文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）

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提示

• 直—直流電傳動：指內(nèi)燃機車柴油機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動一臺直流牽引發(fā)電機，輸出直流電并供給數(shù)臺并聯(lián)的直流牽引電動機。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部2TE10V型、2/3TE10M型和2/3TE10U型內(nèi)燃機車為直—直流電傳動形式。

• 交—直流電傳動：指內(nèi)燃機車柴油機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動一臺三相交流同步牽引發(fā)電機，經(jīng)硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電后，供給數(shù)臺并聯(lián)的直流牽引電動機。本文提及的蘇聯(lián)鐵道部2TE116型和2TE121型內(nèi)燃機車為交—直流電傳動形式。

• 交—直—交流電傳動：指內(nèi)燃機車柴油機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動一臺三相交流同步牽引發(fā)電機，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)動每臺并聯(lián)的交流異步牽引電動機。法國國家鐵路BB 75000型內(nèi)燃機車內(nèi)燃機車為交—直—交流電傳動形式。

• 液力傳動：指內(nèi)燃機車柴油機通過液力變矩器，用液力把柴油機的動力傳到車輪上。蘇聯(lián)鐵道部TG16型內(nèi)燃機車和俄羅斯鐵道部TG21型內(nèi)燃機車為液力傳動形式。

• 機械傳動：指內(nèi)燃機車像汽車的手動變速器一樣用變速箱和離合器，把柴油機的動力傳到車輪上；但機械結(jié)構(gòu)的離合器難以承受高功率，而且變速箱結(jié)構(gòu)就必然十分復雜和龐大，以增加排檔數(shù)提供相對平穩(wěn)的變速性能，所以機械傳動內(nèi)燃機車功率通常很低。法國國家鐵路Y 7400型內(nèi)燃機車為機械傳動形式。

• 烏克蘭哈爾科夫馬雷舍夫工廠在本文中簡稱“KhZTM”⑴，盧甘斯克市伏羅希洛夫格勒十月革*命內(nèi)燃機車制造廠簡稱“VZOR”⑵和“LTZ”⑶，俄羅斯聯(lián)邦科洛姆納工廠簡稱“KZ”⑷，沃羅涅日內(nèi)燃機車修理廠簡稱“VTRZ”。

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• 由于筆者精力和能力限制，在整理資料時恐有錯漏，也請諸位讀者糾正指教，謝謝合作！

參考

• 《2ТЭ116型內(nèi)燃機車》，中國鐵道部鐵路工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)燃機車技術(shù)情報交流網(wǎng) 編，《國外內(nèi)燃機車概況》，第169頁~第171頁

• 《蘇聯(lián)2ТЭ116型內(nèi)燃機車》，肖杰 譯，《國外內(nèi)燃機車》1979年07期，第3頁~第8頁

• 《2ТЭ116КМ型內(nèi)燃機車》，V.S.Kosov 著，顧永麟 譯，《國外內(nèi)燃機車》2005年01期，第2頁~第7頁

• 《前蘇聯(lián)超大功率內(nèi)燃機車研制回顧和目前境遇》，桂寶康 譯，《國外內(nèi)燃機車》2006年第1期，第40~43頁
  

• 《Тепловозы серии 2ТЭ10?！罚琕.A.Rakov 著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第155~第156頁

• 《Тепловозы серии 2ТЭ116》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，第164~第166頁

• 《Тепловозы 2ТЭ10?！?，V.A.Rakov 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第66頁~第68頁

• 《Грузовые тепловозы 2ТЭ116》，V.A.Rakov 著，《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》，第73頁~第77頁

• 《2TE116 — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=57

概述

2TE116型內(nèi)燃機車是蘇聯(lián)鐵道部干線內(nèi)燃機車車型之一，是由VZOR/LTZ在KZ、KhZTM等單位的協(xié)作下，于1971年研制成功的大功率干線貨運內(nèi)燃機車。機車采用交—直流電傳動，裝用1A-5D49型柴油機，機車總功率為6120 hp。

根據(jù)VZOR最初的計劃，2TE116型內(nèi)燃機車是雙節(jié)8000 hp內(nèi)燃機車的過渡產(chǎn)品。但自投入使用以來，不論VZOR/LTZ還是機務(wù)段，均多次對2TE116型機車的主要部件進行持續(xù)改進，以提高機車的可靠性。

背景

1966年，KZ成功研制了裝車功率為3000 hp（2200 kW）的四沖程D49型柴油機（16ChN26/26）。1967年，LTZ試制了首臺裝用1A-5D49型柴油機的TE109型內(nèi)燃機車——也是蘇聯(lián)第一種采用交—直流電傳動裝置的內(nèi)燃機車。

LTZ更名為VZOR后，于1971年試制了首臺裝用3-5D49T2型柴油機的TE114型內(nèi)燃機車。3-5D49T2型柴油機在結(jié)構(gòu)上與TE109、2TE116型機車所使用的1A-5D49型柴油機完全相同，但在TE114型機車上按2800 hp（2087.95 kW）的裝車功率使用，以提高柴油機的可靠性及耐久性。

設(shè)計概況

1970年8月，VZOR的設(shè)計師們開始設(shè)計新一代大功率干線貨運內(nèi)燃機車，計劃作為2TE10L型內(nèi)燃機車的換代產(chǎn)品，并在接下來的4個月內(nèi)制定了設(shè)計圖紙。這種機車原本擬命名為TE116型，但最終被定型為2TE116型。

2TE116型機車采用車架承載式的焊接結(jié)構(gòu)車體，主要特點為延長了底架長度及改變了轉(zhuǎn)向架旁承的結(jié)構(gòu)和位置，與2TE10V型機車車體的差異在于底架中部設(shè)置下凸的魚腹型結(jié)構(gòu)蓄電池箱。

“破鼻子”司機室采用獨立的模塊化結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)機車時首先將柴油發(fā)電機組和其他設(shè)備安裝到車架之后，再將司機室整體焊接到車架上，司機室構(gòu)架隔層之中并填充有隔音材料。除了司機室之外車體其他部分的頂蓋均為可拆式，以方便組裝及維修。

為了使機車達到設(shè)計重量及平均分配軸重，從2TE116-118號機車開始，每節(jié)機車加裝了3塊分別重1347、2721、490 kg的壓鐵配重，總重9116 kg。

走行部為2臺無導框式三軸轉(zhuǎn)向架，與TE109型機車的轉(zhuǎn)向架基本相同。轉(zhuǎn)向架的“目”字形構(gòu)架由箱形截面的縱梁和橫梁焊接而成，滾柱軸承軸箱采用拉桿式定位結(jié)構(gòu)。一系獨立懸掛采用螺旋彈簧及橡膠墊；二系懸掛采用橡膠堆旁承，一系及二系懸掛系統(tǒng)總靜撓度為126 mm。車體全部重量通過四點式橡膠堆旁承由兩臺轉(zhuǎn)向架支承，牽引力和制動力通過心盤傳遞。牽引電動機采用抱軸式半懸掛安裝在轉(zhuǎn)向架上，牽引齒輪傳動比為17:75=1:4.412。

每節(jié)機車的動力室內(nèi)安裝1臺由1A-5D49型柴油機、GS-501A型牽引發(fā)電機、VS-650型勵磁機以及STG-7型啟動發(fā)電機組成的1A-9DG型柴油發(fā)電機組。為了將牽引發(fā)電機產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，每節(jié)機車安裝了具有2組并聯(lián)的三相橋式整流電路的UVKT-5整流器單元。

牽引電動機采用ED-107A型直流牽引電動機，與2TE10L型、2TE10V型機車相同。1973年，VZOR在2TE116-052號機車上安裝了ED-118A型牽引電動機；1984年以后制造出廠的2TE116型機車則安裝ED-118B型牽引電動機。

2TE116-001號~2TE116-1608號（1971年~1990年）

1971年3月3日，2TE116-001號機車制造出廠，并在蘇聯(lián)共產(chǎn)*黨第二十四次代表大會開幕前夕抵達莫斯科。同年，VZOR又生產(chǎn)了2組2TE116型機車——2TE116-002號和2TE116-003號機車。

2TE116-001號、2TE116-002號、2TE116-003號和2TE116-005號機車就近在頓涅茨克鐵路局管內(nèi)進行測試運行測試。測試完成后，它們被送回到工廠完成定型。2TE116-001號和2TE116-003號機車被送去院校做進一步研究，不再用于干線運輸。

1972年中，2TE116-002號、2TE116-004號~2TE116-014號、2TE116-020號以及2TE116-030號機車率先在中亞鐵路局布哈拉一號機務(wù)段投入運用；2TE116-015號~2TE116-018號、2TE116-020號則配屬于北方鐵路局伯朝拉機務(wù)段。

1972年~1975年間，斯維爾德洛夫斯克鐵路局秋明機務(wù)段和伊希姆機務(wù)段也開始配屬于2TE116型機車，運用于當時未電氣化改造的斯維爾德洛夫斯克—秋明—納茲瓦耶夫斯卡亞區(qū)段。此后，東南鐵路局、南方鐵路局等路局，以及路外的諾里爾斯克鎳礦等工礦企業(yè)，皆開始配屬2TE116型機車。

然而，由于2TE116型機車在還沒有經(jīng)過全面試驗及運用考核的情況下就投入批量生產(chǎn)及使用，導致機車的缺陷（尤其是柴油機的曲軸及主軸承可靠性較差）在運用過程初期中逐漸暴露出來，為機務(wù)部門帶來了不少麻煩。蘇聯(lián)鐵道部一度以拒絕接收新的2TE116型機車為威脅，向KZ施加壓力。面對上級的壓力，KZ不得不加快對D49型柴油機的改進。

而為了保持2TE10L型機車的生產(chǎn)并降低2TE116型機車的制造成本，VZOR決定最大限度地統(tǒng)一這兩種機車的部件。1974年12月，VZOR在2TE10L型機車的基礎(chǔ)上，研制了第一組2TE10V型機車——2TE10V-2918號機車。

1982年至1984年，經(jīng)過各方面改進的D49型柴油機通過了試驗，并獲得了令人滿意的結(jié)果。1986年，跨部門的驗收委員會正式批準2TE116型機車投入批量生產(chǎn)。

在KZ改進D49型柴油機的同時，VZOR從2TE116-741號機車起（1982年制造出廠），將司機室正面布局與2TE10M型和3TE10M型機車保持一致。1988年，VZOR在2TE116-1401型內(nèi)燃機車安裝KM-2001型司機控制器，并在2TE116-1352號、2TE116-1382號和2TE116-1410號機車上使用帶有12缸D49型柴油機的1-26DG型柴油發(fā)電機組。

測試電阻制動的2TE116M型——2TE116M-140號、2TE116-316號、2TE116-317號、2TE116-1464號和2TE116-1529號

1974年，VZOR試制了首組在高壓室頂部帶有電阻制動裝置的2TE116M-140號機車，后又于1978年~198*9年間試制了4組2TE116M型機車——2TE116-316號、2TE116-317號、2TE116-1464號和2TE116-1529號。

2TE116M型機車的電傳動系統(tǒng)具有電阻制動功能，當機車處于電制動工況時，牽引電動機變?yōu)樗麆钪绷靼l(fā)電機運轉(zhuǎn)，輸出的電能一部分經(jīng)由晶閘管逆變裝置轉(zhuǎn)換為三相交流電，供給車上的輔助電機使用，另一部分則消耗于制動電阻。機車并設(shè)有自動制動控制系統(tǒng)⑸，電阻制動對穩(wěn)定列車的下坡速度十分有利，能夠使列車在長大下坡道上實現(xiàn)恒速運行。根據(jù)全蘇鐵道運輸科學研究院的試驗結(jié)果，當運行速度為58 km/h時，具有電阻制動功能的2TE116型機車的最大制動功率為2553 kW。

2TE116-1609號~2TE116-1745號（1991年~2007年）

1990年，VZOR更名為LTZ。從1991年制造出廠的2TE116-1609號機車起，制動電阻成為之后新造的2TE116型機車的標準配置。

然而，隨著蘇聯(lián)于1991年12月解體，LTZ有關(guān)于更大功率內(nèi)燃機車的一切測試和改進基本上停止了，而當時已經(jīng)批量生產(chǎn)的2TE121型機車也只制造了78組機車。最終，LTZ將更大希望寄托在對結(jié)構(gòu)簡單且在運用和修理方面已積累經(jīng)驗的2TE116型機車現(xiàn)代化改造。

但即便如此，LTZ有很長一段時間沒有新造2TE116型機車，而是翻新了16組從各路局和各路外企業(yè)收集的2TE116型機車。這批翻新完成后剩下的15組機車，采用新的車號，交付新的買家，但大多數(shù)沒有加裝制動電阻：

• 2TE116-1676號：原2TE116-384號；

• 2TE116-1677號：原2TE116-402號；

• 2TE116-1680號：原2TE116-405號；

• 2TE116-1681號：原2TE116-537號；

• 2TE116-1682號：原2TE116-492號；

• 2TE116-1683號：原2TE116-504號；

• 2TE116-1684號：原2TE116-283號A節(jié)+原2TE116-376號B節(jié)；

• 2TE116-1688號：原車號不明，但從司機室副燈位置可以確定其車號數(shù)字小于2TE116-740號；

• 2TE116-1689號：原2TE116-377號；

• 2TE116-1690號：原2TE116-368號；

• 2TE116-1699號：原2TE116-315號；

• 2TE116-1700號：原2TE116-278號；

• 2TE116-1701號：原2TE116-1655號A節(jié)+新造B節(jié)機車，保留制動電阻；

• 2TE116-1702號：原2TE116-321號/原2TE116-329號。

2004年制造出廠的2TE116-1693號B節(jié)機車，其司機室兩側(cè)安裝高度更高的側(cè)窗，之后制造出廠的2TE116型機車，也亦如此。

2007年制造的2TE116-1731號~2TE116-1745號機車，配備了功率為3600 hp（2650 kW）的18-9DG型柴油發(fā)電機組，這種柴油發(fā)動機組后來應(yīng)用于2TE116U型和3TE116U型機車上。最后1組機車——2TE116-1745號機車，于2007年制造出廠，交付俄羅斯鐵路伏爾加鐵路局Maxim Gorky機務(wù)段。

現(xiàn)代化改造：2TE116KM-1135號機車

為了用2TE116型內(nèi)燃機車在部分繁忙區(qū)段取代3TE10M型內(nèi)燃機車，全俄機車車輛設(shè)計工藝科學研究院于2003年對2TE116型內(nèi)燃機車進行了現(xiàn)代化改造設(shè)計。同年，VTRZ將2TE116-1135號機車進行現(xiàn)代化改造，改造后的機車改號為2TE116KM-1135號。

在現(xiàn)代化改造中，2TE116KM-1135號機車的1A-9DG型柴油發(fā)電機組被功率更大的18-9DG型柴油發(fā)電機組取代。這樣單節(jié)機車的功率提高到3600 hp（2650 kW），牽引力提高到294 kN。交—直流電傳動裝置也更換為GSG-2800-1000U2型同步牽引發(fā)電機、M-TPP-3600U2型可控整流模塊、VST-26-3300型同步勵磁機、 5ST型起動發(fā)電機各1臺；牽引電動機采用EDU-133型牽引電動機，取代ED-118B型牽引電動機。高壓室頂部安裝可實現(xiàn)4級制動力的制動電阻。

安裝在2TE116KM-1135號機車的柴油機、電子式曲軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、機油和空氣系統(tǒng)中的自潔式濾清器、各車軸牽引力可以單獨調(diào)節(jié)的微機系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、綜合安全系統(tǒng)、 制動電阻機、具有干式散熱器的冷卻系統(tǒng)等部件，后來亦實踐于2TE25K型內(nèi)燃機車。

注釋

⑴俄語：Харьковский завод транспортного машиностроения имени В. А. Малышева；烏克蘭語：Завод ?мен? В. О. Малишева。

⑵俄語：Ворошиловградский Завод имени Октябрьской Революции。

⑶俄語：Луганский Тепловозостроительный Завод；烏克蘭語：Луганський Тепловозобуд?вний Завод。

⑷俄語：Коломенский Завод。

⑸俄語：Системы Автоматического Регулирования Торможения。

完稿時間：2021年1月24日

發(fā)表時間：2021年1月29日