本文作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

按：本文接上文《【鐵道科普】來(lái)自盧甘斯克的“柳德米拉”——TE109型內(nèi)燃機(jī)車（上篇）》：

現(xiàn)代化改造

一部分232型機(jī)車在德國(guó)鐵路股份公司的治下進(jìn)行了改裝，這種改裝的成果包括最高運(yùn)行速度140千米/每小時(shí)的234型、裝新型12缸柴油機(jī)的233型以及功率2940千瓦的241型：

• 德國(guó)鐵路233型

早在1991年之后，原東德國(guó)營(yíng)鐵路就已經(jīng)為232型機(jī)車尋找替代柴油機(jī)，因?yàn)橐恍恳妱?dòng)機(jī)達(dá)到了磨損極限并且5D49型柴油機(jī)經(jīng)常需要維護(hù)。當(dāng)時(shí)他們將卡特彼勒3608型柴油機(jī)、基爾機(jī)械制造廠制柴油機(jī)和科洛姆納工廠12D49型柴油機(jī)分別裝入數(shù)臺(tái)232型機(jī)車，用于測(cè)試。

根據(jù)測(cè)試表明，卡特彼勒3608型柴油機(jī)非常重且穩(wěn)定。因此，它的維護(hù)成本非常低，但柴油機(jī)的改造工作量最大；基爾機(jī)械制造廠制柴油機(jī)的安裝報(bào)價(jià)仍然非常昂貴；科洛姆納12D49型柴油機(jī)的安裝報(bào)價(jià)是迄今為止最便宜，僅占西方生產(chǎn)的三分之二左右，且改造工作量最少。

最終，德國(guó)鐵路股份公司選擇64臺(tái)車況較好的232型機(jī)車進(jìn)行改造，推出233型機(jī)車。除了將柴油機(jī)更換為科洛姆納12D49型柴油機(jī)外，233型機(jī)車增加了其他新功能，包括遮陽(yáng)簾、噴砂裝置、機(jī)車空調(diào)、12個(gè)二極管牽引整流器、新的輪緣潤(rùn)滑裝置以及散熱器風(fēng)扇等。

• 德國(guó)鐵路234型

對(duì)于在新聯(lián)邦州的運(yùn)行時(shí)速為140公里/小時(shí)的路線急需快速和強(qiáng)大的內(nèi)燃機(jī)車，由于原西德聯(lián)邦鐵路的218型內(nèi)燃機(jī)車無(wú)法提供強(qiáng)大的功率。1991年原東德國(guó)營(yíng)鐵路計(jì)劃提高232型機(jī)車的最高速度，以運(yùn)用于柏林到漢堡區(qū)間，以及柏林到漢諾威之間尚未電氣化線路的旅客列車牽引。

將232型機(jī)車運(yùn)行時(shí)速提高到140公里/小時(shí)是相對(duì)簡(jiǎn)單的，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上，230型機(jī)車最高運(yùn)行時(shí)速為140公里/小時(shí)。在232型機(jī)車上使用230型機(jī)車的牽引電機(jī)和轉(zhuǎn)向架部件（僅在有限程度上需要），改造在很大程度上沒(méi)有問(wèn)題。

第一輛改造的機(jī)車是232 335號(hào)機(jī)車，1991年11月在德累斯頓 - 柏林路線試駕期間達(dá)到最高時(shí)速145 公里/小時(shí)。這些運(yùn)行時(shí)速提高到140公里/小時(shí)的232型機(jī)車被定型為234型，同時(shí)保留原始車號(hào)，數(shù)字“4”指向新的最大速度。

隨著鐵路的電氣化改造，47臺(tái)234型機(jī)車在2012年報(bào)廢。截至2015年2月7日，最后兩臺(tái)234級(jí)機(jī)車（234 242和234 278）仍在柏林服役。

• 德國(guó)鐵路241型

1997年，232 237號(hào)機(jī)車進(jìn)行了改造，以實(shí)現(xiàn)功率輸出達(dá)到4000 馬力，然后重新繪制在232 800。從艾森許滕施塔特到塞爾策的測(cè)試期間，她輕松駕駛一輛重達(dá)4000噸的列車。根據(jù)改造經(jīng)驗(yàn)，德國(guó)鐵路分別于1999年和2001年將五臺(tái)機(jī)車分別改造為兩批241型機(jī)車。這些機(jī)車獲得了新的柴油和牽引電機(jī)，加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)，最高時(shí)速為100公里/每小時(shí)的齒輪比以及防滑和空轉(zhuǎn)保護(hù)裝置。

前五臺(tái)241型機(jī)車由232 008、338、353、449和697五臺(tái)機(jī)車改造而來(lái)，擔(dān)當(dāng)?shù)聡?guó)和荷蘭之間的跨境貨運(yùn)列車交路。

第二批241型機(jī)車編號(hào)為241 801至241 805，特別適用于從亞琛西站和蒙森站前往比利時(shí)的跨境貨運(yùn)列車交路，從2001年開(kāi)始使用。適應(yīng)性包括：降低車頂高度，使機(jī)車可以適應(yīng)比利時(shí)國(guó)家鐵路的限界；變速箱經(jīng)歷了變化，以防止它們與比利時(shí)使用的“鱷魚”列車控制系統(tǒng)的跟蹤發(fā)生碰撞。由于機(jī)車沒(méi)有配備比利時(shí)國(guó)家鐵路的列車控制系統(tǒng)，它們?cè)诒壤麜r(shí)的最高速度限制在60公里/小時(shí)。它們的可靠性也不盡如人意。自2008年12月14日亞琛-通厄倫鐵路電氣化改造完成，列車時(shí)刻表變動(dòng)后，機(jī)車不再往返于德國(guó)和比利時(shí)之間，現(xiàn)已廢棄。

• 德國(guó)鐵路外的現(xiàn)代化改造

1997年至2001年間，德國(guó)鐵路向國(guó)有企業(yè)Wismut GmbH公司出售了五臺(tái)232型機(jī)車（232 155和、404號(hào)、405號(hào)、429號(hào)和684號(hào)機(jī)車）。這些機(jī)車的柴油機(jī)更換為卡特彼勒制柴油機(jī)，并在Wismut GmbH公司獲得了運(yùn)行編號(hào)為W 300 001至005。

242 002號(hào)到005號(hào)機(jī)車的4000馬力柴油機(jī)由科洛姆納制柴油機(jī)變?yōu)锳dtranz制柴油機(jī)，這些采用Adtranz制柴油機(jī)的242型機(jī)車被重編為W 232.01號(hào)到04號(hào)機(jī)車，并交付給不同的私營(yíng)鐵路公司。而另外四臺(tái)采用卡特彼勒3606型柴油機(jī)的231型機(jī)車，則被重編為W 232.05-08。

應(yīng)德國(guó)買家要求，從蘇維埃故地購(gòu)置的4臺(tái)TE109型機(jī)車以Adtranz制柴油機(jī)取代科洛姆納制柴油機(jī)，被重編為W 232.09號(hào)到12號(hào)機(jī)車，并交付給不同的私營(yíng)鐵路公司。

技術(shù)特點(diǎn)

TE109型內(nèi)燃機(jī)車是六軸干線客貨運(yùn)通用內(nèi)燃機(jī)車，采用了桁架式整體承載焊接結(jié)構(gòu)車體，車體由車架、側(cè)墻、司機(jī)室、上弦梁、下弦梁等部件焊接成一個(gè)完整的箱形結(jié)構(gòu)，底架中部并設(shè)有下凹的燃油箱及蓄電池箱。

機(jī)車適用于1520毫米寬軌軌距或者是1435毫米標(biāo)準(zhǔn)軌距的鐵路，輪徑為1220毫米，軸重為21.5噸，整備重量在122噸到124.7噸之間；長(zhǎng)度為20620毫米⑹或者是20820毫米⑺，寬度為3086毫米；燃料儲(chǔ)備量為6000升，機(jī)油儲(chǔ)備量為1100升；機(jī)車裝配一臺(tái)3000馬力的1A-5D49型柴油機(jī)、一臺(tái)GS-501A型交流牽引發(fā)電機(jī)，并通過(guò)硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電，供給六臺(tái)ED-112A型直流牽引電動(dòng)機(jī)；最高運(yùn)行速度在100公里/每小時(shí)到140公里/每小時(shí)不等。

• 轉(zhuǎn)向架

走行部為兩臺(tái)無(wú)導(dǎo)框式三軸轉(zhuǎn)向架，與后來(lái)2TE116、2TE10V型機(jī)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(dú)立懸掛采用螺旋彈簧及橡膠墊；二系懸掛采用橡膠堆旁承，靜撓度為80毫米。車體全部重量通過(guò)四點(diǎn)式橡膠堆旁承由兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架支承，牽引力和制動(dòng)力通過(guò)心盤傳遞，二系旁承并具自動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)，能使機(jī)車駛出曲線時(shí)轉(zhuǎn)向架重新復(fù)位，從而減少輪緣磨損。牽引電動(dòng)機(jī)采用抱軸式半懸掛安裝在轉(zhuǎn)向架上，當(dāng)牽引傳動(dòng)齒輪比為15：68時(shí)，最高運(yùn)行速度為100公里/小時(shí)；當(dāng)牽引傳動(dòng)齒輪比為20：63時(shí)，最高運(yùn)行速度為140公里/小時(shí)。

• 柴油機(jī)

機(jī)車裝用一臺(tái)1A-5D49型柴油機(jī)⑻，是一種由科洛姆納工廠研制的16氣缸、四沖程、二級(jí)增壓帶中間冷卻的V型中速柴油機(jī)，氣缸直徑為260毫米，活塞行程為260毫米，額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1000轉(zhuǎn)，裝車功率為3000馬力（2,200千瓦），單位燃料消耗量為180克/有效馬力·小時(shí)。

該型柴油機(jī)最初采用了由鑄鐵與球墨鑄鐵鑄造的曲軸，但在冬季較容易發(fā)生脆性斷裂，這是因?yàn)椴裼蜋C(jī)啟動(dòng)時(shí)曲軸受力過(guò)大而造成，因此需要對(duì)柴油機(jī)采取預(yù)熱、階段點(diǎn)火等措施，以減少發(fā)生曲軸斷裂的機(jī)會(huì)，而后來(lái)生產(chǎn)的柴油機(jī)則全部改用整體鍛造曲軸。柴油機(jī)采用了二級(jí)增壓系統(tǒng)，第一級(jí)是單級(jí)軸流式廢氣渦輪增壓器，第二級(jí)是由離心式鼓風(fēng)機(jī)組成的單級(jí)機(jī)械增壓器，兩級(jí)增壓器之間設(shè)有增壓空氣中間冷卻器（中冷器）。柴油機(jī)及油底殼凈重17500公斤。機(jī)車最多可裝載6000升柴油及1100升機(jī)油。

• 傳動(dòng)系統(tǒng)

機(jī)車傳動(dòng)裝置采用交—直流電傳動(dòng)，由哈爾科夫重型電機(jī)廠設(shè)計(jì)制造。柴油機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)GS-501A型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，供給六臺(tái)并聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)。

牽引發(fā)電機(jī)額定功率為2000千瓦，采用獨(dú)立勵(lì)磁及強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻；發(fā)電機(jī)定子按兩組三相繞組設(shè)計(jì)，彼此相差30°電角度。在牽引發(fā)電機(jī)的底座上還設(shè)有一臺(tái)VS-650型勵(lì)磁機(jī)及一臺(tái)STG-7型輔助啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，兩臺(tái)電機(jī)均通過(guò)齒輪變速箱直接與柴油機(jī)曲軸相連。啟動(dòng)發(fā)電機(jī)為一臺(tái)直流電機(jī)，在機(jī)車起動(dòng)時(shí)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)由蓄電池供電，作為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)起動(dòng)；當(dāng)機(jī)車完成啟動(dòng)后它又變?yōu)樗麆?lì)直流發(fā)電機(jī)，輸出110伏直流電，供蓄電池充電及機(jī)車控制電路及輔助設(shè)備用電。

牽引發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電由UVKT-2型硅整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電，設(shè)有二組并聯(lián)的三相橋式整流電路，整流電路每一橋臂有十個(gè)并聯(lián)支路，每個(gè)支路有二個(gè)串聯(lián)連接的VL-200-8型雪崩整流二極管，全套整流裝置共有240個(gè)二極管元件，額定輸出電壓為750伏（5700安培）。機(jī)車并具有發(fā)電機(jī)恒功率勵(lì)磁調(diào)節(jié)功能，以充分利用柴油機(jī)的功率。勵(lì)磁機(jī)是一臺(tái)26千瓦的單相同步交流發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的交流電，經(jīng)過(guò)晶閘管整流為直流電后給牽引發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。

牽引電動(dòng)機(jī)采用ED-112A型直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)，額定功率為294千瓦，額定電壓為370伏（900安培），最高工作電壓為700伏（475安培），額定轉(zhuǎn)速為每分鐘440轉(zhuǎn)，最高轉(zhuǎn)速為每分鐘2320轉(zhuǎn)，單臺(tái)電機(jī)重量為3000公斤。為擴(kuò)大機(jī)車恒功速度范圍，機(jī)車能夠?qū)恳妱?dòng)機(jī)使用二級(jí)磁場(chǎng)削弱，磁場(chǎng)削弱率分別為57～63%及35～39%。機(jī)車采用了KV-1552型司機(jī)控制器，調(diào)速手輪具有前進(jìn)、中立、后退三個(gè)工作模式，以及零位和1～15位運(yùn)行級(jí)位。

• 冷卻系統(tǒng)

機(jī)車的冷卻水系統(tǒng)分為高溫冷卻水系統(tǒng)及低溫冷卻水系統(tǒng)。高溫水系統(tǒng)是柴油機(jī)冷卻水的系統(tǒng)，而低溫水系統(tǒng)是為機(jī)油熱交換器及增壓空氣中間冷卻器而設(shè)的冷卻水系統(tǒng)。冷卻裝置由散熱器與風(fēng)扇組成，冷卻水帶出的熱量在散熱器中傳給空氣而冷卻。機(jī)車上的三臺(tái)冷卻風(fēng)扇均使用三相交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而PK-35M型空氣壓縮機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

• 供電系統(tǒng)

列車供電裝置由一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)及一臺(tái)變流器組成。供電發(fā)電機(jī)為一臺(tái)對(duì)稱三相交流同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)包括兩組三相繞組，彼此相差30°電角度，輸出六相交流電；然后由晶閘管變流器輸出正、負(fù)半周波形對(duì)稱的1000伏22赫茲單相交流電，經(jīng)車輛母線向旅客列車的電熱裝置負(fù)載直接集中供電。這種設(shè)計(jì)是德國(guó)鐵路內(nèi)燃機(jī)車的第一代列車供電方式，最大輸出功率為400千瓦，可為8輛客車供電。但由于供電功率等于負(fù)載功率，并且沒(méi)有短時(shí)過(guò)載的儲(chǔ)備冗余，因此不適合用于為旅客列車的空調(diào)設(shè)備供電。一旦在兩個(gè)半波之間的電壓—時(shí)間面積有跳躍式的變化，所產(chǎn)生的直流電壓將使變流器處于磁飽和區(qū)域，并引起較大的磁化電流。

后記

雖然大多數(shù)TE109型內(nèi)燃機(jī)車交付給東德國(guó)營(yíng)鐵路，不像前作M62型內(nèi)燃機(jī)車一樣被蘇聯(lián)鐵路大批量采購(gòu)，但盧廠在本型機(jī)車的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出適用于大風(fēng)沙高溫炎熱地區(qū)的TE114型內(nèi)燃機(jī)車⑼，以及邊生產(chǎn)邊改進(jìn)的2TE116型內(nèi)燃機(jī)車。

注釋

⑴俄語(yǔ)：ТЭ109。

⑵俄語(yǔ)：Людмила；德語(yǔ)：Ludmilla。

⑶隨著東德國(guó)營(yíng)鐵路引入電子數(shù)據(jù)處理編號(hào)方式，V200型機(jī)車在1970年被重定型為120型。在兩德統(tǒng)一后，原西德聯(lián)邦鐵路220型內(nèi)燃機(jī)車均已全數(shù)退役，因此原東德國(guó)營(yíng)鐵路仍然在役的逾200臺(tái)120型機(jī)車得以被重定型為220型的新稱號(hào)。在兩家國(guó)鐵合并為新的德國(guó)鐵路股份公司后，這些機(jī)車仍然使用220型的稱號(hào)，直至1995年最終退出運(yùn)營(yíng)。

⑷俄語(yǔ)：2ТЭ40。本型機(jī)車是蘇聯(lián)鐵路的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車車型之一，由位于烏克蘭的哈爾科夫運(yùn)輸機(jī)械制造廠在2TE10型內(nèi)燃機(jī)車的基礎(chǔ)上于1964年研制而成，采用Д70型大功率四沖程柴油機(jī)，僅試制了5臺(tái)機(jī)車。但由于當(dāng)時(shí)盧廠的2TE10L型內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)投入批量生產(chǎn)，而且哈爾科夫工廠已于1966年恢復(fù)由蘇聯(lián)國(guó)防部直接管理，并根據(jù)國(guó)防部的指示逐步停止生產(chǎn)鐵路機(jī)車的業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)為專注于坦克的研究與開(kāi)發(fā)，2TE40型機(jī)車最終未獲準(zhǔn)投入生產(chǎn)。

⑸捷克斯洛伐克國(guó)家鐵路在1966年到1979年期間，購(gòu)置了600臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)軌距的M62型內(nèi)燃機(jī)車。它們最初被命名為T679.1型，后來(lái)被正式命名為781型。

⑹130型機(jī)車、131型機(jī)車的長(zhǎng)度。

⑺130.1型機(jī)車、132型和142型機(jī)車的長(zhǎng)度。

⑻蘇聯(lián)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GOST型號(hào)為16ЧН26/26。

⑼俄語(yǔ)：ТЭ114。本型機(jī)車是六軸干線客貨運(yùn)通用內(nèi)燃機(jī)車，適用于大風(fēng)沙、高溫炎熱地區(qū)，可以在-15℃～50℃的環(huán)境溫度范圍下正常工作。

參考

• 《DR-Baureihe 130 – Wikipedia》：https://de.wikipedia.org/wiki/DR-Baureihe_130

• 《ТЭ109 — Википедия》：https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%AD109

• 《List of the vehicles - TE109 - TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=63

• 《List of the vehicles - 2TE109 - TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=667

• 《List of the vehicles - 232 (ТЭ109) - TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=1625

• 《List of the vehicles - 07 (TE109) - TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=1635

• 《List of the vehicles - 07.1 (TE109) - TrainPix》：https://www.trainpix.org/list.php?mid=1636