Jernbanetog

Et jernbanetog, oftest bare kalt tog, har i dag flere betydningsnyanser:
Bane NORs Trafikkregler for jernbanenettet sier at et tog er jernbanekjøretøy som kjøres etter en ordre. Det er slike tog som opptrer i ruteplaner. Disse omfatter også f.eks. arbeidstog og tomtog og er altså mer omfattende enn de rutetabellene som er tilgjengelig for publikum. Tog etter denne forståelsen oppstår idet toget starter å gjennomføre ordren, dvs. ved avgang fra utgangsstasjonen, og opphører når toget har nådd sin bestemmelsesstasjon. Når ordren er fullført, opphører materiellet å være tog.
For å framføre tog er det ikke nok at det foreligger en rute. Sporet må også være klart for toget, og det reguleres av forskjellige sikkerhetsbestemmelser og sikkerhetsmidler, der lyssignaler og ATC (automatisk togkontroll) er de viktigste midlene ved moderne jernbanedrift. Tidligere spilte togekspeditørene på stasjonene en viktig rolle i så måte, ved at de hadde ansvar for at togveien var klar fram til neste stasjon. Togekspeditøren gav kjøreordre til toget enten ved signalflagg, signallamper eller ved manuelt å stille stasjonens faste lyssignaler ved de stasjonene som var utstyrt med slikt utstyr. Denne mer manuelle måten å framføre tog på, er fortsatt i bruk på noen få strekninger, slik som Raumabanen og Nordlandsbanens nordligste del.
Innen jernbaneterminologien skiller man mellom hhv. kjøring av tog og skifting. Skifting er definert som flytting av jernbanekjøretøy lokalt innen et stasjonsområde.
Innen sporveisterminologi, herunder T-banen i Oslo, defineres tog som den kjøringen en bestemt trikk eller et T-banetogsett utfører i løpet av et helt driftsdøgn. Det kjøres med samme tognummer hele driftsdøgnet, fra og med utkjøringen om morgenen til innkjøring om kvelden. Dette i motsetning til hva som gjelder på jernbanen, der et bestemt tognummer bare gjelder fra en utgangs- til en endestasjon. Det tildeles nytt og unikt tognummer til hver avgang fra en utgangsstasjon.
For at jernbanekjøretøy skal forstås som tog, må kjøretøyene være koblet sammen, og de må kunne bevege seg ved egen hjelp. Minst ett av kjøretøyene må altså være et trekkraftkjøretøy.
Det tradisjonelle toget består av et lokomotiv først, og så én eller flere etterhengte vogner. I mellomkrigstiden ble det også vanligere å utstyre vogner med egne motorer slik at man ikke trengte et eget lokomotiv. Dette var begrunnet ut fra driftsøkonomi og fleksibilitet, da slike motorvogner gjerne utstyres med førerrom i begge ender av motorvogntoget. Motorvognene ble gjort så kraftige at de kunne trekke et par vogner i tillegg til seg selv. Et vanlig motorvogntog ved NSB fram til 1990-årene besto derfor som regel av tre vogner:
Mellomvognen manglet i noen motorvogntog, bl.a. de første lokaltogene av type 69.
I de fleste nyere motorvognsett er motorene og annen teknisk utrustning spredt rundt på alle eller flere av vognene. Flytoget har for eksempel en motorboggi på hver av de fire vognene i motorvognsettet. Den opprinnelige betydningen av begrepet tog, noe som trekker, er derfor utvannet en del ved at alle enhetene i toget trekker seg selv.
Sammenkoblede jernbanevogner som ikke er tilkoblet lokomotiv eller motorvogn, kalles på sjargong «slerke». Hvis lokomotivet kobles fra vognene etter endt tur, står det altså igjen ei slerke.
Trafikkregler for jernbanenettet omtaler følgende ulike typer tog:
Historisk var de første jernbanetogene sammensatt av passive vogner som ble trukket av et aktiv trekkaggeregat. De første trekkaggregatene var hester eller til og med mennesker. I noen få tilfeller var det også stasjonære trekkilder som via tau/wire/kjetting trakk vogner opp en kort stigning. Disse primitive togene kunne man finne på korte banestumper i den europeiske gruveindustrien o.l.
De første lokomotivene ble konstruert på starten av 1800-tallet ved å ta bruk dampmaskinteknologien som hadde vært kjent noen tiår som stasjonære maskiner. Richard Trevithick bygget det første kjørbare lokomotivet i 1804, men skinnene var for svake for denne tunge konstruksjonen og ble av samtiden ansett som en fiasko. Andre gjorde forsøk med å bygge brukbare lokomotiver i årene som fulgte, med mer eller mindre hell. Generelt hadde disse første lokomotivene lav ytelse i forhold til vekten. I 1825 åpnet verdens første egentlige jernbane, den 40 km lange banen mellom Stockton og Darlington, med lokomotivet «Locomotion». Lokomotivet var bygget av George Stephenson og sønnen Robert Stephenson. Det klassiske toget var dermed et faktum. Det er imidlertid først med lokomotivet «The Rocket» i 1829 på Liverpool & Manchester Railway at damplokomotivet fikk en tilstrekkelig vellykket teknisk utforming slik at ordinær jernbanedrift i stor skala ble mulig.
Etter hvert skjønte samfunnsplanleggere og investorer i England at lokomotivjernbanen var tidens viktigste oppfinnelse på transportfronten. Jernbanetoget ble synonymt med modernisering og industrialisering. Toget ble en viktig forutsetning for den industrielle revolusjon fordi man med dette middelet kunne transportere store og tunge gjenstander over store avstander og på en brøkdel av tiden i forhold til eldre transportmetoder.
Jernbanetoget gjør bruk av en viten om Newtons klassiske fysikks bevegelseslover og er slik sett en naturlig følge av sin tid. Stål mot stål gir minimalt med rullemotstand og særlig de første jernbanene ble bygget med svært liten stigning på grunn av svake lokomotiver. Dermed er energien som skal til for å framføre et tog svært liten i forhold til forflyttet masse. Et tog bruker energi først og fremst til akselerasjon, og dernest skal kun eventuell stigning, luftmotstand og friksjon overvinnes, men den siste er på grunn av skinnenes jevnhet og hardhet svært liten. Allerede på 1920-tallet begynte man å forsøke å nyttiggjøre seg den store bevegelsesenergien som normalt ville gå til spille ved oppbremsing. Ved elektrisk jernbanedrift kan man anvende motorene som generatorer og sende strøm tilbake på ledningsnettet ved oppbremsing (rekuperasjon). Dette systemet var på barnestadiet på 1920-tallet da man forsøkte dette på bl.a. Ofotbanen, men er i dag standard teknologi. Energien som frigjøres av et tog som kjører ned et fall, kan benyttes av et annet tog som skal oppover et annet sted.
Ved sporveisdrift betegnet "tog" tidligere at det var flere vogner sammenkoblet og ikke en enkelt motorvogn. Et slikt sporvogntog kan bestå av en motorvogn og én eller to tilhenger(e) (bivogn(er)), eller to motorvogner. Ved tunnelbanedrift kjøres gjerne T-banetog med 3-8 vogner, enkelte steder opptil 18. I dag regnes også enkeltvogner, f.eks. leddtrikker, som "tog" i drift- og ruteplanlegging.
I motsetning til biler, som i stor grad kan regulere farten ned ved å slippe gassen, har jernbanetog så liten rullemotstand at toget kan fortsette svært langt på horisontal bane uten at motorene brukes. Det stiller store krav til togets utrustning av bremser, og selv med aktive bremser på samtlige hjul i et tog, bruker det mange hundre meter på å stanse.
Hovedbremseanordningen på moderne tog er en trykkluftbremse som fungerer slik at dersom det skjer en trykksenkning i bremseledningen som går gjennom hele toget, så settes hele togets bremser til. Det betyr at hvis vogner sliter seg løs fra resten av toget, så brytes også trykkluftledningen der vognene slet seg løs, og dermed oppstår det et raskt trykkfall i bremseledningen, og både de løsrevne vognene og resten av toget stanser. Det at feil medfører at ting automatisk stanses, kalles «fail safe». Lokomotivføreren har også en fail safe anordning ved førerplassen. Denne kaltes opprinnelig «dødmannsknappen», mens det offisielle navnet er sikkerhetsbremseapparat. Det fungerer slik at dersom lokomotivføreren ikke kvitterer jevnlig på et apparat for at «nå er jeg våken», så tilsettes bremser slik at toget stanser av seg selv.