【內(nèi)燃機(jī)車科普】時(shí)不時(shí)噴黑煙的TE10型內(nèi)燃機(jī)車系列

文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
提示
交—直流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)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,供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。蘇聯(lián)TE109型內(nèi)燃機(jī)車為交—直流電傳動(dòng)形式。
直—直流電傳動(dòng):指內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)三相直流牽引發(fā)電機(jī),輸出直流電并供給數(shù)臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電動(dòng)機(jī)。本文提及的蘇聯(lián)TE10型內(nèi)燃機(jī)車系列為直—直流電傳動(dòng)形式。
烏克蘭哈爾科夫市馬雷舍夫工廠在本文均簡(jiǎn)稱為“哈廠”,盧甘斯克市伏羅希洛夫格勒內(nèi)燃機(jī)車制造廠在本文均簡(jiǎn)稱“盧廠”。
前言
說到蘇聯(lián)鐵路內(nèi)燃機(jī)車,我們會(huì)想到一種時(shí)不時(shí)噴黑煙的雙節(jié)棍和三節(jié)棍固定重聯(lián)內(nèi)燃機(jī)車。而我們知道,柴油在氣缸內(nèi)能否完全燃燒在很大程度上受燃燒空間內(nèi)的溫度、氧氣含量以及油氣混合條件所影響。而這款內(nèi)燃機(jī)車之所以會(huì)時(shí)不時(shí)噴黑煙,是由于柴油在柴油機(jī)氣缸內(nèi)未能充分燃燒,從而導(dǎo)致油料裂解聚合不完全。而本文就是介紹這款時(shí)不時(shí)噴煙的內(nèi)燃機(jī)車——TE10系列內(nèi)燃機(jī)車。

概述
TE10型柴油機(jī)車(俄語:ТЭ10)是蘇聯(lián)鐵路的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車車型之一。原型車由哈廠于1958年研制成功,并于1960年研制了雙節(jié)重聯(lián)的2TE10型內(nèi)燃機(jī)車。1961年起,2TE10型機(jī)車交由盧廠繼續(xù)生產(chǎn)及改進(jìn),先后推出了2TE10L、2TE10V、2TE10M、2TE10MK、4TE10S、2TE10U等各種改進(jìn)型內(nèi)燃機(jī)車,以及2TE10G型天然氣機(jī)車,形成了龐大的TE10型內(nèi)燃機(jī)車系列,總產(chǎn)量超過8500臺(tái),成為蘇聯(lián)鐵路史上運(yùn)用最廣泛的干線內(nèi)燃機(jī)車。

背景
1953年,哈廠成功研制了雙節(jié)重聯(lián)的TE3型內(nèi)燃機(jī)車,每節(jié)機(jī)車裝用一臺(tái)2D100型二沖程柴油機(jī),單節(jié)機(jī)車功率達(dá)到2000馬力。TE3型機(jī)車于1955年開始批量生產(chǎn),并在蘇聯(lián)各地的鐵路干線上迅速普及,成為蘇聯(lián)鐵路史上產(chǎn)量最大的干線內(nèi)燃機(jī)車車型之一,對(duì)蘇聯(lián)鐵路牽引動(dòng)力內(nèi)燃化的快速過渡具有重要貢獻(xiàn)。實(shí)際運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)證明,TE3型機(jī)車是一種性能優(yōu)良、操作可靠的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。

然而,隨著蘇聯(lián)鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展,貨物列車重量不斷增長(zhǎng),TE3型內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)無法完全滿足鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳枰?,尤其功率等?jí)與同時(shí)期的電力機(jī)車差距較大,當(dāng)貨物列車由電氣化區(qū)段運(yùn)行到非電氣化區(qū)段時(shí),往往需要進(jìn)行重新編組,大大減低了鐵路的運(yùn)輸效率。與此同時(shí),至1950年代末,當(dāng)時(shí)世界上的干線內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)出現(xiàn)大幅提高單機(jī)功率的發(fā)展趨勢(shì),主流功率等級(jí)逐漸由以往的2000馬力提高到3000馬力,甚至是4000馬力。
研發(fā)及生產(chǎn)
TE10
1957年,蘇聯(lián)鐵道部要求哈廠在TE3型機(jī)車的基礎(chǔ)上,開發(fā)研制一種單機(jī)功率比TE3型機(jī)車提高50%,即3000馬力等級(jí)的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。哈廠通過對(duì)當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的大功率柴油機(jī)進(jìn)行研究和論證,決定在2D100型柴油機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),增加增壓器和中冷器,提高柴油機(jī)強(qiáng)化程度。哈廠首先試制了一臺(tái)0D100型單缸試驗(yàn)機(jī),單缸功率可達(dá)到250馬力;在此基礎(chǔ)上哈廠設(shè)計(jì)了12氣缸的9D100型二沖程柴油機(jī),使單機(jī)功率提高到3000馬力。在研制新一代柴油機(jī)的同時(shí),哈廠也著手研制機(jī)車車體,新車體采用單節(jié)雙司機(jī)室的布置方式,以便在不具備三角線、機(jī)車轉(zhuǎn)盤等換向設(shè)施的車站和機(jī)務(wù)段使用;機(jī)車并首次采用了整體承載式結(jié)構(gòu)車體,有效減輕了結(jié)構(gòu)重量。

1958年11月,哈廠生產(chǎn)的首臺(tái)單機(jī)3000馬力內(nèi)燃機(jī)車,作為向國(guó)慶41周年的獻(xiàn)禮項(xiàng)目落成出廠。該機(jī)車被定型為TE10型,機(jī)車裝用一臺(tái)9D100型柴油機(jī),傳動(dòng)裝置采用直—直流電傳動(dòng),采用新設(shè)計(jì)的МПТ-120/49型直流牽引發(fā)電機(jī)及ЭДТ-340А型直流牽引電動(dòng)機(jī),牽引電動(dòng)機(jī)額定功率為307千瓦,采用抱軸式半懸掛,牽引傳動(dòng)齒輪比為15:68;走行部為兩臺(tái)與TE3型機(jī)車相同的導(dǎo)框式三軸轉(zhuǎn)向架。此外,TE10型機(jī)車也是蘇聯(lián)第一種采用了柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)功率聯(lián)合調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機(jī)車,標(biāo)志著蘇聯(lián)第二代內(nèi)燃機(jī)車的誕生,調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用了磁放大器,保證柴油機(jī)的功率能得到充分利用。機(jī)車采用КМ-1501型司機(jī)控制器,控制器具有1個(gè)零位和15個(gè)運(yùn)行級(jí)位。TE10型機(jī)車的輪周牽引功率為2310馬力,最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí),持續(xù)速度為25公里/小時(shí),機(jī)車整備重量為138噸。
1959年,TE10-003號(hào)機(jī)車與科洛姆納工廠(下稱“科廠”)試制的TE50-001號(hào)機(jī)車,在全蘇鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院組織下同時(shí)在莫斯科謝爾賓卡的環(huán)形鐵道試驗(yàn)基地進(jìn)行型式試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,這兩種3000馬力內(nèi)燃機(jī)車性能接近,雖然TE50型機(jī)車在牽引性能方面略優(yōu)于TE10型機(jī)車,但后者整備重量較輕且維護(hù)上較方便,因此蘇聯(lián)鐵道部決定批準(zhǔn)TE10型機(jī)車投入小批量生產(chǎn),而科廠的TE50型機(jī)車后來卻成為了TEP60型客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車的原型車。
1958年至1961年間,哈廠共生產(chǎn)了26臺(tái)TE10型內(nèi)燃機(jī)車。在生產(chǎn)過程中,哈廠根據(jù)機(jī)車試驗(yàn)和運(yùn)用時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題,對(duì)機(jī)車進(jìn)行了改進(jìn)。1960年,哈廠在9D100型柴油機(jī)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將單缸功率提高至300馬力,成功研制了10氣缸的10D100型二沖程柴油機(jī),單機(jī)功率仍保持在3000馬力,從TE10-011號(hào)機(jī)車開始裝車使用。其他改進(jìn)還包括改為采用ЭДТ-340Г或ЭД-104型牽引電動(dòng)機(jī);進(jìn)一步對(duì)車體實(shí)施減重,使機(jī)車整備重量減少到129噸,同時(shí)增加了燃油(最多6500升)和砂(最多950公斤)儲(chǔ)備量。

TEP10
1960年,哈廠在TE10型內(nèi)燃機(jī)車的基礎(chǔ)上,通過改變牽引齒輪傳動(dòng)比,開發(fā)研制了TEP10型客運(yùn)機(jī)車。機(jī)車的牽引齒輪傳動(dòng)比由15:68(1:4.53)加大到20:63(1:3.15),最大運(yùn)行速度由100公里/小時(shí)提高到140公里/小時(shí),持續(xù)牽引力下降到17,200千牛,燃油裝載量從6500升減少到5000升,并設(shè)置了電阻制動(dòng)裝置,車體外觀也經(jīng)過重新設(shè)計(jì)。從109號(hào)機(jī)車開始統(tǒng)一采用ED-107型牽引電動(dòng)機(jī)(ЭД-107),額定功率305千瓦。

2TE10
1960年,哈廠在TE10型機(jī)車的基礎(chǔ)上,研制了雙節(jié)重聯(lián)的TE12型內(nèi)燃機(jī)車;1961年,經(jīng)蘇聯(lián)鐵道部批準(zhǔn),將其定型為2TE10型(2ТЭ10)。2TE10型機(jī)車由兩節(jié)結(jié)構(gòu)相同的六軸單司機(jī)室機(jī)車聯(lián)掛而成,兩車連接部分設(shè)有通過臺(tái)和橡膠風(fēng)擋,機(jī)車乘務(wù)員在本務(wù)機(jī)車上可同時(shí)操縱兩節(jié)機(jī)車。機(jī)車既可雙節(jié)重聯(lián)使用,也可單節(jié)獨(dú)立使用。機(jī)車的動(dòng)力裝置與TE10型機(jī)車基本相同,每節(jié)機(jī)車裝用一臺(tái)10D100型柴油機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),采用ЭДТ-340Г型牽引電動(dòng)機(jī),牽引傳動(dòng)齒輪比為15:68。機(jī)車的輪周牽引功率為2×2310馬力,最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí),持續(xù)速度為24公里/小時(shí),機(jī)車整備重量為2×129噸。
哈廠于1961年開始批量生產(chǎn)2TE10型內(nèi)燃機(jī)車。1961年至1963年間,哈廠共生產(chǎn)了18臺(tái)2TE10型內(nèi)燃機(jī)車。量產(chǎn)機(jī)車改為采用ЭДТ-104型牽引電動(dòng)機(jī),傳動(dòng)齒輪比調(diào)整為14:69。首5臺(tái)機(jī)車于1961年配屬十月鐵路局坎達(dá)拉克沙機(jī)務(wù)段投入使用,每組雙節(jié)重聯(lián)的2TE10型機(jī)車可以替代一組三節(jié)重聯(lián)的3TE3型機(jī)車,由于機(jī)車各部件工作穩(wěn)定可靠,減少了機(jī)車運(yùn)用維護(hù)成本,使2TE10型機(jī)車十分受到運(yùn)用部門和乘務(wù)人員的歡迎。而其余13臺(tái)機(jī)車被配屬南方鐵路局使用;至1964年,原配屬十月鐵路局的首5臺(tái)機(jī)車也集中配屬到南方鐵路局。2TE10型機(jī)車在1980年代開始陸續(xù)停用報(bào)廢。

2TE10L
1961年10月,盧廠根據(jù)哈廠提供的技術(shù)圖紙和資料,開始批量生產(chǎn)2TE10L型內(nèi)燃機(jī)車(2ТЭ10Л;而從該型機(jī)車起,TE10系列內(nèi)燃機(jī)車均由盧廠研發(fā)及生產(chǎn)),型號(hào)中的“L”即代表盧廠。2TE10L型機(jī)車由兩節(jié)結(jié)構(gòu)相同的六軸單司機(jī)室機(jī)車聯(lián)掛而成,單節(jié)機(jī)車在需要時(shí)也可獨(dú)立使用(而哈廠于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發(fā)——筆者注)。

與哈廠的2TE10型機(jī)車相比,2TE10L型機(jī)車的車體結(jié)構(gòu)有較大差異。為了減少生產(chǎn)整體承載式車體的技術(shù)困難,盧廠為2TE10L型機(jī)車重新設(shè)計(jì)了車架承載式車體,其結(jié)構(gòu)與同廠的M62型內(nèi)燃機(jī)車車體相似。機(jī)車的動(dòng)力裝置與2TE10型機(jī)車相同,每節(jié)機(jī)車裝用一臺(tái)10D100型柴油機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),早期生產(chǎn)的機(jī)車曾經(jīng)先后裝用過ЭД-104А和ЭД-107型牽引電動(dòng)機(jī),后期裝用ЭД-118А型牽引電動(dòng)機(jī)。此外,2TE10L型機(jī)車并且是蘇聯(lián)首次在內(nèi)燃機(jī)車的冷卻風(fēng)扇上采用液壓傳動(dòng)裝置。機(jī)車技術(shù)性能指標(biāo)和2TE10型機(jī)車基本相同,輪周牽引功率為2×2310馬力,能牽引4500~4800噸的貨物列車通過9‰的限制坡道。最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí),持續(xù)速度為24公里/小時(shí),機(jī)車整備重量為2×127.8噸,燃油儲(chǔ)備量和砂儲(chǔ)備量分別為2×6300升和2×1000公斤。
至1977年停產(chǎn),盧廠共計(jì)生產(chǎn)了3192組2TE10L型機(jī)車,被廣泛運(yùn)用在蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)十多個(gè)鐵路局,并在鐵路干線上迅速取代了TE3型機(jī)車。1990年代初,伴隨著蘇聯(lián)解體后的經(jīng)濟(jì)衰退,俄羅斯鐵路的運(yùn)量大幅下降、鐵路技術(shù)設(shè)備老化嚴(yán)重,俄羅斯鐵道部門在1993年至1998年間對(duì)大量狀態(tài)欠佳的2TE10L型機(jī)車進(jìn)行封存和報(bào)廢,但高爾基鐵路局仍然保有一定數(shù)量的2TE10L型機(jī)車。此外,摩爾多瓦、土庫曼斯坦、哈薩克斯坦等原蘇聯(lián)加盟共和國(guó)鐵路也擁有不少2TE10L型機(jī)車。

TEP10L型
1961年10月,盧廠開始批量生產(chǎn)2TE10L型內(nèi)燃機(jī)車后,蘇聯(lián)鐵道部下令盧廠對(duì)新型內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行改進(jìn)。1964年,首批20臺(tái)機(jī)車制造出廠,被定型為TEP10L型,并送往敖德薩-基希訥烏鐵路局科托夫斯克機(jī)務(wù)段。

TEP10L型機(jī)車配備了TEP10型機(jī)車的10D100型柴油機(jī)、GP-311B型牽引發(fā)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、乘客式制動(dòng)機(jī)和牽引齒輪,因此具有相同的牽引參數(shù),設(shè)計(jì)速度提高到140千米/小時(shí)。此外,新的內(nèi)燃機(jī)車與早期的2TE10L不同,正面玻璃的尺寸增加,但很快就與2TE10L型機(jī)車保持統(tǒng)一。為了統(tǒng)一貨運(yùn)和客運(yùn)機(jī)車設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師甚至沒有為TEP10L型機(jī)車配備額外的司機(jī)室,因此他被迫在交路終點(diǎn)站換向。不過,兩臺(tái)TEP10L型機(jī)車可以根據(jù)重聯(lián)裝置重聯(lián)或者與2TE10L型機(jī)車進(jìn)行重聯(lián)操作,同時(shí)消除了終點(diǎn)站的轉(zhuǎn)彎問題。隨后,這些機(jī)車開始牽引長(zhǎng)編組的旅客列車。
前20臺(tái)TEP10L型機(jī)車采用實(shí)心動(dòng)輪軸,以及ED-104A型牽引電動(dòng)機(jī)。1965年后制造的TEP10L型機(jī)車改為采用ED-107型牽引電動(dòng)機(jī),齒輪比也從63:20變?yōu)?0.8:20。TEP10L-039號(hào)和TEP10L-040號(hào)機(jī)車采用玻璃纖維司機(jī)室。到1967年停產(chǎn)時(shí),盧廠制造了218臺(tái)TEP10L型機(jī)車。
根據(jù)蘇聯(lián)鐵道部于1976年1月1日的統(tǒng)計(jì),217臺(tái)TEP10L型機(jī)車仍在運(yùn)行,分布于以下鐵路局:哈薩克斯坦鐵路局93臺(tái);敖德薩-基希訥烏鐵路局53臺(tái);莫斯科鐵路局46臺(tái);北方鐵路局25臺(tái)。在20世紀(jì)80年代至90年代,所有TEP10L型機(jī)車都被除籍并拆解回爐。

2TE10V/3TE10V
1974年12月,盧廠在2TE10L型機(jī)車的基礎(chǔ)上,研制了2TE10V型機(jī)車(2ТЭ10В),一年后開始批量生產(chǎn)。2TE10V型機(jī)車的動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置和2TE10L型機(jī)車相同,但改為采用了與2TE116型機(jī)車統(tǒng)一的車體結(jié)構(gòu)、司機(jī)室和轉(zhuǎn)向架。

2TE10V型機(jī)車采用車架承載式的焊接結(jié)構(gòu)車體,主要特點(diǎn)為延長(zhǎng)了底架長(zhǎng)度及改變了轉(zhuǎn)向架旁承的結(jié)構(gòu)和位置,與2TE116型機(jī)車車體的差異在于底架中部不設(shè)蓄電池組間;為便于柴油機(jī)—發(fā)電機(jī)組的檢修和拆裝,動(dòng)力室部分的車體具有可拆式頂蓋。 走行部采用新一代的無導(dǎo)框式三軸轉(zhuǎn)向架,“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),并設(shè)有獨(dú)立的一系螺旋彈簧懸掛裝置,車體重量通過四點(diǎn)旁承由兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架支承,牽引力和制動(dòng)力通過心盤傳遞。機(jī)車的動(dòng)力裝置為10D100型柴油機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),采用ЭД-118А型牽引電動(dòng)機(jī),牽引傳動(dòng)齒輪比為17:75。通過增加壓鐵配重,機(jī)車整備重量提高到為2×138噸,軸重達(dá)到23噸。最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí),持續(xù)速度為24.7公里/小時(shí)。
蘇聯(lián)鐵道部門對(duì)該型機(jī)車的評(píng)價(jià)很高,并將其指定為蘇聯(lián)鐵路的標(biāo)準(zhǔn)型貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。至1981年停產(chǎn),盧廠共計(jì)生產(chǎn)了1898組2TE10V型機(jī)車。在2TE10V型機(jī)車的基礎(chǔ)上,盧廠于1978年試制了一組三節(jié)重聯(lián)的3TE10V型機(jī)車(3ТЭ10В),原計(jì)劃用于貨物運(yùn)輸繁忙的鐵路區(qū)段。該型機(jī)車由三節(jié)六軸機(jī)車聯(lián)掛而成,中間一節(jié)機(jī)車不設(shè)司機(jī)室。

2TE10M(K)/3TE10M(K)
1981年,為了滿足蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)各鐵路干線的運(yùn)輸需要,盧廠在2TE10V、3TE10V型機(jī)車的基礎(chǔ)上,研制了2TE10M、3TE10M型機(jī)車(2ТЭ10М/3ТЭ10М),“M”即代表現(xiàn)代化。

2TE10M、3TE10M型機(jī)車的主要特點(diǎn)為根據(jù)多節(jié)和多組機(jī)車重聯(lián)運(yùn)用的需要,改進(jìn)了重聯(lián)控制電路和接口。司機(jī)在機(jī)車上任一司機(jī)室可同時(shí)操縱多節(jié)機(jī)車,實(shí)現(xiàn)牽引和制動(dòng)的同步控制,并且可以只讓其中任何一節(jié)機(jī)車單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn);司機(jī)室的操縱臺(tái)上設(shè)有顯示其他機(jī)車狀態(tài)的儀表和指示燈號(hào),并增加了兩端司機(jī)室之間的通信裝置。除此之外,機(jī)車的牽引主電路系統(tǒng)并增加了由直流電壓互感器、直流電流互感器、電阻器和二極管組成保護(hù)裝置,不僅具有防止主電路過壓或過流的保護(hù)作用,還具有防止輪對(duì)空轉(zhuǎn)的附加作用。而在三節(jié)重聯(lián)的3TE10M型機(jī)車上,中間一節(jié)機(jī)車由于不設(shè)司機(jī)室因而不能單獨(dú)運(yùn)行,但仍然設(shè)有遙控系統(tǒng)和輔助制動(dòng)裝置,以便進(jìn)行單獨(dú)調(diào)車和庫內(nèi)移動(dòng)。

機(jī)車總體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置均和2TE10V、3TE10V型機(jī)車相同,采用車架承載式的焊接結(jié)構(gòu)車體、無導(dǎo)框式三軸轉(zhuǎn)向架,每節(jié)機(jī)車裝用一臺(tái)10Д100型柴油機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),采用ЭД-118А型牽引電動(dòng)機(jī)。機(jī)車軸重為23噸,整備重量為2×138噸(2TE10M)/3×138噸(3TE10M)。輪周牽引功率為4540馬力(2TE10M)/6820馬力(3TE10M),最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí)。

在生產(chǎn)2TE10M型機(jī)車的同時(shí),盧廠于1981年小批量試制了20臺(tái)2TE10MK型機(jī)車(2ТЭ10МК),“K”即代表機(jī)車改為裝用科廠生產(chǎn)、同樣被2TE116型機(jī)車采用的1А-5Д49型柴油機(jī)。1А-5Д49型柴油機(jī)(蘇聯(lián)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GOST型號(hào)為16ЧН26/26型)為16氣缸、帶廢氣渦輪增壓的四沖程柴油機(jī),氣缸直徑為260毫米,活塞行程為260毫米,裝車功率為3060馬力。除柴油機(jī)外,機(jī)車其他部分仍然與2TE10M型機(jī)車相同。
此外,部分2TE10M、3TE10M型機(jī)車后來返廠進(jìn)行大修時(shí),也改裝了1А-5Д49型柴油機(jī),車型改稱為2TE10M-K、3TE10M-K型(2ТЭ10М-К/3ТЭ10М-К)。

2TE10S/4TE10S
1983年,盧廠在2TE10M、3TE10M型機(jī)車的基礎(chǔ)上,為貝阿鐵路特別設(shè)計(jì)制造了四節(jié)重聯(lián)的超大功率內(nèi)燃機(jī)車,稱為4TE10S型(4ТЭ10С)。機(jī)車總體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置均和TE10M型機(jī)車相同,但由于貝阿鐵路修建在凍土地帶上,沿線地區(qū)的氣候非常寒冷,4TE10S型機(jī)車特別加強(qiáng)了防寒保暖措施,具有獨(dú)立的加熱裝置室、重新設(shè)計(jì)的冷卻室,每節(jié)機(jī)車的冷卻水儲(chǔ)備量增加到1570公斤。每節(jié)機(jī)車裝用一臺(tái)10D100型柴油機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),采用ЭД-118А型牽引電動(dòng)機(jī)。機(jī)車軸重為23噸,整備重量為4×138噸。輪周牽引功率為9090馬力,最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí)。

1983年至1987年間,盧廠共計(jì)生產(chǎn)了25組4TE10S型機(jī)車。1988年,伏羅希洛夫格勒工廠又另外生產(chǎn)了2組雙節(jié)重聯(lián)的2TE10S型機(jī)車(2ТЭ10С)。所有2TE10S/4TE10S型機(jī)車均配屬于遠(yuǎn)東鐵路局滕達(dá)機(jī)務(wù)段、維索科戈?duì)柤{亞機(jī)務(wù)段及新烏爾加爾機(jī)務(wù)段,投入貝阿鐵路運(yùn)用。其中4臺(tái)機(jī)車經(jīng)由烏蘇里機(jī)車修理廠大修后,改裝1А-5Д49型柴油機(jī)。

2TE10G
由于石油開采成本日益提高,蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)石油開采量的增長(zhǎng)速度在降低。1984**初,蘇聯(lián)通過了《蘇聯(lián)長(zhǎng)期發(fā)展動(dòng)力綱要的基本方針》,為各個(gè)能源及動(dòng)力相關(guān)部門到2000年的發(fā)展規(guī)定了主要方針,其中包括建議調(diào)整燃料結(jié)構(gòu),大量使用天然氣代替作為燃料的石油。同年,根據(jù)蘇聯(lián)交通部的指示,全蘇鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院、盧廠、科廠、布良斯克機(jī)械制造廠等單位開始了天然氣內(nèi)燃機(jī)車的研制工作。1987年,布廠對(duì)一臺(tái)TEM2U型調(diào)車機(jī)車進(jìn)行了改造,成為世界上第一臺(tái)以天然氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)車,并成功進(jìn)行了試驗(yàn)。1988年,盧廠在2TE10M型機(jī)車的基礎(chǔ)上,試制了2組2TE10G型天然氣機(jī)車(2ТЭ10Г)。

2TE10G型機(jī)車由兩節(jié)結(jié)構(gòu)相同的六軸單司機(jī)室機(jī)車,與一節(jié)四軸的液化天然氣儲(chǔ)存車(又稱低溫車)聯(lián)掛而成,各車連接部分設(shè)有通過臺(tái)和風(fēng)擋裝置,還設(shè)有輸送天然氣和冷卻水的連接軟管。天然氣儲(chǔ)存車上設(shè)有兩個(gè)容積為20立方米、儲(chǔ)存溫度為-162°C的液化天然氣罐,以及配套的氣化裝置、供氣裝置、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備。兩節(jié)機(jī)車的總體結(jié)構(gòu)和2TE10M型機(jī)車相同,加裝了輸氣管路、車體強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)、氣體泄漏警報(bào)裝置等。哈廠為2TE10G型機(jī)車設(shè)計(jì)了兩種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),第一種是在預(yù)燃室中點(diǎn)火燃燒液體和氣體混合燃料的10ГД100А型發(fā)動(dòng)機(jī),第二種方案是采用液體燃料點(diǎn)火的10ГД100Б型發(fā)動(dòng)機(jī)。原本計(jì)劃是將10ГД100А型發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在2TE10G-001號(hào)機(jī)車上,而10ГД100Б型發(fā)動(dòng)機(jī)則裝用于2TE10G-002號(hào)機(jī)車,但由于哈廠未能按時(shí)試制出10ГД100А型發(fā)動(dòng)機(jī),因此兩組機(jī)車實(shí)際上均安裝了10ГД100Б型發(fā)動(dòng)機(jī)。
2TE10G型機(jī)車出廠后進(jìn)行了調(diào)整和試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能良好,但天然氣儲(chǔ)存車的結(jié)構(gòu)上還存在一些缺點(diǎn)。

2TE10U/3TE10U
1988年,盧廠在2TE10M、3TE10M型機(jī)車的基礎(chǔ)上,開發(fā)研制了新一代的2TE10U、3TE10U型內(nèi)燃機(jī)車(2ТЭ10У/3ТЭ10У),主要特點(diǎn)為采用了新型的10Д100М型柴油機(jī)(后期改裝10Д100М2型柴油機(jī)),以及經(jīng)過改進(jìn)的發(fā)電機(jī)和冷卻系統(tǒng)。與10Д100型柴油機(jī)相比,10Д100М型柴油機(jī)的燃油消耗率獲得了改善,其最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速由原來的每分鐘400轉(zhuǎn)下降到每分鐘270轉(zhuǎn), 從曲軸到機(jī)械增壓器的傳動(dòng)比由10減小為8.87,并使用了燃油泵驅(qū)動(dòng)凸輪型面和雙制式噴油器。
此外,2TE10U型機(jī)車并采用了具有較硬特性的主發(fā)電機(jī)電子勵(lì)磁控制系統(tǒng),能有效改善機(jī)車的牽引特性和穩(wěn)定性。2TE10U型機(jī)車的總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能指標(biāo)仍保持和2TE10M型機(jī)車基本相同,傳動(dòng)系統(tǒng)為直—直流電傳動(dòng),采用ЭД-118А型牽引電動(dòng)機(jī)。機(jī)車軸重為23噸,整備重量為2×138噸(2TE10U)/3×138噸(3TE10U)。輪周牽引功率為4520馬力(2TE10U)/6780馬力(3TE10U),最大運(yùn)行速度為100公里/小時(shí)。


與此同時(shí),為了滿足旅客列車的牽引需要,盧廠在2TE10U型機(jī)車的基礎(chǔ)上,研制了2TE10UT型機(jī)車(2ТЭ10УТ)。通過更換車軸齒輪箱和改變牽引傳動(dòng)齒輪比,2TE10UT型機(jī)車的最大運(yùn)行速度提高到120公里/小時(shí);同時(shí)并加裝了電阻制動(dòng)裝置,具有空電聯(lián)合制動(dòng)功能,充分利用電制動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng),從而減少基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的機(jī)械磨耗、延長(zhǎng)閘瓦壽命。
1988年至2007年,盧廠共生產(chǎn)了555組2TE10U型機(jī)車、99組2TE10UT型機(jī)車及79組3TE10U型機(jī)車。除此之外,盧廠于1991年為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)了2組2TE10UP型機(jī)車(2ТЭ10УП)。

TE10M-0884GE
2003年,原配屬莫斯科鐵路局的TE10M型0884號(hào)機(jī)車,其中一節(jié)機(jī)車被委托由美國(guó)通用電氣公司(GE)進(jìn)行現(xiàn)代化改造。機(jī)車換裝7FDL型四沖程柴油機(jī),裝車功率達(dá)到3200馬力;同時(shí)并改裝通用電氣提供的牽引發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、冷卻裝置、微機(jī)控制系統(tǒng)等設(shè)備。2004年,全俄鐵道運(yùn)輸科學(xué)研究院和俄羅斯鐵路股份公司對(duì)經(jīng)過改造的TE10M-0884GE號(hào)機(jī)車進(jìn)行了全面的性能試驗(yàn),冬季及夏季試驗(yàn)分別在北方鐵路局和伏爾加鐵路局進(jìn)行。在試驗(yàn)過程中,機(jī)車表現(xiàn)出良好的牽引性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。在上巴斯昆恰克機(jī)務(wù)段進(jìn)行的夏季試驗(yàn)中,機(jī)車在阿斯特拉罕至伏爾加格勒區(qū)段,牽引總重4717噸的試驗(yàn)列車來回運(yùn)行了58次;與同一機(jī)務(wù)段內(nèi)的2TE10M型內(nèi)燃機(jī)車比較,TE10M-0884GE號(hào)機(jī)車在該區(qū)段上每趟列車可節(jié)省多達(dá)600~1160公斤的燃油,三個(gè)月內(nèi)共節(jié)省了23,977公斤燃油,有效降低了運(yùn)輸成本。此后,少部分的2TE10M型機(jī)車也完成了相同的改造。

此外,自2005年以來,通用電氣公司也和哈薩克斯坦鐵路簽訂了合作協(xié)議,對(duì)部分2TE10系列內(nèi)燃機(jī)車實(shí)施了現(xiàn)代化改造。機(jī)車換裝了帶有電子燃油噴射的16缸四沖程柴油機(jī),以及新的冷卻系統(tǒng),機(jī)車的壽命將延長(zhǎng)15年。機(jī)車的改造工程在阿拉木圖、阿克托比、克孜勒奧爾達(dá)、塔拉茲、烏拉爾斯克等地的機(jī)務(wù)段,和楚巴甫洛達(dá)爾內(nèi)燃機(jī)車廠進(jìn)行。
后記
截止到2007年盧廠停產(chǎn)TE10型內(nèi)燃機(jī)車系列為止,這款內(nèi)燃機(jī)車的總產(chǎn)量超過8500組,成為蘇聯(lián)鐵路史上運(yùn)用最廣泛的干線內(nèi)燃機(jī)車。TE10型內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用于蘇聯(lián)境內(nèi)各條鐵路線,遍布于今日的俄羅斯、烏克蘭、白俄羅斯、哈薩克斯坦、阿塞拜疆等國(guó),不僅見證了蘇聯(lián)鐵路牽引動(dòng)力內(nèi)燃化,同時(shí)也見證了解體后這些前成員國(guó)各自的曲折離奇。
而對(duì)于看熱鬧的吃瓜群眾來說,內(nèi)燃機(jī)車噴黑煙是因?yàn)椤坝舶巡裼彤?dāng)成酒”導(dǎo)致的。但對(duì)于司機(jī)師傅來說,噴黑煙現(xiàn)象使得柴油機(jī)燃油消耗量加大,使得發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,并導(dǎo)致柴油機(jī)積碳嚴(yán)重,加速其磨損程度,進(jìn)而導(dǎo)致采油機(jī)使用壽命下降,使得機(jī)車運(yùn)行效率降低,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。這樣的“熱鬧”不要也罷!

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