A dízelmozdony egy belsőégésű motorral , leggyakrabban dízelmotorral rendelkező autonóm mozdony , amelynek energiája erőátvitelen ( elektromos , hidraulikus, mechanikus) keresztül jut el a kerekekre [1] .
A Szovjetunióban 1924 -ben megjelent dízelmozdony egyrészt az elavult, alacsony hatásfokú gőzmozdonyok gazdaságilag életképes pótlása, másrészt az ezzel egy időben megjelent elektromos mozdonyok kiegészítése lett , ami jelentős többletköltséget igényelt a pálya villamosításához, és ezért költséges volt. - hatékony a viszonylag nagy teher- és személyforgalmú autópályákon.
Az elmúlt évszázad során számos fejlesztést teszteltek és valósítottak meg a dízelmozdonyok tervezésében : a motor teljesítménye több száz lóerőről hat-tizenkétezerre ( TEP80 , 4TE10S ) és még magasabbra nőtt, a különböző típusú dízelmozdonyok különböző módszereket alkalmaznak. A motorenergiát a hajtókerékpárokra átadva jelentősen nőtt a dízelmozdony vezérlésének és karbantartásának kényelme, csökkent a légkörbe történő kibocsátás. Dízelmozdonyokat gyártanak és használnak szerte a világon .
A dízelmozdony dízelmotorja a folyékony üzemanyag vagy éghető gáz égésének kémiai energiáját (gázmozdonyokban) a főtengely mechanikai forgási energiájává alakítja , amelyből a vontatási erőátvitel által átalakított forgási nyomaték átkerül. a hajtókerékpárokhoz. A sebességváltó célja, hogy a dízelmotor optimális működését és a maximális vonóerőt biztosítsa bármilyen tömegű vonat bármely sebességénél. A dízel maximális nyomatékot fejleszt viszonylag magas fordulatszámon, maximális teljesítményt még magasabb fordulaton. A mozdonynak maximális tapadásra van szüksége induláskor, azaz nulla sebességről. A jövőben a vonat gyorsulásával jelentősen csökkenhet a vonóerő, vagyis a mozdonynak hiperbolikus vontatási karakterisztikával kell rendelkeznie. A kezdetben ilyen karakterisztikával rendelkező egyenáramú gőzmozdony és elektromos mozdony kivitelezése és működése egyszerűnek bizonyult, ezért azonnal széles körben elterjedt. A dízelmotor, mint motor, és a mozdony, mint vontatógép jellemzőinek összehangolásához váltóra van szükség. A dízelmozdony, mint mozdony létrejöttének története valójában egy olyan sebességváltó létrehozásának története, amely a dízelmotor, mint elsődleges motor és a mozdony, mint vontatógép jellemzőit koordinálja [2] .
A dízelmozdonyon elektromos hajtómű alkalmazása esetén dízelmotorral vontatási generátor forog, amely a dízelforgás mechanikai energiáját elektromos energiává alakítja. Az elektromos energiát a hajtómotorokhoz (TED) adják át, amelyek mechanikusan kapcsolódnak a kerekekhez. A TED-ek az elektromosságot a mozdonyok mozgásának mechanikai energiájává alakítják. Egyedi meghajtás esetén minden TEM egy kerékpárhoz van társítva, csoporthajtás esetén egy TEM több kerékpárt hajt meg. Hidraulikus sebességváltó használatakor a dízelmotor egy hidraulikus egységet, a mechanikusnál a sebességváltót [2] hajt meg .
A dízelmozdony fő szerkezeti elemei közé tartozik a karosszéria és a keret, a dízelmotor - egy vagy több, a lengéscsillapító eszközök (kapcsolóberendezések), a sebességváltó elemek, az alváz (legénység) alkatrésze és a fékberendezés. A segédegységek közé tartoznak a dízel hűtő- és levegőellátó rendszerek, homokrendszer, tűzoltó rendszer, elektromos berendezések stb. Ha van gáz-dízel vagy gázmotor, akkor a mozdony vagy gázfejlesztő részleggel vagy cseppfolyósított vagy sűrített földgáz tárolására szolgáló berendezéssel rendelkezik motorgáz ellátó rendszerrel (gáz-dízel vagy átalakított dízel) [2] .
A dízelmozdonyokat a szolgáltatás típusa szerint két alapvetően különböző osztályba sorolják: fővonali (vonat) és tolató/ipari [3] [4] . Az előbbiek az állomások közötti, nagy átlagsebességű, egyirányú hosszú távú, az utóbbiak állomásokon és ipari vasútvonalakon belüli kis sebességű szakaszos mozgásra szolgálnak. Valós vonatüzemben az egyik osztályba tartozó dízelmozdonyok esetenként helyettesíthetik egy másik osztályba tartozó dízelmozdonyokat, de ezek egyéb célú, hosszú távú üzemeltetését nem gyakorolják. A kivételek általában a keskeny nyomtávú vasutak és a kis forgalmú és/vagy kis mozdonyflottával rendelkező normál nyomtávú vasutak, ahol gyakran ugyanazokat a dízelmozdonyt használják fővonali személyszállítási, árufuvarozási és tolatási műveletekhez [5] [2] .
Fővonali dízelmozdonyokA főbb dízelmozdonyok a szolgáltatás típusa szerint teher-, személy- és személy- és tehermozdonyokba sorolhatók. Megvannak a saját tervezési sajátosságaik, amelyek a gyártási képességekhez és a vonatok üzemeltetésének sajátosságaihoz kapcsolódnak a különböző országokban, üzemeltetőkben és különböző nyomtávú, méretű, sebesség- és tömegszabványokkal rendelkező utakon [2] [6] .
A fővonali személyszállító dízelmozdonyok személyvonatok nagy sebességű, míg a tehermozdonyok jelentősen nagy tömegű, nagy vonóerővel rendelkező tehervonatok vezetésére szolgálnak. A főbb működési különbségek a személyszállító dízelmozdony és az azonos teljesítményű tehermozdony között a kisebb vonósúly, a síneken lévő kerékpárok terhelése, a tangenciális vonóerő nagysága, a folyamatos üzemmód nagyobb sebessége és a kialakítás sebesség, a műszaki különbségek pedig a vontatási hajtás áttételi aránya (az alacsonyabb érték az utasnál és a magasabb az árunál), a fékek (elektro-pneumatikus fékek az utasoknál és tisztán pneumatikus a tehereknél), a tengelykapcsoló berendezése és annak vonószerkezete (teher dízelmozdonyoknál általában megerősített szerkezetűek) [2] , a személyszállító dízelmozdonyok rendelkezhetnek áramellátó rendszerrel a személyvonat számára, és ha személyvonatok részeként üzemelnek, akkor a "húzó" állandó formációja -push" típusú - vezérlő és kezelő rendszerek autókhoz (például ajtók nyitása és zárása vagy a vezető és az utasok összekapcsolása az autókban) [7] . A személy- és teherszállító (univerzális) dízelmozdonyoknál az áttétel átlagos értékű, ami lehetővé teszi, hogy személy- és tehervonatokkal is üzemeltethetőek, bár nem olyan hatásfokkal, mint a speciális dízelmozdonyok. A dízelmotor, a generátor és a vontatómotorok vagy a hidraulikus erőátvitel, a vontatási hajtás kialakítása, valamint a kerekek átmérője teljesen azonos lehet [8] [6] .
Történelmileg az európai dízelmozdony-iparban (különösen a Szovjetunióban és Oroszországban) szokásos fővonali dízelmozdonyokat készíteni zárt karosszériával és két fülkével, hogy irányítsák a mozgást az irányukban a mozdony végrészei mentén, és tolató/ipari mozdonyok nyitott karosszériájú motorháztetővel és egy fülkével a kétirányú mozgás vezérlésére. Egy ilyen íratlan szabály megkönnyíti a fő dízelmozdonyok vizuális megkülönböztetését a tolatómozdonyoktól az európai országokban és a volt Szovjetunió országaiban. Más országok gyártói (elsősorban az USA-ban) gyárthatnak fővonali dízelmozdonyt nyitott motorháztetővel és egy fülkével a mozdony végén. Vizuálisan egy ilyen dízelmozdony tolatómozdonynak tűnik, valójában azonban fővonali mozdonyról van szó, és a fülkéje nem alkalmas a vezetőfülkével ellentétes irányú, hosszú távú forgalomirányításra [2] .
Például az orosz szabványok általános műszaki követelményei a normál nyomtávú fővonali dízelmozdonyok számára olyan tervezési jellemzőket írnak elő, mint: kocsiszekrény, vezérlőkabin a karosszéria végén a saját irányába történő mozgáshoz, elektromos vagy ritkábban hidraulikus erőátvitel, minimális ívsugár 125 méter, nagy sebesség hosszú üzemmódhoz, legalább 6 tengely és legalább 2000 LE motorteljesítmény. Val vel. szakaszhoz [8] [9] [10] . A jelenlegi orosz szabványok nyolc osztályozási paraméter alapján hatféle fővonali dízelmozdonyt javasolnak: négyféle teher- és kétféle személyszállító mozdonyt [11] .
típusú | szekcionált teljesítmény l. Val vel. |
tengelyek száma |
tengelyterhelés tonna _ |
vonóerő a vonószerkezeten tf |
funkció sebesség km/h |
kerék átmérője mm |
vontatási hajtás típusa |
vonat munkaterület _ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
egy | 6000 | nyolc | 25.0 | 48 | 120 | 1250 | tartókeret | szállítmány |
2 | 4000 | 6 | 25.0 | harminc | 120 | 1250 | tartókeret | szállítmány |
3 | 3000 | 6 | 23.0 | 28 | 100 | 1050 | támasz-axiális | szállítmány |
négy | 2000 | 6 | 21.0 | 22 | 100 | 1050 | támasz-axiális | szállítmány |
5 | 6000 | nyolc | 22.5 | tizennyolc | 160 | 1250 | tartókeret | utas |
6 | 4000 | 6 | 22.5 | 17 | 160 | 1250 | tartókeret | utas |
Ugyanakkor a gyártó és a megrendelő megállapodása alapján megengedett a fővonali dízelmozdonyok készítése (korszerűsítése) rendeltetésszerűen és a táblázatban feltüntetettektől eltérő paraméterekkel. Más országokban a dízelmozdonyok felszerelhetők hidraulikus sebességváltóval 3000-4000 LE teljesítményű dízelmotorokkal. Val vel.
Tolatási és ipari dízelmozdonyokA tolató- és ipari dízelmozdonyok általában motorháztető típusú karosszériával és egy vezérlőfülkével rendelkeznek, amelyet úgy terveztek, hogy mindkét irányban haladva irányítsák a mozdonyt. Oroszországban és korábban a Szovjetunióban formálisan úgy ítélték meg, hogy a kabin a karosszéria hátsó részén található, a motor pedig elöl, de valójában a kabin a végén és a közepén is elhelyezhető. a test. Érdekes, hogy az USA-ban ugyanazon motorháztetős mozdonynál az első rész lesz az, amelyben a kabin található.
A főbb működési különbségek a tolató dízelmozdony és az azonos teljesítményű fővonali tehermozdony között a nagyobb hosszú távú vonóerő alacsonyabb sebesség mellett. Ha a tangenciális vonóerő értékei egyenlőek, akkor a tolató dízelmozdony fele akkora hajtóművel rendelkezhet, mint a főé, míg a tolatásnál megközelítőleg ugyanennyivel kisebb a sebesség, amellyel ezt a vonóerőt elérjük. mozdony. Általában a tolató dízelmozdonyok motorteljesítménye kisebb, mint a fővonali mozdonyoké. Az úgynevezett ipari dízelmozdonyok valójában a tolatómozdonyok könnyű változatai, kisebb teljesítményűek, kevesebb tengelyük van, és szigorúbbak a minimális ívsugárra vonatkozó követelmények [2] .
Az orosz szabványok általános műszaki követelményei szabványos nyomtávú dízelmozdonyok tolatására olyan tervezési jellemzőket írnak elő, mint: a karosszéria elrendezése, a karosszéria végén lévő vezérlőfülke a saját irányába történő mozgáshoz, elektromos hajtómű, minimális ívsugár 80-tól méter, legalább 6 tengely és legalább 1000 l motorteljesítmény. Val vel. Az ipari dízelmozdonyok gyakrabban vannak felszerelve hidraulikus erőátvitellel, lehetnek viszonylag kis teljesítményű motorok, 6 tengelynél kevesebb, 40-50 méteres ívsugár és kisebb tengelyterhelés. A szabványokban nincs dokumentált különbség a tolató dízelmozdonyok és az ipari mozdonyok között, a dízelmozdonyok mindkét altípusa sikeresen helyettesítheti egymást, amennyiben a méretek megfelelőek és a motorteljesítmény megfelelő [12] .
A jelenlegi orosz szabványok 7 besorolási paraméter alapján 6 típusú, normál nyomtávú tolató/ipari dízelmozdonyra tesznek javaslatot: ezek közül csak az 1-es és 2-es típus képes ténylegesen teljes hosszúságú és tömegű tehervonatokkal dolgozni, a 3-6. viszonylag könnyű vonatok exportmunkájára szánták [13] .
típusú | szolgáltatási tömeg tonna |
szekcionált teljesítmény l. Val vel. |
tengelyek száma |
tengelyterhelés tonna _ |
funkció sebesség km/h |
min. sugár m |
méret |
---|---|---|---|---|---|---|---|
egy | 180-200 | 2000-3000 | nyolc | 22,5-25,0 | 100 | 80 | 1-T |
2 | 120-135 | 1200-1500 | 6 | 20,0-22,5 | 100 | 80 | 0-VM |
3 | 90-100 | 1000-1200 | négy | 22,5-25,0 | 40/80 | 40 | 0-VM |
négy | 68-80 | 750-850 | négy | 17,0-20,0 | 30/60 | 40 | 0-VM |
5 | 44-65 | 400 | 3 | 14,7-21,7 | 30/60 | 40 | 1-VM/2-VM |
6 | 28-32 | 250 | 2 | 14,0-16,0 | harminc | ötven | 03-VM |
Ugyanakkor a gyártó és a megrendelő megállapodása alapján megengedett a fővonali dízelmozdonyok készítése (korszerűsítése) rendeltetésszerűen és a táblázatban feltüntetettektől eltérő paraméterekkel.
Az orosz és szovjet tolató dízelmozdonyok általában 8 állású mozdonyvezetővel rendelkeznek, a bevált üzemi gyakorlat miatt, hogy a fő dízelmozdonyokból (például KV-16 a TE3-ból a TEM2-be) nem célszerű a 16 és 15 állású vezérlők alkalmazása.
A szakaszok száma szerint a dízelmozdonyokat egy-, két- és többrészesre (általában három, ritkábban négy-, öt- és hatszakaszra) osztják. A legtöbb személyszállító és szinte minden tolató dízelmozdony egy- vagy ritkán kétrészes, míg a tehermozdonyok többnyire két- vagy háromrészesek, ritkábban egy-négy vagy több szekciós. A legtöbb fővonali egyrészes dízelmozdony kocsitípusú karosszériával a mozdony mindkét végén két egyirányú irányítófülkével rendelkezik, ami lehetővé teszi a mozgás irányának megváltoztatását a mozdony személyzetének másik kabinba való áthelyezésével, míg a legtöbb egyrészes dízelmozdony motorháztetős karosszériájú mozdonyok egykabinosak. Az egykabinos, egyrészes dízelmozdonyok tolatására a kabinok kétoldalasak, a mozdony mindkét oldalán vezérlőpanellel és ablakokkal rendelkeznek, míg a motorháztetős és különösen a kocsi karosszériás fővonali dízelmozdonyoknál a kabinok gyakran egyoldalúan hajtják végre, ami általában megköveteli a mozdony elfordítását a végállomásokon egyetlen művelet során. A kétrészes dízel főmozdonyok általában két egyforma részből állnak, amelyek mindegyikének a szélső oldalán van egy-egy vezérlőfülke, és a másik résszel való párosítás oldaláról egy kereszteződési átmenet [2] . A dízelmozdonyok tolatására esetenként második szakaszként használható egy nyomásfokozó rész , amely nem rendelkezik saját vezérlőfülkével, illetve esetenként dízelmotorral sem rendelkezik, és csak a tapadási súly növelésére szolgál [14] . A többrészes dízelmozdonyoknak a két fülkés szakaszon kívül vannak olyan közbenső szakaszok, amelyek vagy nem rendelkeznek vezérlőfülkével, vagy egyszerűsített fülkével rendelkeznek a tolatási mozgásokhoz, amelyek nem a hosszú távú vezérlést szolgálják a fővonal mentén. Leggyakrabban ezek a szakaszok dízelmotorral is rendelkeznek és nyomásfokozó szekcióként is szolgálnak, de esetenként gáztermelő szakaszként, vagy gázmozdonyokból származó sűrített vagy cseppfolyósított gáz tárolására szolgáló tartállyal ellátott tenderszakaszként is használhatók, ilyenkor a szakaszok általában nincs motorjuk [2] .
Egyrészes egykabinos négytengelyes személyszállító dízelmozdony GE P42DC az USA-ban
Egyrészes, kétkabinos, hattengelyes teherszállító dízelmozdony TE33A Kazahsztánban
Kétrészes fő dízelmozdony négytengelyes részekkel és TG102 hidraulikus erőátvitellel Oroszországban
Háromrészes teherszállító dízelmozdony 2TE116G fejes, hattengelyes vontatási szakaszokkal és egy közbenső, négytengelyes résszel Oroszországban
Öt szekciós EMD F7 dízel tehermozdony az USA-ban két fejes és három nyomásfokozó négytengelyes szekcióval
A sebességváltó típusa szerint a dízelmozdonyokat elektromos, hidraulikus és mechanikus erőátvitellel különböztetjük meg. Az elektromos hajtású dízelmozdonyokat egyenáramú, váltóáramú és váltóáramú dízelmozdonyokra osztják; valamint hidraulikus erőátvitelű dízelmozdonyok - hidrodinamikus és hidromechanikus erőátvitelű dízelmozdonyokhoz [2] .
A futómű kialakítása szerint a mozdonyokat forgóvázas és nem forgóvázas mozdonyokra osztják. A forgóvázas dízelmozdonyoknál a kerekeket speciális , a karosszériához képest elforgatható forgóvázakba helyezik , míg a nem forgóvázas mozdonyoknál a kerekek mereven csatlakoznak a karosszériavázhoz. Szinte minden modern fővonali és legtöbb tolató dízelmozdony forgóvázas, míg néhány kis teljesítményű két- és háromtengelyes tolató- és ipari dízelmozdony forgóváz nélküli. A forgóvázas dízelmozdonyokban az egyes szakaszok általában két vagy ritkábban három forgóvázra támaszkodnak, amelyek lehetnek két-, három- vagy négytengelyesek. A modern dízelmozdonyokban általában minden tengely vezet, de vannak olyan dízelmozdonyok is, amelyekben a tengelyek egy része nem rendelkezik motorral, és fut vagy megtámaszt. Léteznek olyan egyedi hajtású dízelmozdonyok is, amelyekben minden kerékpárt saját motor hajt a saját váltóján keresztül (elsősorban elektromos hajtóműves dízelmozdonyok), illetve csoporthajtású, ahol az erőmű egyszerre több kerékpárt hajt ( általában mechanikus és hidraulikus erőátvitelű dízelmozdonyokhoz) [2] .
A Szovjetunióban és Oroszországban a dízelmozdonyok sorozatának kijelölésekor gyakran használták a következő rövidítést [6] [2] :
Az elülső szám a szakaszok számát jelzi (például 2TE116 - két szakaszból álló dízelmozdony; 4TE10S - négy szakaszból). Az elöl lévő szám hiánya leggyakrabban egy szakaszból dízelmozdonyt jelez. Ezt a jelölési rendszert részben megőrizték Oroszországban, de a Szovjetunióhoz tartozó más országokban megváltoztatták. Ez a megnevezések nemzeti nyelvekre történő fordításának köszönhető.
A Szovjetunióban tervezett és gyártott fővonali dízelmozdonyok esetében a gyártó a sorozatszám alapján is meghatározható:
Más országokban a dízelmozdony sorozatok megnevezését különböző módon határozzák meg: vasutak, mint az EGK-ban, gyártók, mint az USA-ban.
Railcar series 854 két pótkocsival
DR1A típusú elővárosi személyszállító dízelvonat , amelyben a fej motorkocsi utastérrel rendelkezik.
A Stadler Flirt dízelvonat köztes csuklós dízel-generátor modulja nyitott motortérajtókkal. Ugyanakkor a vontatómotorok a szomszédos személygépkocsikban találhatók.
Tűz dízelvonat a CargoSprinter teherszállító dízelvonaton alapul . A dízelmotorok az autóvázak alatt találhatók
Dízelmozdonynak minősíthető, utasülés nélküli Intercity 125 -ös nagysebességű dízelvonat 43002-es motorfeje
A 355-ös sorozatú dízelmozdonynak minősített, de az utasokról nem leválasztott Talgo BT nagysebességű dízelvonat motoros fejkocsija
Síncsiszoló dízelvonat RShP48K . A középső kocsi dízelmotoros motorkocsi, dízelmozdony típusának megfelelően, a többi szolgálati kocsi, személyzeti hellyel
Dízel vonatok DDB1 dízel vontatás "pull-push" típusú. Középen - vonatok a 2M62U dízelmozdony szakaszok felől , a szélek mentén - a fejkocsik felől
ALP-45DP fő elektromos mozdony kombinált felszereléssel egy szekcióban
OPE1-393 ipari villanymozdony dízel és elektromos mozdony részekkel
Tolató villanymozdony Tem 346
Union Pacific gázturbinás mozdony fejes dízelmozdony résszel és nyomásfokozó gázturbina résszel
DMM-2147 motoros mozdony
Schöma földalatti dízelmozdonyok
MMT-2 motoros mozdony XTA-220 traktoron (mozdony)
A dízelmozdony létrehozásának fő nehézsége annak működésképtelensége volt, amikor a dízeltengely közvetlenül a kerékpárokhoz volt csatlakoztatva a dízelmotor fordulatszám-jellemzői és a mozdony vontatási jellemzői közötti eltérés miatt. A vonóerő mozgási sebességtől való függése a dízelmozdonyok fő jellemzője, és ezt vontatási jellemzőnek nevezik . A mozdony teljesítményének maximális kihasználása esetén egy ilyen jellemző grafikonja egy hiperbola , amelynek minden pontjában a vonóerő és a mozdony sebességének szorzata megegyezik a maximális teljesítményével. A dízelmozdony, mint üzemképes mozdony létrejöttének története tulajdonképpen a dízelmotor és a mozdony megfelelő koordinációját biztosító, a „dízelmozdony” rendszert működőképessé tevő sebességváltó megalkotásának története.
A modern dízelmozdonyok elektromos, hidraulikus (hidrodinamikai) / hidromechanikus és mechanikus hajtóműveket használnak. A sebességváltó bevezetése előtt kísérleteket tettek speciális dízelmotorok létrehozására ( Vaszilij Grinevetszkij ), további energiaforrások felhasználására a dízelhengerek sűrített levegőjének ellátása ( R. Diesel és A. Klose dízelmozdony ), épület hőgőz formájában. mozdonyok ( TP1 , No. 8000 , No. 8001 ), ezekhez ugyanazok a célok használtak gőzt. Mindezek a próbálkozások sikertelennek bizonyultak, történelmi távlatban pedig értelmetlennek, mert ahelyett, hogy a mozdonyt mint rendszert egy teljesen sikeres motorral való működésre adaptálták volna, magát a motort tették működésképtelenné.
Mechanikus erőátvitelA mechanikus sebességváltó tartalmaz egy súrlódó tengelykapcsolót, egy hátrameneti sebességváltót; valamint axiális hajtóműves kardántengelyek vagy vonórúd-áttételes ütközőtengely. Az MP viszonylag magas hatásfokkal és kis tömeggel rendelkezik kis teljesítmény átvitelekor, azonban sebességváltáskor elkerülhetetlenül előfordulnak rándulások. A gyakorlatban kis teljesítményű mozdonyokon ( motormozdonyokon ), motorkocsikon és motorkocsikon használják . Az egyetlen fő dízelmozdony a világon, 1200 LE dízelteljesítménnyel. s., aminek ilyen váltója volt, a Lomonosov E mx 3 volt , eredetileg Yum005. Az Ashgabat úton történő működése megmutatta az ilyen teljesítményű fővonali dízelmozdony mechanikus sebességváltójának műszaki következetlenségét - a speciális intézkedések ellenére az erőátviteli elemek, különösen a kúpfogaskerekek, meghibásodtak a sebességváltáskor bekövetkező rándulások miatt. Az összetett profilú utakon pedig vonatszünet jött. A helyzet azután sem változott, hogy a dízel teljesítményt 1050 LE-re csökkentették. Val vel. Ezért az E mx az első és az utolsó ilyen típusú fővezetékes dízelmozdonynak bizonyult.
Elektromos erőátvitelAz elektromos sebességváltóban a dízeltengely forgatja a vontatási generátort , amely táplálja a vontatómotorokat (TED). A TED tengely forgását viszont - egyedi meghajtással - a tengely sebességváltóján keresztül továbbítják a kerekekre. A reduktor egy összekapcsolt fogaskerekek, amelyek a TED tengelyén és a kerékpár tengelyén találhatók. Az egyenáramú erőátvitel hiperbolikus vontatási karakterisztikával rendelkezik, melyben a menetellenállás növekedése vonóerő növekedést, a csökkenés pedig a mozdony gyorsulását okozza, könnyen irányítható, szabályozható. Az erőátvitel lehetővé teszi több dízelmozdony vezérlését egy kabinból több egységből álló rendszeren . Hátránya a nagy tömeg és a szükséges berendezések viszonylag magas költsége. Az erőátvitel elektrodinamikus (reosztatikus) fékezést biztosít, amelyben a TED-ek fékreosztátokkal terhelt generátorként működnek; a TED tengelyek forgási ellenállása miatt fékezés történik. Az elektrodinamikus fékezés csökkenti a fékbetét kopását.
Kezdetben a dízelmozdonyokban a készülék egyszerűsége és a kivételesen sikeres jellemzők miatt egyenáramú erőátvitelt alkalmaztak. Így a világ első Eel2 és Shchel1 dízelmozdonyai éppen a Varda Leonardo séma szerinti szabályozású egyenáramú erőátvitel miatt koncepcionálisan alkalmasnak bizonyultak vonatüzemre. Az egységek nagy tömege és a mechanikusan kopott, elektromosan terhelt szerkezeti elemek – a gondos karbantartást igénylő és az armatúrák üzemi áramát korlátozó kollektorok – jelenléte miatt azonban később (a Szovjetunióban az 1960-as évek végétől), az ún. Az átvitt teljesítmény, a váltakozó áramú egységeket fokozatosan bevezették. Bevezetésüket megkönnyítette a kompakt, olcsó és nagyon megbízható szilícium egyenirányítók megjelenése .
Az AC-DC erőátvitelt (EPPT) 1956. március 26-án szabadalmaztatta a Szovjetunióban I. B. Bashuk, a MIIT Mozdonyok és Mozdonygazdasági Tanszékének docense [23] . A 60-as évek első feléből. 20. század A világ számos országában számos vezető dízelmozdony-építő vállalat megkezdte az AC-DC átvitelű dízelmozdonyok sorozatgyártását. A Szovjetunióban ezt a munkát a luganszki dízelmozdonygyár végezte , és 1963-ban egy TE109 típusú dízelmozdonyt gyártottak (fotó az alcím címében) a NIIETM által fejlesztett P-PT-vel és a Harkov Electrotyazhmash által gyártott elektromos berendezésekkel. növény. Az egyenirányító üzemet a tallinni elektrotechnikai üzem gyártotta. Ennek alapján később egy TE114 motorháztetős dízelmozdonyt terveztek .
A TE109 dízelmozdony GS501 szinkron vontatási generátorral, UVKT-2 egyenirányítóval és ED107A TED-ekkel van felszerelve. A szinkrongenerátor egy 12 pólusú gép, két háromfázisú tekercseléssel az állórészen, egymáshoz képest 30 elektromos fokkal eltolva. A gerjesztőáramot két gyűrű és hat kefe segítségével juttatjuk a pólusokhoz, az üzemi áramot hat rögzített állórész abroncsból veszik. A ТЭ109 és ТЭ114 mozdonyokat exportra szánták, és különféle kivitelben és különböző nyomtávokkal gyártották.
Külföldön a 67000-es sorozat első francia dízelmozdonyát ( Alstom cég ) 2400 LE teljesítménnyel szerelték fel EPPT-vel. Val vel. (1963-1964), korábban egyenáramú átvitellel gyártották. Az 1970-es évek során Az Alstom dízelmozdonyok prototípusait építette az EPPT 67300 sorozatú 2400 és 2800 LE teljesítménnyel. Val vel. és CC70000 4800 literes kapacitással. Val vel. két dízelmotorral, kétfordulatú szinkron generátorral és egymotoros forgóvázakkal. 1967-ben az SS72000 dízelmozdony 3600 literes kapacitással. Val vel. sorozatgyártásra fogadta el a cég.
Az USA-ban dízelmozdonyok P-PT sebességváltóval, 3000 LE feletti teljesítménnyel. Val vel. 1964 óta gyártja a GM , GE , ALCo . Angliában a Brush Traction cég kidolgozott egy 4000 LE teljesítményű P-PT átviteli projektet. Val vel. "Kestrel" soros dízelmozdonyhoz.
1971-ben készült el az első kétrészes teherszállító dízelmozdony 2TE116 néven . Val vel. A jövőben a sebességváltó elrendezésének elvét a Szovjetunió és Oroszország összes soros fővonali dízelmozdonyán elfogadták: teherszállítás - 2TE121 , 2TE136 ; utas - TEP75 , rekord TEP80 és tolatás TEM7 és TEM7A .
M. P. Kostenko akadémikus bebizonyította az aszinkron motorok bármilyen típusú karakterisztikája elérésének lehetőségét, amikor a frekvenciát és a tápfeszültséget a kívánt mintában szabályozza [24] .
A világ első váltakozó áramú aszinkron TEM-mel szerelt dízelmozdonya a Brush Traction cég építette , az aszinkron TEM használatának első hazai tapasztalata pedig a VME1A kísérleti mozdony volt [25] . Az aszinkron TEM-ek használatának sajátossága, hogy a szükséges jellemzők elérése érdekében szabályozni kell az őket tápláló feszültség frekvenciáját. 1975 - ben a Szovjetunióban a TE109 dízelmozdony alapján egy kísérleti TE120 dízelmozdonyt építettek váltakozó áramú elektromos hajtóművel, ahol vontatási generátort és AC TED-eket használtak. A TEM21 hazai tolató dízelmozdony váltakozó áramú elektromos hajtóművel van felszerelve .
A váltakozó áramú generátorok és a TED-ek használata lehetővé teszi az átviteli teljesítmény növelését, a súly csökkentését, a működési megbízhatóság jelentős növelését és a karbantartás egyszerűsítését. Az aszinkron vontatómotorok alkalmazása, amely a félvezető tirisztorok megjelenése után vált lehetővé , jelentősen csökkenti a mozdonyok boxolásának lehetőségét , ami lehetővé teszi a mozdony tömegének csökkentését, miközben megőrzi vontatási tulajdonságait. A forgóvázakba integrált hajtóművek könnyítésének köszönhetően a mozdony futási simasága nő, és a pályára gyakorolt hatása csökken. Köztes blokkok - egyenirányító és inverter - alkalmazása esetén is gazdaságilag és műszakilag indokolt az aszinkron TED-ekkel ellátott szinkrongenerátor alkalmazása. A viszonylag egyszerű kialakítással jellemezhető egyenáramú sebességváltókat továbbra is 2000 LE-ig terjedő dízelmozdonyokon használják. Val vel.
Hidraulikus sebességváltóA hidraulikus (hidrodinamikus) sebességváltó egy hidraulikus sebességváltót és egy mechanikus hajtóművet tartalmaz a kerékpárokhoz (lásd fent). A hidraulikus sebességváltóban a nyomatékot folyadékcsatlakozók és nyomatékváltók segítségével alakítják át . Általában a hidraulikus sebességváltó több nyomatékváltó és/vagy folyadéktengelykapcsoló, egy hátrameneti sebességváltó és egy vagy több sebességfokozat kombinációja. A folyadékcsatlakozó egy szivattyúkerékből, amelyet a motor forgat, és egy turbinakerékből áll, amelyről a teljesítményt levonják. A szivattyú és a turbina kerekei egymástól minimális távolságra helyezkednek el egy hermetikus, folyadékkal (olajjal) töltött toroid üregben, amely a szivattyúkerék forgási energiáját adja át a turbinakeréknek. A hidraulikus tengelykapcsolóval ellentétben a nyomatékváltónak van egy közbenső reaktorkeréke, amely megváltoztatja az olajáramlás irányát és erősségét a turbina kerekén. A folyadéktengelykapcsolóban az átvitt nyomaték beállítása a munkafolyadék (olaj) mennyiségének és nyomásának változtatásával történik a szivattyú és a turbinakerekek lapátjain, míg a nyomatékváltók kapcsolása a kikapcsolt ürítésével és feltöltésével történik. amelyik olajjal van bekapcsolva. A sebességváltó hatékonyságának növelésére önzáró futótengelykapcsolókat, kuplungcsomagokat, bizonyos üzemmódokban a sebességváltó záróelemeit alkalmazzák.
35. osztályú mozdony dízelmotorja (balra) és hidraulikus hajtóműve (jobbra).
Hidraulikus sebességváltóval ellátott kocsi
Német tolató dízelmozdony hidraulikus erőátvitellel félig összeszerelt formában
A hidraulikus erőátvitel könnyebb, mint az elektromos hajtómű, nem igényel színesfém-fogyasztást, és működés közben kevésbé veszélyes. A hidraulikus hajtómű azonban precíziós egység, amely a kezelőszemélyzet magas képzettségét és műszaki kultúráját, valamint kiváló minőségű olajokat igényel; e "feltételek" be nem tartása és a tervezés hiánya miatt a TG dízelmozdonyok működése a Szovjetunióban nem volt sikeres. A Szovjetunióban és Oroszországban a hidraulikus hajtóművet főként tolató dízelmozdonyokon (THM), valamint kis sorozatú fővonali dízelmozdonyokon használják ( TG102 - a legtöbb normál nyomtáv; TG16 , TG22 - keskeny nyomtáv a Szahalin vasút számára) .
A hidraulikus erőátvitelű dízelmozdonyok túlnyomó többsége Németországban készül, és maguk a hidraulikus hajtóművek nagy részét a Voith gyártja . A mai napig a legerősebb, sorozatgyártású, hidraulikus erőátvitelű dízelmozdony a német Voith Maxima 40CC , 3600 kW (5000 LE ) teljesítménnyel.
Légi (Cyclone) és gázátvitelű (Shelest) dízelmozdonyt is próbáltak létrehozni, de ezek nem jártak sikerrel. .
A dízelmozdony simaságát és a sínekre gyakorolt hatását a futómű kialakítása határozza meg: forgóvázak kerekekkel, tengelydobozokkal és rugós felfüggesztéssel, amelyek a mozdony fővázát és karosszériáját hordozzák, amelyeken a mozdony többi berendezése található. A forgóvázak lehetnek két-, három- vagy négytengelyesek, azaz két-, három- vagy négykerékpárosak. A kerékkészletek egyaránt lehetnek vezetők és futók. A modern fővonali dízelmozdonyokon általában minden kerékkészlet halad. A mozdony tömegét, amely a hajtókerékpárokon keresztül a sínekre jut, tapadási súlynak nevezzük . A mozdony kerékkészleteinek sémáját általában axiális karakterisztikának nevezik , és a tapadósúly és a teljes arány aránya a tapadási súly kihasználási együtthatója.
Egyedi meghajtás esetén a vontatómotorokat kerékpár forgóvázakra szerelik fel és rögzítik ott két lehetséges módon: tartókeret felfüggesztés , amikor a motor csak a forgóváz keretére van rögzítve, és axiális támaszték , amikor a motor súlyának egy része a forgóvázra esik. keréktárcsa tengely. Az első felfüggesztési módszert a TEP60 és TEP70 belföldi személyszállító dízelmozdonyokon alkalmazták, a másodikat pedig a TE3, TE10, 2TE116, M62 teherszállító mozdonyokon.
A forgóvázak vázai tengelydobozokon keresztül támaszkodnak a kerékpárok tengelyeire. A modern tengelydobozok gördülőcsapágyakat tartalmaznak, és kialakításánál fogva lehet pofás , ha szabadon be van dugva a forgóváz keretének speciális kivágásába, vagy pofátlan , amikor speciális, zsanéros pórázok biztosítják a kapcsolatot a forgóváz és a tengelydoboz között. . Az első típusú tengelydobozok példái a TE3, M62 és TEM2 hazai dízelmozdonyok tengelydobozai, a második - TEP60, TEP70, 2TE116. A pofátlan tengelydobozok előnye a csúszósúrlódás hiánya a vezetőkben, ami megkönnyíti a tengelydobozok szabad mozgását a forgóvázhoz képest, csökkenti a keréktárcsa lötyögését, növeli a tengelydoboz-szerelvény tartósságát és csökkenti a forgóvázhoz képest. a karbantartása. A forgóvázak rendelkezhetnek egy-, két- vagy háromfokozatú rugós vagy rugós felfüggesztéssel is, minél több lépcsőfok van a forgóváz felfüggesztésében, annál simábban halad a mozdony és annál lágyabb a pályára gyakorolt hatása.
Dízel mozdony TE2 forgóváz , pofa dobozok
Dízel mozdony forgóváz TEP10 , pofa dobozok
Dízel mozdony forgóváz TEP60 , hajtódobozok, kiegyensúlyozók
Ez biztosítja a dízelmotor (DD), a sebességváltó, a futómű és a teljes dízelmozdony normál működését. Tartalmazza: üzemanyagrendszer, olajrendszer és hűtőrendszer DD; hűtőrendszer és segédhajtóművek, dízelmozdony levegőrendszer, személyzeti homokrendszer, tűzoltó rendszer stb. [26]
Dízelmotor üzemanyagrendszer Folyékony tüzelőanyaggal látja el a DD-t. Üzemanyagtartályokból, alacsony nyomású üzemanyag-feltöltő szivattyúkból, tüzelőanyag-melegítőkből, szűrőkből, szeparátorokból áll. [27] Dízel motorolaj rendszer Biztosítja az olajnyomás fenntartását a főtengely csapágyaiban és a motor egyéb dörzsölő egységeiben, valamint olajjal hűti a motor részeit. [28] Dízelmotor hűtőrendszer Hűtő DD folyadékot biztosít. Keringető vízszivattyúból, radiátorokból, ventilátorból áll. A radiátorok, a ventilátorok és a légcsatornák az úgynevezett "mozdony hűtőházban" (hűtőszekrényben) találhatók. Ez magában foglalja a DD olajhűtő alrendszert és a töltőlevegő hűtőrendszert is. [29] [30] Hűtőrendszer és segédhajtóművek Biztosítja a sebességváltó működőképességét, beleértve a hűtését is. Ez egy változatos eszközkomplexum, amelynek összetétele mind a sebességváltó alapvető típusától (elektromos vagy hidraulikus), mind az adott dízelmozdony egy adott sebességváltójának tervezési sajátosságaitól függ. Levegő rendszer Biztosítja a mozdony és a teljes szerelvény automatikus fékrendszerének működését, valamint a dízelmozdony egyes segédberendezéseinek működését. A fő légkompresszorból, fő- és tartaléklevegő-tartályokból, pneumatikus vezetékekből áll. Crew Sand System Támogatja a mozdonyok indítási és fékezési folyamatait nehéz vonatokkal. A mozdony tervezésének szerves része. [31]A dízelmotort vízzel hűtik, az 1970-es évek óta sorozatban gyártott dízelmozdonyok esetében, zárt rendszerrel, amely némi túlnyomás alatt is képes működni. Az olajat eredetileg hasonló módon hűtötték, de az olaj léghűtése sokkal kevésbé hatékony és költséges a réz felhasználása szempontjából. Ezért a jövőben a dízelmozdonyok kompaktabb víz-olaj hőcserélőket kezdtek használni , amelyekben az olajat vízzel hűtik, és léghűtőben is hűtik. A dízelbe jutó töltőlevegőt is le kell hűteni, ezért gyakran alkalmaznak kétkörös dízel hűtőrendszert - az első körben a víz hűti a dízel alkatrészeket, a másodikban pedig a töltőlevegő és a forró olaj. A második kör mélyebb hűtése lehetővé teszi a dízelmozdonyok megbízhatóságának és hatékonyságának növelését.
A dízelmozdonyokat egy, kettő, ritkábban - három, négy, öt vagy hat szakasz részeként gyártották. A mozdony egy szakaszának teljesítménye akár 6600 liter is lehet. Val vel. (amerikai EMD DDA40X ), de a legtöbb soros mozdony általában nem haladja meg a 4000 LE-t. Val vel. ( TEP70 és 2TE121 ).
A vonóerő növelésére nehéz vonatok vezetésekor több mozdonyt vagy mozdonyszakaszt alkalmaznak, a sok egység rendszere szerint kombinálva ( SMET ). Egy ilyen rendszerrel az összes szakaszt a sofőr egy posztról irányítja. Általános szabály, hogy csak az azonos sorozat szakaszai működhetnek együtt, azonban egyes országokban szabványok léteznek egy ilyen kapcsolatra, amelyet számos dízelmozdony sorozat támogat. Különösen az észak-amerikai országokban létezik ilyen szabvány (lásd MU (angol) ). Az Egyesült Államokban vezeték nélküli kommunikációs interfészt is használnak két, egy vonatot vezető dízelmozdony között. Erre akkor kerül sor, amikor a második dízelmozdony a szerelvény közepén áll, ami megkönnyíti a szerelvény számára a meredek profilú, nehéz útszakaszok leküzdését. Oroszországban 1999-2002-ben a Radio-SMET rendszert is tesztelték, de széles körben még nem alkalmazták.
Az első gáztüzelésű belsőégésű motort használó "mozdonyt" Gottlieb Daimler építette . Kéttengelyes keskeny nyomtávú motorkocsi volt, kéthengeres gáz- belsõégésű motorral , 10 LE-ig. Val vel. [32] . Az első ismert demonstrációra 1887. szeptember 27-én került sor Stuttgartban egy folklórfesztiválon. Valójában látványosság volt, ennek a mozdonynak néhány későbbi módosítását villamosként használták . A végállomásokon az üzemanyag-palackok világítógázzal való feltöltésére szolgáló oszlopokat szereltek fel.
Bizonyos mértékig az első üzembe helyezett dízelmozdony egy kocsinak tekinthető, amely 1892-ben jelent meg Drezdában. Egy olyan kifejezéssel nevezték, amely oroszra fordítható: "gázszállító". Nem fővonali mozdony volt (teljesítménye 10 LE), és a városi vasútra szánták [33] .
1896-ban megépült az első folyékony üzemanyagú mozdony, amelyet Herbert Stuart [34] által feltalált olajmotorral szereltek fel . A petróleummotor (más néven cseppfolyósított vagy féldízelmotor) volt a dízelmotor előfutára.
1905-ben az USA-ban megkezdték az UP M-1 motorkocsi , egy benzinmotoros önjáró autó üzemeltetését [33] .
Az első kísérleti dízelmozdonyt, a "Thermo" típusú 2-2 o -2 fővonalakon üzemelhető, Rudolf Diesel vezetésével Adolf Klose fejlesztette ki 1909 -ben, és 1912 szeptemberéig a Borsigi üzem, a Sulzer leányvállalata építette meg . A fő dízelmotort használta, 750 literes kapacitással. Val vel. és további 250 LE. s., az első - 4 hengeres - vonórúd-áttétellel állította mozgásba a személyzetet, a második, amely önállóan működött, az indulás pillanatában sűrített levegő ellátására szolgált hagyományos gőzmozdony üzemmódban. Ugyanaz a motor az autó kis mozgásaival működött a manőverek során. A 100 tonnás mozdony tervezésének eredetije az volt, hogy nagy sebességnél a második dízelmotor biztosította az első nyomását. A közvetlen mechanikus erőátvitel azonban alapvetően sikertelenné tette ezt a mozdonyt. a tesztelés során felmerült problémák, valamint az első világháború kitörése és R. Diesel halála miatt nem fejeződött be [32] .
Az Egyesült Államokban a General Electric cég 1907-1909-ben szervezte meg a kis kapacitású benzinmozdonyok gyártását . 1910-ben a cég mérnöke, Dr. Herman Lemp (erőátviteli rendszerét később a TE1 -en , TE2 -n és TE3 -on használták ) találkozott Rudolf Diesel-lel, hogy megvitassák a hőgépének mozdonyokon való alkalmazásának lehetőségeit. 1911-től amerikai szakértők kirándulásokat szerveztek Nagy-Britanniába és Németországba , hogy tanulmányozzák a dízelmotorok könnyű szállítójárművekben, különösen a légi közlekedésben való használatának tapasztalatait. Ezzel párhuzamosan javították a mozdonyok kialakítását. 1913-ban a Northfieldet és Minneapolist összekötő Dan Patch vonalhoz egy 350 LE-s, 57 tonna tömegű motort építettek Minnesotában. Két benzinmotorral és négy forgóvázra szerelt villanymotorral volt felszerelve, és általános elrendezése sok hasonlóságot mutatott a modern egyrészes dízelmozdonyok elrendezésével [35] .
A GE összesen több mint 80 benzinmotoros mozdonyt épített 1909 és 1917 között. 1917-ben a General Electric megépítette első dízelmotorját, és kutatási célokra megalkotta a dízelmozdony prototípusát motoros első forgóvázzal. 1918-ban még három ilyen mozdonyt építettek. Az egyiket eladták egy kis brooklyni városi vasútnak , de az nem tartotta kielégítőnek, és 1919-ben visszakerült a gyárba. A második mozdonyt Baltimore - nak adták el , de rövid munka után 1926-ig tartalékba helyezték, majd visszaadták a gyárnak átdolgozásra. A harmadik mozdonyt páncélozott gumivá alakították és eladták az amerikai hadseregnek, használatáról nincs információ. 1919-ben pedig a General Electric cég teljesen leállította a belső égésű motorok, köztük a dízelmotorok gyártását [35] .
1914-ben a rastatti gyárban megtervezték a DET 1 típusú autót, amely elsőként használt elektromos sebességváltót . A DET1 a svájci Brown, Boveri & Cie cég elektromos berendezéseit használta, a dízelmotort pedig a sulzeri üzemben gyártották. Az első világháború idején a benzinhiány miatt nem aknázták ki őket. 1922-ben megvásárolta őket a svájci Régional du Val-de-Travers vasúttársaság, és a DET1 üzemeltette az elővárosi személyszállítást egészen a társaság tulajdonában lévő vasutak 1944-es villamosításáig.
Az első világháború elején a francia Krosh cég hasonló megoldást próbált megvalósítani keskeny nyomtávú mozdonyán, de ez a háború nem tette lehetővé ennek a projektnek a megvalósítását [33] .
Az 1930-as évekig azonban korai volt egy dízelmozdony létrehozásáról, mint műszakilag megvalósítható járműről beszélni. Az épített mozdonyok nem rendelkeztek erőátviteli vezérlőrendszerrel, vagyis a mindernek egyszerre kellett manuálisan beállítania a dízel fordulatszámát és a generátorfeszültséget folyamatosan változó sebesség és terhelés mellett. Lemp csak 1916-ban alkotott meg mozdonyvontatásra alkalmas vezérlőrendszert, amelyet egy ugyanabban az évben épített kéttengelyes mozdonyon teszteltek [35] .
A GE egészen 1936-ig leállította a dízelmozdonyépítési kísérleteket, amikor is kísérletet tettek az első fővonali dízelmozdony megépítésére, ami szintén nem hozott kereskedelmi sikert – ennek eredményeként a nagy gépek tömeggyártására irányuló minden próbálkozás a GE-t szinte az év végéig leállította. az ötvenes évek. A GE 1938 óta gyárt tömegesen 20 tonnás "Boxcab" tolató dízelmozdonyokat 150 lóerős Cummins dízelmotorral [35] .
1921-ben a GE megállapodást kötött az Ingersoll-Randdal az amerikai olaj-villamos mozdony megépítéséről. A mechanikus részt az egyik vezető amerikai mozdonyépítő cég, az AlCo vállalta. Közös erőfeszítésekkel egy 300 liter kapacitású "Boxcab" ("fűtött doboz") erőátviteli motormozdonyt fejlesztettek ki. Val vel. és 60 tonna súlyú. 1923 decemberében az AGEIR, hivatalos nevén a motormozdonyt, kísérleti futást végzett, majd 1924 júniusában bemutatták a nagyközönségnek - de csak a dízelvontatás lehetőségeinek bemutatására szolgáló működő modellként. Túlságosan alulteljesített a normál súlyú vonatok kezelésére [35] .
Az Egyesült Államokban 1922-ben alapított Electro-Motive Engineering Company 1923-ban és 1924-ben két benzinüzemű autót épített és adott el a chicagói Great Western és Northern Pacific vasútvonalaknak. A következő évben, 1925-ben a cég nevét Electro-Motive Company-ra (EMC) változtatta, és megkezdte a teljes körű gyártást, 27 autót gyártva. 1930-ban a GM, látva a dízelmotorok gyártásának kilátásait, megveszi a Winton Engine Company-t, és miután megismerkedett annak ügyeivel, megvásárolja az EMC-t, fő ügyfelét is. Az EMC csak az 1930-as évek végén tudott erős és megbízható mozdonyok (nem pedig "játék") dízelmotorokat létrehozni. Az ALCo a General Electricvel együttműködve 1924-ben elkészítette az első 300 lóerős dízel-elektromos mozdonyt, 1929-ben pedig az első elektromos hajtóműves személyszállító dízelmozdonyt [35] .
New York állam hatóságai 1903-ban fogadtak el egy helyi törvényt, amely megtiltotta a gőzmozdonyok használatát a New York-i Manhattan-szigeten, a Harlem folyótól délre 1908. június 30. után. A hatóságok ily módon próbálták rákényszeríteni a vasúttársaságokat útjaik villamosítására. Formálisan a törvény az állam kormányának válasza volt az 1902-es katasztrófára. Majd a Park Avenue térségében az alagutakon haladva az egyik szerelvény vezetője elvakította a mozdonyfüsttől, nem számította ki a sebességet, majd mozdonyával nekiütközött az előtte haladó szerelvénynek, tizenöt utas életét vesztette. 1923-ban ez a törvény még szigorúbb volt. Az úgynevezett "Kaufman-törvény", amelynek 1926. január 1-jén kellett hatályba lépnie, elrendelte, hogy minden olyan vasútvonal, amelynek vonalai legalább részben New York és külvárosai határain belül esnek, ne használjanak az elektromos áramon kívül más vontatást. ezek a sorok.. A szükséges villamos energia előállításának, továbbításának és felhasználásának módját a Közszolgálati Bizottságnak jóvá kellett hagynia. 1926-ban pedig öt évvel elhalasztották a „törvény” hatálybalépését [36] .
Az első amerikai dízelmozdonyokat tolatási munkákra szánták. Az első kifejezetten személyvonatok vezetésére tervezett dízelmozdony 1928 -ban jelent meg több amerikai-kanadai mozdonyvállalat együttműködése eredményeként [35] .
Továbbfejlesztés1929-1930-ban. Elektromos és hidraulikus erőátvitelű német dízelmozdonyok léptek be Japán vasútvonalaira , ezzel az első dízelmozdonyok lettek az országban .
1934- ben a kínai Dalian Works megépítette az ország első elektromos mozdonyát. Az 1950-es évek elején Kína a Szovjetunióból importált TE1 dízelmozdonyokat , Magyarországról pedig M44 -es dízelmozdonyt (ND1 jelöléssel és 1984 -ig üzemeltek ). A magyar M44 alapján saját gyártású JS tolató dízelmozdonyok jöttek létre. És a szovjet TE3 alapján megszervezték a dízelmozdonyok gyártását, amelyek a DF megjelölést kapták. Ugyancsak az 1960-as és 1970-es évek fordulóján kezdték építeni a hidraulikus erőátvitelű dízelmozdonyokat. A jövőben Kína nemcsak saját dízelmozdonyokat épített, hanem Németországból (NY5, NY6, NY7), Romániából ( ND2 (angol) ), Franciaországból ( Alstom 's ND4 ) és az USA -ból (422 ND5 ( angol)) importálta őket. ) - a General Electric által gyártott C36-os mozdonyok -7 (angol nyelven) , 2003 -ban 58 hasonló, korábban az Egyesült Államokban üzemelt dízelmozdonyt adtak el Észtországnak [37 ] .
A második világháború után , amikor a gazdaságilag hatékonyabb dízelvontatás elkezdi aktívan felváltani a gőzmozdonyokat, a General Motors vezető szerepet tölt be a dízelmozdonyok gyártásában Észak-Amerikában . A General Motors és a General Electric továbbra is az észak-amerikai dízelmozdonyipar zászlóshajói az új, 21. században [38] .
Az első széles körben használt dízelmozdonyok Indiában a General Electric által gyártott WDS 1 tolatómozdonyok voltak , amelyeket 1944-1945 -ben importáltak [ 39 ] . Az első elektromos hajtású fővonali dízelmozdonyok az indiai vasutakon az ALCO által gyártott WDM 1 voltak, amelyet 1957-1958 között importáltak . az USA-ból [40] . 1967 óta a Diesel Locomotive Works indiai cég gyárt dízelmozdonyokat [ 41] .
Az első brit vasúti D16/1 ( en ) osztályú fővonali dízelmozdony 1947 -ben készült el .
Az első dízelmozdonyok az indonéz vasúton 1953 -ban jelentek meg , amikor az USA-ban gyártott CC200-as sorozatú [42] mozdonyokat elkezdték oda szállítani .
Az 1950-es évek közepén a dízelmozdonyok gyártását a svéd NOHAB cég ( en ) szervezte meg. A fő import vevő a Dán Vasút volt. Húsz M61-es ( hu ) sorozatú dízelmozdonyt szállítottak Magyarországra , ezek az M62 szovjet dízelmozdony megalkotásának okai lettek .
Az első dízelmozdonyok Törökországban a német Maschinenbau Kiel cég által gyártott, 1953-ban importált DH33100 tolatómozdonyok voltak [43] . Magában Törökországban a Tülomsaş cég dízelmozdonyok gyártásával foglalkozik (angolul) .
1956- ban kezdett dízelmozdonyokat gyártani a magyar MAVAG cégnél , amely már rendelkezett dízelmotorokkal kapcsolatos tapasztalatokkal a dízelvonatok gyártása során [ 44] . A dízel-elektromos M44 és a dízel-hidraulikus M31 ( hu ) volt az első dízelmozdony. Mindkettő manőverezhető volt. A MAVAG első fővonali dízelmozdonya az M40 ( hu ) volt.
Görögországban 1961 - ben jelentek meg a dízelmozdonyok , amikor 10 darab ALCO által gyártott RS-8-as mozdony érkezett oda az USA-ból. A jövőben Görögország mind tolató-, mind fő dízelmozdonyokat vásárolt az Egyesült Államokban, Németországban, Franciaországban és Romániában [45] .
A Lomonoszov és a Gakkel dízelmozdonyok oroszországi elődei a következők voltak:
Az általunk kínált típusú villanymozdony, 360 LE teljesítménnyel. Val vel. egy hat megrakott kocsiból álló vonattal el tud menni Szentpétervártól Moszkváig és vissza, soha nem áll meg üzemanyagot venni, és csak ... 1,44 tonna olajat költ a teljes menetre. Ugyanaz az üzemanyag-ellátás egy azonos teljesítményű közönséges gőzmozdonyhoz mindössze 2 és fél óra utazáshoz vagy 150 mérföldre elegendő lenne. Egy közönséges gőzmozdonynak ez idő alatt legalább 15 megállót kell tennie, hogy vizet vegyen. ... Jelenleg nem tűnik nehéznek 120-130 tonnánál nem nagyobb tömegű, 1000 erőből álló villanymozdonyt építeni.
- N. G. Kuznyecov, idéz az elektromos hajtóművel rendelkező dízelmozdony projektjéről szóló jelentésbőlFő szovjet
A világ első fő dízelmozdonyai Gakkel mérnök szovjet Shch el 1 rendszere és Lomonoszov mérnök E el 2 rendszerei voltak , mindkettő elektromos hajtóművel rendelkezett, 1924 -ben készültek, és első útjukat a gyári vágányokon tették meg: Shch el 1 augusztus 5-én. a petrográdi balti üzemben és az E el 2-ben (akkor még Yue001 néven) 1924. november 6-án (a Szovjetunió megrendelésére épült Németországban, a Maschinenfabrik Esslingen üzemben) speciálisan 1524 mm nyomtávú vágányt fektettek le. a gyár területén érte). 1924. december 4-én Yue001 szállítókocsikon Dvinszkbe ment, ahol átszállították a saját kerekére, és többször betört a lett vasút mentén. 1925. január 20- án hajtott végre első repülést a Szovjetunió területén, egy 980 tonnás vonattal Sebezsből Velikije Lukiba, és január 23-án érkezett meg Moszkvába. Mivel az E el 2-es útvonal kilépésére Németországban került sor, már maga a tény globális műszaki szenzáció volt, és lendületet adott a dízelmozdonyok gyártása iparágként való megjelenésének az egész világon, és a tényleges kezdete lett az átmenetnek. vasutak dízelvontatása. A szkeptikusok saját bőrükön látták, hogy egy dízelmotoros mozdonynak vonatüzemre alkalmas vontatási karakterisztikája van. 1926-ban a Hohenzollern üzem megépítette a világ első fővonali dízelmozdonyt mechanikus erőátvitellel, Emh3 .
Sok benyomás maradt meg az első dízelmozdonyos utazások emlékezetében [Sch el 1]. Emlékszem, elmentem az egyik csomópontra jelentkezni az ügyeletesnél, nehogy hiába tartsák a vonatot, az ügyeletes pedig éppen a diszpécserrel beszélgetett. Megérkezett a vonat, - jelenti az ügyeletes, de a mozdony se fejben, se farokban... El kellett magyaráznom, hogy a mozdony a fejben van, teljesen működőképes és lehetséges. indulást adni.
- V. Ovsyannikov vontatási mérnök, a Shch el 1 dízelmozdony első repülésének emlékeAz első sorozatgyártású dízelmozdonyokat 1931 óta gyártja a Kolomnai Üzem (az E el sorozat folytatása, a VM20-as sorozat kétrészes dízelmozdonya, amely hosszú ideig két szekcióban, tolatásban üzemel) az O sorozat), de 1937 márciusában a Vasutak Népbiztossága (NKPS) leállította a dízelmozdonyok megrendelését, és ezeket az SO K sorozat kondenzációs gőzmozdonyaira cserélte . Ezért 1941-ig az angolnát mobil erőművekként építették [47] . 1941 -ben pedig , a Nagy Honvédő Háború kezdete kapcsán, a dízelmozdonyok gyártását a vége előtt leállították. 1945-1946 között az USA - ban gyártott D a és D b sorozatú dízelmozdonyok kerültek a Szovjetunió útjára . 1946 végén a Szovjetunió dízelmozdony-flottája 132 darab volt. 1947 márciusa óta újraindul a hazai dízelmozdonyok gyártása. 1955 végén már 25 dízelmozdony raktár szolgált ki 6457 km pályát, 1979 -ben a dízelmozdonyok hatótávolsága elérte a százezer kilométert. A jövőben a legintenzívebb irányok villamosításra kerültek, és a mozdonyok hatótávolsága némileg csökkenni kezdett.
A Szovjetunióban a TE1 (1000 LE (megjegyzés: a továbbiakban szelvényteljesítmény), 300 szekció), TE2 (2 × 1000 LE, 1056 szekció), TE3 (2 × 2000 LE) dízelmozdonyokat sorozatban gyártották . , 13 594 szekció, TEM2 (1200 LE, 3160 szekció), TEP10 (3000 LE, 335 szekció), 2TE10 , 2TE10V, 2TE10M, 3TE10M, 2TE10U (3000 LE-ből kettő vagy három, minden módosítást figyelembe véve), TEP6 - 9 gyártás folytatása21 szakasz (3000 LE, 1473 szekció), M62, 2M62U, 3M62U (2000 LE-ből egy, kettő vagy három, 2363 szekció), TEP70 és 2TE70 (4000 LE, 555 szekció - a gyártás folytatódik), 2TE116 (2 hp, 3040 szekció - a gyártás folytatódik). Ezen kívül tolató dízelmozdonyokat vásároltak a KGST országokban : Magyarországon VME1 (600 LE, 310 szekció); Csehszlovákiában ChME2 (750 LE, 522 szakasz), ChME3 ( 1350 LE, 7356 szakasz).
E sorozatok mellett kis számban készültek kísérleti és kísérleti dízelmozdonyok, keskeny nyomtávú dízelmozdonyok, valamint nagy mennyiségben ipari szállításra szánt, kis kapacitású dízelmozdonyok.
Az 1990-es évek eleje óta a gazdasági válság az új dízelmozdonyok vásárlásának meredek visszaeséséhez vezetett. 1996- ban a dízelmozdonypark mindössze két fővonali mozdonyral bővült, a tolató dízelmozdonyok beszerzése 2000 -ig leállt . 2000 után az Orosz Vasutak évente több tucat új dízelmozdonyt kezdett vásárolni [48] .
2018 - tól folytatódik a TEP70 BS modernizált személyszállító dízelmozdonyok gyártása a kolomnai gyárban. A Bryansk Engineering Plant sorozatban gyártja a TEM18 tolató dízelmozdonyokat és a 2TE25K M "Peresvet" fővonalat. A Ljudinovszkij dízelmozdonygyár a TEM7A , TEM9 , TEM14 , TGM4 , TGM8 sorozatú tolató dízelmozdonyokat is gyártja . 1998- ban a Ljudinovszkij dízelmozdonygyár a General Motors Electro-Motive Divíziójával közösen elkészítette a TERA1 dízelmozdony két prototípusát General Electric dízelmotorral.
Az autonóm vontatás sebességi világrekordját a TEP80 hazai kísérleti dízelmozdony állította fel próbautak során 1993 -ban , és 271 km/h [49] , Alekszandr Vasziljevics Mankevics sofőr . 2012 - ben a rekordot döntõ TEP80-0002 dízelmozdony a szentpétervári Bibliotechny Lane-ban (a Baltijszkij állomás közelében) az Orosz Vasutak Múzeumában volt . A lemezről emlékfelvétel készült a mozdony testére.
A Guinness Rekordok Könyvében szereplő dízelmozdony sebességrekordja 238 km/h . Ezt a sebességet 1987 -ben fejlesztette ki a brit 43-as sorozatú mozdony, amelyet az InterCity 125 mozdonyvontatású dízelvonat részeként használtak [50] [51] .
A dízelmozdonyokat továbbra is számos vállalat tervezi és gyártja, és szerte a világon üzemelnek. A dízel vontatás különösen a vasúti közlekedésben érvényesül az Egyesült Államokban , Ausztráliában és afrikai országokban. A dízelmozdonyokat Ázsia, Európa stb. számos országában is használják.
A volt Szovjetunió Oroszországon kívüli országaiból Kazahsztánban gyártanak dízelmozdonyokat . 2007- ben a General Electric bejelentette, hogy szerződést nyert 310 Evolution sorozatú dízelmozdony szállítására Kazahsztánba. Sőt, ha az első 10 mozdonyt teljes egészében az USA-ban gyártották le próbagépek formájában, akkor a többihez csak egyedi alkatrészeket (kb. 50%) gyártanak, ezek gyártása pedig a kazahsztáni Asztanában történik [52] .
2009. július 7-én megnyílt Asztanában a TE33A Evolution sorozatú dízelmozdony GE dízelmozdonyainak gyártására szolgáló üzem (a vállalkozás tervezési kapacitása évi 100 mozdony, a létszám több mint 1000 fő) alkatrészekből, ill. összeszerelő készletek Grove Cityben és Erie-ben (USA, Pennsylvania) [53] . 2006-ban a Kazakh Railways (Kazahsztán Temir Zholy, KTZ) 310 GE Evolution sorozatú mozdonyt rendelt. Az asztanai vállalkozás már több mint 200 TE33A egységet gyártott, amelyek 1:2 arányban váltják fel a 2TE10M dízelmozdonyokat.
2005 óta a GE Transportation projektet valósít meg a 2TE10 sorozatú kazah dízelmozdonyok korszerűsítésére (16 hengeres motor beszerelése elektronikus üzemanyag-befecskendezéssel és új hűtőrendszerrel). A mozdony élettartama 15 évvel meghosszabbodik. A modernizációt Kazahsztánban Aktyubinsk, Alma-Ata, Dzhambul, Uralsk mozdonyjavító telephelyei és egy shui dízelmozdony-javító üzem végzi [54] .
Az asztanai gyárban gyártott Evolution sorozatú mozdonyok 4562 lóerős, 12 hengeres dízelmotorral vannak felszerelve. s., elődjéhez képest 5%-kal csökkentik az üzemanyag-fogyasztást, és mintegy 40%-kal csökkentik a légkörbe történő káros kibocsátást.
A Világbank adatai szerint (2007-ben) a világ vasutak működő mozdonyparkjában körülbelül 86 000 dízelmozdony és 27 000 elektromos mozdony található.
A Rosstat adatai szerint 2012 -ben az orosz vasutak mozdonyparkjába 8482 dízelmozdony tartozott [55] .
Oroszországban a dízelmozdonyok a teljes vasúti hálózaton el vannak osztva, és a tolatási munkák körülbelül 98%-át, valamint a személy- és teherforgalom körülbelül 40%-át végzik.Orosz Vasutak flottájában a dízelmozdonyok összlétszáma nagyobb, mint az elektromos mozdonyok száma, de a legnagyobb terhelésű vonalak villamosítása miatt a dízelmozdonyok aránya a teherforgalomban Kevésbé. A közelmúltban az ipari szállításban a dízelmozdonyokat néha mozdonyok váltják fel, például a Mercedes-Benz Unimog , amelyeket mind Németországban (évente körülbelül 100 új Unimog-mozdonyt gyártanak), mind Oroszországban tolatási munkákra használnak. Az ipari vállalkozásoknál a teherautók a kocsik mozgatásának eszközeként is megjelentek .
A Smelyansky Elektromechanikai Üzem nem javított dízelmozdonyokat, azonban a Szovjetunió összes vasutak igényeire lineáris elektromos gépek javítását végezte, együttműködve dízelmozdony-javító üzemekkel.
A Szovjetunió és a posztszovjet tér dízelmozdonyai [~ 1] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Utas |
| ||||||
Teher- és rakomány-utas |
| ||||||
Tolatás és ipari |
| ||||||
Keskeny nyomtáv |
| ||||||
mozdonyok |
| ||||||
A mozdonyok típusai | |
---|---|
A zárójelben lévő apró betűs rész az adott típusú mozdonyok konkrét fajtáit jelzi |