Auruvedur

Auruvedur (inglise keeles steam locomotive) on aurumasina või auruturbiiniga vedur, mille puhul energiakandja ja liikumiseks vajaliku jõu tekitaja on veeaur. Auruveduri paneb liikuma iseseisev aurujõuseade, mis koosneb aurukatlast ja aurumasinast. Aurumasin muudab soojusenergia kineetiliseks energiaks. Tänapäeval auruvedureid tavaraudteeliikluses reisija- ja kaubavedudel ei kasutata.

 Auruveduri ehitus 
Auruveduri katlas toodetakse aur, mis juhitakse läbi ülekuumendi aurumasinatesse. Aurumasinad paiknevad veduri mõlemal küljel ning neid on enamasti kaks. Aurumasinatest antakse jõud veo- ning sidetiislite kaudu edasi ratastele, pannes need liikuma. Auruveduritel on küttena kasutatud põhiliselt kivisütt või masuuti, kuid ka metsamaterjali ja tükkpõlevkivi ning põlevkiviõli. Vee- ja küttevarud on auruveduritel harilikult veduri järele haagitud tendris. Väiksematel, ilma tendrita tankveduritel on küttevarud veduril. Auruvedurid olid ehituselt lihtsad, pakkudes suurt võimsust aurumasina madalate pöörete juures. Samas olid auruvedurid liialt rasked ja nende kiirendusvõime liikumahakkamisel väike. Enne liikumise alustamist ja vagunite ette haakimist oli vaja auruvedureid mitu tundi ette soojendada (kütta). Võrreldes diiselmootoriga on kolbaurumasina kasutegur suhteliselt madal (keskmiselt 4–8). Maksimaalselt on kasutegurit suudetud tõsta 12%-ni. 

Kuigi auruvedur oli raskete rongide vedamisel sitke „tööloom“, ei sobinud see hästi manöövriveduriks. Ka puudusid sobivad auruvedurid väikeste rongikoosseisude vedamiseks. Suurte vedurite kasutamine rongide koostamiseks ei olnud majanduslikult tõhus, väikesed auruvedurid seevastu olid jällegi liiga aeglased. Auruvedurite hiilgeaeg oli 1930. aastatel, mil auruvedurite tippkiiruseks saavutati 200 km/h ning suurimad Ameerika vedurid omasid võimsust üle 3000 kW.  

Auruveduri katlas toodetakse aur, mis juhitakse läbi ülekuumendi aurumasinasse. Katla tagaosas asub küttekolle, mille allosas on tuharest ja selle all omakorda tuhakast. Kütuse põlemisel tekkiv soojus kandub läbi kolde- ja suitsutorude seinte katlas olevale veele. Rõhu all olev vee aur juhitakse katla silindriosa peal olevast aurukogurist läbi vedurijuhi poolt käsitsetava ventiili ehk aururegulaatori ning toru aurumasinasse. Taolise aurumasinaga vedurit nimetatakse niiskeauruveduriks. 

19. sajandi lõpuaastatel hakati veduritel kasutama auruülekuumendit. Kuumaauruveduril võib vee aur kuumeneda kuni temperatuurini 450 °C. Töötanud aur väljub läbi veduri korstna välisõhku suitsukambris oleva koonuse kaudu, tekitamaks koldes kütuse põlemiseks vajalikku tõmmet. Auruveduri katla varustamine veega toimub auru jõul töötavate juga- või kolbpumpadega. 

Aurumasin koos veereosadega muudab survestatud auru energia mehaaniliseks liikumisenergiaks. Veduri aurumasin võib koosneda kahest, kolmest või neljast aurusilindrist. Aurusilindrid paiknevad veduri mõlemal küljel ja neid on enamasti kaks. Aurusilindri kolvi edasi-tagasi liikumine antakse väntmehhanismi ja veotiislite kaudu veorattapaarile ja sellelt sidetiislitega edasi teistele vedavatele rattapaaridele. Aurumasina tööd reguleeritakse ja veduri sõidusuunda muudetakse aurujaotusmehhanismi ja silindrite aurujaotussiibritega. 

Veduri raamile kinnitatuna muudetakse katel ja aurumasin kompaktseks tervikuks. Raamile kinnitatakse katel ja aurumasina silindrid. Katla taga asub juhiruum, mis on ühtlasi veduri meeskonna (vedurijuht ja tema abi/kütja) tööruum. 

Rattapaarid koos vedrustusega moodustavad veduri veereosa. Veduril võivad olla lisaks vedavatele rattapaaridele ka veel täiendavalt kanderattapaarid. Pidurite tööks vajalikku suruõhku toodab auru-õhupump. Auruveduri valgustusseadmetes kasutati nii petrooli- kui ka gaasilampe, hiljem turbogeneraatorist saadavat elektrienergiat. 

Kütteks on kasutatud auruveduritel nii tahke- kui ka vedelkütuseid. Kasutati põhiliselt kivisütt või masuuti, kuid ka puuhalge, põlevkivi ja põlevkiviõli. Vene impeeriumi raudteede vedureid köeti algul peaaegu eranditult küttepuudega, vähemal määral ka kivisöe ja turbaga. 19. sajandi lõpul hakati kasutama halupuude asemel kivisütt ja naftast toodetud kütteõli. Kui Euroopa riikides kasutati vedurite kütmiseks peamiselt kivisütt, siis Rootsis ja Soomes peamiselt halupuud. 1,62 km (ühe miili) läbimiseks kasutab auruvedur keskmiselt 100 liitrit vett. Selle koguse vee muutmisel rõhu all olevaks auruks oli vaja põletada veduri aurukatla koldes 12–25 kg kivisütt. 

Veduri vee- ja kütusevarud asusid selle külge haagitud vagunis, mida nimetatakse tendriks. Tendrid olid kahe, kolme või nelja teljega ja mahutasid vett mõnest kuupmeetrist kuni 35 kuupmeetrini ja mõnest tonnist kütusest kuni 15-tonnise kütusevaruni. Suurtel veduritel kasutati ka viie ja kuue teljega tendreid. Taoliste vedurite tendri veevaru võis ulatuda kuni 50 kuupmeetrini ja kütusevaru kuni 30 tonnini. 

Lääne-Euroopa raudteedel kasutati manöövritöödel ja lähiliikluses tankvedureid. Tankveduril puudus tender, veetankid paiknesid enamasti katla külgedel ja/või juhiruumi taga. Kütusekast või -paak asus juhiruumi taga või sees. Tankvedurite vee- ja kütusevarud olid oluliselt väiksemad kui tendriga veduritel. 

Auruvedurid olid ehituselt lihtsad, pakkudes suurt võimsust aurumasina madalate pöörete juures. Samas olid auruvedurid liialt rasked ja nende kiirendusvõime liikuma hakkamisel väike. Enne liikumise alustamist ja vagunite ette haakimist oli vaja auruvedureid mitu tundi ette soojendada (kütta).Kuigi auruvedur oli raskete rongide vedamisel asendamatu, ei sobinud see hästi manöövriveduriks. Ka puudusid sobivad auruvedurid väikeste rongikoosseisude vedamiseks. Suurte vedurite kasutamine rongide koostamiseks ei olnud majanduslikult tõhus, väikesed auruvedurid seevastu olid jällegi liiga aeglased. 

Robert Stephensoni auruvedur võitis 1829. aastal vedurite võidusõidu, arendades kiirust kuni 56 km/h. Auruvedurite hiilgeajal, 1860. aastatel, oli USA-s vedurite kiirus 25­–30 km/h, kuid 1900. aastal liikusid auruvedurid juba kiirusel kuni 160 km/h. 1930. aastatel arendasid võimsamad auruvedurid kiirust kuni 200 km/h. 

Võrreldes diiselmootoriga on kolbaurumasina kasutegur suhteliselt madal. Suurimad Ameerika auruvedurid arendasid võimsust 3000 kW ja enam, kuid aurumasina kasutegurit ei õnnestunud inseneridel tõsta üle 12%. Tavaliselt jäi see vahemikku 4–8%. 

On kõnekas fakt, et Hiina Rahvavabariigis alustati auruvedurite ehitamist alles 1950. aastate algul, mil auruvedurite ajastu maailmas hakkas lõppema. Enne seda importis Hiina auruvedureid USA-st, Suurbritanniast ja Jaapanist. Auruvedurite kasutamine lõpetati USA-s 1960. aastal, Suurbritannias 1968. aastal ning Lääne-Saksamaal 1977. aastal. 

Esimesed rongid liikusid väikese kiirusega, kuna veduritel ja vagunitel puudusid tõhusad pidurid. Peatumiseks pidi vedurijuht panema aurumasina töökäiku muutes veduri rattad pöörlema vastupidises suunas. Kogu rongi läbiva suruõhupidurite süsteemi leiutas ja patenteeris 1869. aastal ameeriklane George Westinghouse. Ta konstrueeris 1869. aastal suruõhkpiduri ja paar aastat hiljem samal põhimõttel töötava automaatpiduri, mida rakendab vedurijuht rongi läbivas piduritorus õhusurve vähendamise (pidurdamine) või suurendamisega (pidurite vabastamine). 

Westinghouse'i automaatpiduriga varustati kõigepealt reisirongid Ameerikas ja Euroopas. 20. sajandi algul hakati seda pidurisüsteemi kasutama osaliselt ka Eestis reisi- ja segarongidel. Laiarööpmelisi kaubaronge hakati Eestis automaatpiduritega varustama alles 1939. aastal. Kitsarööpmelised veeremid said selle pidurisüsteemi Eestis alles 1950. aastatel. pisi|Auruvedur Su Balti jaama lähedal
pisi|Inglase Richard Trevithicki leiutatud auruvedur (1804)
pisi|Video Jaapani Daiichi Tadamigawa silda ületavast auruvedurist 2013. aastal
Auruveduri ajaloost
Auruveduri leiutajaks peetakse inglast Richard Trevithicki (1771–1833), kes ehitas 1804. aastal esimese rööbasteel auru abil liikuva sõiduki. 5 tonni kaaluv auruvedur ehitati Coalbrookdale’i kivisöekaevanduse tarvis. Vedur arendas ilma vagonettideta kiirust 20 km/h, vagonettidest rongi vedades aga 8 km/h. 1808. aastal valmis R. Trevithickil vedur, mille puhul suunati osa töötanud aurust koldes tõmbe tugevdamiseks veduri korstnasse. 

Kuigi 19. sajandi algul kasutati esimeste auruvedurite puhul puidust ja metallist valmistatud rööpaid, sai kiiresti selgeks, et puit rauast pealispinnaga ei sobi raskete auruvedurite ja vagunite jaoks. Pärast terase leiutamist võeti peaaegu kõikjal kasutusele terasest rööpad. On teada, et esimesed terasrööpad pidasid vastu 15 aastat. 1812. aastal valmis Inglismaal 6 km pikkune kivisöe veoks ehitatud Middletoni–Leedsi malmrööbastega raudtee, millel hakkas liikuma M. Murray poolt konstrueeritud vedur. 

Kuna enne vedurite ehitamist kasutati Inglismaa rööbasteedel hobuste veojõudu, võeti seal raudteerööbaste vahekauguseks inglise hobuvankri rataste vahekaugus – 4 jalga ja 8½ tolli (1435 mm). 

Inglane George Stephenson ehitas esimese üldkasutatava raudtee Stocktonist Darlingtoni Inglismaal. 43,5 km pikkune raudtee valmis 1825. aastal Stocktoni–Darlingtoni raudteel kasutatud kerged rööpad kaalusid kõigest 13,9 kg/m. 

Rööpmelaiuseks võeti esialgu neli jalga ja kaheksa tolli (1422 mm), millele lisati hiljem 13 mm (u pool tolli). Stocktoni–Darlingtoni raudtee avati 27. septembril 1825. aastal. Kuigi selle raudtee esialgne ülesanne oli võimaldada kivisöe vedu kaevandusest sadamasse, hakkas raudteel üsna pea aset leidma ka arvestatav reisijate vedu. 

1825. aastal valmis George Stephensonil vastupidav ja suure veojõuga kivisöe vedamiseks ettenähtud auruvedur. Vedur vedas kuut kivisöevagunit 9 miili pikkusel distantsil, milleks kulus kaks tundi. Vedur liikus sellel raudteel kiirusega 15 km/h. Kivisöe vedamisega raudteel kanalitel liikuvate pargaste asemel vähenes veokulu sedavõrd palju, et kivisöe tonni hind langes kolmandiku võrra. 

Esimesed vedurid hakkasid vedama vaguneid kivisöekaevandustest jõesadamatesse, kus kivisüsi laaditi jõepraamidele. Kuna vedurite aurumasina võimsus oli väike, suutsid need vedada ainult väikseid vagunite gruppe. 

1829. aastal valmis George Stephensonil koostöös poeg Robert Stephensoniga (1803–1859) auruvedur The Rocket. Veduri võimsus oli 13 hj, 12-tonnise koormaga saavutas The Rocket kiiruse 16 km/h, tühisõidul 29 km/h. Vedur oli suuteline liikuma ilma vaguniteta kiirusega 56 km/h, 40 t kaaluga rongi vedades aga kiirusel 26 km/h. 1841. aastal ehitas Robert Stephenson pikendatud tuletoruga veduri nimega Long Boiler. 

Auruvedurid Eestis
"Surnukskuulutatud auruvedur ei mõtlegi alla vanduda. Aurukatla kasuteguri tõstmises, aurumasina võime väljaarendamises, kahjulikkude takistuste võitmises ja ehitusdetailide parandamises on mõne viimase aasta jooksul tehtud otse uskumatuid edusamme. Kui viis aastatki tagasi oleks ennustatud  neid säästuprotsente ja  seda võimetõusu, mida praegu tegelikult annavad kõige võimsamad vedurid, siis oleks seda raske olnud uskuda isegi spetsialistil. Selles veenda mittetehnikuid, kes aga vajalikkude kapitalide nõutamisel tihti suurema kaaluga on, kui asjatundjad, oleks veelgi raskem olnud." Otto Sternbeck. Ta siiski elab. Eesti Raudtee, 12. veebruar 1937, nr. 1, lk. 1.

1930. aastate keskel oli Eestis iga päev liikvel keskmiselt 65 laia- ja 55 kitsarööpmelist vedurit, sealhulgas isegi 70-aastasi. Veduri keskmine eluiga oli 40–50 aastatRaudruuna hing. Rahvaleht, 7. juuli 1931, nr. 78, lk. 4.. 1. jaanuaril 1969 oli Eestis 126 auruvedurit. Martin Hillebard. Eestis kasvab huvi raudteekultuuri vastu. Eesti Päevaleht, 18. detsember 2008, nr. 49, lk. 9. Veel 1990. aastail oli Eestis kümneid auruvedureid, mis seejärel vanarauaks müüdi.

Aastatel 1931–1940 ehitati Franz Krulli masinatehases 26 auruvedurit.

Auruvedureid
pisi|500px|Auruvedur Su 252-94 Haapsalu raudteejaamas
 A
 B
 FD
 IS
 Kc4
 L
 O
 OR21
 M
 P36
 Sk
 SO
 Tk
 V
 DRB-Baureihe 50

Vaata ka
 Raudteetransport
 Kaspar

 Viited 

 Kirjandus 
Jüri Loog. Eesti raudteeveeremi ajalugu. I–II osa. Tallinn, 2009–2012.

 Välislingid 

Postmark Eestis ehitatud auruveduriga Sk
Ristlõike auruvedur aurukatla video - Youtube.com