Soepele aandrijving voor lichte treinen – rollend materieel met vacuümaandrijving

Soepele aandrijving voor lichte treinen – rollend materieel met vacuümaandrijving

Op fietsen na zijn alle vervoermiddelen zwaarder dan de lading die zij vervoeren. Als dit niet zo zou zijn, zou de gebruikte energie veel efficiënter worden benut. Dit is nu precies het geval bij de atmosferische spoorweg, die wordt aangedreven door vacuümpompen.
Atmospheric-Railway-Aeromovel-3.jpg

Vandaag de dag weegt een auto, zelfs een compacte variant, veel meer dan een ton. Zelfs als er twee personen in de auto zitten, is bijna negentig procent van de energie nodig om alleen het voertuig al in beweging te brengen. In dit voorbeeld nemen de passagiers niet meer dan tien procent voor hun rekening. De verhouding tussen lading en gewicht van het voertuig komt zelden uit boven 1:4, zelfs als het voertuig volledig beladen is. Ook bij vliegtuigen vinden we vergelijkbare ongunstige omstandigheden en bij de spoorwegen is het nog veel erger.

Het weglaten van de aandrijving aan boord.

Eén van de zwaarste onderdelen in gewone voertuigen is altijd de aandrijving. Fietsen zijn enkel zo efficiënt omdat de fietser zelf als aandrijving fungeert. Maar moet de motor echt meereizen? Het zou veel beter zijn om de motor ergens onderweg te installeren en de energie naar de auto over te brengen. Dit idee hadden ingenieurs twee eeuwen geleden al. De eerste atmosferische spoorwegen werden in de jaren 40 van de 19e eeuw in Ierland en Engeland gebouwd.

De basis is simpel: er wordt een pijp tussen de rails gelegd met een sleuf aan de bovenkant die voorzien is van een flexibele afdichting. In de pijp bevindt zich een zuiger die bijna de gehele diameter van de pijp vult. Deze wordt vastgemaakt aan de onderkant van het treinstel en de verbinding wordt gecreëerd door de afdichting in de sleuf van de pijp. Een vacuümpomp wekt voor de trein vacuüm op. De zuiger wordt in deze richting getrokken en trekt het voertuig mee. Aan de achterkant kan een compressor met overdruk meehelpen.

Succes bij de tweede poging

In de 19e eeuw waren het materiaal en de technologie nog niet zo ver gevorderd dat de sleuf in de pijp genoeg kon worden afgedicht en de vacuümpompen efficiënt konden werken. Dankzij de moderne technologie zijn deze problemen nu verholpen. De Braziliaanse ingenieur Oskar Coester heeft zo in de jaren 70 van de vorige eeuw de Aeromovel, een luchtaangedreven voertuig, ontwikkeld. Dit transportsysteem functioneert volgens hetzelfde principe als de atmosferische spoorweg uit de 19e eeuw.

De moderne versie heeft een rechthoekige schacht tussen de rails in plaats van een ronde pijp, en een rechthoekige aandrijfschijf binnenin in plaats van een zuiger. Het vermogen van de vaste pompen wordt gebruikt voor het vacuüm vóór de trein en voor de overdruk erachter. Tijdens de beurs van Hannover in 1980 werd met een testvoertuig gereden. Er zijn op dit moment twee Aeromovels in gebruik: 1. een cirkelvormige spoorbaan van 3,2 km in een Indonesisch pretpark. 2. een spoorbaan van 1 km op het vliegveld van de Braziliaanse stad Porto Alegre. Voorts bestaan er plannen voor meerdere installaties. De verhouding tussen lading en gewicht van het voertuig bereikt een waarde van 1:1 wanneer de Aeromovel volledig is beladen, wat mogelijk een record is.

Er was eigenlijk veel te zeggen voor dit vroege alternatief voor de stoomlocomotief, die naast het eigen gewicht ook grote hoeveelheden harde steenkool mee moest nemen. In 1845 behaalde de atmosferische spoorweg op het traject London-Croydon een maximumsnelheid van 160 kilometer per uur. Dit record werd pas 60 jaar later verbroken door een stoomlocomotief. Toch werden de meeste atmosferische trajecten na korte tijd weer buiten bedrijf gesteld.

Een doorslaggevend zwak punt was de afdichting van de sleuf in de pijp. De afdichting bestond doorgaans uit rundsleer dat gesmeerd was met zeep, levertraan en dergelijke substanties. Echter, als het had gevroren, werd het leer hard en broos. Daarnaast trokken de smeermiddelen ratten aan die vervolgens de afdichting kapot knaagden. De stoommachines van de vacuümpompen, die al inefficiënt waren, werkten strikt volgens schema, zonder signaleringstechnologie. Wanneer een trein vertraagd was, werd er zelfs nog meer steenkool onnodig verbruikt. Sommige treinen hadden ook moeite om op te starten en precies op tijd bij het perron te stoppen. Het grote aantal nadelen en de opkomst van de stoomlocomotieven maakte daarom tijdelijk een einde aan deze veelbelovende technologie.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN