Lokomotywa GE Evolution® Hybrid jest jednym z 11 nowych produktów zaprezentowanych 24 maja 2007 w ramach strategii Ecomagination. Ta pierwsza na świecie hybrydowa lokomotywa towarowa jest w stanie przetwarzać energię termiczną pozyskaną podczas procesu hamowania. Lokomotywa magazynuje ją we wbudowanych akumulatorach i wykorzystuje w razie potrzeby jako dodatkowe źródło zasilania wydatnie zmniejszając emisję szkodliwych gazów oraz redukując zużycie paliwa…
– Zawsze byłem pod wrażeniem masywnych struktur, wielkich budowli, niezależnie od tego, czy były wytworem natury, czy też dziełem człowieka; współczesnym lub historycznym, nie miało to znaczenia. Wielki Kanion, most Gulden Gate, Statua Wolności – którekolwiek z nich sprawiają, iż chcesz się na moment zatrzymać i wyszeptać – „wow”! Zgadzam się, iż nasze lokomotywy serii Evolution nie są może aż tak efektowne i inspirujące, jak wspomniane przykłady działania natury i człowieka. Ale potrafią zrobić wrażenie na swój sposób, zwłaszcza gdy jest się blisko nich – mówi Pete Lawson, inżynier odpowiedzialny za powstanie nowej lokomotywy serii Evolution; tym innowacyjniejszej, że z napędem hybrydowym.
Nowa lokomotywa GE Evolution® Hybrid waży więcej, niż 80 (!) współczesnych dużych samochodów typu SUV. Ze swoją mocą rzędu 4 400 KM, może teoretycznie stanąć w szranki z sześcioma bolidami wyścigów NASCAR. I chociaż ustępuje im prędkością, nie powinna wstydzić się swoich 75 mil na godzinę (około 120 km/h). Ani 12 komputerów pracujących przez cały czas na jej pokładzie, kontrolujących wszystkie systemy i porozumiewających się między sobą za pośrednictwem sieci, kablami, bezprzewodowo, w każdy sposób. A w razie problemu potrafią nawet zadzwonić do techników na ich telefony komórkowe…
„Let the evolution begin”
Narodziny koncepcji lokomotyw serii „Evolution” sięgają początków 1997 roku, kiedy to w USA zostały sformułowane nowe regulacje dotyczące emisji szkodliwych związków do atmosfery przez… lokomotywy.
Produkowane w owym czasie przez General Electric serie (np. AC4400 o mocy 4 400 KM) spełniały przynajmniej pierwsze dwie z trzech wyznaczonych norm. Ale perspektywa wejścia w życie trzeciej normy stawiała zarówno przed użytkownikami, jak i producentami loko
motyw – nowe wyzwanie.
Zespół GE zrozumiał, że musi podjąć w tym kierunku jakieś kroki – tak narodziła się seria „Evolution”.
Kolejne 7 lat zajęło inżynierom GE: opracowywanie koncepcji, projektowanie, budowa i testowanie przyszłych seryjnych rozwiązań. W drugiej połowie 2001 roku ruszyła budowa pierwszego prototypu. – To był ciężki, trudny okres, a z drugiej strony dawał nam wiele radości i satysfakcji. Widzieliśmy, jak nowy, wielki, bardzo złożony twór budzi się do życia – takie wypowiedzi członków zespołu można znaleźć na założonym przez nich internetowym blogu poświęconym ich najnowszym „dzieciom”.
W ciągu 2 lat dostarczono ponad 1 800 kompletnych lokomotyw, jak również jednostek napędowych spełniających zaostrzone wymagania. Wychodząc naprzeciw spodziewanym kolejnym restrykcyjnym przepisom, postanowiono rozpocząć prace nad lokomotywą hybrydową.
Lokomotywy w USA
…nie tylko kojarzą się z „dużym ekranem” i westernami, np. słynną „Union Pacific”. Chociaż wydaje się, iż w ciągu wieku koncepcja amerykańskich dróg żelaznych nie uległa wielkiej przemianie – nadal olbrzymie składy pociągów przemierzają rozległe przestrzenie Stanów Zjednoczonych – po niezelektryfikowanych torowiskach. Jakże inaczej niż ma to miejsce chociażby w Polsce (mimo iż także u nas można spotkać praktycznie wszędzie lokomotywy spalinowe, nie tylko o charakterze pomocniczym – manewrowym, ale także liniowe, np. słynne „gagariny”). Dlatego problem emisji zanieczyszczeń, pochodzących z olbrzymich silników o bardzo dużej mocy, rzeczywiście zaczął stanowić pewien problem. Przynajmniej w oczach… ekologów. I stał się wyzwaniem dla inżynierów.
Hybrydy zamiast „elektryfikacji”
Trudno byłoby sobie nawet wyobrazić adaptowanie istniejącej w USA sieci kolejowej całkowicie pod trakcję elektryczną. Spalinowe lokomotywy, jak wcześniej wieloosiowe parowozy, stały się niemalże ikoną Ameryki, czymś w rodzaju „Route 66” dla automobilistów. Nic dziwnego, iż sięgnięto po rozwiązania sprawdzające się w przemyśle motoryzacyjnym. Skoro napęd hybrydowy miał szansę sprawdzić się w samochodach osobowych, dlaczego nie miałby spełnić pokładanych w nim nadziei w pojazdach wielokrotnie przekraczających swoimi gabarytami i masą indywidualne środki transportu?
Pozostało wcielić ideę w życie…
Nowa lokomotywa Evolution® Hybryd, napędzana silnikiem diesla i wspomagana elektrycznym, wyposażona została w zespół nowoczesnych baterii, przechwytujących i magazynujących energię wydzielaną podczas hamowania. Energia składowana w akumulatorach zmniejsza zużycie paliwa o około 15%, a emisję szkodliwych gazów nawet o 50% w porównaniu do większości eksploatowanych obecnie lokomotyw towarowych. „Hybryda” jest nie tylko bardziej przyjazna dla środowiska, ale będzie także działać na większych wysokościach i przy bardziej stromych podjazdach. Dzięki energii zmagazynowanej w akumulatorach maszynista ma do dyspozycji dodatkowe 2 000 KM mocy.
– Lokomotywa ta zmniejszy poziom emisji, a jednocześnie zagwarantuje korzyści operacyjne naszym klientom. Będzie to możliwe dzięki odzyskaniu energii utraconej podczas hamowania pociągu – powiedział Steve Gray, główny inżynier w GE Transportation. – Pracując nad wdrożeniem lokomotywy Evolution® Hybrid do produkcji komercyjnej, nasi inżynierowie wykorzystają obecny egzemplarz jako żywe laboratorium. Będą współpracować z naszymi klientami, testując, badając i udoskonalając hybrydową technologię lokomotyw.
Co dalej?
Zanim hybrydowa lokomotywa GE trafi do oferty komercyjnej, zespół inżynierów przeprowadzi dalsze prace i analizy nowatorskich akumulatorów bezołowiowych oraz związanych z nimi systemów sterujących, zainstalowanych w lokomotywie. Po zakończeniu testów laboratoryjnych GE wyprodukuje jednostki przedprodukcyjne, które posłużą do testów terenowych, przeprowadzanych przez klientów.
– Hybrydowy egzemplarz demonstracyjny to kolejny przykład naszego zaangażowania w inwestycje technologiczne i wcielanie w życie świeżych, nowatorskich pomysłów – powiedział John M. Dineen, prezes i dyrektor generalny GE Transportation.
Satysfakcja i kontrola
– Osobiście nie ma dla mnie niczego bardziej satysfakcjonującego, nad zrozumienie sposobów połączenia fragmentów układanki – w tym przypadku wszystkich mechanizmów – w funkcjonującą całość. Tak, nawet my – inżynierowie – czytamy czasem instrukcję, zanim popsujemy narzędzia – żartuje Stephen T. Gerbracht (GE Transportation) – I nie ma nic bardziej frustrującego nad sytuację, w której, po godzinach ciężkiej pracy, zaskoczeni próbujemy zrozumieć, gdzie należało umieścić te dwie lewoskrętne śruby, które nam zostały – a przecież wszystko już zostało złożone i teoretycznie działa.
Przystępując do prac nad serią Evolution, konstruktorzy GE pamiętali o powyższym. Zwłaszcza na etapie projektowania pulpitów sterowniczych nowej lokomotywy. Przed przystąpieniem do pracy zebrali setki uwag i komentarzy na temat wizji nowej lokomotywy, dostarczonych z różnych towarzystw zrzeszających pracowników kolei oraz pochodzących bezpośrednio od klientów. Wniosek był prosty i jedyny: miejsce pracy maszynisty musi zapewniać swobodę i intuicyjność działania, łatwość opanowania i zminimalizowanie możliwości popełnienia błędu.
Rezultaty można oglądać we wnętrzu lokomotyw Evolution – nie tylko tej hybrydowej. „Inteligentne” wyświetlacze, dotykowe panele operatorskie ułatwiają kontrolę nad złożonymi układami sterowania i pracy pojazdu. Wszystkie systemy zostały zintegrowane, podlegają kontroli mikroprocesorów zapewniających najlepsze osiągi. Wyświetlane w czasie rzeczywistym obrazy dostarczają maszyniście zrozumiałe informacje dotyczące wszystkich newralgicznych elementów systemu. Samo oprogramowanie pracuje w środowisku QNX.
Energia rozpraszana podczas hamowania ważącej 207 ton lokomotywy w czasie jednego roku wystarczyłaby do zasilania… 160 gospodarstw domowych w tym samym czasie. Technologie zawarte w lokomotywie GE Evolution® Hybird pozwolą ograniczyć emisję tlenku azotu aż o 50% w porównaniu do lokomotyw produkowanych 20 lat temu.
Pozostaje tylko czekać na nowe pomysły ekologów. Już teraz zastanawiam się, jak zmieni się nasze życie pod ich wpływem. Bo dla niektórych nawet podróże koleją mogą stać się ciekawsze…
http://blogs.getransportation.com/evolutionblog/
|
Pete Lawson dołączył do zespołu General Electric w 1990 roku i wniósł do niego swą niezaprzeczalną pasję do… lokomotyw.
Obecnie jest menedżerem produktu w North American Freight Locomotives. Jego ulubionymi maszynami pozostają lokomotywy serii Evolution – ze względu na ich zaawansowaną technologię – i fakt, iż są one owocem prawdziwej ewolucji swoich poprzedniczek. Coś, co nie do końca sprawdza się w przypadku teorii Darwina, tutaj jest weryfikowalne w 100%.
Pete’owi bardzo podoba się wizja lokomotyw przyszłości, łączących w sobie moc, szybkość i najnowsze osiągnięcia techniki – z dziedzin elektroniki, informatyki, komunikacji i automatyki. |
|
(…) Stephenson wyjaśnił grzecznie, że w kopalni, w której kursuje jego parowóz, konie przywykły do niego i wcale się nie płoszą.
– Boję się, proszę panów – zwrócił się nagle do zebranych akcjonariusz, który dotąd milczał – że na skutek nadmiernego pędu powietrza podróż koleją może doprowadzić do wariacji. Dlatego jestem przeciwny budowie.
– I ja też – poparł go koniarz. – Bo jeżeli nawet znajdą się konie, które przywykną do jadących parowozów, to już krowy… Cóż za fatalne skutki może mieć ukazanie się krowy na torach i jej spotkanie z jadącym parowozem!
Stephenson uśmiechnął się.
– Istotnie – powiedział spokojnie. – Skutki będą fatalne, ale tylko dla krowy. (…)
Gabriela Pauszer-Klonowska: Historie niewymyślone. Warszawa 1972
Można zażartować, iż drugi z postulatów wysuwanych przez adwersarzy Stephensona zahacza troszeczkę o problematykę ekologii. Jak widać i wtedy, i obecnie zastrzeżenia ze strony „ekoterrorystów” nie będą w stanie zahamować postępu. Co najwyżej mogą go stymulować. ms |
Autor: TEKST: MACIEJ STANISŁAWSKI
