【科普】來(lái)自匈牙利的蘇聯(lián)鐵道部D型和D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車

文章作者:Forever Changzhensky(微博、知乎、嗶哩嗶哩和百度昵稱:寧柳跨越)
提示
直—直流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)(或燃?xì)廨啓C(jī)車燃?xì)廨啓C(jī))通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)直流牽引發(fā)電機(jī),輸出直流電并供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 66000型內(nèi)燃機(jī)車為直—直流電傳動(dòng)形式。
交—直流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)(或活塞式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī))通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相交流同步牽引發(fā)電機(jī),經(jīng)硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電后,供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 66400型內(nèi)燃機(jī)車為交—直流電傳動(dòng)形式。
交—直—交流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相交流同步牽引發(fā)電機(jī),向牽引包供給電能,由牽引包提供電流給逆變器,逆變器輸出電壓和頻率可變的交流電流,驅(qū)動(dòng)每臺(tái)并聯(lián)的交流異步牽引電動(dòng)機(jī)。美國(guó)通用電氣公司TE33A型內(nèi)燃機(jī)車為交—直—交流電傳動(dòng)形式。
交—交流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相交流同步牽引發(fā)電機(jī),向牽引包供給電能,由牽引包提供電流給逆變器,逆變器輸出電壓和頻率可變的交流電流,驅(qū)動(dòng)每臺(tái)并聯(lián)的交流異步牽引電動(dòng)機(jī)。法國(guó)國(guó)家鐵路BB 79000型內(nèi)燃機(jī)車為交—交流電傳動(dòng)形式。
液力傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通過(guò)液力變矩器,用液力把柴油機(jī)的動(dòng)力傳到車輪上。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部D型和D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車為液力傳動(dòng)形式。
機(jī)械傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車像汽車的手動(dòng)變速器一樣用變速箱和離合器,把柴油機(jī)的動(dòng)力傳到車輪上;但機(jī)械結(jié)構(gòu)的離合器難以承受高功率,而且變速箱結(jié)構(gòu)就必然十分復(fù)雜和龐大,以增加排檔數(shù)提供相對(duì)平穩(wěn)的變速性能,所以機(jī)械傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車功率通常很低。法國(guó)國(guó)家鐵路Y 7400型內(nèi)燃機(jī)車為機(jī)械傳動(dòng)形式。
雙模式動(dòng)力機(jī)車:本文提及的“雙模式動(dòng)力”,是指一種可以從電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流或柴油機(jī)獲得動(dòng)力的機(jī)車。西門子Vectron DE型雙模式動(dòng)力機(jī)車即為雙模式動(dòng)力機(jī)車。
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資料參考來(lái)源
《Дизель-поезда серий Д и Д1》,V·A·拉科夫 著,《Локомотивы отечественных железных дорог (1956-1975 гг.)》,296~300頁(yè)
《Железные дороги Карельского перешейка - 》:http://perecheek.narod.ru/d13.html
《Д (дизель-поезд) — Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94_(%D0%B4%D0%B8%D0%B7%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D0%BF%D0%BE%D0%B5%D0%B7%D0%B4)
《Д1 — Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%941
《Д1м — Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%941%D0%BC
《D1M — Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/D1M
《D — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=1312
《D1 — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=108
《D1M — List of the vehicles — TrainPix》:https://trainpix.org/list.php?mid=895
概述
D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車,俄語(yǔ)車型代號(hào)為Д,是蘇聯(lián)鐵道部于1960年到196*4年間從匈牙利布達(dá)佩斯市第八區(qū)約瑟夫城岡茨-馬瓦格機(jī)車車輛工廠⑴購(gòu)置的一種內(nèi)燃動(dòng)車組列車。

196*4年到1988年間,岡茨-馬瓦格工廠為蘇聯(lián)鐵道部交付了D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車的改進(jìn)型版本——D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車。

背景
1956年后,蘇聯(lián)鐵道部開(kāi)始推行牽引動(dòng)力內(nèi)燃化和電氣化,逐步在干線鐵路取代蒸汽機(jī)車;與此同時(shí),蘇聯(lián)鐵道部計(jì)劃在尚未經(jīng)過(guò)電氣化改造的市郊鐵路部署內(nèi)燃動(dòng)車組列車。
然而,由于蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)各機(jī)車車輛制造商這時(shí)尚未有制造這種內(nèi)燃動(dòng)車組列車的經(jīng)驗(yàn),因此,蘇聯(lián)鐵道部將內(nèi)燃動(dòng)車組列車研制任務(wù)交給岡茨-馬瓦格工廠。
D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車
1960年,岡茨-馬瓦格工廠研制出第一組內(nèi)燃動(dòng)車組列車——D-O-021號(hào)列車⑵,并送往全蘇鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院謝爾賓卡環(huán)行鐵道試驗(yàn)基地進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行。
1961年2月,D-O-021號(hào)列車配屬于波羅的海鐵路局里加-扎蘇勞克斯機(jī)務(wù)段。在那里,他在里加—克里斯托皮爾斯和里加—杰爾加瓦區(qū)段進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試期間,動(dòng)車組列車的平均加速度為0.3~0.4 m/s2;唯一發(fā)現(xiàn)出來(lái)的嚴(yán)重故障是機(jī)油泵發(fā)生故障。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后,列車被認(rèn)為適合客運(yùn)。

從1960年至196*4年間,岡茨-馬瓦格工廠建造了8*9組D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車(D-021號(hào)~D-109號(hào)),共計(jì)267節(jié)車廂,其中178節(jié)為動(dòng)車,8*9節(jié)為拖車。
設(shè)計(jì)
D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車采用這樣一種三編組:1號(hào)動(dòng)車+2號(hào)拖車+3號(hào)動(dòng)車。每節(jié)動(dòng)車裝用一臺(tái)12 JV 17/24型柴油機(jī)。12 JV 17/24型柴油機(jī)是一種12氣缸的V型四沖程柴油機(jī),每個(gè)氣缸缸徑為170 mm,行程為240 mm,標(biāo)稱功率為368 kW。
為了將扭矩從柴油機(jī)傳遞至動(dòng)輪,動(dòng)車組列車使用了一種液力變矩器,該變矩器由主離合器、五級(jí)變速箱和軸向齒輪組成。各個(gè)傳動(dòng)元件通過(guò)萬(wàn)向軸與橡膠墊圈和鉸鏈連接。主離合器的齒輪比為40:42 = 0.952。 變速箱由九個(gè)齒輪、離合器、輸入軸、中間軸和輸出軸組成。

在輸入軸和輸出軸之間的兩對(duì)齒輪有四級(jí)調(diào)速。第一級(jí)調(diào)速的齒輪比為(61:27)x(47:21)= 5.056;第二級(jí)調(diào)速的齒輪比為(52:35)x(47:21)= 3.325;第三級(jí)調(diào)速的齒輪比為(61:27)x(39:39)= 2.259;第四級(jí)調(diào)速的齒輪比為(52:35)x(39:39)= 1.486。第五級(jí)調(diào)速時(shí),輸入軸通過(guò)離合器盤直接連接到輸出軸。
當(dāng)列車向前行駛時(shí),上部換向軸通過(guò)齒輪比為33:33 = 1的齒輪與分配軸相連,列車速度可以達(dá)到128.71 km/h,傳遞的扭矩為3000 N·m。當(dāng)通過(guò)中間齒輪從上換向軸向后移動(dòng)時(shí),該運(yùn)動(dòng)傳遞到下?lián)Q向軸,再?gòu)南聯(lián)Q向軸傳遞到凸輪軸。在這種情況下,齒輪比也為1。軸向齒輪箱由錐齒輪制成,齒輪比為23:42 = 1:1.826。
在動(dòng)車中,機(jī)械室位于司機(jī)室后面,其后是帶有5個(gè)可折疊座椅和第一個(gè)過(guò)道的行李廂,其次是位于洗手間和第二個(gè)過(guò)道之間的乘客室;在拖車中,大部分內(nèi)部空間留給了乘客室,兩端是過(guò)道。

乘客室的主要區(qū)域由位于中央通道兩側(cè)的兩人座和三人座占據(jù)。座位的框架由管子和鋼制轉(zhuǎn)角制成,并覆蓋著山毛櫸制條板。動(dòng)車后部的乘客室提供了72個(gè)座位,而拖車提供了128個(gè)座位。
司機(jī)用動(dòng)車組列車的其中一個(gè)司機(jī)控制器和電-空設(shè)備控制全列車。KV6/V型司機(jī)控制器調(diào)速手柄有9個(gè)位置:0位、C位、S位、A位、1位、2位、3位、4位以及5位。手柄在0位時(shí),用于控制列車的所有電路都斷開(kāi);在S位時(shí),啟動(dòng)柴油機(jī);在C位時(shí),柴油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)從550~600 r/m增加到850~900 r/m;在A位時(shí),列車低加速度起動(dòng);在1~4位時(shí),列車為中等加速度運(yùn)行;在5位時(shí),列車以最高加速度運(yùn)行。
D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車
在D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車運(yùn)用過(guò)程中,蘇聯(lián)鐵道部發(fā)現(xiàn)了列車的主要缺點(diǎn)——載客量不足。196*4年,岡茨-馬瓦格工廠研制出D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車改進(jìn)型第一組動(dòng)車組列車——D1-201號(hào)列車。到1988年停產(chǎn)時(shí),岡茨-馬瓦格工廠制造了605組D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車,共計(jì)2540節(jié)車廂(包括1210節(jié)動(dòng)車和1330節(jié)拖車)。

D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車的1330節(jié)拖車并不完全是岡茨-馬瓦格工廠制造——196*4年至1982年期間制造的D1-206號(hào)~D1-660號(hào)列車的拖車車廂,由匈牙利杰爾市拉巴公司制造;受經(jīng)濟(jì)互助委員會(huì)生產(chǎn)安排影響,1982年及之后制造的D1-686號(hào)~D1-805號(hào)列車的拖車車廂,則由羅馬尼亞阿拉德市阿斯特拉車輛公司制造。
設(shè)計(jì)
D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車有兩種編組——四編組列車(545組;1號(hào)動(dòng)車+2號(hào)拖車+4號(hào)拖車+3號(hào)動(dòng)車),以及六編組列車(60組;1號(hào)動(dòng)車+2號(hào)拖車+4號(hào)拖車+6號(hào)拖車+8號(hào)拖車+3號(hào)動(dòng)車)。每節(jié)動(dòng)車裝用一臺(tái)12 VFE 17/24型柴油機(jī)。12 VFE 17/24型柴油機(jī)是一種12氣缸的V型四沖程柴油機(jī),每個(gè)氣缸缸徑為170 mm,行程為240 mm,標(biāo)稱功率為538 kW。
柴油機(jī)的扭矩通過(guò)安裝在轉(zhuǎn)向架和軸向齒輪上的液壓機(jī)械式三級(jí)調(diào)速НМ612-22型齒輪箱,經(jīng)由萬(wàn)向軸傳遞到驅(qū)動(dòng)輪對(duì)。

齒輪箱由十四個(gè)齒輪、一個(gè)變矩器、離合器、輸入軸、中間軸和輸出軸組成。 第一級(jí)調(diào)速的齒輪比為(39:41)x(27:57)x(52:22)x(44:29)= 1.616(速度為54.6 km/h);第二級(jí)調(diào)速的齒輪比為(39:41)x(44:29)= 1.443(速度為84.3 km/h);第三級(jí)調(diào)速的齒輪比為(39:41)x(33:33)= 0.95(速度為126.7 km/h)。

司機(jī)用動(dòng)車組列車的其中一個(gè)司機(jī)控制器和電-空制動(dòng)設(shè)備控制全列車。KV6/VII型司機(jī)控制器調(diào)速手柄有6個(gè)位置:0位、A位、B位、1位、2位、3位、4位以及5位——手柄在0位時(shí),用于控制列車的所有電路都斷開(kāi);在A位時(shí),啟動(dòng)柴油機(jī);在B位時(shí),柴油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)從530 r/m增加到830 r/m;在1~5位時(shí),柴油機(jī)轉(zhuǎn)速增加。
換向手柄具有五個(gè)位置:0位、前進(jìn)位、前進(jìn)Fk位、后退位和后退Fk位。

運(yùn)用
根據(jù)1976年1月1日蘇聯(lián)鐵道部統(tǒng)計(jì),蘇聯(lián)境內(nèi)運(yùn)營(yíng)有86組D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車以及D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車,分布于頓涅茨克(17組D型和53組D1型)、基希訥烏-敖德薩(21組D型和61組D1型)、十月(11組D型和20組D1型)、波羅的海(15組D型和79組D1型)、利沃夫(6組D型和40組D1型)、莫斯科(54組D1型)、東南(18組D1型)、哈薩克(16組D型)以及高爾基鐵路局(46組D1型)。
隨著D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車陸續(xù)交付,D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車從1980年開(kāi)始逐步退役。最后退役的D型內(nèi)燃動(dòng)車組列車為配屬于敖德薩鐵路局的D-025-3號(hào)動(dòng)車。
到1992年1月1日時(shí),各原加盟共和國(guó)的鐵路共有472組D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車。但愛(ài)沙尼亞(2001年)、立陶宛(2008年)以及俄羅斯聯(lián)邦(2016年)三國(guó)配屬的D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車相繼退役,僅剩烏克蘭和摩爾多瓦兩國(guó)配屬的D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車。

俄羅斯聯(lián)邦鐵道部→俄羅斯鐵路D1m型內(nèi)燃動(dòng)車組列車
在20世紀(jì)80年代到90年代,全蘇鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院專家研究更換D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車柴油機(jī)的可行性。從這個(gè)D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車現(xiàn)代化改造項(xiàng)目可知,卡盧加機(jī)械制造工廠制GDP750/201型齒輪箱替代НМ612-22型齒輪箱,并用星星工廠制М773А型柴油機(jī)替代12 VFE 17/24型柴油機(jī)。
在1995年至2002年期間,大盧基機(jī)車車輛修理廠為俄羅斯聯(lián)邦鐵道部現(xiàn)代化改造了16組D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車。這些經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化改造的動(dòng)車組列車被定型為D1m型。然而,俄羅斯鐵路對(duì)D1m型內(nèi)燃動(dòng)車組列車的評(píng)價(jià)并不高——與12 VFE 17/24型柴油機(jī)相比,М773А型柴油機(jī)的功率更大,但其質(zhì)量和性能較低,維修的復(fù)雜性更大;GDP750/201型齒輪箱的可靠性低;繼電器的可靠性低;速度限制……最終,這16組D1m型內(nèi)燃動(dòng)車組列車全數(shù)退役。

被烏克蘭鐵路提取出其中一節(jié)動(dòng)車改造為內(nèi)燃軌道車的D型和D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車
配屬于敖德薩鐵路局的D-025-3號(hào)動(dòng)車通過(guò)取消后部的過(guò)道并安裝司機(jī)控制臺(tái),成為內(nèi)燃軌道車。但它與其他同型動(dòng)車組列車一樣未能幸存,并在21世紀(jì)初被拆解回爐。

后來(lái),頓涅茨克局、第聶伯河沿岸局、敖德薩局配屬的部分D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車,也被提取出其中一節(jié)動(dòng)車,改造為內(nèi)燃軌道車。相比于D-025-3號(hào)動(dòng)車,這些D1型內(nèi)燃軌道車兩端司機(jī)室車體大致相同。

摩爾多瓦鐵路D1M型內(nèi)燃動(dòng)車組列車
2012年到2013年間,羅馬尼亞帕什卡尼市Electroputere VFU機(jī)車車輛維修公司為摩爾多瓦鐵路改造了5組D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車。這些經(jīng)過(guò)現(xiàn)代化改造的動(dòng)車組列車被定型為D1M型。
每節(jié)動(dòng)車裝用一臺(tái)瑞典沃爾沃公司制TAD1662VE柴油機(jī),其為6氣缸直列型四沖程設(shè)計(jì),額定功率為515 kW,氣缸直徑為144 mm,行程為165 mm。
摩爾多瓦鐵路計(jì)劃改造15組D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車為D1M型內(nèi)燃動(dòng)車組列車,但只改造了5組列車。

技術(shù)數(shù)據(jù)表

后記
D型和D1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車的投入運(yùn)用,不僅讓蘇聯(lián)鐵道部在市郊鐵路部署內(nèi)燃動(dòng)車組列車運(yùn)用的計(jì)劃得以實(shí)現(xiàn),同時(shí)也刺激了位于拉脫維亞里加的里加車輛廠,使其推出了DR1型內(nèi)燃動(dòng)車組列車家族。

注釋
⑴匈牙利語(yǔ):Ganz–MáVAG Mozdony-, Vagon- és Gépgyár。
⑵俄語(yǔ):Дизель-поезд Опытный,大意為“實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的內(nèi)燃動(dòng)車組列車”。
