Dieselová lokomotiva je autonomní lokomotiva se spalovacím motorem , nejčastěji dieselovým , jehož energie je přenášena přes přenos výkonu ( elektrický , hydraulický, mechanický) na dvojkolí [1] .
Dieselová lokomotiva, která se objevila v SSSR v roce 1924 , se stala jak ekonomicky životaschopnou náhradou za zastaralé nízkoúčinné parní lokomotivy , tak doplňkem k elektrickým lokomotivám , které se objevily ve stejnou dobu , což si vyžádalo značné dodatečné náklady na elektrifikaci tratě a tím i náklady. -účinné na dálnicích s relativně velkou nákladní a osobní dopravou.
V průběhu minulého století bylo testováno a implementováno mnoho vylepšení v konstrukci dieselové lokomotivy : výkon motoru se zvýšil z několika set koňských sil na šest až dvanáct tisíc ( TEP80 , 4TE10S ) a výše, různé typy dieselových lokomotiv používají různé metody přenos energie motoru na hnací dvojkolí , výrazně se zvýšil komfort ovládání a údržby dieselové lokomotivy, snížily se emise do atmosféry. Dieselové lokomotivy se staví a používají po celém světě .
Dieselový motor dieselové lokomotivy přeměňuje chemickou energii spalování kapalného paliva nebo hořlavého plynu (u plynových lokomotiv) na mechanickou energii otáčení klikového hřídele , ze které se přenáší moment otáčení, převáděný trakčním převodem . k hnacím dvojkolím. Účelem převodovky je zajistit optimální chod vznětového motoru a maximální trakci při jakékoli rychlosti vlaku jakékoli hmotnosti. Diesel vyvine maximum točivého momentu v relativně vysokých otáčkách, maximální výkon v ještě vyšších. Lokomotiva potřebuje maximální trakci při rozjezdu, tedy od nulové rychlosti. V budoucnu, jak vlak zrychluje, může trakce výrazně klesat, to znamená, že lokomotiva musí mít hyperbolickou trakční charakteristiku. Parní lokomotiva a elektrická lokomotiva stejnosměrného proudu, zpočátku s takovou charakteristikou, se ukázaly jako jednoduché v provedení a provozu, a proto se okamžitě staly široce používanými. Pro zajištění koordinace charakteristik vznětového motoru jako motoru a lokomotivy jako trakčního stroje je nutná převodovka. Historie vzniku dieselové lokomotivy jako lokomotivy je ve skutečnosti historií vzniku převodovky, která koordinuje charakteristiky dieselového motoru jako primárního motoru a lokomotivy jako trakčního stroje [2] .
V případě použití elektrického převodu na dieselové lokomotivě se u dieselového motoru otáčí trakční generátor, který přeměňuje mechanickou energii rotace nafty na energii elektrickou. Elektrická energie je přenášena na trakční motory (TED) mechanicky spojené s dvojkolími. TED přeměňují elektřinu na mechanickou energii pohybu lokomotivy. V případě individuálního pohonu je každému TEM přiřazen jeden pár kol, u skupinového pohonu jeden TEM pohání několik dvojkolí. Při použití hydraulické převodovky pohání vznětový motor hydraulickou jednotku, s mechanickou převodovku [ 2] .
Mezi hlavní konstrukční prvky dieselové lokomotivy patří karoserie a rám, dieselový motor - jeden nebo více, rázová trakční zařízení (spřáhla), převodové prvky, podvozková (osádková) část a brzdové zařízení. Mezi pomocné jednotky patří systémy chlazení nafty a přívodu vzduchu, pískový systém, hasicí systém, elektrická zařízení a tak dále. V případě plyno-dieselového nebo plynového motoru má lokomotiva buď plynotvornou sekci nebo zařízení pro skladování zkapalněného nebo stlačeného zemního plynu se systémem přívodu motorového plynu (plyn-nafta nebo upravená nafta) [2] .
Dieselové lokomotivy se dělí do dvou zásadně odlišných tříd podle druhu provozu: hlavní (vlakové) a posunovací/průmyslové [3] [4] . První jsou určeny pro dlouhodobý pohyb v jednom směru s vysokou průměrnou rychlostí mezi stanicemi, druhé jsou určeny pro přerušovaný pohyb nízkou rychlostí v rámci stanic a průmyslových železničních tratí. V reálném vlakovém provozu mohou dieselové lokomotivy jedné třídy v některých případech nahradit dieselové lokomotivy jiné třídy, ale jakýkoli jejich dlouhodobý provoz pro jiné účely není praktikován. Výjimkou jsou obvykle úzkokolejky a normálněrozchodné železnice s lehkým provozem a/nebo malým lokomotivním parkem, kde se často používají stejné dieselové lokomotivy pro hlavní osobní, nákladní a posunovací provoz [5] [2] .
Hlavní dieselové lokomotivyHlavní dieselové lokomotivy se dělí podle druhu provozu na nákladní, osobní a osobní a nákladní. Mají svá konstrukční specifika spojená s výrobními možnostmi a zvláštnostmi provozu vlaků v různých zemích, provozovatelích a na silnicích s různými rozchody, rozměry, rychlostmi a hmotnostními normami [2] [6] .
Hlavní osobní dieselové lokomotivy jsou určeny k pohonu osobních vlaků vysokou rychlostí, zatímco nákladní lokomotivy jsou určeny k pohonu nákladních vlaků výrazně velké hmotnosti s vysokou tažnou silou. Hlavními provozními rozdíly mezi osobní dieselovou lokomotivou a nákladní lokomotivou stejného výkonu jsou nižší hmotnost spřáhla, zatížení od dvojkolí na kolejích, velikost tangenciální tažné síly, vyšší rychlost průběžného režimu a konstrukce. rychlost a technické rozdíly jsou převodový poměr trakčního pohonu (nižší hodnota pro osobní a vyšší pro nákladní), brzdy (elektropneumatické brzdy pro osobní a čistě pneumatické pro nákladní), zařízení spřáhla a jeho tahového ústrojí (u nákladních dieselových lokomotiv mají obvykle zesílenou konstrukci) [2] , osobní dieselové lokomotivy mohou mít napájecí systém pro osobní vlak, a při provozu jako součást osobních vlaků trvalé sestavy „tahu“ -push" typ - řídicí a řídicí systémy pro automobily (například otevírání a zavírání dveří nebo spojení řidiče s cestujícími ve vozech) [7] . U osobních a nákladních (univerzálních) dieselových lokomotiv má převodový poměr průměrnou hodnotu, což umožňuje jejich provoz s osobními i nákladními vlaky, i když ne s takovou účinností jako specializované dieselové lokomotivy. Konstrukce vznětového motoru, generátoru a trakčních motorů nebo hydraulické převodovky, trakčního pohonu, stejně jako průměr kol může být naprosto shodná [8] [6] .
Historicky je v evropském průmyslu dieselových lokomotiv (zejména v SSSR a Rusku) obvyklé vyrábět hlavní dieselové lokomotivy s uzavřenou vozovou skříní a dvěma kabinami pro řízení pohybu v jejich směru podél koncových částí lokomotivy, a posunovací/průmyslové lokomotivy s otevřenou skříní kapotového uspořádání a jednou kabinou pro řídící pohyb v obou směrech. Takové nepsané pravidlo umožňuje snadno vizuálně odlišit hlavní dieselovou lokomotivu od posunovací lokomotivy v evropských zemích a zemích bývalého SSSR. Výrobci v jiných zemích (především v USA) mohou vyrábět hlavní dieselové lokomotivy s otevřenou kapotáží a jednou kabinou na konci lokomotivy. Vizuálně taková dieselová lokomotiva vypadá jako posunovací, ale ve skutečnosti se jedná o hlavní lokomotivu a její kabina není určena k žádnému dlouhodobému řízení provozu v protisměru z kabiny [2] .
Například obecné technické požadavky ruských norem předepisují pro hlavní dieselové lokomotivy standardního rozchodu takové konstrukční prvky, jako jsou: skříň vozu, řídicí kabina na konci skříně pro pohyb ve vlastním směru, elektrický nebo méně často hydraulický převod, minimální poloměr oblouku 125 metrů, vysoké rychlosti pro dlouhý režim, minimálně 6 náprav a výkon motoru minimálně 2000 koní. S. do oddílu [8] [9] [10] . Současné ruské normy navrhují na základě osmi klasifikačních parametrů šest typů hlavních dieselových lokomotiv: čtyři typy nákladních a dva typy osobních [11] .
Typ | sekční výkon l. S. |
počet náprav |
zatížení nápravy v tunách |
tažná síla na závěsu tf |
Vlastnosti rychlost km/h |
průměr kola mm |
typ trakčního pohonu |
pracovní
prostor vlaku |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
jeden | 6000 | osm | 25.0 | 48 | 120 | 1250 | podpůrný rám | náklad |
2 | 4000 | 6 | 25.0 | třicet | 120 | 1250 | podpůrný rám | náklad |
3 | 3000 | 6 | 23.0 | 28 | 100 | 1050 | podpora-axiální | náklad |
čtyři | 2000 | 6 | 21.0 | 22 | 100 | 1050 | podpora-axiální | náklad |
5 | 6000 | osm | 22.5 | osmnáct | 160 | 1250 | podpůrný rám | cestující |
6 | 4000 | 6 | 22.5 | 17 | 160 | 1250 | podpůrný rám | cestující |
Současně je po dohodě mezi výrobcem a zákazníkem povoleno vytvářet (modernizovat) hlavní dieselové lokomotivy pro jejich zamýšlený účel a s parametry odlišnými od těch, které jsou uvedeny v tabulce. V jiných zemích mohou být dieselové lokomotivy vybaveny hydraulickou převodovkou s dieselovými motory o výkonu 3000-4000 hp. S.
Posunovací a průmyslové dieselové lokomotivyPosunovací a průmyslové dieselové lokomotivy mají zpravidla kapotovou karoserii a jednu řídící kabinu, navrženou tak, aby bylo možné ovládat lokomotivu při pohybu v obou směrech. V Rusku a dříve v SSSR se formálně má za to, že kabina je umístěna v zadní části těla a motor je vpředu, ale ve skutečnosti může být kabina umístěna jak na konci, tak uprostřed tělo. Zajímavostí je, že v USA bude u stejné kapotové lokomotivy přední část ta, ve které je kabina.
Hlavní provozní rozdíly mezi posunovací dieselovou lokomotivou a hlavní nákladní lokomotivou stejného výkonu jsou vyšší dlouhodobá trakce při nižší rychlosti. Jsou-li hodnoty tangenciální tažné síly stejné, může mít posunovací dieselová lokomotiva poloviční výkon než hlavní, přičemž rychlost, při které je této tažné síly dosaženo, je přibližně o stejnou dobu nižší pro posun. lokomotiva. Obecně platí, že posunovací dieselové lokomotivy mají nižší výkon motoru než lokomotivy na hlavní trati. Takzvané průmyslové dieselové lokomotivy jsou vlastně odlehčenou verzí posunovacích lokomotiv, mají méně výkonný motor, méně náprav a přísnější požadavky na minimální poloměr oblouku [2] .
Všeobecné technické požadavky ruských norem předepisují pro posunovací dieselové lokomotivy standardního rozchodu takové konstrukční prvky, jako jsou: kapotové uspořádání skříně, řídicí kabina na konci skříně pro pohyb ve vlastním směru, elektrický převod, minimální poloměr oblouků od 80 metrů, minimálně 6 náprav a výkon motoru minimálně 1000 l. S. Průmyslové dieselové lokomotivy jsou častěji vybaveny hydraulickým převodem, mohou mít relativně málo výkonné motory, méně než 6 náprav a poloměr oblouku 40-50 metrů a nižší nápravové zatížení. V normách nejsou doloženy rozdíly mezi posunovacími dieselovými lokomotivami a průmyslovými lokomotivami a oba subtypy dieselových lokomotiv se mohou za předpokladu dostatečných rozměrů a vhodného výkonu motoru vzájemně úspěšně nahradit [12] .
Současné ruské normy navrhují na základě 7 klasifikačních parametrů 6 typů posunovacích/průmyslových dieselových lokomotiv standardního rozchodu: z nich pouze typy 1 a 2 mohou skutečně pracovat s nákladními vlaky plné délky a hmotnosti a typy 3-6 jsou určené pro exportní práce relativně lehkých vlaků [13] .
Typ | provozní hmotnost tun |
sekční výkon l. S. |
počet náprav |
zatížení nápravy v tunách |
Vlastnosti rychlost km/h |
min. poloměr m |
velikost |
---|---|---|---|---|---|---|---|
jeden | 180-200 | 2000-3000 | osm | 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 | čtyři | 22,5-25,0 | 40/80 | 40 | 0-VM |
čtyři | 68-80 | 750-850 | čtyři | 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 | třicet | padesáti | 03-VM |
Současně je po dohodě mezi výrobcem a zákazníkem povoleno vytvářet (modernizovat) hlavní dieselové lokomotivy pro jejich zamýšlený účel a s parametry odlišnými od těch, které jsou uvedeny v tabulce.
Ruské a sovětské posunovací dieselové lokomotivy mají zpravidla 8-polohový ovladač strojvedoucího, vzhledem k osvědčené provozní praxi neúčelnosti použití 16- a 15-polohových ovladačů z hlavních dieselových lokomotiv (např. KV-16 od TE3 po TEM2).
Podle počtu úseků se dieselové lokomotivy dělí na jedno-, dvou- a vícečlánkové (obvykle tři, méně často čtyři, pět a šest oddílů). Většina osobních a téměř všechny posunovací dieselové lokomotivy jsou jednodílné nebo zřídka dvoudílné, zatímco nákladní lokomotivy mají převážně dva nebo tři díly, méně často jeden nebo čtyři nebo více. Většina hlavních řadových jednočlánkových dieselových lokomotiv s vozovou skříní má dvě jednosměrné řídicí kabiny na obou koncích lokomotivy, což jim umožňuje měnit směr pohybu přesunem posádky lokomotivy do jiné kabiny, zatímco většina jednočlánkových dieselových lokomotivy s kapotovou skříní jsou jednokabinové. U posunovacích jednokabinových jednočlánkových dieselových lokomotiv jsou kabiny oboustranné s ovládacími panely a okny na obou stranách lokomotivy, zatímco u řadových dieselových lokomotiv s kapotovou a zejména vagonovou skříní jsou kabiny často prováděny jednostranně, což obvykle vyžaduje otáčení lokomotivy v koncových stanicích během jednoho provozu . Dvoučlánkové hlavní dieselové lokomotivy se obvykle skládají ze dvou stejných sekcí, z nichž každá má na krajní straně jednu řídicí kabinu a průsečíkový přechod ze strany spárování s druhou sekcí [2] . Pro posunovací dieselové lokomotivy lze někdy jako druhý oddíl použít posilovací oddíl , který nemá vlastní řídicí kabinu a v některých případech ani dieselový motor a slouží pouze ke zvýšení adhezní hmotnosti [14] . Vícečlánkové dieselové lokomotivy kromě dvou sekcí s kabinami mají mezisekce, které buď nemají řídicí kabiny, nebo mají kabinu zjednodušenou pro posunovací pohyby, která není určena k dlouhodobému řízení z ní při jízdě po hlavní trati. Nejčastěji mají tyto sekce také dieselový motor a slouží jako posilovací sekce, ale v některých případech mohou být použity jako plynogenerační sekce nebo tendrové sekce s nádrží pro skladování stlačeného nebo zkapalněného plynu z plynových lokomotiv, v takovém případě sekce obvykle nemají motory [2] .
Jednočlánková jednokabinová čtyřnápravová osobní dieselová lokomotiva GE P42DC v USA
Jednočlánková dvoukabinová šestinápravová nákladní dieselová lokomotiva TE33A v Kazachstánu
Dvoučlánková hlavní dieselová lokomotiva se čtyřnápravovými sekcemi a hydraulickým převodem TG102 v Rusku
Tříčlánková nákladní dieselová lokomotiva 2TE116G s hlavní šestinápravovou trakční částí a střední tendrovou čtyřnápravovou částí v Rusku
Pětidílná dieselová nákladní lokomotiva EMD F7 v USA se dvěma hlavními a třemi pomocnými čtyřnápravovými sekcemi
Podle typu převodu se dieselové lokomotivy rozlišují s elektrickým, hydraulickým a mechanickým převodem. Dieselové lokomotivy s elektrickým převodem se dělí na dieselové lokomotivy se stejnosměrným, střídavým a střídavým převodem; a dieselové lokomotivy s hydraulickým převodem - pro dieselové lokomotivy s hydrodynamickým a hydromechanickým převodem [2] .
Podle konstrukce podvozku se lokomotivy dělí na podvozkové a bezpodvozkové. U podvozkových dieselových lokomotiv jsou dvojkolí uložena ve speciálních podvozcích , které se mohou otáčet vůči skříni, zatímco u bezpodvozkových lokomotiv jsou dvojkolí pevně spojena s rámem skříně. Téměř všechny moderní hlavní a většina posunovacích dieselových lokomotiv jsou podvozkové, zatímco některé dvounápravové a třínápravové posunovací a průmyslové dieselové lokomotivy s malým výkonem jsou bez podvozku. U podvozkových dieselových lokomotiv spočívá každá sekce obvykle na dvou nebo méně často třech podvozcích, které mohou být dvou, tří nebo čtyř nápravové. U moderních dieselových lokomotiv vedou zpravidla všechny nápravy, existují však i dieselové lokomotivy, u kterých některé nápravy nemají motory a běží nebo podpírají. Existují také dieselové lokomotivy s individuálním pohonem, u kterých je každý pár kol poháněn vlastním motorem přes vlastní převodovku (hlavně dieselové lokomotivy s elektrickým převodem), a se skupinovým pohonem, kdy elektrárna pohání současně několik párů kol ( obvykle pro dieselové lokomotivy s mechanickým a hydraulickým převodem) [2] .
Při označování řady dieselových lokomotiv v SSSR a Rusku se často používala následující zkratka [6] [2] :
Číslo vpředu udává počet sekcí (například 2TE116 - dieselová lokomotiva o dvou sekcích; 4TE10S - o čtyřech sekcích). Absence čísla vpředu nejčastěji ukazuje na dieselovou lokomotivu z jednoho úseku. Tento systém označení byl částečně zachován v Rusku, ale v jiných zemích, které byly součástí SSSR, byl změněn. Důvodem je překlad označení do národních jazyků.
U hlavních dieselových lokomotiv navržených a vyrobených v SSSR lze výrobce určit také podle sériového čísla:
V jiných zemích jsou označení řad dieselových lokomotiv nastavena různými způsoby: železnicemi jako v EHS, výrobci jako v USA.
Železniční vůz řady 854 se dvěma přívěsnými vozy
Příměstský osobní dieselový vlak typu DR1A , ve kterém má hlavní motorový vůz oddíl pro cestující.
Mezilehlý kloubový diesel-generátorový modul dieselového vlaku Stadler Flirt s otevřenými dveřmi motorového prostoru. Trakční motory jsou přitom umístěny v sousedních osobních vozech.
Požární dieselový vlak založený na nákladním dieselovém vlaku CargoSprinter . Vznětové motory jsou umístěny pod rámy vozu
Hlavní motorový vůz 43002 vysokorychlostního dieselového vlaku Intercity 125 bez sedadel pro cestující, který lze klasifikovat jako dieselovou lokomotivu
Hlavní motorový vůz vysokorychlostního dieselového vlaku Talgo BT, klasifikovaný jako dieselová lokomotiva řady 355, ale neodpojený od osobního
Dieselový vlak broušení kolejnic RShP48K . Prostřední vůz je motorový vůz s dieselovým motorem vyrobený podle typu dieselové lokomotivy, zbytek jsou služební vozy s místy pro personál
Dieselové vlaky DDB1 dieselové trakce typu „pull-push“. Uprostřed - vlaky ze strany dieselových lokomotivních článků 2M62U , podél okrajů - ze strany hlavových vozů
Hlavní elektrická lokomotiva ALP-45DP s kombinovanou výzbrojí v jednom úseku
Průmyslová elektrická lokomotiva OPE1-393 s dieselovými a elektrickými lokomotivními sekcemi
Posunovací elektrická lokomotiva Tem 346
Lokomotiva s plynovou turbínou Union Pacific s hlavní částí dieselové lokomotivy a částí pomocné plynové turbíny
Motorová lokomotiva DMM-2147
Podzemní dieselové lokomotivy Schöma
Motorová lokomotiva MMT-2 založená na traktoru XTA-220 (lokomobila)
Hlavním úskalím při vytváření dieselové lokomotivy byla její neprovozuschopnost při přímém spojení dieselové hřídele s dvojkolími z důvodu nesouladu mezi rychlostní charakteristikou dieselového motoru a trakční charakteristikou lokomotivy. Závislost tažné síly na rychlosti pohybu je hlavní charakteristikou dieselové lokomotivy a nazývá se tažná charakteristika . Pro případ maximálního využití výkonu lokomotivy je grafem takové charakteristiky hyperbola , v jejímž každém bodě je součin tažné síly a rychlosti lokomotivy roven jejímu maximálnímu výkonu. Historie vzniku dieselové lokomotivy jako provozuschopné lokomotivy je ve skutečnosti historií vzniku převodovky, která zajišťuje správnou koordinaci dieselového motoru a lokomotivy a činí systém „lokomotiva s dieselem“ funkční.
Moderní dieselové lokomotivy používají elektrické, hydraulické (hydrodynamické) / hydromechanické a mechanické převody. Před zavedením převodovky byly činěny pokusy o vytvoření speciálních dieselových motorů ( Vasilij Grinevetsky ), využití doplňkových zdrojů energie v podobě dodávky stlačeného vzduchu do dieselových válců (dieselové lokomotivy R. Diesel a A. Klose ), budování tepelné páry lokomotivy ( TP1 , č. 8000 , č. 8001 ), pro tytéž cíle se používala pára. Všechny tyto pokusy se ukázaly jako neúspěšné a v historické perspektivě nesmyslné, protože místo přizpůsobení lokomotivy jako systému pro práci se zcela úspěšným motorem znefunkčnily motor samotný.
Mechanická převodovkaMechanický převod obsahuje třecí spojku, převodovku se zpátečkou; stejně jako kardanové hřídele s axiálními převodovkami nebo nárazová hřídel s převodem táhlem. MP má při přenosu malého výkonu poměrně vysokou účinnost a nízkou hmotnost, nicméně při řazení nevyhnutelně dochází k cukání. V praxi se používá na nízkovýkonových lokomotivách ( motorové lokomotivy ), motorových vozech a motorových vozech . Jediná hlavní dieselová lokomotiva na světě s dieselovým výkonem 1200 koní. s., která takovou převodovku měla, byl Lomonosov E mx 3 , původně Yum005. Její provoz na Ašchabadské silnici ukázal na technickou nedůslednost mechanické převodovky u hlavní dieselové lokomotivy takového výkonu - i přes speciálně přijatá opatření selhaly převodové prvky, zejména kuželová kola, kvůli cukání při řazení. A na silnicích se složitým profilem došlo k přerušení vlaku. Situace se nezměnila ani po snížení výkonu nafty na 1050 koní. S. Proto se E mx ukázala jako první a poslední hlavní dieselová lokomotiva tohoto typu.
Elektrický přenosU elektrického převodu otáčí dieselový hřídel trakční generátor , který napájí trakční motory (TED). Otáčení hřídele TED je zase přenášeno na dvojkolí - s individuálním pohonem - přes nápravovou převodovku. Reduktor je propojená ozubená kola umístěná na hřídeli TED a ose dvojkolí. Stejnosměrný přenos výkonu má hyperbolickou trakční charakteristiku, při které zvýšení jízdního odporu způsobí zvýšení tažné síly a snížení vyvolá zrychlení lokomotivy, je snadno ovladatelné a regulovatelné. Přenos výkonu umožňuje ovládat několik dieselových lokomotiv na systému mnoha jednotek z jedné kabiny. Jeho nevýhodou je velká hmotnost a relativně vysoké náklady na potřebné vybavení. Přenos výkonu zajišťuje elektrodynamické (reostatické) brzdění, při kterém TED fungují jako generátory zatížené brzdovými reostaty; v důsledku odporu vůči otáčení hřídelí TED se provádí brzdění. Elektrodynamické brzdění snižuje opotřebení brzdových destiček.
Zpočátku se u dieselových lokomotiv kvůli jednoduchosti zařízení a mimořádně zdařilým charakteristikám používal stejnosměrný přenos výkonu. První dieselové lokomotivy na světě Eel2 a Shchel1 se tak ukázaly jako koncepčně vhodné pro vlakový provoz právě kvůli stejnosměrnému přenosu výkonu s regulací podle schématu Varda Leonardo. Vzhledem k velké hmotnosti jednotek a přítomnosti mechanicky opotřebovaných elektricky zatížených konstrukčních prvků - kolektorů, které vyžadují pečlivou údržbu a omezují provozní proud armatur - však později (v SSSR od konce 60. let), s nárůstem přenášeného výkonu se začaly postupně zavádět jednotky na střídavý proud. Jejich zavedení bylo usnadněno vzhledem kompaktních, levných a velmi spolehlivých křemíkových usměrňovačů .
Přenos výkonu AC-DC (EPPT) byl patentován 26. března 1956 v Sovětském svazu I. B. Bashukem, docentem katedry lokomotiv a lokomotivního hospodářství na MIIT [23] . Od první poloviny 60. let. 20. století Řada předních podniků vyrábějících dieselové lokomotivy v mnoha zemích světa zahájila sériovou výrobu dieselových lokomotiv s převodovkou AC-DC. V SSSR tuto práci prováděl Lugansk Diesel Locomotive Plant a v roce 1963 byla vyrobena dieselová lokomotiva TE109 (foto v názvu podnadpisu) s P-PT vyvinutým NIIETM a elektrickým zařízením vyrobeným Charkov Electrotyazhmash . rostlina. Usměrňovač vyrobil elektrotechnický závod v Tallinnu. Na jejím základě byla později navržena kapotová dieselová lokomotiva TE114 .
Dieselová lokomotiva TE109 je vybavena synchronním trakčním generátorem GS501, usměrňovačem UVKT-2 a TED107A. Synchronní generátor je 12pólový stroj se dvěma třífázovými vinutími na statoru, posunutými vůči sobě o 30 elektrických stupňů. Budicí proud je na póly přiváděn pomocí dvou kroužků a šesti kartáčů, provozní proud je odebírán ze šesti pevných statorových pneumatik. Lokomotivy ТЭ109 a ТЭ114 byly určeny pro export a vyráběly se v různých provedeních a s různými rozchody.
V zahraničí byla první francouzská dieselová lokomotiva ( firma Alstom ) řady 67000 o výkonu 2400 hp vybavena EPPT. S. (1963-1964), dříve vyráběný se stejnosměrným přenosem. Během 70. let 20. století Alstom postavil prototypy dieselových lokomotiv EPPT řady 67300 o výkonu 2400 a 2800 k. S. a CC70000 s kapacitou 4800 litrů. S. se dvěma dieselovými motory, birotačním synchronním generátorem a jednomotorovými podvozky. V roce 1967 dieselová lokomotiva SS72000 o objemu 3600 litrů. S. byl společností přijat do sériové výroby.
V USA dieselové lokomotivy s převodovkou P-PT o výkonu přes 3000 hp. S. vyrábí od roku 1964 GM , GE , ALCo . V Anglii vyvinula společnost Brush Traction projekt převodovky P-PT o výkonu 4000 koní. S. pro sériovou dieselovou lokomotivu "Kestrel".
První dvoučlánková nákladní dieselová lokomotiva zvýšeného výkonu 2TE116 byla postavena v roce 1971. V roce 1973 zahájila Dieselová lokomotivka Kolomna stavbu osobní dieselové lokomotivy TEP70 o výkonu 4000 koní. S. V budoucnu byl princip uspořádání této převodovky přijat na všech sériových hlavních dieselových lokomotivách SSSR a Ruska: nákladní - 2TE121 , 2TE136 ; cestující - TEP75 , záznam TEP80 a posun TEM7 a TEM7A .
Akademik M.P. Kostenko prokázal možnost získat jakýkoli typ charakteristiky asynchronního motoru při regulaci frekvence a napájecího napětí v požadovaném obrazci [24] .
První dieselovou lokomotivu se střídavým asynchronním TEM na světě postavila Brush Traction a první tuzemskou zkušeností s použitím asynchronního TEM byla experimentální lokomotiva VME1A [25] . Charakteristickým rysem použití asynchronních TEM je potřeba řídit frekvenci napětí, které je napájí, aby se získaly požadované charakteristiky. V roce 1975 byla v SSSR na bázi dieselové lokomotivy TE109 postavena experimentální dieselová lokomotiva TE120 se střídavou elektrickou převodovkou, kde byl použit trakční generátor a AC TED. Domácí posunovací dieselová lokomotiva TEM21 je vybavena střídavým elektrickým převodem .
Použití generátorů střídavého proudu a TED umožňuje zvýšit vysílací výkon, snížit hmotnost, výrazně zvýšit provozní spolehlivost a zjednodušit údržbu. Použití asynchronních trakčních motorů, které se stalo možným po nástupu polovodičových tyristorů , výrazně snižuje možnost zablokování lokomotivy , což umožňuje snížit hmotnost lokomotivy při zachování jejích trakčních vlastností. Díky odlehčení motorů integrovaných do podvozků se zvyšuje plynulost chodu lokomotivy a snižuje se její dopad na trať. I v případě použití mezibloků - usměrňovače a měniče - je použití synchronního generátoru s asynchronními TED ekonomicky i technicky opodstatněné. Stejnosměrné převodovky, které se vyznačují poměrně jednoduchou konstrukcí, se nadále používají na dieselových lokomotivách do výkonu 2000 koní. S.
Hydraulická převodovkaHydraulická (hydrodynamická) převodovka zahrnuje hydraulickou převodovku a mechanický převod na dvojkolí (viz výše). V hydraulické převodovce se točivý moment převádí pomocí kapalinových spojek a měničů točivého momentu . Obecně je hydraulická převodovka kombinací několika měničů točivého momentu a/nebo kapalinových spojek, zpětné převodovky a jednoho nebo více ozubených kol. Kapalinová spojka se skládá z čerpadla čerpadla, které otáčí motor, a kola turbíny, ze kterého je odváděn výkon. Kola čerpadla a turbíny jsou umístěny v minimální vzdálenosti od sebe v hermetické toroidní dutině naplněné kapalinou (olejem), která přenáší rotační energii kola čerpadla na kolo turbíny. Na rozdíl od hydraulické spojky má měnič momentu mezilehlé - reaktorové kolo, které mění směr a sílu proudění oleje na turbínovém kole. Nastavení přenášeného krouticího momentu v kapalinové spojce se provádí změnou množství a tlaku pracovní tekutiny (oleje) na lopatky čerpadla a turbínových kol, přičemž měniče momentu se spínají vyprázdněním vypnutého a plněním. ten, který se zapíná olejem. Pro zvýšení účinnosti převodovky se používají samosvorné jednosměrné spojky, spojkové pakety, v určitých režimech uzavírací prvky převodovky.
Dieselový motor (vlevo) a hydraulická převodovka (vpravo) lokomotivy třídy 35
Vozík s hydraulickým převodem
Německá posunovací dieselová lokomotiva s hydraulickým převodem v polosmontované podobě
Hydraulický převod je lehčí než elektrický, nevyžaduje spotřebu neželezných kovů a provoz je méně nebezpečný. Hydraulická převodovka je však přesná jednotka, která vyžaduje vysokou kvalifikaci a technickou kulturu obsluhujícího personálu a také vysoce kvalitní oleje; pro nedodržení těchto „podmínek“ a neprovedení nebyl provoz dieselových lokomotiv TG v SSSR úspěšný. V SSSR a v Rusku se hydraulický převod používá především na posunovacích dieselových lokomotivách (THM), jakož i na hlavních dieselových lokomotivách malých sérií ( TG102 - nejpočetnější normální rozchod; TG16 , TG22 - úzkorozchodná pro Sachalinskou železnici) .
Naprostá většina dieselových lokomotiv s hydraulickými převodovkami je vyrobena v Německu a většinu samotných hydraulických převodovek vyrábí Voith . Dosud nejvýkonnější sériově vyráběnou dieselovou lokomotivou s hydraulickým převodem je německá Voith Maxima 40CC o výkonu 3600 kW (5000 k ).
Byly také učiněny pokusy o vytvoření dieselové lokomotivy se vzduchovým (Cyclone) a plynovým převodem (Shelest), ale nebyly úspěšné. .
Hladkost dieselové lokomotivy a její vliv na kolejnice je dána konstrukcí podvozku: podvozky s dvojkolími, nápravovými skříněmi a pružinovým zavěšením, nesoucí hlavní rám a skříň lokomotivy, na které je umístěno veškeré ostatní vybavení lokomotivy. je umístěn. Podvozky mohou být dvou-, tří- nebo čtyřnápravové, to znamená se dvěma, třemi nebo čtyřmi dvojkolími. Sady kol mohou být jak jízdní, tak jízdní. Na moderních hlavních dieselových lokomotivách jezdí zpravidla všechna dvojkolí. Hmota lokomotivy, přenášená na kolejnice přes hnací dvojkolí, se nazývá adhezní hmotnost . Označení schématu dvojkolí lokomotivy se obvykle nazývá její axiální charakteristika a poměr adhezní hmotnosti k celkové je koeficient využití adhezní hmotnosti.
U individuálního pohonu jsou trakční motory namontovány na podvozky dvojkolí a tam upevněny dvěma možnými způsoby: zavěšením na nosném rámu , kdy je motor upevněn pouze na rámu podvozku, a axiálním uložením , kdy část hmotnosti motoru dopadá na náprava dvojkolí. První způsob zavěšení byl použit na domácích osobních dieselových lokomotivách TEP60 a TEP70 a druhý - na nákladních TE3, TE10, 2TE116, M62.
Rámy podvozků jsou uloženy na nápravách dvojkolí prostřednictvím nápravových skříní. Moderní nápravová skříň obsahuje valivá ložiska a ve svém provedení může být buď čelisťová , kdy je volně zasunuta do speciálního výřezu v rámu podvozku, nebo bezčelisťová , kdy spojení mezi podvozkem a nápravovou skříní zajišťují speciální vodítka s panty. . Příklady prvního typu nápravových skříní jsou nápravové skříně domácích dieselových lokomotiv TE3, M62 a TEM2, druhé - TEP60, TEP70, 2TE116. Výhodou bezčelisťových nápravových skříní je absence kluzného tření ve vedení, což usnadňuje volný pohyb nápravových skříní vůči podvozku, snižuje kývání dvojkolí, zvyšuje životnost sestavy nápravové skříně a snižuje frekvenci jeho údržbu. Podvozky mohou mít i jedno-, dvou- nebo třístupňové pružinové nebo pružinové odpružení, čím více kroků v odpružení podvozku, tím hladší jízda lokomotivy a měkčí dopad na trať.
Podvozek dieselové lokomotivy TE2 , čelisťové skříně
Podvozek dieselové lokomotivy TEP10 , čelisťové skříně
Podvozek dieselové lokomotivy TEP60 , skříně pohonu, balancery
Tím je zajištěn normální provoz dieselového motoru (DD), převodovky, podvozku a celé dieselové lokomotivy jako celku. Zahrnuje: palivový systém, olejový systém a chladicí systém DD; chladicí systém a pomocná převodová zařízení, vzduchový systém dieselové lokomotivy, pískový systém posádky, hasicí systém atd. [26]
Palivový systém dieselového motoru Poskytuje napájení DD kapalným palivem. Skládá se z palivových nádrží, nízkotlakých palivových čerpadel, ohřívačů paliva, filtrů, separátorů. [27] Olejový systém dieselového motoru Zajišťuje udržování tlaku oleje v ložiskách klikového hřídele a dalších třecích jednotkách motoru a také chlazení částí motoru olejem. [28] Systém chlazení dieselového motoru Poskytuje chladicí DD kapalinu. Skládá se z oběhového vodního čerpadla, radiátorů, ventilátoru. Radiátory, ventilátory a vzduchovody jsou umístěny v tzv. „chladírně lokomotivy“ (v lednici). Patří sem také subsystém chlazení oleje DD a systém chlazení plnicího vzduchu. [29] [30] Chladicí systém a pomocná převodová zařízení Zajišťuje provozuschopnost převodovky včetně jejího chlazení. Jedná se o rozmanitý komplex zařízení, jejichž složení závisí jak na základním typu převodu (elektrický nebo hydraulický), tak na konstrukčních specifikách konkrétní převodovky konkrétní dieselové lokomotivy. Vzduchový systém Zajišťuje činnost samočinných brzd lokomotivy a celého vlaku a také obsluhu některých pomocných zařízení dieselové lokomotivy. Skládá se z hlavního vzduchového kompresoru, hlavního a náhradního vzduchového zásobníku, pneumatického vedení. Crew Sand System Podporuje procesy rozjezdu a brzdění lokomotivy s těžkými vlaky. Nedílná součást konstrukce lokomotivy. [31]Dieselový motor je chlazen vodou, u dieselových lokomotiv, které byly sériově vyráběny od 70. let 20. století s utěsněným systémem schopným provozu pod určitým přetlakem. Olej byl původně chlazen podobným způsobem, ale vzduchové chlazení oleje je mnohem méně účinné a nákladné z hlediska použití mědi. Dieselové lokomotivy proto v budoucnu začaly používat kompaktnější výměníky voda-olej , ve kterých je olej chlazen vodou, rovněž chlazenou ve vzduchovém chladiči. Plnicí vzduch vstupující do nafty je také potřeba chladit, proto se často používá dvouokruhový systém chlazení nafty - v prvním okruhu voda ochlazuje díly nafty a ve druhém - plnicí vzduch a horký olej. Hlubší chlazení druhého okruhu umožňuje zvýšit spolehlivost a účinnost dieselové lokomotivy.
Dieselové lokomotivy byly vyráběny jako součást jednoho, dvou, méně často - tří, čtyř, pěti nebo šesti oddílů. Výkon jedné sekce lokomotivy může být až 6600 litrů. S. (Americký EMD DDA40X ), ale většina sériových lokomotiv zpravidla nepřesahuje 4000 hp. S. ( TEP70 a 2TE121 ).
Pro zvýšení tažné síly při jízdě těžkých vlaků se používá několik lokomotiv nebo lokomotivních oddílů, kombinovaných podle systému mnoha jednotek ( SMET ). U takového systému jsou všechny sekce ovládány řidičem z jednoho stanoviště. Zpravidla mohou spolupracovat pouze úseky stejné řady, nicméně v některých zemích existují normy pro takové spojení, podporované mnoha řadami dieselových lokomotiv. Takový standard existuje zejména v severoamerických zemích (viz MU (anglicky) ). V USA se také používá bezdrátové komunikační rozhraní mezi dvěma dieselovými lokomotivami řídícími jeden vlak. To se provádí, když je druhá dieselová lokomotiva uprostřed vlaku, což vlaku usnadňuje překonávání náročných úseků silnice se strmým profilem. V Rusku byl v letech 1999-2002 testován také systém Radio-SMET, který však dosud nebyl široce implementován.
První „lokomotiva“, která používala plynový spalovací motor, byla postavena Gottliebem Daimlerem . Jednalo se o dvounápravový úzkorozchodný motorový vůz s dvouválcovým plynovým spalovacím motorem o výkonu až 10 koní. S. [32] . První známá demonstrace se konala 27. září 1887 ve Stuttgartu na folklorním festivalu. Ve skutečnosti to byla atrakce, některé následné úpravy této lokomotivy byly použity jako tramvaj . Na konečných zastávkách byla vybavena stanoviště pro plnění palivových lahví osvětlovacím plynem.
Do jisté míry za první dieselovou lokomotivu uvedenou do provozu lze považovat vůz, který se objevil v roce 1892 v Drážďanech. Bylo nazváno termínem, který lze do ruštiny přeložit jako „auto na plynové potrubí“. Nejednalo se o hlavní lokomotivu (výkon 10 hp) a byla určena pro městskou dráhu [33] .
V roce 1896 byla postavena první lokomotiva na kapalné palivo, byla vybavena olejovým motorem vynalezeným Herbertem Stuartem [34] . Ropný motor (také známý jako zkapalněný nebo polodieselový motor) byl předchůdcem naftového motoru.
V roce 1905 byl v USA zahájen provoz motorového vozu UP M-1 , samohybného vozu s benzínovým motorem [33] .
První experimentální dieselovou lokomotivu „Thermo“ typu 2-2 o -2 pro provoz na hlavních tratích vyvinul pod vedením Rudolfa Diesela Adolf Klose v roce 1909 a do září 1912 ji postavil závod Borsig, dceřiná společnost Sulzera . Používal hlavní vznětový motor o objemu 750 litrů. S. a dalších 250 koní. s., první - 4válec - uváděl osádku do pohybu pomocí ojového převodu, druhý, který pracoval autonomně, sloužil k přívodu stlačeného vzduchu v okamžiku rozjezdu v režimu klasické parní lokomotivy. Stejný motor pracoval s malými pohyby vozu při manévrech. Původní v konstrukci 100tunové lokomotivy bylo, že při vysokých rychlostech druhý dieselový motor zajišťoval přetlakování prvního. Přímý mechanický převod však tuto lokomotivu zásadně neuspěl v provozu; vzhledem k problémům, které vznikly při testování, stejně jako vypuknutí 1. světové války a úmrtí R. Diesela, nebyla jeho dostavba dokončena [32] .
Ve Spojených státech společnost General Electric v letech 1907-1909 organizovala výrobu nízkokapacitních benzinových lokomotiv . V roce 1910 se inženýr společnosti Dr. Herman Lemp (jeho přenosový systém byl později použit na TE1 , TE2 a TE3 ) sešel s Rudolfem Dieselem, aby prodiskutovali vyhlídky na použití jeho tepelného motoru na lokomotivách. Od roku 1911 organizovali američtí odborníci cesty do Velké Británie a Německa , aby studovali zkušenosti s používáním dieselových motorů v lehkých dopravních prostředcích, zejména v letectví. Paralelně s tím byla vylepšena konstrukce lokomotiv. V roce 1913 byl pro linku Dan Patch , spojující Northfield a Minneapolis , postaven v Minnesotě motor o výkonu 350 hp s hmotností 57 tun. Byla vybavena dvěma benzínovými motory a čtyřmi elektromotory na podvozcích a její celkové uspořádání mělo mnoho společného s uspořádáním moderních jednočlánkových dieselových lokomotiv [35] .
Celkem GE postavila více než 80 benzínových lokomotiv od roku 1909 do roku 1917. V roce 1917 General Electric postavil svůj první dieselový motor a pro výzkumné účely vytvořil prototyp dieselové lokomotivy s motorizovaným předním podvozkem. V roce 1918 byly postaveny další tři takové lokomotivy. Jeden z nich byl prodán malé městské železnici v Brooklynu , ale byl jí považován za nevyhovující a v roce 1919 byl vrácen do továrny. Druhá lokomotiva byla prodána do Baltimoru , ale po krátké době práce byla dána do rezervy až do roku 1926, poté byla prodána zpět do továrny k přepracování. Třetí lokomotiva byla přestavěna na pancéřovou gumu a prodána americké armádě, o jejím použití nejsou žádné informace. A v roce 1919 společnost General Electric zcela zastavila výrobu spalovacích motorů včetně dieselových [35] .
V roce 1914 byl v továrně Rastatt navržen motorový vůz DET 1, který jako první používal elektrický převod . DET1 používal elektrické zařízení od švýcarské společnosti Brown, Boveri & Cie a dieselový motor byl vyroben v závodě Sulzer . Během první světové války nebyly kvůli nedostatku benzínu využívány. V roce 1922 je koupila švýcarská železniční společnost Régional du Val-de-Travers a DET1 provozovala příměstskou osobní dopravu, dokud nebyly železnice ve vlastnictví společnosti v roce 1944 elektrifikovány.
Na počátku 1. světové války se o obdobné řešení pokusila francouzská firma Krosh na své úzkorozchodné lokomotivě, ale tato válka realizaci tohoto projektu neumožnila [33] .
Až do 30. let minulého století však bylo příliš brzy mluvit o vytvoření dieselové lokomotivy jako technicky proveditelného vozidla. Postavené lokomotivy neměly systém řízení přenosu výkonu, to znamená, že hlídač musel současně ručně upravovat otáčky nafty a napětí generátoru v podmínkách neustále se měnících rychlostí a zatížení. Teprve v roce 1916 vytvořil Lemp řídicí systém vhodný pro lokomotivní trakci, testován na dvounápravové lokomotivě postavené ve stejném roce [35] .
GE zastavila experimenty ve stavbě dieselových lokomotiv až do roku 1936, kdy byl učiněn pokus o stavbu první hlavní dieselové lokomotivy, která rovněž nepřinesla komerční úspěch – v důsledku toho všechny pokusy o sériovou výrobu velkých strojů zastavily GE téměř až do konce r. padesátá léta. Od roku 1938 GE sériově vyrábí 20tunové posunovací dieselové lokomotivy „Boxcab“ s dieselovým motorem Cummins o výkonu 150 koní [35] .
V roce 1921 GE uzavřela smlouvu s Ingersoll-Rand na stavbu americké ropné elektrické lokomotivy. Mechanickou část provedla jedna z předních amerických firem vyrábějících lokomotivy, AlCo. Společným úsilím byla vyvinuta motorová lokomotiva s přenosem výkonu "Boxcab" ("vyhřívaná skříň") o objemu 300 litrů. S. a váží 60 tun. V prosinci 1923 provedla AGEIR, jak se motorová lokomotiva oficiálně jmenovala, zkušební jízdu a v červnu 1924 byla představena veřejnosti – ovšem pouze jako funkční model určený k demonstraci možností dieselové trakce. To bylo příliš poddimenzované zvládnout normální váhy vlaky [35] .
Společnost Electro-Motive Engineering Company, založená ve Spojených státech v roce 1922, postavila a v letech 1923 a 1924 prodala dva benzinové motorové vozy železnici Chicago Great Western a Northern Pacific. V následujícím roce 1925 se společnost přejmenovala na Electro-Motive Company (EMC) a zahájila plnohodnotnou výrobu, vyrábějící 27 motorových vozů. V roce 1930 GM, když vidí vyhlídky na výrobu dieselových motorů, kupuje společnost Winton Engine Company a poté, co se seznámil s jejími záležitostmi, koupí také EMC, jejího hlavního klienta. Až koncem třicátých let se společnosti EMC podařilo vytvořit výkonné a spolehlivé lokomotivy (spíše než „hračky“) dieselové motory. ALCo ve spolupráci s General Electric vyrobila v roce 1924 první dieselelektrickou lokomotivu o výkonu 300 koní a v roce 1929 svou první osobní dieselovou lokomotivu s elektrickým převodem [35] .
Úřady státu New York v roce 1903 přijaly místní zákon zakazující používání parních lokomotiv na newyorském ostrově Manhattan jižně od řeky Harlem po 30. červnu 1908. Úřady se tímto způsobem snažily donutit železniční společnosti k elektrifikaci silnic. Formálně byl zákon reakcí státní vlády na katastrofu z roku 1902. Při pohybu tunely v oblasti Park Avenue pak strojvedoucího jednoho z vlaků oslepil kouř z lokomotivy, nevypočítal rychlost a jeho lokomotiva narazila do vlaku vpředu a zabilo patnáct cestujících. V roce 1923 byl tento zákon ještě přísnější. Takzvaný „Kaufmanův zákon“, který měl vstoupit v platnost 1. ledna 1926, nařídil všem železnicím, jejichž tratě se alespoň částečně nacházely v hranicích New Yorku a jeho předměstí, aby nepoužívaly jinou trakci než elektrickou energii. tyto řádky.. Způsob výroby, přenosu a využití potřebné elektřiny musel schválit Komise pro veřejnou službu. A v roce 1926 byl vstup „zákona“ v platnost o pět let odložen [36] .
První americké dieselové lokomotivy byly určeny pro posunovací práce. První dieselová lokomotiva určená speciálně pro řízení osobních vlaků se objevila v roce 1928 jako výsledek spolupráce několika americko-kanadských lokomotivních společností [35] .
Další vývojV letech 1929-1930. Německé dieselové lokomotivy s elektrickým a hydraulickým převodem vstoupily na japonské železnice a staly se prvními dieselovými lokomotivami v této zemi .
V roce 1934 postavily čínské závody Dalian Works první elektrickou lokomotivu v zemi. Na počátku 50. let Čína dovezla dieselové lokomotivy TE1 ze Sovětského svazu a dieselové lokomotivy M44 z Maďarska (označené ND1 a provozované do roku 1984 ). Na základě maďarské M44 vznikla vlastní výroba posunovacích dieselových lokomotiv JS. A na základě sovětské TE3 byla organizována výroba dieselových lokomotiv, které dostaly označení DF. Také na přelomu 60. - 70. let se začaly stavět dieselové lokomotivy s hydraulickým převodem. Čína v budoucnu nejen stavěla své vlastní dieselové lokomotivy, ale také je dovážela z Německa (NY5, NY6, NY7), Rumunska ( ND2 (anglicky) ), Francie ( Alstom 's ND4 ) a USA (422 ND5 (anglicky ) - Lokomotivy C36 -7 (anglicky) vyrobené společností General Electric ; v roce 2003 bylo 58 podobných dieselových lokomotiv provozovaných dříve ve Spojených státech prodáno Estonsku [37 ] .
Po druhé světové válce , kdy ekonomicky efektivnější dieselová trakce začíná aktivně nahrazovat parní lokomotivy, se General Motors stává lídrem v konstrukci dieselových lokomotiv v Severní Americe . General Motors a General Electric zůstávají vlajkovými loděmi severoamerického průmyslu dieselových lokomotiv v novém, 21. století [38] .
První široce používané dieselové lokomotivy v Indii byly posunovací WDS 1 vyráběné General Electric , dovážené v letech 1944-1945 [ 39 ] . Prvními hlavními dieselovými lokomotivami s elektrickým přenosem na indických železnicích byly WDM 1 vyráběné společností ALCO, dovážené v letech 1957-1958 . z USA [40] . Od roku 1967 vyrábí dieselové lokomotivy indická společnost Diesel Locomotive Works [ 41 ] .
První dieselová lokomotiva britské železniční třídy D16/1 ( en ) byla postavena v roce 1947 .
První dieselové lokomotivy na indonéské železnici se objevily v roce 1953 , kdy se tam začaly dodávat lokomotivy řady CC200 [42] americké výroby .
V polovině 50. let organizovala výrobu dieselových lokomotiv švédská firma NOHAB ( en ). Hlavním dovozním odběratelem byly dánské dráhy. Do Maďarska bylo dodáno dvacet dieselových lokomotiv řady M61 ( hu ) , které se následně staly důvodem pro vznik sovětské dieselové lokomotivy M62 .
První dieselové lokomotivy v Turecku byly posunovací DH33100 vyrobené německou firmou Maschinenbau Kiel, dovezené v roce 1953 [43] . V samotném Turecku se výrobou dieselových lokomotiv (anglicky) zabývá firma Tülomsaş .
V roce 1956 začala dieselové lokomotivy vyrábět maďarská společnost MAVAG , která již měla zkušenosti s dieselovými motory při stavbě dieselových vlaků [44] . Diesel-elektrická M44 a diesel-hydraulická M31 ( hu ) byly první dieselové lokomotivy. Oba byli obratní. První hlavní dieselovou lokomotivou MAVAG byla M40 ( hu ).
V Řecku se dieselové lokomotivy objevily v roce 1961 , kdy tam z USA dorazilo 10 lokomotiv RS-8 vyrobených firmou ALCO. V budoucnu Řecko nakoupilo jak posunovací, tak hlavní dieselové lokomotivy v USA, Německu, Francii a Rumunsku [45] .
Předchůdci dieselových lokomotiv Lomonosov a Gakkel v Rusku byli:
Elektrická lokomotiva námi nabízeného typu o výkonu 360 hp. S. s vlakem šesti naložených vozů může jet z Petrohradu do Moskvy a zpět, nikdy se nezastaví, aby načerpal palivo a spotřeboval pouze ... 1,44 tuny ropy na celou jízdu. Stejná zásoba paliva pro běžnou parní lokomotivu stejného výkonu by vystačila pouze na 2½ hodiny jízdy, neboli 150 mil. Běžná parní lokomotiva musí během této doby udělat alespoň 15 zastávek, aby nabrala vodu. ... V současné době se nezdá být obtížné postavit elektrickou lokomotivu s 1000 silami o hmotnosti nejvýše 120-130 tun.
- N. G. Kuzněcov, citace ze zprávy o projektu dieselové lokomotivy s elektrickým převodemHlavní sovětské
První hlavní dieselové lokomotivy na světě byly sovětské systémy Shch el 1 inženýra Gakkela a systémy E el 2 inženýra Lomonosova , oba měly elektrický převod, byly vyrobeny v roce 1924 a uskutečnily své první cesty po továrních kolejích: Shch el 1 dne 5. v Baltském závodě v Petrohradě a E el 2 (tehdy ještě jako Yue001) 6. listopadu 1924 (postaven na objednávku SSSR v Německu, v závodě Maschinenfabrik Esslingen byla speciálně položena trať o rozchodu 1524 mm na území továrny na to). Dne 4. prosince 1924 odjel Yue001 na transportních vozících do Dvinska, kde byl přeložen na vlastní dvojkolí a podnikl několik vloupání po Lotyšské železnici. 20. ledna 1925 uskutečnil první let přes území Sovětského svazu, řídil vlak o hmotnosti 980 tun ze Sebezhu do Velikiye Luki a 23. ledna dorazil do Moskvy. Vzhledem k tomu, že k výjezdu na trase E el 2 došlo v Německu, byla jeho samotná skutečnost celosvětovou technickou senzací a posloužila jako impuls pro vznik konstrukce dieselových lokomotiv jako průmyslového odvětví na celém světě a stala se skutečným začátkem přechodu na dieselová trakce železnic. Skeptici na vlastní kůži viděli, že dieselová lokomotiva má trakční charakteristiku vhodnou pro provoz vlaků. V roce 1926 postavil závod v Hohenzollernu první hlavní dieselovou lokomotivu na světě s mechanickou převodovkou Emh3 .
V paměti prvních jízd dieselovou lokomotivou zůstalo mnoho dojmů [Sch el 1]. Pamatuji si, jak jsem se šel do jedné z uzlových stanic hlásit strážníkovi, aby vlak nestál nadarmo, a ten si zrovna povídal s výpravčím. Vlak přijel, - hlásí služebník, ale lokomotiva není ani v hlavě, ani v ocase... Musel jsem vysvětlit, že lokomotiva byla v hlavě, že je v plném provozu a že je to možné dát odchod.
- Trakční inženýr V. Ovsyannikov, vzpomínka na první let dieselové lokomotivy Shch el 1První sériově vyráběné dieselové lokomotivy vyrábí od roku 1931 závod Kolomna (pokračování řady E el , dvoučlánková dieselová lokomotiva řady VM20, která je dlouhodobě provozována ve dvou úsecích, posunových - řady O), ale v březnu 1937 Lidový komisař železnic (NKPS) zastavil objednávky na dieselové lokomotivy a nahradil je kondenzačními parními lokomotivami řady SO K . Proto byly až do roku 1941 stavěny Úhoře jako mobilní elektrárny [47] . A v roce 1941 , v souvislosti se začátkem Velké vlastenecké války, byla výroba dieselových lokomotiv před jejím koncem zastavena. V letech 1945 - 1946 vstoupily na silnice SSSR dieselové lokomotivy řady D a a D b , vyráběné v USA . Na konci roku 1946 byla flotila dieselových lokomotiv SSSR 132 kusů. Od března 1947 byla obnovena výroba domácích dieselových lokomotiv. Ke konci roku 1955 již 25 dep dieselových lokomotiv obsluhovalo 6457 km trati a v roce 1979 dosáhla délka dojezdu dieselových lokomotiv sto tisíc kilometrů. V budoucnu byly nejintenzivnější směry elektrifikovány a lokomotivní dojezd se začal poněkud zmenšovat.
V SSSR se sériově vyráběly dieselové lokomotivy TE1 (1000 k (pozn. dále sekční výkon), 300 sekcí), TE2 (2 × 1 000 k, 1056 sekcí), TE3 (2 × 2000 k) , 13 594 sekcí), TEM2 (1200 hp, 3160 sekcí), TEP10 (3000 hp, 335 sekcí), 2TE10 , 2TE10V, 2TE10M, 3TE10M, 2TE10U (dvě nebo tři z 3000 hp, s přihlédnutím ke všem modifikacím 16,92 výroba pokračuje) , TEP601 (3000 hp, 1473 sekcí), M62, 2M62U, 3M62U (jeden, dva nebo tři z 2000 hp, 2363 sekcí), TEP70 a 2TE70 (4000 hp, 555 sekcí - výroba pokračuje), 2TE116 (2 × 30400 hp sekcí, 30400 hp - výroba pokračuje). Kromě toho byly v zemích RVHP zakoupeny posunovací dieselové lokomotivy : v Maďarsku VME1 (600 k, 310 úseků); v ČSR ChME2 (750 k, 522 sekcí), ChME3 (1350 k, 7356 sekcí).
Kromě těchto sérií bylo vyrobeno malé množství experimentálních a experimentálních dieselových lokomotiv, úzkorozchodných dieselových lokomotiv a také velké množství malokapacitních dieselových lokomotiv určených pro průmyslovou dopravu.
Od počátku 90. let vedla hospodářská krize k prudkému poklesu nákupů nových dieselových lokomotiv. V roce 1996 byl vozový park dieselových lokomotiv doplněn pouze o dvě hlavní lokomotivy a nákupy posunovacích dieselových lokomotiv byly zastaveny až do roku 2000 . Po roce 2000 začaly Ruské dráhy nakupovat desítky nových dieselových lokomotiv ročně [48] .
Od roku 2018 pokračuje výroba modernizovaných osobních dieselových lokomotiv TEP70 BS v závodě Kolomna. Bryansk Engineering Plant sériově vyrábí posunovací dieselové lokomotivy TEM18 a hlavní 2TE25K M "Peresvet". Ljudinovský závod Diesel Locomotive Plant vyrábí také posunovací dieselové lokomotivy řad TEM7A , TEM9 , TEM14 , TGM4 , TGM8 . V roce 1998 vyrobil Ljudinovský závod Diesel Locomotive Plant společně s General Motors Electro-Motive Division dva prototypy dieselové lokomotivy TERA1 s dieselovým motorem General Electric.
Světový rychlostní rekord pro autonomní trakci vytvořila domácí experimentální dieselová lokomotiva TEP80 při zkušebních jízdách v roce 1993 a činí 271 km/h [49] , strojvedoucí Alexander Vasiljevič Mankevič . Od roku 2012 byla rekordní dieselová lokomotiva TEP80-0002 v Muzeu ruských železnic v Bibliotechny Lane v Petrohradě (poblíž stanice Baltiysky ). O rekordu byl pořízen pamětní záznam na skříni lokomotivy.
Rychlostní rekord dieselové lokomotivy, zapsaný v Guinessově knize rekordů , je 238 km/h . Tato rychlost byla vyvinuta v roce 1987 britskou lokomotivou řady 43 používanou jako součást dieselového vlaku InterCity 125 taženého lokomotivou [50] [51] .
Dieselové lokomotivy nadále navrhuje a vyrábí mnoho společností a jsou v provozu po celém světě. Zejména dieselová trakce převažuje v železniční dopravě ve Spojených státech , Austrálii a afrických zemích. Dieselové lokomotivy se také používají v mnoha zemích Asie, Evropy atd.
Ze zemí bývalého SSSR mimo Rusko se dieselové lokomotivy vyrábějí v Kazachstánu . V roce 2007 General Electric oznámila , že získala kontrakt na dodávku 310 dieselových lokomotiv řady Evolution do Kazachstánu. Pokud by se navíc prvních 10 lokomotiv kompletně vyrobilo v USA formou zkušebních strojů, tak na zbytek se budou vyrábět pouze jednotlivé komponenty (asi 50 %) a jejich výroba probíhá v kazašské Astaně [52] .
Dne 7. července 2009 byl v Astaně otevřen závod na výrobu dieselových lokomotiv GE řady Evolution dieselové lokomotivy TE33A (konstrukční kapacita podniku je 100 lokomotiv ročně, personál je více než 1000 lidí) z komponent a montážní sady vyráběné v Grove City a Erie (USA, Pensylvánie) [53] . V roce 2006 si kazašské dráhy (Kazachstán Temir Zholy, KTZ) objednaly 310 lokomotiv GE Evolution Series. Podnik v Astaně již vyrobil více než 200 jednotek TE33A, které nahrazují dieselové lokomotivy 2TE10M v poměru 1:2.
Od roku 2005 GE Transportation realizuje projekt modernizace kazašských dieselových lokomotiv řady 2TE10 (instalace 16válcového motoru s elektronickým vstřikováním paliva a novým chladicím systémem). Životnost lokomotivy se prodlužuje o 15 let. Modernizaci provádějí v Kazachstánu opravárenská depa lokomotiv v Akťubinsku, Alma-Atě, Džambulu, Uralsku a opravna dieselových lokomotiv v Shu [54] .
Lokomotivy řady Evolution vyráběné v závodě v Astaně jsou vybaveny 12válcovým dieselovým motorem o výkonu 4562 k. s. je deklarováno 5% snížení spotřeby paliva oproti předchůdci a snížení škodlivých emisí do ovzduší o cca 40%.
Podle Světové banky (stav z roku 2007) provozuje lokomotivní park na železnicích po celém světě přibližně 86 000 dieselových lokomotiv a 27 000 elektrických lokomotiv.
Podle Rosstatu k roku 2012 lokomotivní park ruských železnic zahrnoval 8482 dieselových lokomotiv [55] .
V Rusku jsou dieselové lokomotivy rozmístěny po celé železniční síti a provádějí asi 98 % posunovacích prací a asi 40 % objemu osobní a nákladní dopravy. Celkový počet dieselových lokomotiv ve vozovém parku Ruských drah je větší než počet elektrických lokomotiv, ale vzhledem k tomu, že nejvíce zatížené tratě jsou elektrifikovány, podíl dieselových lokomotiv v nákladní dopravě je méně. V poslední době jsou dieselové lokomotivy v průmyslové dopravě občas nahrazovány lokomotivami, např. Mercedes-Benz Unimog , které se používají pro posunovací práce jak v Německu (ročně se vyrobí asi 100 nových lokomotiv Unimog), tak v Rusku. V průmyslových podnicích se jako prostředek k pohybu vagónů objevovaly i nákladní automobily .
Elektromechanický závod Smeljanskij neopravoval dieselové lokomotivy, pro potřeby všech železnic SSSR však prováděl opravy lineárních elektrických strojů, pracoval ve spolupráci s opravnami dieselových lokomotiv.
Dieselové lokomotivy SSSR a postsovětského prostoru [~ 1] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Cestující |
| ||||||
Nákladní a nákladní-osobní |
| ||||||
Posunovací a průmyslové |
| ||||||
Úzký rozchod |
| ||||||
lokomotivy |
| ||||||
lokomotiv | Typy|
---|---|
| |
Drobným písmem v závorce jsou vyznačeny konkrétní varianty příslušných typů lokomotiv |