文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）

POUR NOUS TOUS

為了我們大家

縮寫提示

1. 法國國家鐵路公司在文中簡稱“SNCF”⑴，法國地方鐵路公司簡稱“CFD”⑵；法國奧梅庫爾海洋鋼鐵和鍛造公司簡稱“FAMH”⑶，克雷斯潘法國-北方制造工場簡稱“ANF”。

概述

060 GA型燃?xì)廨啓C(jī)車，是法國Renault公司于1959年~1961年間研制的一種燃?xì)廨啓C(jī)車。2臺(tái)060 GA型機(jī)車制造出廠后，交給SNCF進(jìn)行運(yùn)行測試，但由于這些機(jī)器的可靠性低而噪音卻過大的原因，導(dǎo)致Renault最終放棄鐵路設(shè)備制造業(yè)務(wù)。其后，CFD于1966年買下這2臺(tái)060 GA型燃?xì)廨啓C(jī)車，并將其中的060 GA 1號(hào)機(jī)車重建為采用“Asynchro”液力機(jī)械傳動(dòng)裝置的CC 80001號(hào)內(nèi)燃機(jī)車。

自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組

自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)由工程師Raoul Pateras Pescara⑷發(fā)明。所謂“自由活塞”，是指發(fā)動(dòng)機(jī)沒有通常內(nèi)燃機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，活塞組運(yùn)動(dòng)規(guī)律由作用在它上面的氣體壓力決定，并隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化。活塞組運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是內(nèi)、外止點(diǎn)位置都可以改變，由同步機(jī)構(gòu)保持左、右活塞組對稱運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力氣缸膨脹行程時(shí)，氣墊缸內(nèi)空氣被壓縮，暫時(shí)貯存動(dòng)力氣缸向外所作的全部功。

最初，自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是以自由活塞壓縮機(jī)的形式出現(xiàn)。其后，又出現(xiàn)自由活塞發(fā)氣機(jī)，并與燃?xì)廨啓C(jī)共同組成自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組。在機(jī)組中，自由活塞發(fā)氣機(jī)只起工作氣體發(fā)生器的作用，將空氣經(jīng)過“壓縮-膨脹”過程，燃燒成燃?xì)?，送至燃?xì)廨啓C(jī)渦輪內(nèi)膨脹作功，推動(dòng)渦輪葉輪高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。

研制背景

20世紀(jì)50年代初，Renault確信，與柴油機(jī)相比，使用自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組，可能在內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力輸出上具有優(yōu)勢。因此，Renault于1952年試制采用自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組的040 GA 1號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)車，出租給SNCF進(jìn)行運(yùn)行測試。

040 GA 1號(hào)機(jī)車內(nèi)的2個(gè)自由活塞（正常做功速度為每分鐘600次）的氣體發(fā)生器通過儲(chǔ)氣罐向Auguste Rateau⑸式燃?xì)廨啓C(jī)（最大轉(zhuǎn)速為12320 r/min）提供燃?xì)?。機(jī)械傳動(dòng)很簡單：機(jī)械能的一部分通過換向傳動(dòng)裝置，以萬向軸傳給前后轉(zhuǎn)向架上的車軸齒輪箱，從而驅(qū)動(dòng)輪對。

通過調(diào)節(jié)噴射到燃?xì)廨啓C(jī)中的燃料量、改變渦輪的旋轉(zhuǎn)速度，可以進(jìn)行機(jī)車運(yùn)行速度調(diào)節(jié)，但是調(diào)整渦輪變速箱上的一組小齒輪可以獲得2種最高運(yùn)行速度值——90 km/h和140 km/h。

在巴黎—格蘭維爾區(qū)段和巴黎—瓦朗謝訥區(qū)段進(jìn)行測試運(yùn)行后，SNCF將040 GA 1號(hào)機(jī)車分配于巴黎-拉夏貝爾機(jī)務(wù)段，運(yùn)行于法國北部。當(dāng)它?？吭诎屠璞闭菊痉績?nèi)時(shí)，它的排氣聲非常嘈雜，以至于車站喇叭發(fā)出的任何聲音都被蓋住。 1958年，040 GA 1號(hào)機(jī)車轉(zhuǎn)移配屬到位于法國西南部濱海夏朗德省的拉羅謝爾機(jī)務(wù)段，次年被SNCF退租給Renault。

060 GA型燃?xì)廨啓C(jī)車

然而，Renault并不甘心失敗，在1959年與FAMH合作制造了2臺(tái)060 GA型燃?xì)廨啓C(jī)車。其中Renault負(fù)責(zé)自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組裝配，F(xiàn)AMH負(fù)責(zé)制造轉(zhuǎn)向架。

每臺(tái)060 GA型燃?xì)廨啓C(jī)車配備了2組自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組，但每組機(jī)組相互獨(dú)立，如果其中1組機(jī)組發(fā)生故障，機(jī)車可以繼續(xù)以降低的功率運(yùn)行。此外，為了節(jié)省燃?xì)?，機(jī)車的供電由獨(dú)立的柴油發(fā)電機(jī)組提供，這組發(fā)電機(jī)組由交流發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)組成。

每臺(tái)機(jī)車有2種最高運(yùn)行速度值——73.5 km/h或128 km/h。無論是060 GA 1號(hào)機(jī)車的Renault離合器，還是060 GA 2號(hào)機(jī)車的Sulzer離合器，均將燃?xì)廨啓C(jī)與變速箱連接。

測試自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組

060 GA 1號(hào)機(jī)車制造出廠后，抵達(dá)阿謝爾機(jī)務(wù)段。幾個(gè)月后，060 GA 2號(hào)機(jī)車制造出廠時(shí)，2臺(tái)060 GA型機(jī)車一同調(diào)往拉羅謝爾機(jī)務(wù)段，并擔(dān)當(dāng)南特站—波爾多-圣讓站區(qū)段的特快列車牽引任務(wù)。然而它們沒有為旅客列車供暖的鍋爐，而且它們的變速箱在重復(fù)起動(dòng)過程中容易過熱。因此，Renault工作人員在機(jī)車每次運(yùn)行期間都在司機(jī)室內(nèi)，以防機(jī)破。

自由活塞發(fā)氣機(jī)的問題，導(dǎo)致060 GA 2號(hào)機(jī)車于1962年5月停止使用。1963年2月，2臺(tái)060 GA型機(jī)車終于退役，不久被SNCF退租給Renault。這次運(yùn)行測試失敗，標(biāo)志著Renault就此結(jié)束鐵路機(jī)車制造業(yè)務(wù)。

重建為CC 80001號(hào)內(nèi)燃機(jī)車

為了測試“Asynchro”液力機(jī)械傳動(dòng)裝置，當(dāng)時(shí)仍在馬恩省蒙米拉伊制造機(jī)車車輛的CFD，于1966年從Renault買下2臺(tái)060 GA型機(jī)車。060 GA 1號(hào)機(jī)車被CFD選中作為重建對象，改號(hào)為CC 80001號(hào)機(jī)車；而060 GA 2號(hào)機(jī)車則充當(dāng)“拆件車”，最終于1979年被拆除。

CC 80001號(hào)機(jī)車裝用2臺(tái)總功率為3000 hp的法國SEMT Pielstick公司制12PA4-185型柴油機(jī)，每臺(tái)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)1套“Asynchro”液力機(jī)械傳動(dòng)裝置。而所謂的“Asynchro”液力機(jī)械傳動(dòng)裝置，是由以下部件組成：

1. 1個(gè)“Ferodo”液力耦合器，這是CFD專門為這臺(tái)機(jī)車設(shè)計(jì)的耦合器；

2. 1個(gè)“Asynchro”變速箱，這種帶換向機(jī)構(gòu)的變速箱共有8種組合（即8級(jí)速度），而變速箱內(nèi)有離合-制動(dòng)器變速機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)和換向裝置中間安裝空轉(zhuǎn)輪；

3. 每臺(tái)轉(zhuǎn)向架的3對動(dòng)輪安裝3個(gè)車軸齒輪箱，車軸齒輪箱與換向裝置之間通過萬向軸連接。

除了將2組自由活塞-燃?xì)廨啓C(jī)組替換為2臺(tái)柴油機(jī)外，CFD還將CC 80001號(hào)機(jī)車兩側(cè)的中門用金屬板焊上，同時(shí)在兩端頂部分別再加1盞頭燈。

再度出山！

重建完成后的CC 80001號(hào)機(jī)車進(jìn)行了測試運(yùn)行。測試通過后，CFD將它出租給SNCF。1968年6月，CC 80001號(hào)機(jī)車配屬于法國西北部卡爾瓦多斯省的卡昂機(jī)務(wù)段。1972年，機(jī)車轉(zhuǎn)移配屬到同樣位于法國西北部的奧恩省阿讓唐機(jī)務(wù)段。

盡管當(dāng)時(shí)的列車時(shí)刻表，是以A1AA1A 68000型內(nèi)燃機(jī)車為牽引主力而編排，但即便如此，擔(dān)當(dāng)客貨牽引任務(wù)的CC 80001號(hào)機(jī)車被證明比其前身可靠，在平道上以128km/h的速度牽引955 t重的列車，以81 km/h的速度在坡度為10‰的坡道上，牽引580 t重的列車。

然而，由于CC 80001號(hào)機(jī)車內(nèi)部沒有鍋爐，不能向客車提供熱蒸汽，因此它在牽引旅客列車時(shí)，需要加掛1節(jié)內(nèi)置鍋爐的鍋爐車，向客車提供熱蒸汽。出于這個(gè)原因，它在1976年后不再牽引旅客列車。

事實(shí)上，當(dāng)時(shí)的SNCF認(rèn)為裝用單組柴油機(jī)組的內(nèi)燃機(jī)車維護(hù)費(fèi)用較低，因此其內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)政策規(guī)定了1臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車只應(yīng)裝用單組柴油機(jī)組且采用電傳動(dòng)，從而否定了雙組柴油機(jī)組內(nèi)燃機(jī)車以及液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。而CC 80001號(hào)機(jī)車剛好就是雙組柴油機(jī)組和液力傳動(dòng)兩者兼有，故而在其傳動(dòng)軸破損后未送修，而被SNCF于1977年退還給CFD。至此，機(jī)車總共行駛了1200000 km。

回光返照

總部位于上塞納省庫爾伯瓦的Desquenne et Giral鐵路工程公司，當(dāng)時(shí)正在尋找1種用于牽引工程列車的大功率內(nèi)燃機(jī)車。很快，CC 80001號(hào)機(jī)車在CFD馬恩省蒙米拉伊工廠大修，并于1978年出售給Desquenne et Giral。

改刷橙色和白色涂裝的CC 80001號(hào)機(jī)車，在法國高速鐵路東南線施工現(xiàn)場上運(yùn)輸建筑材料。1985年，由于Desquenne et Giral不計(jì)劃對機(jī)車進(jìn)行大修，CC 80001號(hào)機(jī)車最終退役。此后Renault從Desquenne et Giral買下CC 80001號(hào)機(jī)車，封存于伊夫林省塞納河畔弗蘭工廠，作為未來可能的鐵路博物館展品。

技術(shù)數(shù)據(jù)表

注釋

1. ⑴法語：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。

2. ⑵法語：Compagnie de chemins de fer départementaux。

3. ⑶法語：Compagnie des forges et aciéries de la Marine et d'Homécourt。

4. ⑷（1890年4月27日~1966年5月7日），出生于阿根廷的法國籍工程師。

5. ⑸（1863年10月13日~1930年1月13日），一名專門研究渦輪機(jī)的法國籍工程師。

文章聲明

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參考文獻(xiàn)

1. 《CC80001號(hào)內(nèi)燃機(jī)車》，中國鐵道部鐵路工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)情報(bào)交流網(wǎng) 編，《國外內(nèi)燃機(jī)車概況》，第281頁~第284頁

2. 《SEMT-Pielstick PA4-200系列柴油機(jī)》，中國鐵道部鐵路工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車技術(shù)情報(bào)交流網(wǎng) 編，《國外內(nèi)燃機(jī)車概況》，第317頁~第321頁

參考鏈接

1. http://pmeunier23.free.fr/CC80001.html

2. https://argentanwebferro.fr/la-double-vie-de-belphegor/

3. https://www.cfd.group/machines/cc-locomotive-80001

4. http://uxtobirza.free.fr/trains/voir_loco.php?Classe=CC%2080000

完稿時(shí)間：2022年4月25日

A0級(jí)發(fā)表時(shí)間：2022年4月25日