Lokomotif tanpa api

Lokomotif tanpa api di Finlandia. Terdapat saluran untuk mengisi uap pada bagian depan lokomotif

Lokomotif milik H.K. Porter, Inc. No. 3290 buatan tahun 1923, ditenagai dengan udara bertekanan

Lokomotif tanpa api adalah suatu tipe lokomotif yang menggunakan motor bakar torak yang ditenagai oleh udara bertekanan ataupun uap yang diisikan ke dalam lokomotif setiap jangka waktu tertentu. Lokomotif tanpa api memiliki beberapa keunggulan daripada lokomotif uap, antara lain harganya lebih murah, lebih higienis, dan rendahnya risiko kebakaran ataupun ledakan pendidih. Walaupun begitu, lokomotif tanpa api memiliki kekurangan, yakni harus diisi ulang tiap jangka waktu tertentu, sehingga jangkauan operasionalnya terbatas.

Lokomotif tanpa api umum digunakan pada industri yang mana lokomotif uap terlalu berbahaya, seperti di tambang, pabrik makanan, ataupun pabrik kimia. Lokomotif tanpa api juga umum digunakan pada industri yang menghasilkan uap atau udara bertekanan.

Lokomotif tanpa api pada akhirnya digantikan oleh lokomotif diesel dan lokomotif baterai yang dilengkapi dengan peralatan pelindung.^[1]

Sejarah

Tram tanpa api buatan Lamm & Francq, tahun 1888

Lokomotif tanpa api awalnya digunakan pada trem di Amerika Serikat. Emile Lamm mengembangkan dua tipe lokomotif tanpa api,^[2][3] yakni menggunakan bahan bakar amonia serta bahan bakar uap.^[4] Lamm pun mendirikan dua perusahaan, Ammonia & Thermo-Specific Propelling Company of America pada tahun 1872, dan (bersama dengan Sylvester L. Langdon) Lamm Fireless Engine Company pada tahun 1874.^[5] Lokomotif tanpa api Lamm cukup populer di Amerika Serikat dan Perancis, namun kemudian digantikan oleh trem listrik. Lokomotif tanpa api Lamm di Perancis dirakit melalui kerja sama dengan Leon Francq, dengan merek Lamm & Francq.

Lokomotif tanpa api kemudian populer untuk digunakan sebagai pelangsir di pabrik-pabrik. Pabrik yang memiliki pendidih dapat menggunakan uap yang dihasilkan untuk mengisi lokomotif tanpa api, dan digunakan untuk kegiatan langsir di dalam kompleks pabrik. Lokomotif pelangsir tanpa api cukup populer di Jerman, dan beberapa diantaranya masih dioperasikan hingga dekade 1960-an. Lokomotif pelangsir tanpa api biasanya menggunakan susunan roda 0-4-0 atau 0-6-0. Heisler juga lokomotif yang menggunakan susunan roda 0-8-0. Pennsylvania Power and Light "D", pada galeri di bawah merupakan salah satu contoh lokomotif tanpa api berkonfigurasi roda 0-8-0 buatan Heisler.^[6]

Pada tahun 2012, sebuah perusahaan asal Swiss, DLM, mencoba untuk mempromosikan kembali lokomotif tanpa api sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan daripada lokomotif diesel untuk keperluan langsir. DLM mengklaim bahwa lokomotif diesel biasanya menghabiskan 75% waktu kerjanya dalam keadaan diam.^[7]

Tipe penggerak

Uap

Sebuah lokomotif uap tanpa api cukup mirip dengan lokomotif uap biasa, namun lokomotif uap tanpa api menggunakan pengumpul uap, bukan pendidih. Pengumpul uap diisi dengan air mendidih di bawah tekanan dari pendidih stasioner. Mesin bekerja seperti lokomotif uap biasa, dengan menggunakan uap bertekanan tinggi di atas air di penampung. Seiring uapnya digunakan dan tekanannya menurun, air panas pun menggantikan uap yang telah terpakai. Lokomotif uap tanpa api dapat terus digunakan hingga tekanannya turun drastis atau airnya habis, sehingga harus diisi ulang.

Lokomotif uap tanpa api asal Eropa biasanya meletakkan silinder di belakang lokomotif , sementara lokomotif uap tanpa api asal Amerika Serikat meletakkan silindernya di depan lokomotif, sebagaimana lokomotif uap biasa. Produsen lokomotif uap tanpa api besar di Inggris antara lain Andrew Barclay dan W.G. Bagnall.

Udara bertekanan

Lokomotif pertama yang berjalan dengan udara bertekanan dirakit pada tahun 1890, dan pada tahun 1895, prinsip dasar dari mesin udara bertekanan efisien juga telah dikembangkan. Salah satu terobosan penting adalah pengembangan katup yang menjaga tekanan udara ke mesin tetap seragam, walaupun tekanan di tangki penyimpanan berkurang akibat penggunaan.^[8] Lokomotif bertenaga uap bertekanan telah digunakan selama beberapa tahun, terutama di tambang,^[9] dan juga di trem. (Lihat Sistem Mekarski)

Konfigurasi roda

Sebagian besar lokomotif tanpa api memiliki susunan roda 0-4-0 atau 0-6-0, namun ada juga beberapa lokomotif dengan susunan roda 0-8-0 dan 0-10-0. Beberapa lokomotif tanpa api dengan lebar sepur 600 mm (1 ft 11+5⁄8 in) dan konfigurasi 0-10-0 buatan Henschel pun pernah digunakan dalam konstruksi Jalur kereta api Baghdad, kemungkinan untuk menghindari risiko keracunan karbon monoksida selama pengeboran terowongan.^[10]

Hohenzollern juga pernah merakit beberapa lokomotif gandeng tanpa api, dengan kabin di kedua ujungnya. Hanya ada satu bogie yang mendapat tenaga dari mesin, sehingga konfigurasi rodanya adalah B-2.

Penggunaan saat ini

Lokomotif uap mulai ditinggalkan sejak dekade 1940-an, digantikan oleh lokomotif diesel maupun lokomotif listrik untuk operasi jalur utama di Amerika Serikat. Hingga pada tahun 1950-an, lokomotif diesel secara keseluruhan menggantikan lokomotif uap berbahan bakar batu bara dari perkeretaapian di Amerika Serikat tersebut.^[11] Walaupun begitu, lokomotif uap tanpa api tetap memiliki keunggulan, terutama di tempat yang memiliki sumber uap melimpah, seperti di industri, pembangkit listrik tenaga uap, ataupun pabrik insinerasi, yang mana lokomotif uap tanpa api dapat dioperasikan dengan biaya rendah.

Karena lokomotif tanpa api hanya mengeluarkan uap, maka lokomotif jenis ini dapat keluar masuk bangunan tanpa perlu khawatir membahayakan para pekerja di dalamnya dengan zat berbahaya.

Selain itu, lokomotif pelangsir biasanya hanya bekerja sekitar 10% dari seluruh waktu, sementara sisanya dihabiskan untuk menunggu.^[12] Sehingga lokomotif tanpa api dapat beroperasi dengan biaya relatif lebih murah daripada lokomotif diesel.

Lokomotif tanpa api juga lebih aman dioperasikan daripada lokomotif uap biasa. Penyebab utama ledakan pendidih pada lokomotif adalah penipisan dari air pendidih, akibat kurangnya perhatian ataupun penggunaan yang berlebihan, mengekspos crown sheet langsung terhadap api dari kotak api, tanpa ada efek pendinginan dari air, sehingga melemahkannya hingga rusak. Lokomotif tanpa api dapat menghindari bahaya ini, karena apabila airnya habis, maka lokomotif tidak dapat bergerak lagi, walaupun pencegahan juga harus tetap dilakukan sebagaimana kendaraan uap yang lain. Lebih lanjut, lokomotif jenis ini tidak memerlukan pemantauan terhadap tingkat air dan tekanan pendidih, maupun pengaturan distribusi terhadap batu bara di dalam kotak api, sehingga dapat dioperasikan oleh pegawai yang tidak terlalu mahir sekalipun.

Jerman

Beberapa produsen memproduksi lokomotif tanpa api selama abad ke-20. Meiningen Steam Locomotive Works pun tetap memproduksi lokomotif jenis ini pada dekade 1980-an. Beberapa lokomotif tanpa api pun tetap beroperasi secara rutin pada tahun 2016. Salah satu contoh adalah PLTU besar di Mannheim, dimana batu bara dikirim dengan menggunakan rel. Tiga lokomotif tanpa api digunakan untuk menarik gerbong batu bara.

Indonesia

Pada tahun 2017, Pabrik Gula Semboro milik Perkebunan Nusantara XI di Jember, Jawa Timur^[13] tetap mengoperasikan dua lokomotif tanpa api karena adanya ampas tebu yang dapat dibakar. Kedua lokomotif ini dirakit oleh Orenstein & Koppel di Jerman pada tahun 1928 dan 1929^[14] dan digunakan untuk menarik lori tebu di dalam kompleks pabrik.^[15]

Pada tahun 2011, Pabrik Gula Pagottan milik Perkebunan Nusantara XI di Madiun, Jawa Timur juga masih menggunakan tiga unit lokomotif Poros Luttermöller. Ketiga lokomotif ini merupakan lokomotif uap biasa yang diubah menjadi lokomotif tanpa api pada tahun 2011.^[16]

Swiss

Swiss menggunakan lokomotif tanpa uap pada industri, seperti pembuatan bir. Pada tahun 2010, Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM merestorasi dua lokomotif tipe Meiningen dan menggunakannya pada lintas cabang. ^[7]

Referensi

1. Templat:Irs-el
2. U.S. Patent 125.577
3. U.S. Patent 105.581
4. Louis C. Hennick; Elbridge Harper Charlton (1965). The Streetcars of New Orleans. Pelican Publishing. hlm. 14–16. ISBN 9781455612598. 
5. https://books.google.co.uk/books?id=oAgxzQPeAjwC&pg=PA52&lpg=PA52&dq=Lamm+%26+Francq&source=bl&ots=a78JAGsgvi&sig=0FIZAp-g9zSQwYEjy2dHkfkj-EI&hl=en&sa=X&ei=H3yoVKj7D4nYarTmgdAM&ved=0CC0Q6AEwAzgK#v=onepage&q=Lamm%20%26%20Francq&f=false
6. Train: The Definitive Visual History (dalam bahasa Inggris). Penguin. hlm. 157. ISBN 9781465436580. Diakses tanggal 4 April 2017. 
7. "Fireless technology". DLM - MODERN STEAM (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-26. 
8. Sinclair, Angus (1907). Development of the locomotive engine. Angus Sinclair Publishing Company. 
9. See "Compressed Air Locomotives," Baldwin Locomotive Works Record of Recent Construction No. 46 (1904).
10. Cilician Gates, accessed 2007-09-14
11. Schobert, Harold H (2002). Energy and Society: An Introduction. CRC Press. hlm. 275. ISBN 9781560327677.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
12. "presentation at [[Zurich University of Applied Sciences/ZHAW|ZHAW Winterthur]], in German, 2013-03-13". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-05-09. Diakses tanggal 2019-07-30. 
13. http://www.internationalsteam.co.uk/trains/fireless.htm
14. http://www.internationalsteam.co.uk/trains/javalist.htm
15. https://www.youtube.com/watch?v=3pTam3qi2J4
16. http://www.internationalsteam.co.uk/trains/java11.htm