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2018/03/19

蒸気機関車はハイブリッド車として運転できる?

蒸気機関車が1840年ごろから1940年代まで生産されて、1970年代まで使われた、
なかなか蒸気機関として置き換えられなかったのはすごいですね。
今でも子供から蒸気機関車は好きな人がいっぱいいます。それは強そうなものです。
強そうに見えるというだけで、中型のディーゼル機関車と同じぐらいの出力で、熱効率はわずか11%だと、大人は説明しています。
しかし機械システムとしての効率はすごくて、ちょっとした圧力で走り出すことが可能です。だから公園で蒸気を使わずに動かしているところがある。

蒸気機関車が実用されていた頃は、煙は出ないほうが熱効率も具合も良くて、
煙が出ないのが好まれていたそうで、実際昔のお召列車の写真では煙が煙突から出ていないものもあります。
なぜ、煙が出ないのが可能なのでしょうか。

蒸気機関車を理論上ハイブリッド機関車として運転できる私の考えは

1 惰性走行中にボイラーの蒸気圧をほぼ抜いておく 平坦線の場合、蒸気はほとんど出す必要がない から炊きしないように注意
2 停車に向けて、ブレーキは逆転機を操作する いくつか蒸気機関車には弁が存在するが、然るべき弁を思い切り開いてボイラーに空気を逆流させる
3 ブレーキがかかると空気がボイラーにどんどん圧縮されて貯まる。しかしボイラーは300気圧ぐらいは耐えられるのでびくともしない
4 車輪が逆回りしないうちに弁を閉じて逆転機を元に戻す
5 通常のブレーキで停車
6 出発は普通に操作するが、そう、ほとんど蒸気でなくてブレーキ時にためた圧縮空気で走り出すことができます。だから蒸気はほとんど出す必要がない。
おそらくうまくいけば大幅に燃費が改善されるはずです。結局ハイブリッド運転できる蒸気機関車の効率が最強。
欠点はブレーキ操作としてうっかりが許されず、過大な圧力が安全弁が吹いてさえ逃げ切れない恐れがある、機関車だけでブレーキするために乗り心地が悪い、さらなる熟練が必要、という事です。

訂正:問題は空焚きがおきる可能性で、北海道のアイアンホース号が壊れたのはこの記事ができる前だから、多分この記事の影響は関係ないとして、今頃ようやく修理工場へ行く記事が出たものでびっくりしてしまったが
やはり空焚きが起きやすい運転はしたくないですね。
重連に見せかけて片方を火がない圧縮空気で動くようにして、まあ電池の代わりにボイラーの圧縮空気なわけです。
これならいま残っている具合のいい蒸気機関車をディーゼル機関車とも合わせてハイブリッドシステムとして運用できるわけです。
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