Höyrykoneen "kolmas sylinteri"

[Esa Lehtinen]

Veturien höyrykoneissa on tietenkin varsinainen työsylinteri ja luistisylinteri. Lisäksi on näitä selvästi pienempi "kolmas sylinteri" johon ei liity mitään ulkoista käyttöä. Mikähän on tämän pikkusylinterin tarkoitus? Aivan ekstraa olisi myös linkki asiaa selventävään kuvaan! Tokihan olen yrittänyt googletella - vailla tulosta.

[Eljas Pölhö]

Tarkoitatko "kolmannella sylinterillä" ohitusputkea, joka näkyy kuvassa ulommaisena? http://vaunut.org/kuva/109555

[Kari Siimes]

Työsylinterin ja luistikaapin välissä oleva ohitusputki:
 
Mitä tarkoitusta varten?  Sitähän ei ole kaikissa höyryveturityypeissä?

[Ilkka Hovi]

Helpoin vastaus on, lukekaa Ivalo, Höyryveturit ja niiden hoito.
Yritän kuitenkin vastata lyhyesti. Höyryveturissa on luistit, jotka jakavat höyryn sylinteriin. Kun veturi työskentelee on luistissa höyry joka tulee ja poistuu sylinteristä luistin ohjaamana. Kun veturi rullaa eli kulkee höyry suljettuna
sylinterin mäntä painaa sylinterissä olevaa ilmaa edestakaisin. Ilma tulee sylinteriin nk tyhjönestoventtiilin kautta. Kun veturissa on tasoluistit (kts vorigsta vaikka Sk sarjan veturit) päästää tasoluisti sylinteriin tulevan vastapaineen pois sylinteristä. Tasoluisti on luistintagossa siten, että tasoluisti pystyy liikkumaan pystysuunnassa. (Luistin liike tietenkin vaakasuunnassa). Kun kyseessä on mäntäluisti, eí luisti itsessään pysty päästämään vastapainetta pois. Paineen noustessa suureksi voi sylinterin varoventtiili aueta, mutta sitä ennen tulee veturin kulusta hyvin nykivää. Ohitusputki tasaa sylinterin paineet kun veturi rullaa. Mäntä työntää sylinterin eri päissä olevaa ilmaa toiseen päähän sylinteriä jolloin veturi rullaa tasaisemmin. Miksi uudemmissa höyryvetureissa ei ole ohitusputkea ? Johtuu siitä, että ohitusputki on "kuin yhdistetty" mäntäluistin kanssa. Mäntäluistissa on aukeava venttiililautanen, joka toimii paineen tasaajana (nk Müller venttiili). Jos ohitusputkea ei tarvita, ei sitä tarvitse olla myös sylinterivalussa. Kun vanhat sylinterit, joissa oli ohitusputki kuluivat ja männän sylinteri porattiin niin isoksi että sylinteri oli hylättäva, korvatiin tämä sylinteri uudella valulla. Ensimmäinen ohitusputkiton mäntäsylinteri oli Tr1 (R1) veturissa, jossa taasen oli ohitusputken tilalla saksalainen "paineentasaus kulmaventtiilein" (liite: RZA) jollainen oli kuin sylinteriputki mäntäluistin päällä. Näkyy hyvin vanhoissa saksalaisten normiveturien valokuvissa ja joissakin H0 pienoismalleissa.
Tällöin ei tarvita ohitusputkea. Mielenkiintoista on, että ensimmäinen ohitusputki (eli nk Mellin venttiili) oli Sk6 (G8) veturin matalapainesylinterissä (oikean puoleinen sylinteri).
Suomessa on ollut muitakin paineentasausventtiilirakenteita käytössä, Trofimoff Riihimäki - Loppi 2-4 ja Nicolai-luisti LWR 9 ja 11.

[Esa Lehtinen]

Näin muutaman viikon kuluttua kysymykseni esittämisestä: kiitos kaikille vastanneille, erityisesti tietenkin Ilkka Hoville! Kysymäni sylinterin tarkoituksen ymmärrän nyt, toimintaperiaate vaatii vielä perehtymistä.
Tämä kirja "Höyryverurit ja niiden hoito" on minulle tuttu, olen sitä itsekin selaillut kotonani, valitettavasti vain liki 60 v sitten hyvän matkaa alle 10 vuotiaana. Meille kotiin Imatralla se taisi ilmestyä vuoden 1956 yleislakon aikana. Isäni oli silloin insinöörinä Oy Vuoksenniska AB:n terästehtaan palveluksessa ja tehtaan sisäiset liikenneasiat taisivat jotenkin kuulua hänelle, mukaanlukien raideliikenne. Tehtaalla oli niihin aikoihin Tv- tai Tk-sarjan höyryveturi, en osaa sanoa kumpi.
Tämä kirja olisi kiintoisaa jostain löytää, saatavuus vain taitaa olla aika ohkainen.

[Kari Siimes]

Kiitos Ilkka Hoville hyvästä kuvauksesta minunkin puolesta.

Minäkin olen yrittänyt löytää Ivalon kirjaa huonolla menestyksellä.
Jos jollakin on ylimääräinen, niin ole kiinnostunut ostamaan. kasii@mbnet.fi

[Ilkka Hovi]

Minäkin olen yrittänyt löytää Ivalon kirjaa huonolla menestyksellä.
Jos jollakin on ylimääräinen, niin ole kiinnostunut ostamaan. kasii@mbnet.fi
[/quote]

Hyvä paikka etsiä on ollut Rautatiemuseon vuosittainen kirjamyynti.

[Joona Kärkkäinen]

Ivaloa löytää kyllä yllättävän usein myynnistä nettikaupoissa kuten Tori.fi/Huuto.net.

[Joona Kärkkäinen]

Pikaisella googlauksella löytyi yksi: http://www.tori.fi/keski-suomi/Mikko_Ivalo_Hoyryveturit_ja_niiden_hoito_10622704.htm Hinta tosin on hieman suolainen, 50€ on mielestäni ok hinta ko. teoksesta.

[Paul T. J. Koskinen]

Mellinin ohitusputken toiminnasta: Jos tutkitte Ivalon kirjasta venttiilin aukeamistapahtumaa, on tekstissä virhe. Siinä väitetään puristuksen aiheuttavan mäntien liikkeen aukiasentoon. Kirja Höyryveturit, Väinö V. Airas 1922 antaa oikean selityksen, eli alipaine toimii avaajana. Valtaventtiilin sulkeutuessa mäntä vetää ilmaa kuorso (tyhjönesto)-venttiilin kautta ja työnttää sen luistin kautta vetopuhaltimeen. Kuorsoventtiili ahdistaa virtausta jolloin syntyy alipainetta luistin keskelle ja venttiilin höyryputken kautta venttiilimäntien päätyihin. Tällöin venttiilipesän keskeltä ulkoilmaan johtavan "sihiputken" kautta johtuva ulkoilman paine työntää männät auki. Jos ohitusventtiili takertuu, ongelma on liikaa tuulettuva sylinteri ja kuorsoventtiilin ahdistus.

[Ilkka Hovi]

PTJK:n kommentti innosti tutkimaan Ivaloa ja Airasta. Minulle jäi vaikutelma, että Airaksen selostus on "kustantajan editoima" sillä selostus tökkii. Siispä mietitään miten se ohitusputki toimiikaan.

Ajattelen kyseessä olevan mäntäluisti-veturin jossa höyryntulo on sisäpuolinen eli tulohöyry on luistien välissä.

Kun veturi on pysähtyneenä höyry kiinni ei luistiin tule höyryä. Veturia laitettaessa liikkeelle avataan valtaventtiili ja höyry virtaa luistiin. Tällöin höyry virtaa putkea G ja yhdysputkia F pitkin luistista ohitusventtiilien päihin C.
Suurenna ensimmäisessä vastauksessa oleva kuva 229.
Höyry painaa ohitusventtiilin luistit A kiinni höyrysylinteristä tulevien solien D kulmaan kiinni, männät B ovat yhdistetty toisiinsa ja jarruttavat luistien A liikettä.  OK, työmännän eri päät on erotettu ja veturi työskentelee kuten kuvassa 229.

Kun veturi alkaa rullata, höyry suljetaan ja paine luistissa putoaa ja suunnanvaihto asetetaan suurimpaan arvoon "keppi eteen". PTJK mainitsi höyryn tuloputkessa oleva tyhjönestoventtiili avautuu ja ulkoilmaa virtaa luistiin. Silloin ohitusputken päissä (tila C) on ilmanpaine kuten sylinterissä. (no, käytännössä putkien virtausvastukset pienentävät painetta mutta ollaan karkealla tasolla ajatuksinemme).
Nyt huomataan, että ohitusputken luistit A on varustettu viistetyllä ulkosyrjällä ja ohitusputki on sorvattu halkaisijaltaan suuremmaksi luistien tiivistyskohdassa. Männän tullessa päätekohtaa lähelle nousee puristuksen paine suuremmaksi kuin ohitusputken päissä olevassa tilassa C. Tällöin ohitusputken tiivistyskohtaan (viisteeseen) tulee voima, joka työntää luistin A kohden ohitusputken päitä ja kansia E. Sola D avautuu ja työmäntä imee ja työntää ilmaa sylinterin eri päiden välillä.

Airaksessa mainittu ohennus voisi toimia mutta männän puristus on suurempi tekijä. Työmäntään verrattuna pienempi paine tilassa C auttaa tietenkin jonkin verran mutta karkeasti ottaen voimme jättää sen huomiotta.

Saa olla erimieltä.

[Paul T. J. Koskinen]

Kokemukseni on JMR'n HKR5 ja LWR6-vetureista, joissa on ko. oharisysteemi. Kun laittaa paagin nurkkaan  ennen valtaventtiilin sulkemista, jolloin poistokanavat ovat auki koska täytös on 100%, oharit aukeavat ilman puristusta jos nopeus on liki matkavauhtia. Jos oharit takertuvat vaikka osittain (joku sulkumäntä alkaa kilkuttaa), käyttää paagia keskemmällä jolloin toimii puristus ja alipaine, yleensä aukeavat. Yleensä valtis suljetaan ennen paagin asettamista. Voisi siis todeta että kumpikin paine toimii, yli/ali-.

[Reino Kalliomäki]

Bongattu "Virka-Ivalo" (pehmeäkantinen) Hyvinkään aseman antikvariaatissa.

[Ilkka Hovi]

  PTJKoskisen vastaus vaatii tutkimista. Hyvin mielenkiintoista enpä sano enempää kuin että asiaa on kiva tutkia ilman että pyrin olemaan oikeassa. Tärkeä juttu on; usein tällaisissa tilanteissa ihmiset ottava keskustelun henkilökohtaisesti joten vältetään sitä. Esim Amerikoissa on koulujen opetusaineena väittelytaito. Siinä asiat keskustelevat eikä mennä henkilökohtaisuuksiin. Suomessa on politiikassa  ollut tapana että ensin vastaväittelija (pit. olla keskustelija) pyritään nolaamaan ja sitten vasta voidaan alkaa keskustella.

[Ilkka Hovi]

Minusta tuntuu, että kilkutus johtuu tyhjönestoventtiilistä eikä ohitusventtiileistä. Silloin sylinterissä on puristusta ja imua. Mikähän on täytös kun höyry sujetaan. Vaikkei tähän tarvita kiinnostaa matkanopeus, kun en sitä tiedä. Arvaan 20 km/h ja 2 1/sek. 

[Ilkka Hovi]

Tässä voikin lopettaa ajattelun, sillä tarkistuksen aikana löysin Ivalosta sopivia kohtia tähän kysymykseen.

Sivu 310 (painos 1945)"Jos ohitusventiilit eivät vierinnän alkaessa aukene, saadaan ne avautumaan pienentämällä hetkeksi täytöstä. Tällöin sylinterissä suurentunut puristus avaa venttiilit"

Sivulla 304 suurennellaan puristusta paakia keskelle laittamalla.

Oppilaan kirjoitelma sivulla 232: Nostamalla puristusta saadan venttiilit avautumaan vääntämällä tehonsäätöruuvia keskiasentoon ja takaisin ääriasentoon. (ollaan vierinnässä)

Sivu 310.
Jos ohitusventtiilit vierinnän loputtua eivät sulkeudu, on valtaventtiili suljettava ja jälleen avattava jotta venttiilit saataisiin liikkeelle ja siten vauhdilla - huonosta voitelusta huolimatta - kiinni.

Oppilaan kirjoitelma sivulla 232: Jos (ohitusventtiili) ei sulkeudu niin näkee kummalla puolella on auki, jos sihiputkesta tulee höyryä.

Olen siinä luulossa, että täytöstä muutettaessa, pitäisi sulkea ensin höyry. Suuremmilla täytöksillä voi keppisuunnanvaihdossa tulla lyönti näpeille. 

Ohjeena on rullatessa laittaa suunnanvaihto täysin eteen koska tämä varmistaa voitelun toiminnan tilanteessä jossa ei ole höyryä. Tilanteissa joissa ei ole paineentasausta tulee sylinteriin myös imu / alipainetilanteita.
Katso Ivalo siv 302 - 303.

Laitankin keräämiäni rullaustäytöksiä eri keskustelulle.

[[Tunnus poistettu]]

Tuohon Ilkan  :vastaukseen viitaten, jos höyrykoneessa ei olisi ohitusventtiileitä, paitsi että kone vastustaisi puristusvastuksellaan kulkua, kone imisi rullatessa nokea nokikaapista joka  olisi koneen mekaaniselle kestävyydelle huonoa.

[Paul T. J. Koskinen]

Ei se ime jollei paagi ole pakilla ja valtaventtiili avattuna. Tyhjönesto-, eli kuorsoventtiilit ovat varalla. Niistä imeytyy ilmaa sylinteriin, samalla kuitenkin jäähdyttäen sylintereitä. Ne ovat ohitusventtiileiden tuuraajat häiriötilanteessa..ptj.

[Heikki Kellomäki]

En huomannut kenenkään maininneen, että Muller-luisteja asennettiin myöhemmin myös vetureihin, joissa on sylinterilohkossa jäljellä mutta toimettomaksi tukittu ohitusputki. Näin esim. 933 Veturimuseossa. Kuljettajan istuimen vieressä on  seinään ruuvattuna messinkinen laatta, josta kuljettaja näki, että on Muller-luistit eikä syntynyt epätietoisuutta.