Дизельэлектровоз


Дизельэлектровоз
Тепловоз
Тепловоз ТЭП70-0380
Привод дизельный двигатель
Период с 1924 года
Скорость до 271 км/ч
Область применения общественный транспорт, грузовые перевозки, маневровая работа
Инфраструктура рельсовый путь

Теплово́з — автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель. Название дизель-электровоз иногда применяется для тепловозов с электрической трансмиссией.

Появившийся в начале XX века тепловоз стал экономически выгодной заменой как низкоэффективным устаревшим паровозам, так и появившимся в то же время электровозам, рентабельным лишь на магистралях со сравнительно большим грузо- и пассажиропотоком.

За прошедший век было опробовано и внедрено множество усовершенствований в конструкции тепловоза: мощность дизеля возросла с нескольких сотен, а то и десятков лошадиных сил до трёх тысяч и выше, на разных типах тепловозов используются различные способы передачи энергии двигателя на колёсные пары локомотива, значительно возросло удобство управления и обслуживания тепловоза, снизились выбросы в атмосферу. Тепловозы строятся и используются по всему миру, успешно конкурируя с электровозами, выигрывая в автономности и отсутствии затрат на электрификацию железнодорожных магистралей. КПД дизеля в установившемся режиме выше, чем средний КПД тепловых электростанций.

Содержание

Общая характеристика

Дизельный двигатель тепловоза преобразует энергию сгорания жидкого топлива в механическую работу вращения коленчатого вала, от которого вращение через тяговую передачу получают движущие колёса. К основным узлам тепловоза относится: экипажная часть, кузов тепловоза. К вспомогательным узлам — система охлаждения, система воздухоснабжения, воздушная (тормозная) система, песочная система, система пожаротушения и т. д.

Общий принцип работы и конструкция

Схема компоновки советского экспортного тепловоза ТЭ109 с электрической передачей переменно-постоянного тока

на схеме помечены:

1 — дизель 2 — холодильная камера 3 — высоковольтная камера 4 — выпрямительная установка
5 — тяговый электродвигатель 6 — тяговый генератор 7 — стартер-генератор 8 — глушитель
9 — бак для воды 10 — передняя кабина машиниста 11 — задняя кабина машиниста 12 — аккумуляторная батарея
13 — топливный бак 14 — воздушный резервуар 15 — тележка 16 — топливный насос
17 — бункер песочницы 18 — колёсная пара 19 — метельник 20 — буфера

Зависимость силы тяги от скорости движения является основной характеристикой тепловоза и называется тяговой характеристикой. Для случая максимального использования мощности локомотива график такой характеристики представляет собой гиперболу, в каждой точке которой произведение силы тяги на скорость локомотива равно его максимальной мощности.

Модель десятицилиндрового дизеля 2Д100, применявшегося на тепловозах ТЭ3
Дизель чешского тепловоза ЧМЭ3

При движении механическая энергия на валу дизеля, как правило, сначала преобразуется в электрическую (тепловоз с электропередачей) или энергию другого вида, а затем уже в механическую, которая и вращает колёса. Цель такой передачи — обеспечить близкий к оптимальному режим работы дизеля в разных точках графика тяговой характеристики локомотива.

Виды передач

Основной трудностью при попытках соединить вал дизеля напрямую с колёсными парами является разгон тепловоза и запуск дизеля. Делались попытки применить для этого сжатый воздух (то есть дизель при трогании с места работал как пневматический двигатель), однако запасов сжатого воздуха в баллонах не хватало для нормального разгона локомотива.

Механическая передача

Механическая передача включает фрикционную муфту и коробку передач с реверс-редуктором; она обладает малым весом и высоким КПД, однако при переключении передач неизбежно возникают рывки. На практике её используют на локомотивах малой мощности (мотовозах), дизель-поездах, дрезинах и автомотрисах.

Электрическая передача

Экспортный советский тепловоз с передачей переменно-постоянного тока ТЭ109

Более эффективной передачей стала электрическая, при которой вал дизеля вращает якорь тягового генератора, питающего тяговые электродвигатели (ТЭД). В свою очередь вращательное движения якоря ТЭД передаётся колёсной паре с помощью осевого редуктора. Редуктор представляет собой соединённые зубчатые колёса, располагающиеся на якоре ТЭД и оси колёсной пары. В случае электропередачи поддерживается гиперболическая тяговая характеристика, когда увеличение сопротивления движения вызывает увеличение силы тяги, а уменьшение — ускорение локомотива. Электропередача позволяет соединять несколько секций тепловоза и управлять ими по системе многих единиц из одной кабины. Минусом её является большая масса и относительная дороговизна необходимого оборудования. В случае электропередачи возможно использование электродинамического торможения, суть которого заключается в использовании ТЭД в качестве генераторов, за счёт сопротивления вращению вала якоря которых осуществляющих торможение тепловоза (вырабатываемая электроэнергия гасится в тормозных резисторах). По сравнению с пневматическими тормозами электродинамическое торможение более эффективно, меньше износ тормозных колодок, снижается опасность юза колёсных пар.

Первоначально в тепловозах использовалась передача постоянного тока, однако в дальнейшем (в СССР это был конец 1960-х годов) передачу стали постепенно переводить на переменный ток. Первоначально на переменном токе стал работать генератор, после которого ток всё же выпрямлялся с помощью выпрямительной установки, далее поступая на ТЭД постоянного тока. В СССР первыми серийными тепловозами с передачей переменно-постоянного тока стали грузопассажирский экспортный ТЭ109, пассажирский ТЭП70 и грузовой 2ТЭ116.

Первый в мире тепловоз с асинхронными ТЭД переменного тока был построен компанией Brush Traction, а первым отечественным опытом использования асинхронных ТЭД стал опытный тепловоз ВМЭ1А[1]. Особенностью использования асинхронных ТЭД является необходимость управления частотой их вращения для получения необходимой характеристики. В 1975 году в СССР на базе тепловоза ТЭ109 был построен опытный тепловоз ТЭ120 с электрической передачей переменного тока, где и генератор, и ТЭД использовали переменный ток. Электрической передачей переменного тока оснащён современный отечественный маневровый тепловоз ТЭМ21.

Использование генераторов и ТЭД переменного тока позволяет увеличить их мощность, а также снизить массу, повысить надёжность эксплуатации и упростить их обслуживание. Использование асинхронных тяговых двигателей, ставшее возможным после появления полупроводниковых тиристоров, значительно снижает возможность боксования тепловоза, что позволяет уменьшить массу локомотива, сохраняя его тяговые свойства. Даже в случае использования промежуточного выпрямительного блока применение генератора переменного тока и асинхронных ТЭД оказывается экономически оправданным. Передачи постоянного тока отличаются сравнительной простотой конструкции и продолжают использоваться на тепловозах мощностью до 2000 л. с.

Гидравлическая передача

В гидравлической передаче механическая энергия вала дизеля передаётся колёсной паре с помощью гидравлического оборудования (гидромуфт и гидротрансформаторов). В общем виде гидравлическое оборудование представляет собой комбинацию насосного колеса, связанного с валом двигателя, и турбинного колеса, соединённого с осью колёсной пары. Насосное и турбинное колесо находятся на небольшом расстоянии друг от друга, а промежуток между ними заполнен жидкостью (маслом), передающей энергию вращения насосного колеса турбинному. Регулировка передаваемого крутящего момента осуществляется изменением количества рабочей жидкости (масла) на лопатках насосного и турбинного колеса. Гидравлическая передача легче, чем электрическая, не требует расхода цветных металлов, но обладает меньшим КПД. В СССР применялась главным образом на маневровых тепловозах, а также на магистральных тепловозах малой мощности (ТГ102, ТГ16, ТГ22).

Делались также попытки создания тепловоза с воздушной и газовой передачей, однако они были признаны неуспешными.

Пульт машиниста маневрового тепловоза ЧМЭ3
Пульт машиниста немецкого тепловоза DB-Baureihe 217

Механическая часть

Плавность хода тепловоза и его воздействие на рельсы определяется конструкцией экипажной части: тележек с колёсными парами, буксами и рессорным подвешиванием, несущих на себе главную раму и кузов тепловоза, на которых размещается всё остальное оборудование локомотива. Тележки могут быть двух-, трёх-, или четырёхосными, то есть имеющими две, три, или четыре колёсные пары. Колёсные пары могут быть как движущими, так и вспомогательными. На современных магистральных тепловозах, как правило, все колёсные пары являются движущими. Масса локомотива, передающаяся на рельсы через движущие колёсные пары, называется сцепным весом. Обозначение схемы колёсных пар локомотива принято называть его осевой характеристикой.

Тяговые электродвигатели устанавливаются на тележки колёсных пар и закрепляются там двумя возможными способами: опорно-рамным подвешиванием, когда тележка закрепляется только на раме тележки, и опорно-осевым, когда часть веса тележки приходится и на ось колёсной пары. Примером первого способа подвешивания могут служить отечественные пассажирские тепловозы ТЭП60 и ТЭП70, а второго — грузовые ТЭ3, М62, 2ТЭ116.

Часть кузова, где размещаются дизельные двигатели, называется машинным отделением, отделение с электрооборудованием — высоковольтной камерой; также тепловоз (секция тепловоза) может иметь одну или две кабины машиниста.

Кузов может быть как цельнонесущим, так и иметь несущую раму. Вариант с рамой проще в построении и эксплуатации, тогда как несущий кузов отличается меньшей массой и более высокой прочностью.

Кузов опирается на оси колёсных пар через буксы. Букса содержит подшипники качения и по своей конструкции может быть как челюстной, когда она свободно вставлена в специальный вырез в раме тележки, так и бесчелюстной, когда связь между тележкой и буксой обеспечивают специальные поводки с шарнирами. Примерами первого типа букс служат отечественные тепловозы ТЭ3, М62 и ТЭМ2, второго — ТЭП60, ТЭП70, 2ТЭ116. Второй способ крепления хорош отсутствием деталей, подверженных трению скольжения, такие буксы надёжнее челюстных.

Особое внимание уделяется пожаробезопасности тепловоза и комфорту машиниста (снижение вибрации локомотива, шумоизоляция кабины, система кондиционирования и т. п.)

Охлаждение дизеля

Охлаждение дизеля чаще всего осуществляется при помощи воды, в свою очередь охлаждаемой в радиаторах, обдуваемых вентиляторами. Система охлаждения называется холодильником. Масло первоначально охлаждалось аналогичным образом, однако воздушное охлаждение масла значительно менее эффективно и затратно с точки зрения применения меди. Поэтому в дальнейшем на тепловозах стали использовать более компактный водомасляный теплообменник, в котором масло охлаждается с помощью воды, также охлаждаемой в воздушном холодильнике. Наддувочный воздух, поступающий в дизель, также нуждается в охлаждении, поэтому часто используется двухконтурная система охлаждения дизеля — в первом контуре вода охлаждает детали дизеля, а во втором — наддувочный воздух и горячее масло. Более глубокое охлаждение второго контура позволяет повысить надёжность и экономичность тепловозного дизеля.

СМЕТ

Тепловозы в СССР выпускались в составе одной, двух, реже — трёх или четырёх секций. Мощность одной секции тепловоза может составлять до 6600 л. с. (американский EMD DDA40X(англ.)), но у серийных тепловозов не превышает 4000 л. с. (ТЭП70 и 2ТЭ121).

Для увеличения мощности тепловоза используется эксплуатация нескольких секций, объединённых по системе многих единиц (СМЕТ). При такой системе все секции управляются машинистом с одного поста. Как правило, возможна совместная работа только секций одной серии, однако в некоторых странах существуют стандарты такого соединения, поддерживаемые многими сериями тепловозов. В частности, такой стандарт существует в странах Северной Америки (см. MU(англ.)). В США используется и беспроводной интерфейс связи между двумя тепловозами, ведущими один поезд. Это делается в случае, когда второй тепловоз стоит в середине состава, что облегчает преодоление поездом сложных участков дороги с перевалистым профилем. В России в 1999—2002 годах также проходила испытание система Радио-СМЕТ, но широкого внедрения она не получила.

Классификация

По роду службы тепловозы классифицируются на поездные, маневровые и промышленные. В свою очередь среди поездных, или магистральных, выделяют грузовые, пассажирские и грузопассажирские. Назначение тепловоза определяется его техническими характеристиками — так, для грузовых тепловозов важна в первую очередь значительная сила тяги, тогда как на пассажирских упор делается на скорость. Маневровые и промышленные локомотивы обычно используются для передвижения вагонов в пределах станции или на подъездных путях предприятия. Именно поэтому большинство таких локомотивов — тепловозы, так как для работы на любых, в том числе неэлектрифицированных вспомогательных путях, важна автономность энергетической установки[2].

Магистральный тепловоз с гидропередачей ТГ102
Промышленный тепловоз с гидропередачей ТГМ4Б
Маневровый тепловоз ЧМЭ3 с вибропантографом

По типу передачи выделяются следующие типы тепловозов:

  • с электропередачей
  • с гидравлической передачей
  • с механической передачей (мотовозы)

Первые советские тепловозы обозначались буквой серии паровоза схожей мощности, а верхний индекс указывал на тип передачи. Например, ЩЭЛ, ЭМХ, ОЭЛ и т. п.

В наименованиях большинства серийных тепловозов, производившихся в СССР, буквы обозначают следующее:

  • Т — тепловоз
  • Э — электрическая передача
  • Г — гидравлическая передача
  • П — пассажирский
  • М — маневровый

Данная система обозначения сохранилась в России, однако в других странах, входивших в СССР, она изменена. Связано это с переводом обозначений на национальные языки.

В других странах обозначения серий тепловозов устанавливаются либо железными дорогами (как в Англии и Франции), либо фирмами-изготовителями (например, в США).

Не следует путать тепловоз с другими видами локомотивов или МВПС.

История тепловозостроения

Мировое тепловозостроение

Первый британский магистральный тепловоз

Первый локомотив, использовавший двигатель внутреннего сгорания, был построен Готтлибом Даймлером. Он представлял собой двухосную узкоколейную мотрису с двухцилиндровым двигателем внутреннего сгорания. Первая известная демонстрация произошла 27 сентября 1887 года в Штутгарте на фольклорном фестивале. Фактически это был аттракцион, некоторые последующие модификации этого локомотива использовались в качестве трамвая.

Первый экспериментальный тепловоз для работы на магистральных линиях был разработан под руководством Рудольфа Дизеля в 1909 году, построен к сентябрю 1912 года, однако из-за возникших проблем при испытаниях, а также начавшейся Первой мировой войны его доработка так и не была закончена.

В июле 1913 года американская компания General Electric выпустила тепловоз, работавший на бензине, однако свернула производство подобного вида локомотивов через несколько лет, перейдя на производство дизельного тепловоза с целью удешевить локомотивное топливо[3]. Специально для тепловозов General Electric разработала и построила свой дизель. Первые, коммерчески неуспешные образцы, оставшиеся опытными, выпускались General Electric в 19171918 гг[4].

Развитие дизельной тяги в США получило толчок благодаря закону (Kaufman Act), принятому в 1923 году, который предполагал полное запрещение эксплуатации паровозов в пределах Нью-Йорка в течение последующих нескольких лет. Электрическая же тяга была экономически невыгодна на маршрутах с малым пассажиро- и грузопотоком.

В декабре 1923 года компаниями General Electric и Ingersoll Rand (en) был построен демонстрационный тепловоз[3], 14 августа 1924 года совершивший показательную поездку с 93 пустыми вагонами[5].

В 1925 году свой первый тепловоз выпускает компания ALCO (en). Тепловоз с электропередачей получил обозначение AGEIR, являющееся аббревиатурой трёх компаний-партнёров: электрооборудование для тепловоза производит General Electric, дизель — компания Ingersoll Rand.

Первые тепловозы предназначались для маневровых, а позже и для пассажирских работ. Первый тепловоз, предназначенный специально для вождения пассажирских поездов, появился в 1928 году в результате сотрудничества нескольких американо-канадских локомотивостроительных компаний[4].

После Второй мировой войны, когда экономически более эффективная дизельная тяга начинает активно вытеснять паровозную, лидером тепловозостроения в Северной Америке становится компания General Motors. General Motors и General Electric остаются флагманами североамериканского тепловозостроения и в новом, XXI веке[6].

Тепловоз M61

В 1929—1930 гг. немецкие тепловозы с электро- и гидропередачей поступили на железные дороги Японии, став первыми тепловозами в этой стране.

В 1934 году было построен первый тепловоз с электропередачей в Китае компанией Dalian Works. В начале 1950-х Китай импортировал тепловозы ТЭ1 из Советского Союза и тепловозы M44 (hu) из Венгрии (получившие обозначение ND1 и проработавшие до 1984 года). На базе венгерских M44 было налажено собственное производство маневровых тепловозов JS. А на базе советских ТЭ3 было организовано производство тепловозов, получивших обозначение DF. Также на рубеже 1960-х — 1970-x годов начали строиться тепловозы с гидропередачей. В дальнейшем Китай не только строил свои тепловозы, но и импортировал их из Германии (NY5, NY6, NY7), Румынии (ND2(англ.)), Франции (ND4 компании США (422 локомотива ND5(англ.) — C36-7(англ.) производства General Electric; в 2003 году 58 аналогичных тепловозов, ранее эксплуатировавшихся в США, были проданы в Эстонию)[7].

Первый в Великобритании магистральный тепловоз British Rail Class D16/1 (en) был построен в 1947 году.

Первыми широко используемыми тепловозами в Индии стали маневровые WDS 1 производства General Electric, импортированные в 1944—1945 гг[8]. Первыми магистральными тепловозами с электропередачей на железных дорогах Индии были WDM 1 производства ALCO, импортированные в 19571958 гг. из США[9]. С 1967 года маневровые и магистральные тепловозы производит индийская компания Diesel Locomotive Works(англ.)[10].

Первые тепловозы на железной дороге Индонезии появились в 1953 году, когда туда начали поставлять построенные в США локомотивы серии CC200[11].

Тепловоз MaK 600 D(нем.) производства немецкой фирмы Maschinenbau Kiel(англ.), поставлявшийся в Турцию и на Кубу

В середине 1950-х годов производство тепловозов было организовано шведской компанией NOHAB (en). Основным импортным заказчиком стали Датские железные дороги. Двадцать тепловозов серии M61 (hu) были поставлены в Венгрию, став прообразом советского тепловоза М62.

Первыми тепловозами в Турции стали маневровые DH33100 производства немецкой фирмы Maschinenbau Kiel, импортированные в 1953 году[12]. В самой Турции производством тепловозов занимается компания Tülomsaş(англ.).

В 1956 году тепловозы стали выпускаться венгерской компанией MAVAG, уже имевшей опыт работы с дизельными двигателями в процессе постройки дизель-поездов[13]. Первыми тепловозами стали дизель-электрический М44 и дизель-гидравлический M31 (hu). Оба они были маневровыми. Первым магистральным тепловозом компании MAVAG стал M40 (hu).

В Греции тепловозы появились в 1961 году, когда туда из США поступили 10 тепловозов RS-8 производства ALCO. В дальнейшем Греция закупала как маневровые, так и магистральные тепловозы в США, Германии, Франции и Румынии[14].

Российские предшественники советских тепловозов

Прародителями тепловозов Ломоносова и Гаккеля в России были:

  • Так называемые нефтевозы — паровозы, в которых наряду с паровой машиной имелся и двигатель внутреннего сгорания, работавший на нефти.
  • Проект тепловоза инженеров Ташкентской железной дороги, в котором проблема запуска дизеля решалась возможностью расцепления колёс с осью при помощи пневматической муфты. Муфта была практически испытана на паровозе.
  • Проект, предусматривавший дополнение паровоза дизель-компрессором, нагнетавшим воздух в паровозные цилиндры. Основной проблемой стало уменьшение температуры воздуха при расширении, вызывавшее замерзание цилиндров во время работы.
  • Проект первого в мире тепловоза с электропередачей и индивидуальными тяговыми электродвигателями, разработанный инженером Н. Г. Кузнецовым и полковником А. И. Одинцовым. 8 декабря 1905 года авторы сделали сообщение на заседании Русского технического общества, вызвавшее одобрительные отзывы. Однако проект реализован не был.
Электровоз предлагаемого нами типа мощностью 360 л. с. с составом поезда в шесть гружёных вагонов может пройти из Петербурга в Москву и обратно, ни разу не останавливаясь для взятия топлива и израсходовав на весь прогон только… 1,44 т нефти. Такого же запаса топлива для обыкновенного паровоза одинаковой мощности хватило бы всего на 2½ часа хода, или на 150 вёрст. Обыкновенный паровоз должен сделать за это время по крайней мере 15 остановок для взятия воды. … В настоящее время не представляется затруднительной постройка электровоза в 1000 сил весом не более 120—130 т.

— Н. Г. Кузнецов, цитаты из доклада о проекте тепловоза с электрической передачей

  • Проект тепловоза непосредственного действия (то есть без передачи, когда валом двигателя является ось колёсной пары) на основе опытного двигателя известного учёного в области дизелестроения профессора В. И. Гриневецкого. На малых оборотах двигатель работал при помощи сжатого воздуха, резервуары которого предлагалось установить на тепловоз. В дальнейшем им же была предложена идея использования гидромуфты в качестве передачи.
  • Проект тепловоза с механической передачей инженера Е. Е. Лонткевича, предложенный им в 1915 году. Предлагалось использовать механическую коробку передач с тремя передаточными числами. Для тихого хода первоначально предлагалось использовать дополнительную электрическую передачу, а в дальнейшем была выдвинута идея использования скользящего сцепления наподобие известной муфты инженера Корейво, применявшейся на колёсных пароходах. Проект не был реализован из-за технических сложностей с созданием зубчатых колёс и муфт передачи.
  • Проект тепловоза с механическим генератором газа, разработанный студентом Московского высшего технического училища А. Н. Шелестом под руководством профессора В. И. Гриневецкого. В цилиндрах паровозного типа предлагалось применять не воздух, а продукты горения с впрыскиванием в них воды. Тепловоз должен был иметь генератор газа, заменяющий паровозный котёл, и машину, работающую по принципу поршневого паровозного двигателя.

Тепловозы в СССР

Первыми тепловозами в СССР были тепловозы Щэл1 системы инженера Гаккеля и системы инженера Ломоносова Ээл2, оба имели электрическую передачу, были построены в 1924 году и совершили свою первую поездку 6 ноября 1924 года.

Много впечатлений осталось в памяти от первых рейсов на тепловозе. Помню, иду на одной из узловых станций к дежурному докладываться, чтобы зря не держал поезд, а дежурный как раз с диспетчером разговаривает. Пришёл состав, — докладывает дежурный, а паровоза ни в голове, ни в хвосте… Пришлось объяснять, что локомотив в голове, что он в полной исправности и что можно давать отправление.

— Инженер тяги В. Овсянников, воспоминание о первом рейсе тепловоза Щэл1

Первые серийные тепловозы выпускались с 1931 года Коломенским заводом (продолжение серии Ээл, первый двухсекционный тепловоз — серии ВМ, маневровые — серии О), однако в 1941 году в связи с началом Великой Отечественной войны выпуск тепловозов был прекращён. В 19451946 годах на дороги СССР поступают тепловозы серий Да и Дб, изготовленные в США. На конец 1946 года тепловозный парк СССР составлял 132 единицы. С марта 1947 года возобновился выпуск отечественных тепловозов. К концу 1955 года 25 тепловозными депо обслуживалось уже 6457 км пути, а в 1979 году протяжённость тепловозного полигона достигла ста тысяч километров. В дальнейшем наиболее напряжённые направления были электрифицированы и тепловозный полигон стал несколько сокращаться.

В СССР серийно выпускались тепловозы ТЭ1 (1000 л. с. (прим.: здесь и далее секционная мощность), 300 секций), ТЭ2 (1000 л. с., 1056 секций), ТЭ3 (2000 л. с., 13594 секций), ТЭМ2 (1200 л. с., 3160 секций), ТЭП10 (3000 л. с., 335 секций), 2ТЭ10, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 3ТЭ10М, 2ТЭ10У (3000 л. с., с учётом всех модификаций 16921 секция — выпуск продолжается), ТЭП60 и 2ТЭП60 (3000 л. с., 1473 секции), М62, 2М62У, 3М62У (2000 л. с., 2363 секции), ТЭП70 (4000 л. с., 555 секций — выпуск продолжается), 2ТЭ116 (3000 л. с., 3400 секций — выпуск продолжается). Кроме того, в странах СЭВ приобретались маневровые тепловозы: в Венгрии ВМЭ1 (600 л. с., 310 секций); в Чехословакии ЧМЭ2 (750 л. с., 522 секции), ЧМЭ3 (1350 л. с., 7356 секций).

Помимо указанных серий выпускались в небольшом количестве опытные и экспериментальные тепловозы, тепловозы узкой колеи, а также в больших количествах тепловозы небольшой мощности, предназначенные для промышленного транспорта.

Тепловоз-рекордсмен ТЭП80-0002

Тепловозы в России

С начала 1990-х годов кризис экономики привёл к резкому снижению закупок новых тепловозов. В 1996 году тепловозный парк пополнился лишь двумя магистральными локомотивами, а закупки маневровых тепловозов прекратились вплоть до 2000 года. После 2000 года ОАО «РЖД» стало закупать новые тепловозы десятками в год[15].

По состоянию на январь 2008 года: На Коломенском заводе продолжается выпуск модернизированных пассажирских тепловозов ТЭП70. Тепловоз 2ТЭ70, спроектированный на базе тепловоза ТЭП70, прошёл испытания, но решения о его производстве пока не принято. Брянский машиностроительный завод строит маневровые тепловозы ТЭМ18 и начинает производство маневровых ТЭМ21 и магистральных грузовых 2ТЭ25К «Пересвет» и 2ТЭ25А «Витязь».

В 1998 году Людиновский тепловозостроительный завод совместно с General Motors Electro-Motive Division выпустил два опытных экземпляра грузового тепловоза ТЭРА1 с дизелем компании General Electric.

Мировой рекорд скорости для автономной тяги установлен отечественным опытным тепловозом ТЭП80 во время пробных поездок в 1993 году и составляет 271 км/ч. По состоянию на 2008 год тепловоз-рекордсмен ТЭП80-0002 находится в железнодорожном музее на бывшем Варшавском вокзале Санкт-Петербурга. Памятная запись об установлении рекорда сделана на кузове локомотива.

Рекорд скорости тепловоза, занесённый в «Книгу рекордов Гиннесса», равен 238 км/ч. Такую скорость в 1987 году развил британский тепловоз Class 43[16].

Украинский тепловоз ТЭП150

Другие страны

Тепловозы продолжают проектироваться и производиться многими компаниями и эксплуатируются по всему миру. В частности, тепловозная тяга преобладает в железнодорожных перевозках США, Австралии, африканских стран. Используются тепловозы и в множестве стран Азии, Европы и др.

Из стран бывшего СССР производство тепловозов продолжает развиваться на Украине (Луганский тепловозостроительный завод проектирует и выпускает новые модели пассажирских и грузовых тепловозов, в том числе идущие на экспорт) и в Казахстане (совместное российско-казахстанское предприятие с участием ЗАО «Трансмашхолдинг» организовало сборку маневровых тепловозов; комплектующие российского производства, но планируется организовать частичное производство и в самом Казахстане). Также в 2007 году компания General Electric объявила о выигранном контракте на поставку в Казахстан 310 тепловозов серии Evolution. Причём если первые 10 локомотивов будут полностью изготовлены в США, то для остальных будут произведены только отдельные компоненты, а их сборку намечено осуществить в 2008—2012 годах в казахстанском Павлодаре[17].

Распространение и роль тепловозной тяги

Тепловозы на железных дорогах Австралии

По данным Всемирного банка (по состоянию на 2007 год), эксплуатируемый локомотивный парк железных дорог всего мира насчитывает примерно 86 тыс. тепловозов и 27 тыс. электровозов.

В России тепловозы распространены по всей сети железных дорог и выполняют около 98 % маневровой работы и около 40 % пассажирских и грузовых перевозок. Общее число тепловозов в парке РЖД больше числа электровозов, но за счёт того, что с наиболее грузонапряжённых линий тепловозы вытеснены электровозами, доля тепловозов в грузоперевозках меньше.

Компании — производители тепловозов

Тепловоз узкой колеи ТУ2-008

СССР, Россия, Украина

Европа

Чехословацкий маневровый тепловоз ЧМЭ3, используемый в странах бывшего СССР, в том числе в России
  • Ganz-MÁVAG (Венгрия). В России работают маневровые тепловозы ВМЭ1, построенные этой компанией.
  • ČKD (Чехия). В России эксплуатируются маневровые тепловозы серий ЧМЭ.
  • English Electric(англ.) (Великобритания). В 1960-х годах вошла в состав General Electric.
  • Brush Traction (Великобритания) — компания была основана ещё в XIX веке, производила паровозы, а затем, когда Британские железные дороги стали переходить на тепловозную тягу, стала строить и различные типы тепловозов. Первый в мире тепловоз с асинхронными ТЭД был построен компанией Brush Traction.
Тепловоз Class 57, построенный компанией Brush Traction.
  • Clayton Equipment Company Ltd(англ.) (Великобритания) выпускает промышленные тепловозы с гидропередачей (в том числе для России).
  • Hunslet Engine Company(англ.) (Великобритания) — компания была основана в середине XIX века и стала известна в качестве производителя узкоколейных промышленных локомотивов — сначала это были паровозы, а затем, с 1930-х годов, и тепловозы.
  • Франция) — один из крупнейших европейских концернов, выпускающий также и тепловозы. В этой области компания сотрудничает с североамериканской EMD[18]. В последних проектах специалисты компании уделяют особое внимание экологической безопасности своих тепловозов, стараясь снизить выбросы в атмосферу и уменьшить их шумность[19]. Тепловозы с электропередачей, спроектированные и построенные Alstom, экспортируются во множество стран мира.
  • Siemens AG. Департамент Siemens Transportation Systems (ныне это Siemens Mobility) производит дизель-электровозы серии Eurorunner.
  • ABB Daimler Benz Transportation (Adtranz)(англ.) (Германия — Швеция) — один из крупнейших мировых производителей железнодорожной техники. В 1990-х годах совместно с General Electric разработан и построен современный тепловоз под названием Blue Tiger[20]. В 2001 году компания вошла в состав концерна (англ.) — шведский производитель тепловозов, обанкротившийся в 1979 году.
  • Electroputere(англ.) — румынский производитель локомотивов, в том числе тепловозов. По состоянию на 2007 год компания построила свыше 2400 маневровых и магистральных тепловозов с электропередачей, эксплуатирующихся во многих странах, таких как Румыния, Польша, Китай, Болгария[21].
  • Tülomsaş(англ.) (Турция) — с 1968 года производит тепловозы как собственных проектов, так и по лицензии других европейских и японских концернов, например [22].

Северная Америка

Тепловоз C44-9W производства General Electric, США
  • Baldwin Locomotive Works(англ.) (США) — успешный производитель паровозов, строивший также и тепловозы, однако проигравший конкурентам и выбывший с рынка в 1956 году.
  • General Electric (GE) (США) — всемирно известная компания, занимающаяся, в том числе, и разработкой и строительством тепловозов. Новый тепловозостроительный завод GE планируется открыть в 2008 году в Астане (Казахстан)[23].
  • American Locomotive Company (ALCO)(англ.) (США) строила тепловозы c 1925 до 1969 года, но проиграла конкуренцию в этой области General Electric. В СССР эксплуатировались тепловозы ДА, построенные ALCO, и ДБ, выпускавшиеся компанией Baldwin. ALCO оказалась единственной крупной паровозостроительной компанией Америки, сумевшей составить серьёзную конкуренцию в области тепловозостроения[24].
  • Electro-Motive Diesel (в прошлом General Motors Electro-Motive Division, EMD)(англ.) (США) — один из лидеров североамериканского и мирового тепловозостроения, построивший свои первые тепловозы в 1935 году[3].
  • MotivePower Industries (США) — ранее компания называлась Morrison Knudsen Rail и занималась различными инженерными и машиностроительными задачами, включая ремонт и переоборудование тепловозов. В 1990-х годах компания выпустила свой первый тепловоз[25]. C 1999 года входит в состав корпорации Wabtec. Выпускает пассажирские тепловозы серии MPXpress.
  • Brookville Locomotive Company(англ.) (США) выпускает промышленные тепловозы.
  • Канада).

Азия и Австралия

  • Hyundai Rotem(англ.) (Южная Корея) — подразделение Hyundai Motors Group, занимающееся производством дизель- и электропоездов, локомотивов, в том числе тепловозов для железных дорог Южной Кореи (Korail).
  • Diesel Locomotive Works(англ.) (Индия) — является производственной базой индийских железных дорог, обеспечивающей их тепловозами с электропередачей. Основанная в 1961 году, компания начала производство тепловозов по лицензиям ALCO и EMD. По состоянию на 2008 год предприятие производит грузовой тепловоз EMD GT46MAC и пассажирский EMD GT46PAC для дорог Индии. Также продукция экспортировалась в различные страны Азии, такие как Бангладеш, Вьетнам и другие.
  • Qishuyan Locomotive and Rolling Stock Works (Китай).
  • United Group Rail(англ.) (Австралия) — компания основана в 1899 году и ранее называлась A. Goninan & Co. и United Goninan (до 2005 года). В 2005 году в её состав вошло австралийское подразделение фирмы Alstom. Компания сотрудничает с General Electric.
  • Япония) — производит тепловозы с электропередачей, как для японских железных дорог, так и на экспорт (в Новую Зеландию, Малайзию и т. д.)[26].

Тепловозоремонтные заводы

Тепловоз серии 2ТЭ10М
Территория Уссурийского ЛРЗ

СССР, Россия, Украина, Латвия, Узбекистан

Другие страны

Литература

  • Дробинский В. А., Егунов П. М. Что такое тепловоз // Как устроен и работает тепловоз. — 3-е изд., переработанное и дополненное. — М.: Транспорт, 1980. — С. 7—30.
  • Якобсон П. В. Первые проекты тепловозов // История тепловоза в СССР. — М.: Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение Министерства путей сообщения, 1960. — С. 11—23.
  • Шелест В. П., Шелест П. А. Введение // Тепловозы (итоги и перспективы). — М.: Знание, 1971. — С. 3—11.
  • Гаккель Е. Я. Введение, Прогрессивные виды электрической передачи // Электрические машины и электрооборудование тепловозов. — 3-е изд. — М.: Транспорт, 1981. — С. 3—5, 247—249.
  • Сотников Е. А. Двигатель внутреннего сгорания приходит на железную дорогу // Железные дороги мира из XIX в XXI век. — М.: Транспорт, 1993. — С. 32—40. — ISBN 5-277-01050-5
  • Журнал «Локомотив», №№ 1—10 2007 год

Примечания

См. также

Тепловозы серии ТЭ. Гашение первого дня. Украина, 2007

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

Смотреть что такое "Дизельэлектровоз" в других словарях: