsi fejlesztésbe kezdett. A kor minden technikai eredményét alkalmazta, sőt tovább is fejlesztette ezeket. 1934-ben modern, nagy nyomású gőzös hajtó egységgel kísérletezett. Megszállott közlekedési eszköz fejlesztő volt, még repülőgépbe is beépítette a gőzmotorját.

A New Haven vasút vezetése úgy döntött, hogy bizalmat szavaz a fiatal mérnöknek, és beszáll egy két kocsis motorvonat elkészítésébe. Két, semi-lightweight (félig kis súlyú) bejáróvonati kocsit választottak alapnak, a Budd gyár végezte az átépítést. A vonat elegáns belső berendezést és áramvonalas első- és hátsó vezetőállást kapott, az üléseket is kicserélték.
A hajtó egység kényszer-keringetésű kazán lett, 2 és negyed hüvelykesről folyamatosan háromnegyed hüvelykesre (57 mm-ről 19 mm-esre) csökkenő átmérőjű csövezéssel. Az 1500 psi (105 atmoszférás!) kazánnyomás a legmagasabb volt minden gőzmotorkicsi között. A nagy tengelytávú, öntött acél hajtott forgóvázzal egybeépítették a két kompaund hengerpárt, ezek 6 1/2 és 11 hüvelyk átmérőjűek és 9 hüvelyk löketűek voltak. A hengerek közvetlenül hajtották meg a tengelyvégeket. A kocsiszekrény tetején kondenzátor volt. A vonatot toltvonati üzemben a mellékkocsi vezetőállásából pneumatikus rendszerrel lehetett vezetni.

Az 1000 Le-s vonat kényelmesen tartotta a 70 mph-s sebességét.





                                                                                        Besler gőz motorvonatának jellegrajza

Railway Gazette 1937. március 12-ei számának képe [2]-ből



A motorvonat 1936-ban állt szolgálatba a New Haven vasúton, a connecticuti Bridgeport és Waterbury között ( a  (Boston-), New Haven, New York vonal vonataira hordott rá ). Vagy 8 évig maradt üzemben. Alapjában kielégítően teljesített, de hogy több nem készült ebből a típusból, azt mutatja, hogy erős konkurencia lett a dízelmotoros motorkocsi. A vonat nehéz volt, 152 tonnás. Ennek okai voltak a kocsik nagy súlya, a légkondicionáló, és csak a gőzmotor 45.200 font (20 és fél tonna) súlyú volt, sokkal nehezebb, mint egy azonos teljesítményű belsőégésű motor.  A nagy tengelytávú forgóváz erős nyomkarima kopást okozott.

A nem szabványos részegységekből felépült motorvonatot bonyolult volt karbantartani, Talán Besler motorvonata lett korához képest túl kifinomult gyártmány, talán a New Haven vasút szeretett ki a gőz motorkocsikból, ez a motorvonat egyetlen elkészült példánnyal az amerikai gőz motorkocsik drámai utolsó fejezete lett.





 A Locomotor Company 1931-ben gyártotta ezt a nagyteljesítményű, nyolchengeres gőz motorkocsit a Milwaukee Road számára

William Baldridge felvétele [2]-ből


A tető kondenzátort kivéve ez a motorkocsi kívülről már olyan, mint a korszaknak belsőégésű motoros járműve. A forma kijelöli a motorkocsik fejlődési irányát is.

A harmincas években elkészült gőz motorkocsikból már nem készült újabb, és bár a háborús időszak jármű szűke
miatt sokáig jártak, az új tervezésben egyeduralkodó lett a belső égésű motoros hajtás.








FORRÁSOK



  • William D. Middleton, George M. Smerk, and Roberta L. Diehl: Encyclopedia of North Amerikcan RAILROADS  [1]
  • John H. White, Jr. : The American Railroad Passenger Car [2]
  • Alan A. Jackson: The Railway Dictionary [3]
  • Internet, https://blog.softinway.com/micro-gas-turbines-in-trains-and-railroad-technology/, [4]

manhattani


2020. december 7.