Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-06-2020

gasturbinetractie (gasturbinetraktie)

betekenis & definitie

v., exploitatievorm van een vervoermiddel, waarbij een gasturbine voor de aandrijving wordt gebruikt.

(e) Het begrip gasturbinetractie wordt voornamelijk gebruikt in verband met de tractie op spoorwegen. Met gasturbinelocomotieven zijn proeven gedaan in Zwitserland (1941), in Engeland (1950) terwijl 45 locomotieven van circa 6200 kW van 1959-1972 in dienst zijn geweest bij de Union Pacific Railroad (VS). Bovengenoemde locomotieven waren voorzien van speciaal voor die toepassing ontwikkelde turbines, die stookolie als brandstof gebruikten. De exploitatiekosten waren echter groter dan die van diesellocomotieven. Sinds 1967 worden turbinetypen, die ten behoeve van de luchtvaart tot volledige technische rijpheid waren ontwikkeld ook toegepast in treinstellen. In de luchtvaart wordt paraffinevrije gasolie als brandstof gebruikt, in verband met de lage buitentemperatuur. Bij toepassing bij de spoorwegen wordt alleen tijdens het starten van de turbine paraffinevrije gasolie gebruikt; tijdens normaal bedrijf loopt de turbine op de goedkopere en minder brandgevaarlijke dieselgasolie.

Voor tractiedoeleinden worden twee-assige turbines toegepast, waarvan de assen en de gasstroom in elkaars verlengde liggen. De eerste as draagt de compressor voor de verbrandingslucht en de aandrijfturbine van deze compressor; tussen de compressor en de turbine bevinden zich de verbrandingskamers. De tweede as draagt de arbeidsturbine; doordat deze niet noodzakelijkerwijs even snel draait als de aandrijfturbine van de compressor kan het afgegeven koppel variabel zijn, ongeveer in de verhouding 2:1, wat echter nog onvoldoende is voor een goede acceleratie van het treinstel. Tussen de arbeidsturbine en de drijfassen wordt dan ook nog een koppelomvormer opgenomen. Hiervoor komen dezelfde systemen in aanmerking als bij de ➝dieseltractie.

Gasturbines hebben, in vergelijking met dieselmotoren, een groter vermogen per eenheid van massa en volume, waardoor het mogelijk is een groot vermogen te installeren zonder dat de voortbewegingsinstallatie veel ruimte inneemt of te zwaar wordt met het oog op de toelaatbare wieldrukken.

Ten einde het geluid van de turbine af te schermen zijn volumineuze geluiddempers nodig voor de aan te zuigen verbrandingslucht en voor de uitlaatgassen; bovendien zijn omvangrijke stoffilters voor de aan te zuigen lucht vereist. Hierdoor gaat een deel van de ruimtewinst weer verloren. Bij volle belasting is het rendement van een gasturbine kleiner, bij gedeeltelijke belasting veel kleiner dan dat van een dieselmotor. De gasturbinetractie is dan ook voornamelijk geschikt voor diensten waarbij de voortbewegingsinstallatie relatief hoog wordt belast.

Sinds 1970 worden gasturbinetreinstellen voornamelijk in Frankrijk in toenemende mate ingezet op lijnen die niet voor elektrificatie in aanmerking komen, maar waar men snelheid en frequentie belangrijk wil verhogen ten opzichte van de situatie met dieseltractie. Doordat gasturbinetreinstellen, dank zij hun hoge snelheid, een groter jaarlijkse kilometerprestatie kunnen leveren dan dieseltreinstellen met een zelfde wieldruk zouden kunnen, blijven de totale exploitatiekosten, ondanks het grotere brandstofverbruik toch aanvaardbaar. Het vervoerswervend effect van de verhoging van snelheid en frequentie, alsmede dat van de comfortabeler inrichting doen de balans in positieve richting doorslaan.

In Duitsland is een beperkt aantal diesellocomotieven voorzien van een gasturbine, die alleen gebruikt wordt gedurende de tijd dat een groot vermogen nodig is, zoals bij het beklimmen van hellingen. Bij dit systeem moet de turbine vaak gestart worden, hetgeen de onderhoudskosten vergroot.

< >