Lokomotif uap

Britania Raya

Dahulu sistem transportasi rel menggunakan kuda sebagai penariknya.^[4] Pada 1784, William Murdoch, penemu Skotlandia, membuat purwarupa lokomotif jalanan dalam skala kecil di Birmingham.^[5] Desain lokomotif uap skala besar diajukan oleh William Reynolds sekitar 1787.^[6] Model awal kerja lokomotif uap dirancang dan dibangun oleh perintis perahu uap John Fitch di Amerika Serikat selama tahun 1794.^[7] Lokomotifnya menggunakan roda berbilah dalam yang dipandu rel. Model ini masih ada dan dipajang di Museum Masyarakat Sejarah Ohio di Columbus.^[8] Autentisitas dan tanggal pembuatan lokomotif ini diragukan oleh sejumlah ahli dan kereta api uap yang bisa dijalankan harus menunggu penemuan mesin uap bertekanan tinggi oleh Richard Trevithick, yang merintis penggunaan lokomotif uap untuk kereta api.^[9]

Lokomotif uap pertama yang bisa dijalankan menggunakan lebar sepur 3 ft (914 mm). Namanya adalah Coalbrookdale Locomotive, yang dibuat oleh Trevithick pada 1802. Loko ini dibuat di pabrik besi Coalbrookdale di Shropshire, Britania Raya meski tak ada catatan pengoperasian yang bertahan.^[10] Pada 21 Februari 1804, perjalanan kereta api uap pertama telah dilaksanakan menggunakan lokomotif uap rancangan Trevithick lainnya pada jalur trem dari pabrik besi Pen-y-darren dekat Merthyr Tydfil, menuju Abercynon di South Wales dengan sepur 4 ft 4 in (1.321 mm).^[11][12] Bersama rekannya Andrew Vivian, acara tersebut berjalan dengan sukses.^[13] Desain ini melibatkan banyak inovasi penting, termasuk penggunaan uap tekanan tinggi yang dapat mengurangi berat mesin dan meningkatkan efisiensi.

Trevithick berkunjung ke Newcastle tahun 1804 dan disambut oleh pemilik dan pekerja tambang batu bara. Kunjungannya sukses mengingat pertambangan batu bara di timur laut Inggris menjadi pusat eksperimentasi dan pengembangan lokomotif uap.^[14] Trevithick meneruskan eksperimen propulsi lok uapnya terhadap tiga lokomotif uap lainnya, dan terakhir adalah Catch Me Who Can tahun 1808.

Pada 1812, lokomotif rel gerigi silinder kembar buatan Matthew Murray, Salamanca pertama kalinya berjalan di jalur Middleton Railway.^[15] Lokomotif lainnya yang juga terkenal, Puffing Billy, dibuat 1813–1814 oleh rekayasawan William Hedley untuk beroperasi di jalur tambang Wylam dekat Newcastle upon Tyne. Lokomotif ini adalah lokomotif uap tertua yang dilestarikan, dan kini dipajang statis di Museum Sains London.

George Stephenson

George Stephenson, mantan penambang yang kemudian menjadi tukang mesin di Killingworth Colliery, mengembangkan enam belas lokomotif Killingworth, termasuk Blücher tahun 1814, lainnya tahun 1815, dan juga Killingworth Billy tahun 1816. Ia juga membuat The Duke in 1817 untuk Kilmarnock and Troon Railway, yang merupakan lokomotif uap pertama yang berjalan di Skotlandia.

Pada 1825, George Stephenson membuat Locomotion No. 1 untuk Stockton and Darlington Railway, timur laut Inggris, yang menjadi jalur kereta api uap umum pertama di dunia. Pada 1829, putranya Robert membuat The Rocket di Newcastle, yang kemudian dilombakan dalam Rainhill Trials dan juara. Kesuksesannya membuat perusahaan miliknya menjadi produsen lokomotif uap terbesar pertama yang produknya banyak dipesan perusahaan KA Britania Raya, Amerika Serikat, dan banyak wilayah Eropa.^[16] Pembukaan Liverpool and Manchester Railway setahun berikutnya membuat lokomotif uap menjadi eksklusif untuk pengangkutan penumpang dan barang.

Amerika Serikat

Lokomotif pertama untuk jalur KA Amerika Serikat diimpor dari Britania Raya, seperti Stourbridge Lion dan kemudian John Bull (masih menjadi kendaraan bermesin tertua yang masih bisa dijalankan di Amerika Serikat per 1981). Namun, industri lokomotif uap lokal dengan cepat berdiri. Lokomotif Baltimore and Ohio Railroad Tom Thumb tahun 1830, didesain dan dibuat oleh Peter Cooper,^[17] menjadi lokomotif uap Amerika Serikat pertama yang dijalankan di Amerika, meski mulanya hanya dibuat untuk demonstrasi traksi uap potensial bukannya lokomotif penggerak pendapatan. DeWitt Clinton juga dibuat pada 1830-an.^[16]

Eropa daratan

Layanan kereta api uap pertama di luar Britania Raya dan Amerika Utara dibuka pada 1829 di Prancis, menghubungkan Saint-Etienne dan Lyon. Lalu pada 5 Mei 1835, jalur kereta api pertama di Belgia menghubungkan Mechelen dan Brussels. Lokomotifnya bernama The Elephant.

Di Jerman, lokomotif uap kerja pertama adalah mesin yang mirip dengan Salamanca, didesain oleh perintis lokomotif Britania Raya John Blenkinsop. Dibuat pada Juni 1816 oleh Johann Friedrich Krigar di Königliche Eisengießerei zu Berlin, lokomotif ini berjalan di rel melingkar di halaman pabrik. Lokomotif ini adalah yang pertama kalinya dibuat di daratan Eropa dan untuk layanan kereta api uap penumpang pertama; mereka yang penasaran dapat naik kereta apinya dengan ditarik karcis. Loko ini tergambar dalam lencana Tahun Baru pada Königliche Eisengießerei tertanggal 1816. Lokomotif uap lainnya dengan sistem yang sama juga dibuat pada 1817, digunakan untuk jalur kereta tambang di Königshütte dan Luisenthal di Saar (sekarang bagian dari Völklingen), tetapi tidak pernah kembali bekerja sebagai KA tambang setelah dibongkar, dipindah, dan dirakit lagi. Pada 7 Desember 1835, lokomotif Adler berjalan antara Nuremberg dan Fürth pada jalur Bavarian Ludwig. Loko ini adalah loko ke-118 yang dibuat oleh perusahaan milik Robert Stephenson dan dilindungi paten.

Pada 1837, jalur KA uap pertama di Austria dibangun menghubungkan Vienna-Floridsdorf dan Deutsch-Wagram. Lokomotif uap tertua yang masih bisa dijalankan di dunia juga berjalan di Austria: GKB 671 yang dibuat 1860, yang belum dipensiunkan dan masih dipakai untuk acara khusus.

Pada 1838, lokomotif uap ketiga juga dibuat di Jerman, yaitu Saxonia, dibuat oleh Maschinenbaufirma Übigau dekat Dresden, dibuat oleh Prof. Johann Andreas Schubert. Lokomotif yang didesain independen di Jerman adalah Beuth, dibuat oleh August Borsig tahun 1841. Lokomotif pertama yang dibuat oleh Henschel-Werke di Kassel, Drache, dikirim tahun 1848.

Lokomotif uap pertama yang beroperasi di Italia adalah Bayard dan Vesuvio, berjalan di jalur Napoli-Portici, Kerajaan Dua Sisilia.

Jalur kereta api uap pertama di wilayah Swiss adalah Strasbourg–Basle yang dibuka 1844. Tiga tahun berikutnya, jalur KA yang melayani Swiss, Spanisch Brötli Bahn, dari Zürich ke Baden, sudah dibuka.

Untuk menggerakkan roda kereta api uap air dari ketel uap dialirkan ke ruang di mana piston diletakkan, uap air masuk akan menekan piston untuk bergerak dan di sisi lain di ruang piston uap air yang berada di ruang tersebut didorong keluar demikian seterusnya. Uap air diatur masuk ke dalam ruang piston oleh suatu mekanime langsung seperti ditunjukkan dalam gambar. Selanjutnya piston akan menggerakkan roda melalui mekanisme gerakan maju mundur menjadi gerak putar.

Bagian dari Lokomotif Uap

Istilah mengenai lokomotif uap perlu dijelaskan, agar pembaca dapat mengikuti uraian selanjutnya. Seperti diketahui bahwa bagian-bagian penting dari lokomotif uap adalah:

• tungku pembakaran batu bara atau kayu
• ketel uap air
• tender atau tempat batu bara dan air
• roda penggerak
• piston uap air penggerak roda
• ruang masinis
• tender gandengan untuk batu bara dan air
• roda penggerak
• roda penunjang
• cerobong
• dan lain-lain

Istilah tender dan gandengan tender

Istilah tender untuk lokomotif adalah tempat perbekalan untuk menyalakan lokomotif berupa tempat batu bara atau kayu bakar dan tandon air.

Pada umumnya lokomotif kecil dan buatan sebelum tahun 1900 adalah lokomotif tender, sedangkan setelah tahun 1900 dan besar umumnya dengan gandengan tender.

Lokomotif uap mallet, garratt, dan meyer

Sekitar akhir Abad XIX, lokomotif uap mencapai puncaknya dengan berbagai jenis artikulasi roda penggerak, yaitu dengan sebutan mallet, garratt', dan meyer.

• Jenis Lokomotif Mallet, kalau artikulasi roda penggerak berada di bawah tungku, dan roda penggerak depan mendapat tekanan uap yang tinggi, kemudian disalurkan ke roda penggerak yang di belakangnya, dan juga roda penggerak depan dapat berbelok arah sesuai dengan kurva belokan rel. Penemu sistem ini adalah insinyur Swiss bernama Anatole Mallet pada tahun 18 . Sistem ini banyak dipakai di Eropa, Amerika, dan juga Hindia Belanda.
• Lokomotif uap jenis Garratt, kalau artikulasi roda penggerak berada di bawah tender depan dan tender belakang. Penenmu sistem ini adalah insinyur Inggris bernama Garratt pada tahun 18 . Sistem ini banyak dipakai di Afrika (Simbabwe, Kenya, Algeria), Asia (Burma, India, Iran, Turkey, Australia New Zealand, Queensland, Tasmania), Eropa (Netherlands, Spain, Inggris, USSR, Amerika Selatan (Argentina, Brasil).
• Lokomotif uap jenis Meyer, kalau artikulasi roda penggerak berada di bawah tungku, serta roda penggerak depan dan belakang mendapat tekanan uap yang sama. Penemu sistem ini adalah insinyur Prancis bernama Jean-Jacques Meyer pada tahun 1868. Varian lain adalah Kitson-Meyer. Sistem ini banyak dipakai di Eropa, Amerika, dan juga Hindia Belanda.

Kode Konfigurasi roda penggerak A, B, C, D, dan AA, BB, CC, DD

Kereta uap biasanya terdiri atas roda penggerak dan roda penunjang. Kalau jumlah roda pengerak sebanyak Satu Pasang dengan kode A, kalau roda penggerak ada Dua Pasang dengan kode B, kalau terdapat roda penggerak Tiga Pasang dengan kode C, dan yang Empat Pasang dengan kode D.

Pada tipe Malet, Garratt dan Meyer, yaitu roda penggerak tandem (dua as) dengan kode AA, BB, CC, dan DD.

Jumlah roda penunjang biasanya diberi kode angka: di depan, di tengah, atau di belakang. Misalnya: 1 - CC - 2, artinya: di depan terdapat 1 pasang roda penunjang, 3 pasang tandem roda penggerak, dan di belakang terdapat 2 pasang roda penunjang

Kode di atas seperti 1 - CC - 2 dapat juga ditulis: 2 - 6 - 6 - 4. Jadi Lokomotif Big Boy adalah 4 - 8 - 8 - 4 artinya: 2 pasang roda penunjang di depan, 4 pasang roda penggerak tandem, dan 2 pasang roda penunjang di belakang. Roda penunjang di bawah tender tidak dicantumkan.

CATATAN: roda penunjang pada gandengan tender tidak dimasukkan dalam kode konfigurasi lokomotif

• Kereta api
• Lokomotif
• Stasiun kereta api
• Sejarah perkeretaapian di Indonesia