Lokomotif uap: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
RaFaDa20631 (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan |
RaFaDa20631 (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan Tag: halaman dengan galat kutipan VisualEditor |
||
Baris 1:
[[Berkas:Lokomotif Uap.jpg|jmpl|Lokomotif uap seri C3318 dan C3065 di Museum Transportasi Taman Mini Indonesia Indah (TMII).]]
'''Lokomotif uap''' adalah jenis [[lokomotif]] yang menggunakan tenaga [[mesin uap]] untuk menarik rangkaian [[kereta api]]. Lokomotif uap menggunakan bahan bakar batu bara, kayu, atau minyak untuk menghasilkan uap dalam [[Ketel uap|pendidih]]. Uap ini kemudian menggerakkan [[piston]] yang secara mekanis terhubung dengan roda penggeraknya. Baik bahan bakar dan air dipasok dalam lokomotif, baik ditampung pada lokomotif atau menggunakan [[Tender (kereta api)|tender]] di belakangnya.
Lokomotif uap pertama kali dikembangkan di [[Britania Raya]] pada awal abad ke-19 dan digunakan dalam sistem perkeretaapian sampai pertengahan abad ke-20. [[Richard Trevithick]] menciptakan lokomotif uap pada 1802. Lokomotif uap komersial tersukses dibuat pada tahun 1812–1813 oleh [[John Blenkinsop]],<ref>{{cite web|title=John Blenkinsop - English inventor|url=https://www.britannica.com/biography/John-Blenkinsop|publisher=}}</ref> [[Salamanca (lokomotif)|Salamanca]]. [[Locomotion No. 1|''Locomotion'' No. 1]], yang dirakit oleh [[George Stephenson]], putranya [[Robert Stephenson|Robert]], dan perusahaannya [[Robert Stephenson and Company]], merupakan lokomotif uap pertama yang mampu menarik kereta api penumpang di lintas kereta api umum, [[Stockton and Darlington Railway]] tahun 1825. Pada tahun 1830 George Stephenson membuka jalur kereta api umum antarkota pertamanya, [[Liverpool and Manchester Railway]]. Robert Stephenson and Company menjadi pembuat sekaligus pemasok lokomotif uap pada dasawarsa pertama zaman uap di Britania Raya, Amerika Serikat, dan banyak negara di Eropa.<ref>Ellis, Hamilton (1968). The Pictorial Encyclopedia of Railways. pp. 24-30. Hamlyn Publishing Group.</ref>
Baris 177:
== Variasi ==
Sejumlah variasi lokomotif uap telah dikembangkan seiring perkembangan perkeretaapian guna meningkatkan efisiensi dan
=== Silinder ===
Baris 265:
Klasifikasi UIC banyak digunakan di Eropa selain Britania Raya. Susunan roda ini dinotasikan berdasarkan jumlah "pasang roda" (atau "gandar") dengan angka mewakili roda tanpa penggerak dan huruf kapital mewakili roda penggerak (A=1, B=2, dst.). Misalnya, lokomotif dengan notasi Whyte {{whyte|4-6-2}} akan ekuivalen dengan klasifikasi UIC: 2C1.
Perusahaan kereta api umumnya menetapkan registrasi dan identifikasi sarana menggunakan [[Kelas (bakal pelanting)|kelas]]. Kelas lokomotif akan mengidentifikasi setiap individu lokomotif dengan desain dan
== Kinerja ==
=== Pengukuran ===
Pada zaman lokomotif uap, kinerja lokomotif ditetapkan menurut dua faktor. Awalnya, lokomotif dinilai berdasarkan gaya traksi, yang didefinisikan sebagai gaya rata-rata yang dihasilkan selama satu putaran roda penggerak di ujung rel.<ref name="Swengel" /> Hal ini dapat dihitung secara kasar dengan mengalikan total luas permukaan piston dengan 85% tekanan ketel uap (aturan praktis yang mencerminkan tekanan yang sedikit lebih rendah di peti uap di atas silinder) dan membaginya dengan rasio diameter penggerak terhadap langkah piston. Dengan {{Var|d}} adalah diameter ''bore'', {{Var|s}} adalah diameter ''stroke'' (dalam inci), {{Var|P}} adalah tekanan ketel uap (psi), {{Var|D}} adalah diameter roda penggerak dalam inci, dan {{Var|c}} adalah faktor yang bergantung pada ''cut-off'' efektif, maka rumus tepatnya adalah:<ref>{{cite book|last=Adams|first=Henry|year=1908|title=Cassell's Engineer's Handbook|location=London|publisher=Cassell and Company|page=389}}</ref>
: <math>t = \frac{cPd^2s}{D},</math>
Tetapan nilai {{var|c}} di Amerika Serikat umumnya bernilai 0,85, tetapi lebih rendah pada lok yang mempunyai ''cut-off'' maksimum terbatas 50–75%.
Gaya traksi hanyalah gaya "rata-rata", karena tidak semua gaya bersifat konstan selama satu putaran penggerak. Pada beberapa titik dalam siklus, hanya satu piston yang mengerahkan momen putar dan pada titik lain, kedua piston bekerja. Tidak semua ketel uap menghasilkan tenaga penuh saat mulai berjalan, dan gaya traksi dapat menurun seiring dengan meningkatnya kecepatan putaran.<ref name="Swengel" />
Upaya traksi adalah ukuran beban terberat yang dapat ditarik lokomotif dengan kecepatan sangat rendah di atas [[lereng penentu]] di suatu wilayah tertentu.<ref name="Swengel" /> Namun, seiring dengan meningkatnya tekanan untuk menjalankan KA barang yang lebih cepat dan KA penumpang yang lebih berat, gaya traksi dipandang sebagai ukuran kinerja yang tidak memadai karena tidak memperhitungkan kecepatan. Oleh karena itu, pada abad ke-20, lokomotif mulai dinilai berdasarkan daya mesin. Berbagai macam perhitungan dan rumus diterapkan, namun pada umumnya perkeretaapian menggunakan [[kereta dinamometer]] untuk mengukur gaya traksi pada kecepatan dalam pengujian jalan sebenarnya.
Perusahaan kereta api Inggris enggan mengungkapkan nilai daya kuda lebih suka memilih gaya traksi.
=== Hubungan dengan susunan roda ===
Klasifikasi lokomotif secara tidak langsung berhubungan dengan kinerja lokomotif. Mengingat proporsi lokomotif lainnya yang memadai, daya mesin ditentukan oleh ukuran api, dan untuk lokomotif berbahan bakar batu bara [[bitumen]], daya ditentukan oleh luas tungku. Lokomotif non-''compound'' modern biasanya mampu menghasilkan sekitar 40 daya kuda per kaki persegi tungku. Gaya traksi, seperti disebutkan sebelumnya, sangat ditentukan oleh tekanan ketel uap, proporsi silinder, dan ukuran roda penggerak. Namun, hal ini juga dibatasi oleh berat pada roda penggerak (disebut "berat adhesi"), yang harus setidaknya empat kali lipat gaya traksi.<ref name="AMBell2" />
Berat lokomotif kira-kira sebanding dengan daya mesin; jumlah gandar yang harus dipasang pada lok ditentukan oleh berat lok dibagi dengan batas beban gandar pada jalur kereta api yang akan dilewati lok. Jumlah roda penggerak diperoleh dari berat adhesi dengan cara yang sama, sehingga gandar roda yang tersisa diperhitungkan oleh bogie muka dan belakang.<ref name="AMBell2" /> Lokomotif penumpang secara konvensional memiliki bogie penggerak dua gandar untuk kecepatan yang lebih baik; di sisi lain, peningkatan besar dalam ukuran tungku dan peti api di abad ke-20 berarti bahwa bogie memainkan peran penting untuk memberikan dukungan. Di Eropa, beberapa varian [[bogie Bissel]] digunakan, dengan perputaran bogie poros-tunggal mengontrol perpindahan lateral gandar penggerak muka (dan dalam satu kasus juga gandar kedua). Hal ini sebagian besar diterapkan pada lokomotif ekspres dan campuran, dan sangat meningkatkan kemampuannya dalam melewati tikungan sekaligus membatasi jarak sumbu roda lokomotif secara keseluruhan dan memaksimalkan berat adhesi.
[[Pelangsir]] umumnya mengabaikan bogie muka dan belakang, baik untuk memaksimalkan gaya traksi yang tersedia maupun untuk mengurangi jarak gandar roda. Karena kecepatan menjadi tidak penting, lokomotif ini biasanya didesain dengan konsumsi bahan bakar kecil. Roda penggeraknya berukuran kecil dan biasanya menopang peti api serta bagian utama ketel uap. [[Lokomotif penolong|Lokomotif/mesin penolong]] cenderung mengikuti prinsip pelangsir, hanya saja tidak berlaku batasan jarak gandar, sehingga lokomotif penolong cenderung memiliki lebih banyak roda penggerak. Di AS, proses ini akhirnya menghasilkan lok Mallet dengan banyak roda yang digerakkan, dan ini cenderung memiliki bogie muka dan belakang karena perbantuan mesin menjadi lebih rumit.
Ketika jenis lokomotif makin berkembang pesat akhir abad ke-19, desain lok barang pada awalnya menekankan gaya traksi, sedangkan mesin penumpang menekankan kecepatan. Seiring waktu, ukuran lokomotif barang meningkat, dan jumlah gandar keseluruhan pun bertambah; bogie muka biasanya berporos tunggal, tetapi bogie tambahan ditambahkan ke lokomotif yang lebih besar untuk menopang peti api yang lebih besar dan tidak muat di antara atau di atas roda penggerak. Lokomotif penumpang memiliki bogie penggerak dengan dua gandar, gandar penggerak yang lebih sedikit, dan roda penggerak yang sangat besar untuk membatasi kecepatan piston bolak-balik.
Pada tahun 1920-an, fokus di Amerika Serikat beralih ke daya kuda, yang dilambangkan dengan konsep "kekuatan super" yang dipromosikan oleh Lima Locomotive Works, meskipun gaya traksi masih menjadi pertimbangan utama setelah Perang Dunia I hingga berakhirnya tenaga uap. Lok KA barang dirancang untuk berjalan lebih cepat, sedangkan lok KA penumpang perlu menarik beban lebih berat dengan kecepatan tinggi. Hal ini dicapai dengan menambah ukuran tungku dan peti api tanpa mengubah bagian lokomotif lainnya, sehingga memerlukan penambahan gandar kedua pada bogie belakang. Lok barang {{whyte|2-8-2}} berubah menjadi {{whyte|2-8-4}}; sedangkan {{whyte|2-10-2}} berubah menjadi {{whyte|2-10-4}}. Sama juga dengan lok barang {{whyte|4-6-2}} yang berubah menjadi {{whyte|4-6-4}}. Di Amerika Serikat, hal ini menyebabkan konvergensi pada konfigurasi serba guna {{whyte|4-8-4}} dan konfigurasi gandeng {{whyte|4-6-6-4}}, yang dua-duanya dapat digunakan untuk KA penumpang maupun barang.<ref name="Allen,1949">{{cite book|last=Allen|first=Cecil J|year=1949|url=https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.3973|title=Locomotive Practice and Performance in the Twentieth Century|location=Cambridge, England|publisher=W Heffer and Sons Ltd}}</ref> Lokomotif Mallet mengalami transformasi serupa, berevolusi dari lokomotif penolong menjadi lokomotif jalur utama yang besar dengan peti api yang jauh lebih besar; roda penggeraknya juga diperbesar ukurannya agar dapat berjalan lebih cepat.
== Lihat pula ==
| |||