Generációváltás a hazai mozdonyoknál – mit tudott a Szili és mit a Vectron?

A hazai villanymozdony flotta gerincét is adó V43-as mozdonyok kora lassan lejár. Az 50-60 éves vagy még egy picit öregebb gépeket lassacskán nyugdíjazzak, és a helyüket modernebb villanymozdonyok veszik át. Az egyik legnagyobb számban érkező típus a Siemens Vectronja. Nézzük meg a két mozdony tulajdonságait és születésének körülményeit!

A MÁV-nál lassan lejár a Szilik, azaz a V43-as mozdonyok ideje. A napokban, ahogy ezt a Tudás.hu is megírta, az 50. modern mozdony érkezett meg az országba. Ahogy az átadón elhangzott, a cél az, hogy a MÁV napi működéséhez szükséges 200 villanymozdony közül 100 korszerű legyen.

A tájékoztatón azt is elmondták, hogy e 100 mozdony 60 százaléka Siemens Vectron lesz. Ez a 100 új modern mozdony valódi őrségváltást jelent a hazai flottában. Hasonlítsuk össze tehát a két mozdonyt, a Szilit és a Vectront!

Egy kis mozdonytörténelem

A vasúti villamos vontatáshoz az kell, hogy viszonylag nagy mennyiségű energiát juttassanak el a mozdonyra, ami aztán vontatási energiává alakul át. A feladat nagyságrendekkel komplikáltabb, mint a villamosnál vagy a trolinál, ahol a felsővezetékben viszonylag kis feszültségű egyenáram található. A budapesti villamoshálózat felsővezetékében például 600 Voltos a feszültség, a magyar vasútnál ez 25 000 Volt, azaz 25 kV, azaz a villamos a lakásokban megszokott 220 (valójában 230) voltos feszültség alig több, mint kétszeresével működik, a vasút meg a százszorosával.

A villamosoknál alkalmazott néhány száz voltos egyenáram a vasúti közlekedésre a korai időkben nem volt alkalmas, ezért volt hatalmas lépés, amikor 1902-ben Olaszországban üzembe állt a világ első olyan vontatási rendszere, amely nagyfeszültségű, 3000 voltos, háromfázisú váltakozó árammal működő, forradalmian új villanymozdonyokat használt. A rendszer annyira úttörő volt, hogy az olaszok 1897-es pályázatára nem is jelentkezett senki. Akkor egyetlen elektrotechnikával foglalkozó vállalat volt a világon, amely a feladatot el tudta végezni, a budapesti Ganz és Társa, a rendszer tervezője pedig Kandó Kálmán volt.

Az I. világháború után Kandó Kálmán rájött arra, hogy a rendszere nem annyira gazdaságos, ezért Verebélÿ Lászlóval közösen egy olyan megoldást dolgoztak ki, amely a vasút áramszükségletét az országos villamoshálózatból tudja kielégíteni, így nem kellenek saját vasúti erőművek. Ehhez egy olyan mozdonyra volt szükség, ami az országos villamoshálózat által biztosított egy fázisú 50 Hz-es magasfeszültséget a mozdonyban alakítja át a villanymotorhoz szükséges többfázisú árammá, ezek lettek a Kandó-féle fázisváltós mozdonyok, ezek motorja váltóáramot használt.

Közben a Kandó Kálmán által kidolgozott elvek, az egyfázisú, nagyfeszültségű, az országos hálózattal megegyező 50 Hz váltakozó áramú felsővezeték rendszert, a Kandó rendszert számos más ország is átvette.

A technikai fejlődés alapján a korai váltakozó áramú villanymotorokkal szemben a villanymozdonyoknál egy időre előtérbe kerültek az egyenáramú motorok használata, mert ezek nagyobb indító nyomatékkal rendelkeztek, igaz ez azzal járt, hogy a váltakozó áramú felsővezetéket használó vasutaknál a mozdonyban kellett a felsővezeték váltakozó áramát egyenárammá alakítani. Hazánkban ekkor jelentek meg a Ward Leonard-rendszerű V41-es illetve V-42-es mozdonyok, de ezek teljesítménye messze nem volt elegendő, hosszú távon ezért más megoldás felé fordult a mozdonygyártó ipar.

A V 43, azaz a Szili

Amikor az 1950-es évek végén a régi Kandó és a Ward Leonard-rendszerű mozdonyok már kezdtek elégtelenné válni, a MÁV modern, már gyártásban lévő francia mozdonyokból kívánt rendelni, de ez élénk tiltakozást váltott ki itthon.

Amikor azonban szembesítette a MÁV a hazai vállalatokat, elsősorban a Ganz–MÁVAG-ot az igényeivel, a magyar ipar már nem vállalta, hogy belátható időben szállítani tud ilyen korszerű mozdonyokat. Mivel a szovjetek sem vállalták el a feladatot, ezért a hazai szakemberek ismét Nyugat-Európa felé fordultak, de már nem nyugati gyártású mozdonyokat akartak venni, hanem liszencet.

A magyar szándék jókor merült fel, ugyanis ekkor Európában több gyár is összeállt a német Siemens vezetésével, de részt vett benne a Krupp és az Alstom (amit akkor még Alsthomként írtak), azért, hogy egy új mozdonytípust fejlesszenek ki. Az együttműködésnek az „50-50 periódusú Munkaközösség” nevet adták. Az új mozdonyokban is a meghajtó motort egyenárammal működtették volna, de a váltakozó áramot egy akkor kifejlesztett új berendezéssel, az úgynevezett szilícium egyenirányítóval – ami szilíciumot felhasználó félvezetős áramátalakító berendezés – alakították át egyenárammá, ez sokkal jobb hatásfokkal üzemelt, mint a korábbi, váltakozó áramot egyenárammá alakító berendezések.

A MÁV tehát ehhez a munkaközösséghez fordult. Nem egyszerűen mozdonyokat rendelt a konzorciumtól, hanem a mozdony liszencét is meg kívánta vásárolni. Az üzlet az 1960-as évek elején megköttetett. Ugyan a mozdonyok tervezésére nyugati gyárak fogtak össze, de a magyar mozdony kifejlesztésében – az eredetileg nem elégséges teljesítményű vontatómotorok tekercselésének számításában – a Ganz–MÁVAG is részt vett.

Az új mozdony a V43-as jelölést kapta itthon, a beceneve a szilícium egyenirányító után „Szili” lett. Az első hét mozdonyt még Németországban gyártották le, ezek 1963-ban érkeztek meg. Ugyanebben az évben kezdte el gyártani a mozdonyokat a Ganz–MÁVAG is, azaz idén ezek a mozdonyok, (mert a V43 10001-es, azaz a legelső még e sorok írásakor is futott) 62 évesek.

A Népszava című lap, kissé vicceskedve így mutatta be az új mozdonyt:

„Neve? — V 43. 1008. — Születési ideje és helye? — 1964. június 11. Budapest. összeszerelésemet 1963 novemberében kezdték meg, az utolsó alkatrészeket szerdán helyezték el testemben, s csütörtökön megkezdték a próbákat. Szüleim: a Ganz Villamossági Művek és a Ganz-MÁVAG. Eredetileg francia származású vagyok. Tervrajzaimat, vagy ahogy itt a szakik mondják, a licencet Franciaországból vásárolták. Születésemet mintegy ötven gyár 30 000 munkásának köszönhetem. Az első mérlegelés alapján: 73 400 kiló a súlyom és tizenöt és fél méter hosszú vagyok. Azt hiszem, egy újszülöttől ez szép teljesítmény.”

Valószínűleg akkor, 1963-1964-ben senki sem gondolta volna, hogy a magyar vasutak egyik legsokoldalúbb, leghosszabb ideig szolgáló villanymozdonyát állították elő.

A mozdonyok gyártása Magyarországon 1982-ig tartott, ez idő alatt összesen 379 jármű készült el. A négy tengelyes, 3000 lóerős mozdonyok eredetileg 120, de ma már 130 kilométer/órás sebességre képesek, és az elmúlt évtizedekben a MÁV-nál folyamatosan fejlesztették azokat. A gyártás során 25-féle alváltozat készült, amelyek egyre fejlettebbek voltak. A meglévő gépeket is folyamatosan fejlesztették, javították, korszerűsítették, amit megkönnyít az, hogy a szerkezetük igen logikusan lett kialakítva, ezért viszonylag könnyen javíthatók. Ennek köszönhető, hogy sok mozdony 50-60 évet is szolgált a hazai vasútvonalakon.

Azonban lehet bármilyen jó egy mozdony, előbb-utóbb eljár felette az idő, és a Szilik, a V43-as gépek már valóban nagyon öregek.

A Siemens Vectron

Európa mai talán legkorszerűbb, de mindenképp legnépszerűbb mozdonya a Siemens Vectron. Ez is, akár a Szili négytengelyes kialakítású, de a teljesítménye sokszorosa a V43-nak, hisz annak a 3000 lóerejével, azaz 2200 kW-val szemben a Vectron 5200-6400 kW is lehet. Ennek megfelelően 2022 óta olyan Vectron is rendelhető, amely 230 km/h sebességre is képes.

A modern villanymozdonyokban már általában nem egyenáramú motorokat használnak, hanem korszerű, váltakozó áramú hajtóműveket, amelyek nagyobb teljesítményt biztosítanak.

Ma még nem tudni, hogy a mostani tervezett 60 darabos Siemens Vectron flotta növekedni fog-e, de a Siemens legmodernebb villanymozdonyaival a német vállalatnak ugyanaz volt a célja, mint amikor az 1950-es években a szilícium egyenirányítós mozdonyok kifejlesztésére összefogott több nyugat-európai cég. A cél egy olyan mozdony megalkotása volt, amely sok országban tud működni, sok feladatra alkalmas. A Siemens Vectronról a cég honlapján ezt olvassuk:

„A Vectron az európai határokon átnyúló vasúti közlekedés mozdonyplatformja. A Vectront úgy tervezték, hogy hatékonyan és költségkímélően kielégítse a vontatási igényeket, hosszú távon műszaki rugalmasságot és gazdasági kiszámíthatóságot kínálva. Piacorientált és alkalmazkodóképes mozdonyként a Vectron következetesen megfelel a jelenlegi és jövőbeli szállítási igényeknek.”

Ez a mozdony valóban erre képes, mert a különböző országok eltérő felsővezeték rendszeréhez is alkalmazkodik, több feszültség alatt is működik, sőt van olyan, amely arra is képes, hogy a váltakozó áramú felsővezeték helyett, a sok európai vasúttársaságnál használt egyenáramú felsővezeték rendszerről is működjön. Ezért alkalmas egy általános európai mozdonynak, mert ahol a határon vált a vontatási rendszer, nem kell mozdonyt cserélni.

A Siemens Vectronok a 2010-es évek elején jelentek meg, és a sikeres EuroSprinter mozdonyokat – ilyen mozdonyt a MÁV is üzemeltet – váltotta, ezek logikus továbbfejlesztése volt. Első alkalommal 2010-ben mutatták be, és a mozdony sikerét jól mutatja, hogy a gyártása óta eltelt 15 évben eddig az európai vasúttársaságok részéről összesen több, mint 2000 darabra érkezett megrendelés.

Valójában a Siemens Vectron nem egy kifejezett mozdonytípus, hanem egy platform, amire az eltérő igénnyel rendelkező vásárlóknak eltérő szerkezetű gépeket tudnak gyártani. A mozdony végső kialakítása olyan, hogy könnyen átalakítható az egyes vasúttársaságok, országok specifikációira, biztonsági berendezéseire.

Vectron valójában több alaptípust jelent, hiszen van olyan, ami nagyteljesítményű, váltóáramú mozdony, van közepes teljesítményű váltóáramról, illetve egyenáramról működő, illetve a negyedik egy nagyteljesítményű, de két áramrendszerrel is kompatibilis változat. Sőt, ma már létezik a Vectornnak dízelmozdony változata is, ez a „Dual Mode” elnevezést viselő típus olyan kettős üzemű mozdony, ami normál villanymozdonyként felsővezetékről is üzemel, de ha szükséges, mert nincs felsővezeték, akkor egy 16 hengeres, 2000 kW-os dízelmotor és a hozzá kapcsolt generátor szolgáltatja az energiát, így nem villamosított pályákon is használható. Igaz a csak dízel, illetve a hibrid mozdonyok „csak” 160 km/h sebességre képesek. Kettős, dízel-villamos kialakítású gépeket eddig Ausztriában és Németországban állítottak forgalomba.

A kívánt mozdonyokat szinte a vevő konfigurálhatja össze, ennek megfelelően nagyon sok változata létezik. Jelenleg 20 országban közel 110 vasúttársaság használ ilyen mozdonyokat. A Magyarországon közlekedő Vectronok a többáramrendszerű, illetve a váltakozóáramú változatokból kerülnek ki.