LOKOMOTİF

LOKOMOTİF; Aim. Lokomotive (f), Fr. Locomotive,
İng. Locomotive. Pemir raylar üzerinde
vagonları hareket ettiren büyük makina. Yapı ve
çalışma şekillerine göre çeşitli lokomotifler vardır.
Buharlı lokomotifler: İlk defa 1804 yılında
İngiliz Trevithich, South Wales’te ray üzerinde
hareket eden lokomotifi yaptı. Ağırlığı 10 ton
olup, saatte 8 km hız yapabiliyordu. 1829 yılında
İngiliz Stephenson, oğlu ile birlikte “Rocket” isimli
lokomotifi yaptılar. Dört ton ağırlığındaki lokomotif,
saatte 21,5 km hızla zamanın en iyi lokomotifi
seçildi. Gücü 20 hp (beygir gücü) idi.
Yine İngiliz yapısı “Stourbridge Lion” 1829 yılında
Amerika’ya götürüldü. 1830 yılında, önce “Tom
Thumb” isimli küçük lokomotif, daha sonra “Best
Friend of Charleston” isimli lokomotifler yapıldı.
İngiliz yapısı “Jon Bull” isimli lokomotif Amerika’da
meşhur oldu. 1850’li yıllarda, 4-4-0 tipi lokomotifler
Amerika’da üretildi.
1893 yılında İsveçli Anotole Mallet, bir model
geliştirdi. Mallet modeli 1904 yılında Amerika’da
uygulanmaya başlandı. Günümüzün birçok büyükbuharlı lokomotifleri, bu model geliştirilerek yapılmıştır.
Bugün kullanılan birkaç lokomotif tipinin
isimleri şunlardır: Atlantic, Pasific, Mikado, Mogul,
Mountain Northern, Hudson. Her tip lokomotif,
Whyte sistemi ile rakamlarla ifade edilir. Bu sisteme
göre tipi anlatan üç rakamdan ortadaki, çekme
motoruna bağlı tekerleklerin sayısını; sol kenardaki
rakam, yön tekerlekleri sayısını; sağ kenardaki rakam
arkadaki izleyici tekerlek sayısını gösterir.
Hudson tipi lokomotifleri 4-6-4 tipindedirler.
Buharlı lokomotifler, yük ve yolcu taşımacılığında
kullanılırlar. Ağırlıkları yaklaşık 200-350
ton arasındadır. Çalışma prensibi basitçe şöyledir:
Buharlı lokomotif üç parçadan ibarettir. Kazan,
makina ve şasi. Kazan silindir şeklinde çelikten
olup, içinde ateş kutusu, yanma ocağı denilen kısımlar
vardır. Bu kısımda yakılan kömür veya başka
yakıtın dumanı, ateş tüpleri denilen dar borulardan
geçerek lokomotifin ön tarafındaki dumanlık
denilen yerden dışarı çıkar. Bu arada kazan
içindeki su ısınarak buhar hâline gelir. Buhar, borularla
buhar deposuna, buradan da, ateş tüpleri içine
yerleştirilmiş olan ince boruları dolaşarak, yüksek
basınçlı buhar hâline gelir. Bu buhar silindirlere
gider. Silindirler, buhar makinası kısmındadır.
Basınç, pistonu ileri geri hareket ettirir. Bu hareket
kollarla manivelalarla çekme tekerleklerine
götürülür ve dönme meydana gelir. Kazan ve makina
kısmı süspansiyon sistemi ile şasiye bağlıdır.
Ana kol tekerleklere dönme hareketi verir.
Elektrikli lokomotifler: 1851de ilk defa Amerika’da
yapıldı. 1895’de işletmeye açıldı. Bir merkez
jeneratöründen sağlanan elektrikle çalışırlar. Elektrik
aktarma işi ray boyunca yerleştirilen bir havaî
hattan veya üçüncü bir raydan alınır. Havaî hattan
alınırken lokomotifin üzerindeki pentagraf adı verilen
âletle, raydan ise iletken bir fırça ile alınır. Alınan
elektrik, tek fazlı AC olup, redresörlerle (doğrultucularlaDC akımına çevrilerek lokomotifin
çekme motorlarını çalıştırır. Düzeltici olarak İgnitron
düzelticiler kullanılır. Fakat bu düzelticiler süratle
yerini silikon düzelticilere bırakmaktadır. Bu
doğrultucularla şebeke değişimlerinden etkilenme
azalmaktadır. Dumansız olması sebebi ile şehirlerde
yeraltı geçitlerinde, soğuktan etkilenmedikleri
için soğuk bölgelerde, güçlü oldukları için yokuşlarda
çalıştırılırlar. İgnitron elektrikli lokomotifi,
herbiri 3000 hp gücünde iki tânesinin birleştirilmesi
ile çalıştırılır. Her bir tânesinde altı adet 500’er
hp’lik çekme motoru bulunur.
Dizel tahrikli elektrikli lokomotifler: İlk
defa 1896 yılında İngiltere’de, 1897 yılında Almanya’da
yapıldı. 1913 yılında İsveç’te kullanıldı.
Amerika’da 1934 yılında yolcu taşımacılığında,
1946 yılında da yük taşımacılığında kullanılmaya
başlandı.
Lokomotifte bir dizel motoru bulunur. Sıvı
yakıt (motorin) ile çalışır. Bu motor elektrik jeneratörünü
döndürür. Bu jeneratör çekme (cer)
motorlarının çalışması için gerekli elektriği sağlar.
Aydınlatma ve diğer elektrikî cihazların elektriği
de jeneratörden elde edilir. Lokomotifte ayrıca
buhar jeneratörü bulunup, ısı verir. Dizel yakıtı ile
çalışır. Fren tertibâtında da kompresörden çekilen
hava kullanılır.
Dizel lokomotiflerin gücü 400 hp’den 2500
hp’ye kadar değişir. Uygulamada iki birimi bir
araya getirilerek çalıştırılırlar. Yaygın olarak bu durumda,
güçleri 5000-5500 hp civârında olur. Birleştirilen
birim sayısı arttırılarak 10000-15000 hp
gücünde dizel lokomotifler yapılmaktadır.
Çekme işini yapan lokomotif birimine A tipi,
A tipinin gücünü arttıran birimlere de B tipi denir.
Gücü arttıran birimler A tipi birimlere eklenmişlerdir.
Bâzı dizel motorlu lokomotiflerde dizel motorundan
çekme motoruna güç transferi elektrikî
sistem yerine hidrolik sistemle veya dişliler sistemi
ile yapılmaktadır. Dizel hidro-mekanik lokomotiflerin
güç seviyeleri yüksektir.Dizel motorlu lokomotifler âni kalkış ve duruş
özelliğine sâhip, hızlı, manevra gücü yüksek lokomotiflerdir.
İşletme kolaylığına sâhiptirler.
Gaz türbinli lokomotifler: İlk defâ 1948 yılında
yük taşımacılığında kullanıldı. Daha sonra
1958 yılında iki birimi birlikte yolcu taşımacılığına
açıldı. Gücü 8300 hp’ye ulaştı. Binlerce tonluk
yükü saatte 100 km’den fazla hızla çekebilecek
güce sâhiptir.
Gaz türbinli elektrikli lokomotif, üç ana kısımdan
meydana gelir: Birinci kısımda yardımcı
dizel motoru ve yakıtı, birkaç jeneratör, kontrol
hücresi, fren sistemi bulunur. İkinci kısımda gaz
türbini ve dört ana jeneratör, üçüncü kısımda ise
gaz türbininde yanmayı meydana getiren yanıcı yakıt
bulunur.
Çalışma prensibi: Türbin şaftına sarılı kompresör,
atmosferden, yaklaşık basıncı 6 kat fazla
olacak şekilde hava çeker. Hava yanma odasında,
buraya gönderilen yakıt ile karışarak yanar. Yüksek
basınçlı hava, türbini dolayısıyla şaftı döndürerek
eksoz borusu ile dışarı çıkar. Şaft dönerken
hem kompresör çalışmış olur, hem de esas jeneratörleri
çalıştırır. Bu jeneratörler, çekme motorunu
çalıştırır. Gaz türbini, ilk kısmındaki yardımcı
dizel motoru ile çalışmaya başlatılır.
Basınçlı hava lokomotifleri: Buhar lokomotifleri
gibi olup, buhar yerine sıkıştırılmış hava kullanılır.
Duman yerine egzozundan temiz hava çıkar.
Kapalı yerlerde, maden ocaklarında kullanılır.
Bugün manyetik alan hareketi ile çalışan lokomotiflerin
yapımı için çalışmalar vardır. Lokomotiflerde
atom enerjisinden faydalanılması için
çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmaların başarılı
olması hâlinde lokomotiflerin hem güçleri artacak
hem de boyutları küçülecektir.
Teknik bakımından ileri ülkelerde gerek dizel,
gerekse elektrikli lokomotiflerin geliştirilmesi için
büyük çaba harcanmaktadır. Saatte 400 km hızyapan elektrikli trenler yapılmıştır. Trenlerde hızı,
lokomotifi ve demir yollarının düzgünlüğü berâber
arttırır. İngilizlerin APT hızlı trenleri, saatte
250 km hız yaparlar. Japonların Tokyo’dan kuzeye
doğru sefer yapan güçlü elektrik motorlarına
sâhip trenleri saatte 260 km hız yapmaktadır. Bu
trenlere kurşun trenler (bullet trains) denmektedir.
Fransızların jet motorları kullanarak yaptıkları
Aerotrain hava yastıklı ray sistemine sâhib olup,
tecrübe esnâsında saatte 400 km hız yapmıştır.
ABD’de Montrail sistemi çalışmaları devam etmektedir.
Tekerleksiz, hava yastıklı ve süper iletken
(sıfır direnci iletken) kullanılarak yapılan özel
motorlarda Montrail trenlerinin saatte 800 km hız
yapabileceği hesaplanmıştır.
Ülkemizde hâlen Eskişehir Demiryolu Fabrikalarında
% 85’i yerli olmak üzere dizel-elektrik lokomotifleri
îmâl edilmektedir. Ayrıca Adapazarı
Demiryolu Fabrikalarında ise tamâmiyle yerli olmak
üzere elektrikli banliyö trenleri îmâl edilmektedir.