文章作者：西瓜昌真濕基（嗶哩嗶哩和百度昵稱：寧柳跨越）

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。蘇聯(lián)鐵道部TE10型及M62型內(nèi)燃機車家族為直—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。本文提及的新西蘭國家鐵路DL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。越南鐵路總公司D20E型內(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。法國國家鐵路BB 61000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。

• 雙模式動力機車：本文提及的“雙模式動力”，是指一種可以從電氣化鐵路接觸網(wǎng)受流或柴油機獲得動力的機車。西門子Vectron DE型雙模式動力機車即為雙模式動力機車。

• 新西蘭鐵路局在本文中均簡稱“NZRD”⑴，新西蘭鐵路公司簡稱“NZRC”⑵，新西蘭鐵路有限公司簡稱“NZRL”⑶，新西蘭國家鐵路簡稱“KiwiRail”。

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概述

DL型內(nèi)燃機車是中車大連機車車輛有限公司為KiwiRail制造的一種干線客貨通用的交—直流電傳動內(nèi)燃機車，同時也是第一種出口發(fā)達國家的中國內(nèi)燃機車。

應(yīng)當注意的是，在一些中文技術(shù)文獻中，DL型內(nèi)燃機車被稱為CKD9B型。

背景

1981年，新西蘭議會通過了《新西蘭鐵路公司法》，并于1982年4月1日將有著100多年歷史的NZRD改組為NZRC。1990年8月28日，新西蘭第四屆工黨政府通過了NZRC重組法令。兩個月后，即1990年10月28日，工黨政府從NZRC撤出了核心的鐵路運輸和運輸業(yè)務(wù)，成立了一個單獨的實體——NZRL。

新西蘭國家黨在1990年10月27日舉行的新西蘭大選中贏得了壓倒性的勝利，并于同年11月2日組建第四屆國家黨政府。1993年9月30日，NZRL改制為私營企業(yè)，并于1995年10月18日更名為Tranz Rail公司。

澳大利亞運輸公司Toll Holdings的分公司Toll NZ于2003年5月購買了Tranz Rail之后，首次提議購買新機車。當Toll NZ承擔鐵路運營責任時，NZRC以O(shè)NTRACK的名義接管了鐵路網(wǎng)的維護工作。經(jīng)過數(shù)年的談判，雙方未能就軌道通行費達成協(xié)議，且未能購置新機車。

2008年7月，第五屆工黨政府同意以6.65億美元的價格收購Toll NZ的鐵路資產(chǎn)，并將其與ONTRACK合并，創(chuàng)建了KiwiRail。KiwiRail正式成立后不久，國營企業(yè)部長特雷弗·科林·馬拉德宣布政府正在研究在Hutt車間用從澳大利亞UGL Rail公司進口的部件組裝新機車的可能性。

當是時也，他的這一想法是在經(jīng)濟進入衰退，失業(yè)率上升之際為新西蘭國內(nèi)創(chuàng)造就業(yè)的一種方式。但有不同觀點指出，新西蘭沒有足夠數(shù)量的技術(shù)工人進行組裝機車，并且自NZRD于20世紀50年代引進內(nèi)燃機車以來，數(shù)十年的時間均進口干線機車。此外，KiwiRail一項研究顯示，當時新西蘭國內(nèi)制造的機車費用比從國外購買機車的費用貴70％左右。

新西蘭國家黨在2008年11月8日舉行的新西蘭大選中贏得勝利，并于同年11月19日組建第五屆國家黨政府。2009年3月，第五屆國家黨政府宣布已授權(quán)KiwiRail在新的機車車輛上投資1.15億美元，其中7500萬美元用于購買20臺內(nèi)燃機車。

第一批機車

2009年9月11日，KiwiRail與大連機車于北京釣魚臺國賓館簽署簽訂了第一批20臺DL型內(nèi)燃機車的合同。前6臺DL型內(nèi)燃機車于2010年11月20日送抵新西蘭，3天后被轉(zhuǎn)移到哈密爾頓的蒂拉帕進行調(diào)試和司機培訓。12月10日，在蒂拉帕舉行了試運行儀式，包括首席執(zhí)行官吉姆·奎因在內(nèi)的許多KiwiRail工作人員參加了儀式。來賓包括總理約翰·基和交通大臣史蒂文·喬伊斯。當時中國北車的官員也出席了儀式，中國北車董事長崔殿國向媒體解釋說，這是中國機車首次出口到發(fā)達國家。

這6臺被用于司機培訓和鐵路系統(tǒng)的兼容性測試的DL型機車，于2011年5月獲得了新西蘭運輸局的機車認證。至于第一批的其余14臺機車，則于2011年4月制造出廠，并于2011年6月抵達奧克蘭。

• 車號：9008、9014、9020、9037、9043、9066、9072、9089、9095、9106、9112、9129、9135、9141、9158、9164、9170、9187、9193和9204

第二批機車

2011年6月，KiwiRail又向大連機車訂購了20臺DL型機車。第二批DL型機車結(jié)合了第一批機車運用經(jīng)驗，在設(shè)計上有所變動。第二批前10臺機車于2013年6月19日抵達新西蘭，另外10臺機車于2013年8月8日抵達。

• 車號：9210、9227、9233、9256、9262、9279、9285、9291、9302、9319、9325、9331、9348、9354、9360、9377、9383、9400、9417和9423

第三批機車和第四批機車

2013年9月，KiwiRail又向大連機車訂購了第三批8臺DL型機車。這批機車于2015年3月15日抵達新西蘭。

2016年7月，KiwiRail又向大連機車訂購了第四批15臺DL機車。這批機車于2018年10月初抵達新西蘭，并于10月12日被送到哈密爾頓。

• 第三批機車車號：9446、9452、9469、9475、9481、9498、9509和9515

• 第四批機車車號：9521、9538、9544、9550、9567、9573、9596、9607、9613、9636、9642、9659、9665、9671和9688

運用

DL型機車最初在北島主干鐵路線、東海岸主干鐵路線，以及金萊思、穆魯帕拉和芒格努伊山等支線鐵路投入運用。

2012年，KiwiRail在北島主干鐵路線南段和引出的支線，對DL型機車進行運行測試。在引入第二批機車后，DL型機車被部屬于馬爾頓–新普利茅斯鐵路，以及北帕默斯頓–吉斯伯恩鐵路的北帕默斯頓-納皮爾區(qū)間——它們的任務(wù)也包括牽引往返于Hawera附近的恒天然合作社集團工廠的牛奶火車。

DL型機車的引入使KiwiRail可以將除三臺DX型機車之外的所有內(nèi)燃機車轉(zhuǎn)移到南島。

技術(shù)設(shè)計

DL型內(nèi)燃機車最大輸出功率為2700 kW，最大起動牽引力達370 kN，持續(xù)牽引力為269.2 kN，最高運行速度為100 km/h，持續(xù)速度為28.8 km/h，最大電阻制動力為258 kN。機車牽引2000 t貨運列車可通過坡度為16‰的坡道。

• 車體和司機室設(shè)計

DL型內(nèi)燃機車車體為雙司機室外走廊結(jié)構(gòu)。車體由6道隔墻分為7個部分，從前到后依次為：Ⅰ端司機室、電氣室、傳動室、動力室、冷卻室、輔助室和Ⅱ端司機室。

兩端司機室在結(jié)構(gòu)上相同，每端司機室內(nèi)部設(shè)有主操縱臺、輔助控制臺、正副司機座椅、折疊椅、照明燈等設(shè)備。主操縱臺設(shè)置在機車運行方向的右側(cè)——換言之即所謂的“右舵車”，臺上布置機車狀態(tài)裝置（多功能狀態(tài)指示模塊、微機顯示屏、制動閥及儀表模塊等設(shè)備），臺內(nèi)設(shè)微波爐、冷水器、空調(diào)、通訊設(shè)備等。左側(cè)的輔助控制臺則布置操縱開關(guān)裝置（司機控制器、低恒速設(shè)置電位器、彈簧停車扳鍵、喇叭撒砂按鈕等開關(guān)）。司機室外頂部裝有一個低音喇叭和一個高音喇叭。

根據(jù)新西蘭法律法規(guī)和鐵路安全運行要求，大連機車在DL型內(nèi)燃機車兩端司機室設(shè)計了防爬裝置。防爬裝置為鋼板組焊而成的模塊式空間結(jié)構(gòu)。其主要由3個防爬齒、端板、上蓋板和6塊立板組成。防爬齒厚10 mm，端板、上蓋板和立板的板厚均為10 mm。材質(zhì)均為Q345B型鋼板。防爬裝置在完成組對焊接后，整體焊接到機車司機室下方的底架端部上。

什么是“防爬”？防爬概念屬于被動安全防護領(lǐng)域。當兩輛堅固的車體發(fā)生碰撞時，車體之間會產(chǎn)生極大的反作用力，動能較大的車體底架往往會攀爬到另一車體上，攀爬后的車體會在重力的作用下向下運動或翻車。為解決該問題，防爬裝置應(yīng)運而生。當機車發(fā)生碰撞時，兩個車體的防爬裝置可以相互扣住，避免車體的攀爬，促使動能的水平傳遞，進而被動保護司機室內(nèi)人員安全。

• 動力設(shè)計

每臺DL型內(nèi)燃機車裝用一臺由德國MTU公司研制20V 4000R43型柴油機。本型柴油機是一種20氣缸、四沖程的V型高速柴油機，氣缸直徑170 mm，活塞行程210 mm，額定轉(zhuǎn)速為1800 r/min；柴油機額定功率為3670 hp（2700 kW）。

• 電氣設(shè)計

DL型內(nèi)燃機車的電氣系統(tǒng)采用交—直流電主傳動、交流輔助傳動的設(shè)計。

機車主傳動是指柴油機帶動交流主牽引發(fā)電機發(fā)出三相交流電，整流柜將三相交流電整流為直流電后，帶動6臺并聯(lián)的直流牽引電動機。

輔助傳動則通過齒輪箱連接輔助發(fā)電勵磁機和輔助發(fā)電機。輔助發(fā)電勵磁機經(jīng)整流后給主發(fā)電機提供勵磁，輔助發(fā)電機經(jīng)整流后為蓄電池充電、發(fā)電機勵磁及其他輔助設(shè)備供電。其發(fā)出的三相交流電經(jīng)整流柜整流后，再經(jīng)逆變器變?yōu)檎{(diào)頻調(diào)壓的交流電用于驅(qū)動冷卻風扇電機及空壓機電機。另一部分直接驅(qū)動車體通風機電機及牽引電機通風機電機。當冷卻風扇電機驅(qū)動逆變器出現(xiàn)故障時，可轉(zhuǎn)為由輔助發(fā)電機直接驅(qū)動。

• 制動設(shè)計

DL型內(nèi)燃機車裝用美國WABTEC公司研制的26-LA型空氣制動機，根據(jù)KiwiRail監(jiān)控系統(tǒng)Tranzlog的工作原理增加了相應(yīng)的執(zhí)行裝置。喇叭、撒砂等輔助系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的電控方式。

制動風源系統(tǒng)主要由空氣壓縮機、干燥器、總風缸、高壓安全閥、空壓機控制壓力開關(guān)、總風重聯(lián)關(guān)切除閥、自動排水閥等組成。其中，空氣壓縮機采用了排量為3.2 L/min的德國克諾爾公司制VV450-4型空氣壓縮機。該壓縮機為活塞式，自帶后冷器?？傦L缸容量為2×503 L。

26-LA型空氣制動機由30A制動閥（臺式）、30CDW中繼閥、26D分配閥、J1型作用閥、F1選擇閥（用于斷鉤保護）、MU2A閥（用于制動機模式轉(zhuǎn)換）、電-空互鎖電磁閥、流量閥等組成。該制動機制動閥采用氣路板集成技術(shù)，系統(tǒng)更簡單可靠。

Tranzlog監(jiān)控系統(tǒng)控制箱安裝在制動柜左側(cè)，系統(tǒng)采集制動管、均衡風管Ⅰ端、均衡風管Ⅱ端以及制動缸的壓力。制動執(zhí)行裝置集成在制動機內(nèi)部，用于接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的制動信號并自動產(chǎn)生制動作用，同時遮斷中繼閥列車管補風通路。

當機車制動時，司機可以通過電阻制動調(diào)速，通過空氣制動使全列車停車。電阻制動功率為2350 kW，最大制動電流為620 A，可滿足柴油機自負荷試驗。

• 轉(zhuǎn)向架設(shè)計

DL型內(nèi)燃機車裝用兩臺無導框式“目”字結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向架，每臺轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架、輪對、軸箱、電機懸掛裝置、支承和牽引桿裝置等部件組成。軸箱的螺旋彈簧及減振墊形成一系懸掛。兩端軸的軸箱配有垂向油壓減振器。每臺轉(zhuǎn)向架上有 4 個橡膠旁承，支承機車上部重量，形成二系懸掛。

牽引電動機采用軸懸式安裝，一端通過滾動抱軸箱與車軸相連，另一端通過吊桿和橡膠墊懸掛在構(gòu)架的橫梁和后端梁上。牽引連桿裝置是一個四桿牽引機構(gòu)，連接車體與轉(zhuǎn)向架，傳遞牽引力和制動力，如同中國鐵道部東風4D型內(nèi)燃機車一樣。制動裝置為單側(cè)單元制動裝置。

問題

大連機車交付DL型機車給KiwiRail時，新西蘭鐵路和海事運輸工會聯(lián)盟對機車司機室的能見度和機車的重量提出了擔憂。KiwiRail確認該型機車整備重量為105 t，并且司機室滿足人機工程學和強度要求。

DL型機車在運用初期的可靠率僅是50％。此外，交流發(fā)電機冷卻風扇由于焊接質(zhì)量不佳的原因，導致葉片折斷。結(jié)果，KiwiRail告誡乘務(wù)員不要在柴油機運轉(zhuǎn)時打開機械室側(cè)門以及進入機械室。

由于這些問題，第二批機車的生產(chǎn)在2012年中期暫停，以解決運用中發(fā)現(xiàn)的問題。2012年7月31日，KiwiRail宣稱DL型機車平均故障間隔距離比DX型機車高出3000 km。

2014年2月，在一臺DL型機車被檢測出石棉后，KiwiRail將所有40臺DL型機車停用。2014年3月，KiwiRail的測驗報告顯示，5臺機車的隔音材料中含有少量（5％）的白色石棉，其余34臺機車的隔音材料則沒有石棉，也沒有發(fā)現(xiàn)其他種類的石棉。此后，KiwiRail制定了清除石棉計劃。根據(jù)計劃，第二批機車于2014年4月恢復使用，并在隨后的12個月內(nèi)清除所有石棉；第一批機車在石棉被清除前停用。

后記

作為第一款出口到發(fā)達國家的中國內(nèi)燃機車，DL型內(nèi)燃機車雖然在運用初期遭遇了可靠率不高以及石棉風波等問題，但KiwiRail與大連機車合作，逐步解決了這些問題，使得DL型內(nèi)燃機車成功扎根于新西蘭。而DL型內(nèi)燃機車的成功運用，不僅讓中國內(nèi)燃機車首次出口到發(fā)達國家，也為接下來中車資陽機車與中車戚墅堰機車向澳大利亞出口交流傳動內(nèi)燃機車，打下了基礎(chǔ)。

注釋

⑴英語：New Zealand Railways Department。

⑵英語：New Zealand Railways Corporation。

⑶英語：New Zealand Rail Limited。

參考

• 《我國內(nèi)燃機車的出口》，李倬濱 , 喬英忍，《內(nèi)燃機車》2010年8月第8期
  

• 《CKD9B型內(nèi)燃機車的研制開發(fā)》，叢茂野，《內(nèi)燃機車》2013年5月第5期

• 《CKD9B型機車在新西蘭鐵路的運用》，朱智勇，《鐵道機車與動車》2013年7月第7期

• 《CKD9B型內(nèi)燃機車防爬裝置設(shè)計》，王肇凱，陳吉超，遲青光，《鐵道機車與動車》2015年4月第4期

• 《CKD9B型內(nèi)燃機車空氣制動系統(tǒng)》，孫健，《鐵道機車與動車》2015年5月第5期

• 《出口內(nèi)燃機車回顧與展望》，李新華，管敏瑋，施國友，《機車車輛工藝》2018年4月第2期
  

• 《出口新西蘭CKD9B型內(nèi)燃機車_產(chǎn)品中心_機車_中車大連機車車輛有限公司》：https://www.crrcgc.cc/dl/g8425/s16345/t288589.aspx
  

• 《Strategic engine delivery begins | News | Railway Gazette International》：https://www.railwaygazette.com/nc/news/single-view/view/strategic-engine-delivery-begins.html

• 《KiwiRail orders more Chinese locomotives | News | Railway Gazette International》：https://www.railwaygazette.com/nc/news/single-view/view/kiwirail-orders-more-chinese-locomotives.html

• 《Faults revealed in KiwiRail locomotives | RNZ News》：https://www.rnz.co.nz/news/national/111263/faults-revealed-in-kiwirail-locomotives

• 《Production of KiwiRail trains on hold | RNZ News》：https://www.rnz.co.nz/news/national/111917/production-of-kiwirail-trains-on-hold

• 《DL - CNR Dalian of 2010 - NZR Rolling Stock Lists》：http://nzrailwaysrollingstocklists.weebly.com/dl---cnr-ckd9b-of-2010.html