文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

概述

“亞洲飛人”Asiarunner系列內(nèi)燃機車是西門子交通集團⑴在歐洲推出“歐洲飛人”Eurorunner系列內(nèi)燃機車的同時，針對亞洲、非洲、南美洲和澳大利亞等地窄軌鐵路線廣泛的情況而推出的內(nèi)燃機車系列。

本系列內(nèi)燃機車的唯一客戶是越南鐵路。越南鐵路訂購的Asiarunner 15 VR型⑵內(nèi)燃機車被編為D20E型內(nèi)燃機車⑶；其不僅是越南鐵路的電力傳動米軌內(nèi)燃機車車型之一，亦是越南鐵路第一款交流傳動內(nèi)燃機車車型。

歷史

為了滿足日益增長的運輸需求，越南鐵路在2001年至2003年間向中國南車集團資陽機車有限公司訂購了三批共40臺D19E型內(nèi)燃機車⑷。有鑒于該型機車在越南鐵路的良好表現(xiàn)，越南鐵路于2005年決定啟動機車國內(nèi)組裝計劃，并與資陽機車公司達成了技術轉(zhuǎn)讓協(xié)議，讓嘉林機車車輛廠在越南當?shù)亟M裝D19E型內(nèi)燃機車。

D19E型內(nèi)燃機車盡管性能良好，但在設計上是采用交—直流電傳動⑸。而考慮到南北鐵路海云關⑹困難區(qū)段⑺，越南鐵路于2006年從西門子交通集團訂購了16臺AR15 VR型內(nèi)燃機車，以克服這一區(qū)段。

設計

由于西門子公司在以往沒有制造過符合UIC 651標準的窄軌鐵路機車，Asiarunner系列機車的大部分開發(fā)都必須從零開始。但即便如此，Asiarunner系列機車亦延續(xù)了Eurorunner系列內(nèi)燃機車和Eurosprinter系列電力機車的模塊化概念。

• 司機室

按人機工程學設計的司機室完全集裝在焊接的主車架上，并有一采用模塊化結構的司機操縱臺。在D20E型機車上，第一次把機車上的空氣接口和電氣接口移到操縱臺的中部控制臺上；司機位在控制臺左側，副司機位在控制臺右側。

在司機室前面，通過一個大的維修口，可以安裝機車空調(diào)，并可由作業(yè)人員方便地更換前燈和灌注洗滌劑。在每個司機室中設有兩個60赫茲230伏的插座，可用于熱飯。

• 車體車架

這種機車設計為棚式機車，盡管其限界小，但機械室中的側面過道以及電氣室的維修過道均符合UIC 651標準的要求。

兩端車頭端梁上設有符合美國鐵路協(xié)會AAR標準的車鉤，其距軌面的高度可以在760毫米到890毫米之間由制造商進行調(diào)整；同時端梁向下擴寬作為脫軌防護梁并安裝可調(diào)整高度的排障器，以便于在機車脫軌時承受整個機車的重量，并阻止機車“埋進”道砟中，使損壞風險降到最低。

主車架的兩根中部中梁接收來自車鉤的牽引力和壓縮力，并固定著全部機器間中的部件（制動電阻和消聲器除外）。

• 轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架構架采用焊接箱形結構，可適應于1000毫米和1067毫米兩種軌距的鐵路，并滿足UIC 518和EN 14363標準對類似用途的窄軌機車三軸轉(zhuǎn)向架的要求。所有輪對的一系彈簧和鉸接導桿，以及中間輪對軸箱均可橫向偏移，所以每個輪對在小半徑曲線線路運行時的磨耗很小。

在每臺轉(zhuǎn)向架四個橫梁中的三個橫梁上，各通過一個擺桿支撐著三臺鼻懸式牽引電動機驅(qū)動裝置。

• 機械室

機械室內(nèi)裝用一臺12缸MTU 12V4000R41型柴油機，其最大運用功率為1500千瓦，并直接用法蘭與主發(fā)電機相連。而柴油機與冷卻裝置之間留有相應的空間以換裝16缸MTU 16V4000R41型柴油機，因此該冷卻裝置是按MTU 16V4000R41型柴油機在熱帶氣候下工作。

由于限界和尺寸原因，制動電阻只能布置成徑向結構形式，直接懸掛安裝在司機室后壁背部與側壁角的上部。

• 輔助電源

機車電氣設備分為四種電壓級。機車設有24伏輔助電源，供給柴油機啟動發(fā)電機、前窗雨刮和機車頭燈；而對于功率較大的風扇和靜液壓泵等輔助驅(qū)動裝置，則由60赫茲440伏三相輔助電源供電。最后通過功率電路，由主發(fā)電機發(fā)出交流電，經(jīng)過整流器和逆變器，轉(zhuǎn)換為交流異步牽引電動機所需的頻率可變的交流電電壓。

• 傳動系統(tǒng)

機車傳動系統(tǒng)包括一臺三相交流同步主發(fā)電機、一臺整流器和兩臺水冷IGBT逆變器裝置模塊，以及六臺三相交流異步牽引電動機。主發(fā)電機向B6整流橋供給電能，由整流橋提供直流電流給兩臺脈沖逆變器；然后，每臺脈沖逆變器輸出電壓和頻率可變的交流電流，驅(qū)動每臺轉(zhuǎn)向架的三臺并聯(lián)的牽引電動機。

當實施制動時，牽引電動機發(fā)出的電能一部分供給輔助驅(qū)動裝置，從而得到有效的轉(zhuǎn)換利用；一部分電能通過制動調(diào)節(jié)器，幾乎無折耗地在1400千瓦制動功率的制動電阻轉(zhuǎn)換為熱能，并由制動電阻通風機散發(fā)出去。機車可以利用電阻制動減速。

HBU輔助逆變器由整流橋提供直流電流，除兩臺由靜液壓驅(qū)動的柴油機冷卻風扇外，所有的輔助驅(qū)動裝置均由這個HBU輔助逆變器供電。

• 機車中央控制級

機車控制級的核心是機車控制器，其屬于西門子公司Sibas 32控制系統(tǒng)系族。在兩個封閉的系統(tǒng)之間，利用車輛總線連接機車控制器、診斷顯示器、風動控制的防滑系統(tǒng)、重聯(lián)通路、數(shù)據(jù)記錄器以及用于機車外圍設備的接口等控制技術部件，使機車在內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；通過列車總線可以實現(xiàn)雙機重聯(lián)或者是三機重聯(lián)。

機車的主要運行參數(shù)——速度、牽引力和制動力，通過無線顯示器在中央顯示屏上顯示出來。在正常情況下，司機利用顯示器對運行參數(shù)進行控制調(diào)整；在故障情況下，則顯示所需要的故障信息和報告狀態(tài)。

集裝的電子防滑-防空轉(zhuǎn)裝置在規(guī)定的范圍內(nèi)，最大限度地自動利用輪軌間可利用的黏著系數(shù)，而不要求司機降低牽引力或者是制動力，阻止在牽引工況下車輪的空轉(zhuǎn)，和電阻制動工況下車輪被抱死。

• 制動系統(tǒng)

模塊化安裝的制動系統(tǒng)包括帶UIC制動控制裝置的主模塊、壓縮空氣控制的輔助傳動裝置、風冷螺桿式空氣壓縮機，以及轉(zhuǎn)向架上的閘瓦制動單元。

后記

D20E型內(nèi)燃機車的引進，不僅解決了海云關區(qū)段的牽引定數(shù)問題，同時也讓越南鐵路牽引動力開啟交流傳動化進程，不負“亞洲飛人”之名也。

注釋

⑴在西門子公司于2008年1月1日重組之前，西門子運輸系統(tǒng)是與西門子交通集團關系最為密切的業(yè)務部門；重組之后，西門子交通集團整合了西門子運輸系統(tǒng)，還整合了原鐵路車輛和機車部門——西門子鐵路技術。2011年10月1日，西門子交通集團更名為西門子鐵路系統(tǒng)。

⑵“AR”代表“亞洲飛人”、“15”代表柴油機功率為1500千瓦、“VR”表示越南鐵路。

⑶按越南鐵路機車命名規(guī)則，“D”代表內(nèi)燃機車、“15”代表柴油機功率為2000馬力、“E”代表電力傳動。

⑷設計型號為CKD7F型內(nèi)燃機車；在越南鐵路系統(tǒng)內(nèi)根據(jù)其型號編制而定型為D19E型內(nèi)燃機車（“D”代表內(nèi)燃機車，“19”代表柴油機標定功率為1900馬力，“E”代表電力傳動）。

⑸D19E型內(nèi)燃機車的傳動裝置采用JF221型三相交流同步主副發(fā)電機和ZQDR-310型直流牽引電動機

⑹越南語：?èo H?i Van。該地是越南國道1A號上的一個山口，位于承天順化省和峴港市的交界處。海云關得名于這里海上升起的霧降低了能見度，亦是越南南北之間的氣候分界線。

⑺該困難區(qū)段海拔僅約270米，但卻有100米的小曲線半徑和千分之21的坡度。

參考資料

• 《西門子公司為越南制造的“亞洲飛人”號(AR15VR/D20E型)內(nèi)燃機車》，《國外內(nèi)燃機車》2008年第1期；原載于《ETR》2006，No9，580~584頁，作者M.O.Girgert和A.Gasch，韓才元譯。

• 《Railways in Vietnam Locomotives-D20E》：http://railvn.byethost3.com/D20E.html