Una locomotora diesel es una locomotora autónoma con un motor de combustión interna , la mayoría de las veces diesel , cuya energía se transmite a través de una transmisión de potencia ( eléctrica , hidráulica, mecánica) a juegos de ruedas [1] .
La locomotora diesel que apareció en la URSS en 1924 se convirtió tanto en un reemplazo económicamente viable para las locomotoras de vapor de baja eficiencia obsoletas, como en una adición a las locomotoras eléctricas que aparecieron al mismo tiempo , lo que requirió costos adicionales significativos para la electrificación de la vía y, por lo tanto, el costo. -eficaz en carreteras con un tráfico de mercancías y pasajeros relativamente grande.
Durante el siglo pasado, se probaron e implementaron muchas mejoras en el diseño de una locomotora diésel : la potencia del motor aumentó de varios cientos de caballos de fuerza a seis a doce mil ( TEP80 , 4TE10S ) y más, diferentes tipos de locomotoras diésel utilizan diferentes métodos de transfiriendo la energía del motor a los juegos de ruedas motrices , ha aumentado significativamente la comodidad de control y mantenimiento de la locomotora diésel, las emisiones a la atmósfera han disminuido. Las locomotoras diésel se fabrican y utilizan en todo el mundo .
El motor diésel de una locomotora diésel convierte la energía química de la combustión del combustible líquido o gas combustible (en las locomotoras a gas) en energía mecánica de giro del cigüeñal , a partir de la cual se transmite el momento de giro, siendo convertido por una transmisión de tracción . a los juegos de ruedas motrices. El propósito de la transmisión es asegurar el funcionamiento óptimo del motor diesel y la máxima tracción a cualquier velocidad del tren de cualquier peso. El diésel desarrolla un par máximo a revoluciones relativamente altas, y una potencia máxima a revoluciones aún más altas. La locomotora necesita máxima tracción al arrancar, es decir, desde velocidad cero . En el futuro, a medida que el tren acelera, la tracción puede disminuir significativamente, es decir, la locomotora debe tener una característica de tracción hiperbólica. La locomotora de vapor y la locomotora eléctrica de corriente continua, que inicialmente tenían tal característica, resultaron ser simples en ejecución y operación y, por lo tanto, inmediatamente se generalizaron. Para asegurar la coordinación de las características de un motor diesel, como motor, y una locomotora, como máquina de tracción, se requiere una transmisión. La historia de la creación de una locomotora diésel como locomotora, de hecho, es la historia de la creación de una transmisión que coordina las características de un motor diésel como motor primario y de una locomotora como máquina de tracción [2] .
En el caso de utilizar una transmisión eléctrica en una locomotora diésel, un generador de tracción gira mediante un motor diésel, el cual convierte la energía mecánica de la rotación diésel en energía eléctrica. La energía eléctrica se transfiere a los motores de tracción (TED) conectados mecánicamente a los juegos de ruedas. Los TEDs convierten la electricidad en energía mecánica del movimiento de locomotoras. En presencia de una transmisión individual, cada TEM está asociado con un par de ruedas, con una transmisión grupal, un TEM impulsa varios juegos de ruedas. Cuando se utiliza una transmisión hidráulica , un motor diésel acciona una unidad hidráulica, con una mecánica , una caja de cambios [2] .
Los principales elementos estructurales de una locomotora diesel incluyen una carrocería y un bastidor, un motor diesel, uno o más, dispositivos de tracción de choque (equipo de acoplamiento), elementos de transmisión, una parte del chasis (tripulación) y equipo de freno. Las unidades auxiliares incluyen sistemas de suministro de aire y refrigeración diésel, sistema de arena, sistema de extinción de incendios, equipo eléctrico, etc. Si hay motor gas-diésel o gas, la locomotora tiene una sección generadora de gas o un equipo para almacenar gas natural licuado o comprimido con un sistema de suministro de gas motor (gas-diésel o diésel convertido) [2] .
Las locomotoras diésel se dividen en dos clases fundamentalmente diferentes según el tipo de servicio: línea principal (tren) y maniobras/industrial [3] [4] . Los primeros están destinados al movimiento a largo plazo en una dirección con altas velocidades medias entre estaciones, los segundos están destinados al movimiento intermitente a bajas velocidades dentro de las estaciones y líneas ferroviarias industriales. En la operación real de trenes, las locomotoras diésel de una clase pueden, en algunos casos, reemplazar a las locomotoras diésel de otra clase, pero no se practica ninguna operación a largo plazo de las mismas para otros fines. Las excepciones suelen ser los ferrocarriles de vía estrecha y los ferrocarriles de vía estándar con tráfico ligero y/o una pequeña flota de locomotoras, donde las mismas locomotoras diésel se utilizan a menudo para operaciones principales de pasajeros, mercancías y maniobras [5] [2] .
Locomotoras diesel de línea principalLas principales locomotoras diésel se clasifican según el tipo de servicio en locomotoras de carga, de pasajeros y de pasajeros y carga. Tienen sus propias especificaciones de diseño asociadas con las capacidades de producción y las peculiaridades de la operación de trenes en diferentes países, operadores y en carreteras con diferentes anchos de vía, dimensiones, estándares de velocidad y peso [2] [6] .
Las locomotoras diésel de pasajeros de línea principal están diseñadas para impulsar trenes de pasajeros a altas velocidades, mientras que las locomotoras de mercancías están diseñadas para impulsar trenes de mercancías de una masa significativamente grande con alta tracción. Las principales diferencias operativas entre una locomotora diésel de pasajeros y una locomotora de mercancías de la misma potencia son el menor peso del enganche, la carga de los ejes sobre los rieles, la magnitud de la fuerza de tracción tangencial, la mayor velocidad del modo continuo y el diseño velocidad, y las diferencias técnicas son la relación de transmisión de la tracción (el valor más bajo para el pasajero y el más alto para la carga), los frenos (frenos electroneumáticos para el pasajero y puramente neumáticos para la carga), el dispositivo de acoplamiento y su tren de tiro (para las locomotoras diésel de carga suelen tener una estructura reforzada) [2] , las locomotoras diésel de pasajeros pueden tener un sistema de alimentación para el tren de pasajeros, y cuando funcionan como parte de los trenes de pasajeros de una formación permanente del "pull -tipo "push" - sistemas de control y gestión para automóviles (por ejemplo, abrir y cerrar puertas o conectar al conductor con los pasajeros en los automóviles) [7] . Para las locomotoras diésel de pasajeros y mercancías (universales), la relación de transmisión tiene un valor medio, lo que les permite operar tanto con trenes de pasajeros como de mercancías, aunque no con la misma eficiencia que las locomotoras diésel especializadas. El diseño del motor diesel, generador y motores de tracción o transmisión hidráulica, accionamiento de tracción, así como el diámetro de las ruedas pueden ser absolutamente idénticos [8] [6] .
Históricamente, en la industria europea de locomotoras diésel (en particular, en la URSS y Rusia), es costumbre fabricar locomotoras diésel de línea principal con una carrocería cerrada y dos cabinas para controlar el movimiento en su dirección a lo largo de las partes finales de la locomotora, y Locomotoras de maniobras/industriales de caja abierta con disposición de capó y una cabina para controlar el movimiento en ambos sentidos. Tal regla no escrita hace que sea fácil distinguir visualmente una locomotora diésel principal de una locomotora de maniobras en los países europeos y los países de la antigua URSS. Los fabricantes en otros países (en primer lugar, en los EE. UU.) pueden producir locomotoras diésel de línea principal con carrocerías con capó abierto y una cabina al final de la locomotora. Visualmente, una locomotora diésel de este tipo parece una locomotora de maniobras, pero en realidad es una locomotora de línea principal, y su cabina no está diseñada para ningún control de tráfico a largo plazo en la dirección opuesta a la cabina [2] .
Por ejemplo, los requisitos técnicos generales de las normas rusas prescriben para las locomotoras diésel de línea principal de ancho estándar características de diseño tales como: una caja de vagón, una cabina de control al final de la caja para el movimiento en su propia dirección, transmisión eléctrica o, con menos frecuencia, hidráulica, un radio de curva mínimo de 125 metros, altas velocidades para un modo largo, al menos 6 ejes y una potencia de motor de al menos 2000 hp. Con. a la sección [8] [9] [10] . Los estándares rusos actuales sugieren, en base a ocho parámetros de clasificación, seis tipos de locomotoras diesel de línea principal: cuatro tipos de carga y dos tipos de pasajeros [11] .
tipo de | poder seccional l. Con. |
número de ejes |
toneladas de carga por eje |
fuerza de traccion en el enganche tf |
rasgo velocidad kilómetros por hora |
diámetro de la rueda mm |
tipo de accionamiento de tracción |
área de trabajo
del tren |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
una | 6000 | ocho | 25,0 | 48 | 120 | 1250 | Cuadro de soporte | carga |
2 | 4000 | 6 | 25,0 | treinta | 120 | 1250 | Cuadro de soporte | carga |
3 | 3000 | 6 | 23.0 | 28 | 100 | 1050 | soporte-axial | carga |
cuatro | 2000 | 6 | 21.0 | 22 | 100 | 1050 | soporte-axial | carga |
5 | 6000 | ocho | 22.5 | Dieciocho | 160 | 1250 | Cuadro de soporte | pasajero |
6 | 4000 | 6 | 22.5 | 17 | 160 | 1250 | Cuadro de soporte | pasajero |
Al mismo tiempo, por acuerdo entre el fabricante y el cliente, se permite crear (modernizar) locomotoras diésel de línea principal para el fin previsto y con parámetros diferentes a los indicados en la tabla. En otros países, las locomotoras diésel pueden equiparse con una transmisión hidráulica con motores diésel con una capacidad de 3000-4000 hp. Con.
Locomotoras diésel industriales y de maniobrasLas locomotoras diesel industriales y de maniobras, por regla general, tienen un cuerpo tipo capó y una cabina de control, diseñados para poder controlar la locomotora cuando se mueve en ambas direcciones. En Rusia y anteriormente en la URSS, se considera formalmente que la cabina está ubicada en la parte trasera del cuerpo y el motor en la parte delantera, pero de hecho, la cabina puede ubicarse tanto al final como en el centro de el cuerpo. Es interesante que en USA, para una misma locomotora de capó, la parte delantera será en la que se encuentre la cabina.
Las principales diferencias operativas entre una locomotora diésel de maniobras y una locomotora de mercancías de línea principal de la misma potencia son una mayor tracción a largo plazo a una velocidad más baja. Si los valores de la fuerza de tracción tangencial son iguales, la locomotora diésel de maniobras puede tener un motor la mitad de potente que el principal, mientras que la velocidad a la que se alcanza esta fuerza de tracción es aproximadamente al mismo tiempo menor para la locomotora de maniobras. locomotora. En general, las locomotoras diésel de maniobras tienen una potencia de motor más baja que las locomotoras de línea principal. Las denominadas locomotoras diésel industriales son en realidad una versión ligera de las locomotoras de maniobras, tienen un motor menos potente, menos ejes y requisitos más estrictos para el radio de curva mínimo [2] .
Los requisitos técnicos generales de las normas rusas prescriben para las locomotoras diesel de maniobras de ancho estándar características de diseño tales como: disposición del capó del cuerpo, cabina de control al final del cuerpo para el movimiento en su propia dirección, transmisión eléctrica, radio mínimo de curvas de 80 metros, al menos 6 ejes y potencia del motor al menos 1000 l. Con. Las locomotoras diesel industriales suelen estar equipadas con una transmisión hidráulica, pueden tener motores de potencia relativamente baja, menos de 6 ejes y un radio de curva de 40-50 metros y una carga por eje más baja. No existen diferencias documentadas entre las locomotoras diesel de maniobras y las locomotoras industriales en los estándares, y ambos subtipos de locomotoras diesel pueden reemplazarse con éxito, siempre que las dimensiones sean suficientes y la potencia del motor sea adecuada [12] .
Los estándares rusos actuales sugieren, en base a 7 parámetros de clasificación, 6 tipos de locomotoras diesel industriales/de maniobras de ancho estándar: de estos, solo los tipos 1 y 2 pueden funcionar con trenes de carga de longitud y masa completas, y los tipos 3-6 son destinado al trabajo de exportación de trenes relativamente ligeros [ 13 ] .
tipo de | toneladas de peso de servicio |
poder seccional l. Con. |
número de ejes |
toneladas de carga por eje |
rasgo velocidad kilómetros por hora |
mín. radio m |
Talla |
---|---|---|---|---|---|---|---|
una | 180-200 | 2000-3000 | ocho | 22.5-25.0 | 100 | 80 | 1-T |
2 | 120-135 | 1200-1500 | 6 | 20,0-22,5 | 100 | 80 | 0-MV |
3 | 90-100 | 1000-1200 | cuatro | 22.5-25.0 | 40/80 | 40 | 0-MV |
cuatro | 68-80 | 750-850 | cuatro | 17,0-20,0 | 30/60 | 40 | 0-MV |
5 | 44-65 | 400 | 3 | 14.7-21.7 | 30/60 | 40 | 1-VM/2-VM |
6 | 28-32 | 250 | 2 | 14,0-16,0 | treinta | cincuenta | 03-VM |
Al mismo tiempo, por acuerdo entre el fabricante y el cliente, se permite crear (modernizar) locomotoras diésel de línea principal para el fin previsto y con parámetros diferentes a los indicados en la tabla.
Las locomotoras diésel de maniobras rusas y soviéticas suelen tener un controlador de conductor de 8 posiciones, debido a la práctica operativa comprobada de la inconveniencia de usar controladores de 16 y 15 posiciones de las locomotoras diésel principales (por ejemplo, KV-16 de TE3 a TEM2).
Según el número de secciones, las locomotoras diésel se dividen en una, dos y varias secciones (generalmente tres, menos a menudo cuatro, cinco y seis secciones). La mayoría de las locomotoras diésel de pasajeros y de maniobras son de una sola sección o rara vez de dos secciones, mientras que las locomotoras de carga tienen principalmente dos o tres secciones, con menos frecuencia una o cuatro o más. La mayoría de las locomotoras diésel de una sola sección de línea principal con carrocería tipo vagón tienen dos cabinas de control unidireccionales en ambos extremos de la locomotora, lo que les permite cambiar la dirección del movimiento moviendo a la tripulación de la locomotora a otra cabina, mientras que la mayoría de las locomotoras diésel de una sola sección las locomotoras con carrocería tipo capota son monocabina. Para las locomotoras diésel de maniobras de cabina simple de sección única, las cabinas son de doble cara, con paneles de control y ventanas a ambos lados de la locomotora, mientras que para las locomotoras diésel de línea principal con carrocería tipo capó y especialmente tipo vagón, las cabinas son a menudo se realiza en un solo lado, lo que generalmente requiere girar la locomotora en las estaciones finales durante una sola operación. Las locomotoras diésel principales de dos secciones generalmente constan de dos secciones idénticas, cada una de las cuales tiene una cabina de control en el lado extremo y una transición de intersección desde el lado del acoplamiento con la otra sección [2] . Para locomotoras diésel de maniobras, en ocasiones se puede utilizar una sección de refuerzo como segunda sección , que no tiene cabina de mando propia, y en algunos casos tampoco tiene motor diésel y sirve únicamente para aumentar el peso de adherencia [14] . Las locomotoras diésel de varios tramos, además de dos tramos con cabinas, tienen tramos intermedios que o no tienen cabinas de control o tienen una cabina simplificada para maniobras que no está destinada a un control a largo plazo desde ella cuando circula por la vía principal. La mayoría de las veces, estas secciones también tienen un motor diesel y sirven como secciones de refuerzo, pero en algunos casos pueden usarse como secciones generadoras de gas o secciones auxiliares con un tanque para almacenar gas comprimido o licuado de las locomotoras de gas, en cuyo caso las secciones generalmente no tiene motores [2] .
Locomotora diésel de pasajeros de cuatro ejes, cabina simple y sección única GE P42DC en EE. UU.
Locomotora diésel de carga de seis ejes y dos cabinas de una sola sección TE33A en Kazajistán
Locomotora diésel principal de dos secciones con secciones de cuatro ejes y transmisión hidráulica TG102 en Rusia
Locomotora diésel de carga de tres secciones 2TE116G con secciones principales de tracción de seis ejes y una sección intermedia de cuatro ejes auxiliares en Rusia
Locomotora diésel de mercancías de cinco secciones EMD F7 en EE. UU. con dos cabezas y tres secciones de cuatro ejes de refuerzo
Según el tipo de transmisión, las locomotoras diésel se distinguen con transmisión eléctrica, hidráulica y mecánica. Las locomotoras diésel con transmisión eléctrica se subdividen en locomotoras diésel con transmisión de corriente continua, corriente alterna y corriente alterna; y locomotoras diésel con transmisión hidráulica - para locomotoras diésel con transmisión hidrodinámica e hidromecánica [2] .
De acuerdo con el diseño del tren de aterrizaje, las locomotoras se dividen en locomotoras con bogie y sin bogie. En las locomotoras diésel con bogie, los juegos de ruedas se colocan en bogies especiales que pueden girar con respecto a la caja, mientras que en las locomotoras sin bogie, los juegos de ruedas están rígidamente conectados al bastidor de la caja. Casi todas las locomotoras diésel de línea principal y de maniobras modernas son bogies, mientras que algunas locomotoras diésel industriales y de maniobras de dos y tres ejes de baja potencia no tienen bogies. En las locomotoras diésel con bogie, cada tramo suele apoyarse sobre dos o menos a menudo tres bogies, que pueden ser de dos, tres o cuatro ejes. En las locomotoras diésel modernas, por regla general, todos los ejes son delanteros, sin embargo, también hay locomotoras diésel en las que algunos de los ejes no tienen motores y están en marcha o de apoyo. También existen locomotoras diésel con accionamiento individual, en las que cada par de ruedas es accionado por su propio motor a través de su propia caja de cambios (principalmente locomotoras diésel con transmisión eléctrica), y con accionamiento grupal, donde la planta motriz acciona simultáneamente varios pares de ruedas ( generalmente para locomotoras diesel con transmisiones mecánicas e hidráulicas) [2] .
Al designar una serie de locomotoras diesel en la URSS y Rusia, a menudo se usaba la siguiente abreviatura [6] [2] :
El número al frente indica el número de secciones (por ejemplo, 2TE116 - una locomotora diesel de dos secciones; 4TE10S - de cuatro secciones). La ausencia de un número al frente suele indicar una locomotora diésel de una sección. Este sistema de designación se conservó en parte en Rusia, pero en otros países que formaban parte de la URSS, se cambió. Esto se debe a la traducción de las designaciones a los idiomas nacionales.
Para las locomotoras diésel de línea principal diseñadas y fabricadas en la URSS, el fabricante también puede determinarse por el número de serie:
En otros países, las designaciones de las series de locomotoras diésel se establecen de diferentes maneras: por ferrocarril, como en la CEE, por fabricantes, como en EE. UU.
Automotor serie 854 con dos vagones de remolque
Tren de cercanías diésel de viajeros tipo DR1A , en el que el coche de cabecera dispone de un habitáculo de viajeros.
Módulo generador diesel articulado intermedio del tren diesel Stadler Flirt con puertas abiertas del compartimiento del motor. Al mismo tiempo, los motores de tracción están ubicados en los turismos vecinos.
Tren diésel contra incendios basado en el tren diésel de carga CargoSprinter . Los motores diésel se encuentran debajo de los bastidores de los automóviles.
Coche cabeza motor 43002 de un tren diésel de alta velocidad Intercity 125 sin asientos para pasajeros, que puede clasificarse como locomotora diésel
Coche cabeza de motor de un tren diésel de alta velocidad Talgo BT, clasificado como locomotora diésel de la serie 355, pero no desacoplado del pasajero
Tren diésel rectificador de raíles RShP48K . El vagón central es un automóvil con motor diésel, fabricado según el tipo de locomotora diésel, el resto son vagones de servicio con plazas para el personal.
Trenes diésel DDB1 de tracción diésel del tipo "pull-push". En el medio - trenes desde el lado de las secciones de locomotoras diesel 2M62U , a lo largo de los bordes - desde el lado de los vagones principales
Locomotora eléctrica principal ALP-45DP con equipo combinado en una sección
Locomotora eléctrica industrial OPE1-393 con tramos de locomotora diésel y eléctrica
Locomotora eléctrica de maniobras Tem 346
Locomotora de turbina de gas Union Pacific con sección de locomotora diésel principal y sección de turbina de gas de refuerzo
Locomotora a motor DMM-2147
Locomotoras diésel subterráneas Schöma
Locomotora a motor MMT-2 basada en tractor XTA-220 (locomotora)
La principal dificultad para crear una locomotora diesel era su inoperabilidad cuando el eje diesel estaba conectado directamente a los juegos de ruedas debido a la discrepancia entre la característica de velocidad del motor diesel y la característica de tracción de la locomotora. La dependencia de la fuerza de tracción de la velocidad de movimiento es la característica principal de una locomotora diésel y se denomina característica de tracción . Para el caso de aprovechamiento máximo de la potencia de la locomotora, la gráfica de tal característica es una hipérbola , en cada punto de la cual el producto de la fuerza de tracción por la velocidad de la locomotora es igual a su potencia máxima. La historia de la creación de una locomotora diesel como locomotora de servicio, de hecho, es la historia de la creación de una transmisión que asegura la coordinación adecuada de un motor diesel y una locomotora y hace que el sistema de "locomotora con diesel" funcione.
Las locomotoras diésel modernas utilizan transmisiones eléctricas, hidráulicas (hidrodinámicas) / hidromecánicas y mecánicas. Antes de la introducción de la transmisión, se hicieron intentos para crear motores diesel especiales ( Vasily Grinevetsky ), utilizar fuentes de energía adicionales en forma de suministro de aire comprimido a los cilindros diesel (locomotora diesel R. Diesel y A. Klose ), generar vapor de calor locomotoras ( TP1 , N° 8000 , N° 8001 ), para aquellas mismas metas utilizaban vapor. Todos estos intentos resultaron ser infructuosos y, en la perspectiva histórica, sin sentido, porque en lugar de adaptar la locomotora como un sistema para trabajar con un motor completamente exitoso, hicieron que el motor en sí fuera inoperable.
Transmisión mecánicaLa transmisión mecánica incluye un embrague de fricción, una caja de cambios con marcha atrás; así como ejes cardánicos con reductores axiales o eje de impacto con transmisión por barra de tracción. MP tiene una eficiencia relativamente alta y un peso bajo cuando transmite poca potencia, sin embargo, al cambiar de marcha, inevitablemente se producen tirones. En la práctica, se utiliza en locomotoras de baja potencia ( motor locomotoras ), automotores y automotores . La única locomotora diésel principal del mundo con una potencia diésel de 1200 hp. s., que tenía tal transmisión, era Lomonosov E mx 3 , originalmente Yum005. Su operación en la carretera de Ashgabat mostró la inconsistencia técnica de una transmisión mecánica en una locomotora diésel de línea principal de tal potencia: a pesar de las medidas especiales tomadas, los elementos de transmisión, especialmente los engranajes cónicos, fallaron debido a sacudidas al cambiar de marcha. Y en caminos con un perfil complejo, se llegó a una rotura de tren. La situación no cambió incluso después de que la potencia diésel se redujera a 1050 hp. Con. Por lo tanto, E mx resultó ser la primera y última locomotora diésel de línea principal de este tipo.
Transmisión eléctricaEn transmisión eléctrica , el eje diesel hace girar el generador de tracción que alimenta los motores de tracción (TED). A su vez, la rotación del eje TED se transmite al juego de ruedas, con una transmisión individual, a través de la caja de cambios del eje. El reductor es una rueda dentada conectada ubicada en el eje del TED y el eje del juego de ruedas. La transmisión de potencia de CC tiene una característica de tracción hiperbólica, en la que un aumento en la resistencia de conducción provoca un aumento en la fuerza de tracción, y una disminución provoca una aceleración de la locomotora, es fácil de controlar y regular. La transmisión de potencia le permite controlar varias locomotoras diésel en un sistema de muchas unidades desde una cabina. Sus desventajas son la gran masa y el costo relativamente alto del equipo necesario. La transmisión de energía proporciona un frenado electrodinámico (reostático), en el que los TED funcionan como generadores cargados con reóstatos de frenado; debido a la resistencia a la rotación de los ejes del TED, se realiza el frenado. El frenado electrodinámico reduce el desgaste de las pastillas de freno.
Inicialmente, en las locomotoras diésel, debido a la sencillez del aparato y sus características excepcionalmente logradas, se utilizaba la transmisión de potencia por corriente continua. Así, las primeras locomotoras diésel del mundo Eel2 y Shchel1 resultaron ser conceptualmente aptas para la operación de trenes precisamente por la transmisión de energía DC con regulación según el esquema Varda Leonardo. Sin embargo, debido al gran peso de las unidades y la presencia de elementos estructurales cargados eléctricamente desgastados mecánicamente - colectores que requieren un mantenimiento cuidadoso y limitan la corriente de funcionamiento de las armaduras - más tarde (en la URSS desde fines de la década de 1960), con un aumento en el potencia transmitida, las unidades de corriente alterna comenzaron a introducirse gradualmente. Su introducción se vio facilitada por la aparición de rectificadores de silicio compactos, económicos y muy fiables .
La transmisión de potencia AC-DC (EPPT) fue patentada el 26 de marzo de 1956 en la Unión Soviética por I. B. Bashuk, profesor asociado del Departamento de Locomotoras y Economía de Locomotoras en el MIIT [23] . De la primera mitad de los años 60. siglo 20 Varias empresas líderes en la construcción de locomotoras diésel en muchos países del mundo han comenzado la producción en serie de locomotoras diésel con transmisión AC-DC. En la URSS, este trabajo fue realizado por la Planta de locomotoras diésel de Lugansk , y en 1963 se fabricó una locomotora diésel TE109 (foto en el título del subtítulo) con un P-PT desarrollado por NIIETM y equipos eléctricos fabricados por Kharkov Electrotyazhmash . planta. La planta rectificadora fue fabricada por la planta de ingeniería eléctrica en Tallin. Sobre esta base, se diseñó más tarde una locomotora diesel de capó TE114 .
La locomotora diésel TE109 está equipada con un generador de tracción síncrono GS501, un rectificador UVKT-2 y TED ED107A. El generador síncrono es una máquina de 12 polos con dos devanados trifásicos en el estator, desplazados entre sí 30 grados eléctricos. La corriente de excitación se suministra a los polos con la ayuda de dos anillos y seis escobillas, la corriente de funcionamiento se toma de seis neumáticos de estator fijos. Las locomotoras ТЭ109 y ТЭ114 estaban destinadas a la exportación y se produjeron en varios diseños y con diferentes anchos.
En el extranjero, la primera locomotora diesel francesa ( empresa Alstom ) de la serie 67000 con una capacidad de 2400 hp fue equipada con un EPPT. Con. (1963-1964), producido anteriormente con transmisión de corriente continua. Durante la década de 1970 Alstom ha construido prototipos de locomotoras diésel con EPPT serie 67300 con una capacidad de 2400 y 2800 hp. Con. y CC70000 con una capacidad de 4800 litros. Con. con dos motores diesel, generador síncrono bi-rotativo y bogies monomotor. En 1967, la locomotora diesel SS72000 con una capacidad de 3600 litros. Con. fue aceptado por la empresa para la producción en serie.
En EE. UU., locomotoras diésel con transmisión P-PT con una capacidad superior a 3000 hp. Con. producido desde 1964 por GM , GE , ALCo . En Inglaterra, la empresa Brush Traction desarrolló un proyecto para la transmisión de un P-PT con una capacidad de 4000 hp. Con. para locomotora diésel de serie "Kestrel".
La primera locomotora diésel de carga de dos secciones de mayor potencia 2TE116 se construyó en 1971. En 1973, la planta de locomotoras diésel de Kolomna comenzó a construir una locomotora diésel de pasajeros TEP70 con una capacidad de 4000 hp. Con. En el futuro, el principio del diseño de esta transmisión se adoptó en todas las locomotoras diésel de línea principal en serie de la URSS y Rusia: carga - 2TE121 , 2TE136 ; pasajero- TEP75 , registro TEP80 y maniobras TEM7 y TEM7A .
El académico M.P. Kostenko demostró la posibilidad de obtener cualquier tipo de característica de un motor asíncrono al regular la frecuencia y la tensión de alimentación en el patrón requerido [24] .
La primera locomotora diésel del mundo con TEM asíncrono AC fue construida por Brush Traction , y la primera experiencia nacional en el uso de TEM asíncrono fue una locomotora experimental VME1A [25] . Una característica del uso de TEM asíncronos es la necesidad de controlar la frecuencia del voltaje que los alimenta para obtener las características requeridas. En 1975 , en la URSS, sobre la base de la locomotora diésel TE109, se construyó una locomotora diésel experimental TE120 con transmisión eléctrica AC, donde se utilizó un generador de tracción y TEDs AC. La locomotora diésel de maniobras doméstica TEM21 está equipada con transmisión eléctrica AC .
El uso de generadores de corriente alterna y TEDs permite aumentar la potencia de transmisión, reducir el peso, aumentar significativamente la confiabilidad operativa y simplificar el mantenimiento. El uso de motores de tracción asíncronos, que se hizo posible después de la llegada de los tiristores semiconductores , reduce significativamente la posibilidad de que la locomotora se encabrite , lo que permite reducir el peso de la locomotora manteniendo sus propiedades de tracción. Gracias al aligeramiento de los motores integrados en los bogies, se aumenta la suavidad de marcha de la locomotora y se reduce su impacto sobre la vía. Incluso en el caso de utilizar bloques intermedios, un rectificador y un inversor, el uso de un generador síncrono con TED asíncronos está justificado económica y técnicamente. Las transmisiones de CC, que se caracterizan por un diseño relativamente simple, continúan utilizándose en locomotoras diésel de hasta 2000 hp. Con.
Transmisión hidráulicaLa transmisión hidráulica (hidrodinámica) incluye una caja de cambios hidráulica y una transmisión mecánica a los juegos de ruedas (ver arriba). En una caja de cambios hidráulica, el par se convierte mediante acoplamientos hidráulicos y convertidores de par . En general, una caja de cambios hidráulica es una combinación de varios convertidores de par y/o acoplamientos hidráulicos, una caja de cambios inversa y uno o más engranajes. El acoplamiento de fluido consta de una rueda de bomba, girada por el motor, y una rueda de turbina, de la que se quita la energía. Las ruedas de la bomba y la turbina están ubicadas a una distancia mínima entre sí en una cavidad toroidal hermética llena de líquido (aceite), que transfiere la energía rotacional de la rueda de la bomba a la rueda de la turbina. A diferencia de un embrague hidráulico, un convertidor de par tiene una rueda de reacción intermedia, que cambia la dirección y la fuerza del flujo de aceite en la rueda de la turbina. El ajuste del par transmitido en el acoplamiento hidráulico se realiza modificando la cantidad y la presión del fluido de trabajo (aceite) en los álabes de la bomba y las ruedas de la turbina, mientras que los convertidores de par se activan vaciando el que se desconecta y llenando. el que se enciende con aceite. Para aumentar la eficiencia de la transmisión, se utilizan embragues de rueda libre autoblocantes, paquetes de embrague, en ciertos modos, los elementos de cierre de la transmisión.
Motor diésel (izquierda) y transmisión hidráulica (derecha) de una locomotora Clase 35
Carro con transmisión hidráulica
Locomotora diésel de maniobras alemana con transmisión hidráulica en forma semimontada
La transmisión hidráulica es más liviana que la transmisión eléctrica, no requiere el consumo de metales no ferrosos y su operación es menos peligrosa. Sin embargo, una transmisión hidráulica es una unidad de precisión que requiere alta calificación y cultura técnica del personal operativo, así como aceites de alta calidad; debido al incumplimiento de estas "condiciones" y la falta de diseño, la operación de las locomotoras diesel TG en la URSS no tuvo éxito. En la URSS y en Rusia, la transmisión hidráulica se utiliza principalmente en locomotoras diésel de maniobras (THM), así como en locomotoras diésel de línea principal de series pequeñas ( TG102 - la vía normal más numerosa; TG16 , TG22 - vía estrecha para el ferrocarril Sakhalin) .
La gran mayoría de las locomotoras diésel con transmisiones hidráulicas se fabrican en Alemania, y la mayoría de las transmisiones hidráulicas las fabrica Voith . Hasta la fecha, la locomotora diésel con transmisión hidráulica más potente producida en masa es la alemana Voith Maxima 40CC con una capacidad de 3600 kW (5000 hp ).
También se intentaron crear una locomotora diesel con transmisión de aire (Cyclone) y gas (Shelest), pero no tuvieron éxito. .
La suavidad de la locomotora diésel y su efecto sobre los raíles viene determinada por el diseño del tren de rodaje: bogies con juegos de ruedas, cajas de grasa y suspensión de muelles, que llevan el bastidor principal y el cuerpo de la locomotora, sobre los que se apoya todo el resto del equipamiento de la locomotora. se encuentra. Los bogies pueden ser de dos, tres o cuatro ejes, es decir, de dos, tres o cuatro ejes. Los juegos de ruedas pueden ser tanto de conducción como de marcha. En las locomotoras diésel de línea principal modernas, por regla general, todos los juegos de ruedas están en movimiento. La masa de la locomotora, transmitida a los raíles a través de los juegos de ruedas motrices, se denomina peso de adherencia . La designación del esquema de juegos de ruedas de una locomotora generalmente se denomina su característica axial , y la relación entre el peso de adherencia y el total es el coeficiente de utilización del peso de adherencia.
Con accionamiento individual, los motores de tracción se montan sobre bogies de dos ruedas y se fijan allí de dos formas posibles: suspensión bastidor-soporte , cuando el motor está fijado únicamente al bastidor del bogie, y apoyo axial , cuando parte del peso del motor recae sobre el bastidor del bogie. eje del juego de ruedas. El primer método de suspensión se utilizó en locomotoras diésel de pasajeros nacionales TEP60 y TEP70, y el segundo, en mercancías TE3, TE10, 2TE116, M62.
Los bastidores de los bogies se apoyan en los ejes de los pares de ruedas a través de cajas de grasa. Una caja de grasa moderna contiene rodamientos y, en su diseño, puede tener mordazas , cuando se inserta libremente en un corte especial en el bastidor del bogie, o sin mordazas , cuando correas especiales con bisagras proporcionan una conexión entre el bogie y la caja de grasa. . Ejemplos del primer tipo de cajas de grasa son las cajas de grasa de las locomotoras diésel domésticas TE3, M62 y TEM2, el segundo: TEP60, TEP70, 2TE116. La ventaja de las cajas de grasa sin mandíbulas es la ausencia de fricción deslizante en las guías, lo que facilita el movimiento libre de las cajas de grasa con respecto al bogie, reduce el bamboleo del juego de ruedas, aumenta la durabilidad del conjunto de la caja de grasa y reduce la frecuencia de su mantenimiento. Los bogies también pueden tener una, dos o tres etapas de resorte o suspensión de resorte, cuantos más pasos en la suspensión del bogie, más suave es la marcha de la locomotora y más suave es su impacto en la vía.
Bogie de locomotora diésel TE2 , cajas de mordaza
Bogie de locomotora diésel TEP10 , cajas de mordazas
Bogie de locomotora diesel TEP60 , cajas de transmisión, balanceadores
Esto asegura el funcionamiento normal del motor diésel (DD), la transmisión, el tren de rodaje y toda la locomotora diésel en su conjunto. Incluye: sistema de combustible, sistema de aceite y sistema de refrigeración DD; sistema de refrigeración y dispositivos auxiliares de transmisión, sistema de aire de locomotora diésel, sistema de arena para la tripulación, sistema de extinción de incendios, etc. [26]
Sistema de combustible del motor diesel Proporciona energía a DD con combustible líquido. Se compone de tanques de combustible, bombas de cebado de combustible de baja presión, calentadores de combustible, filtros, separadores. [27] Sistema de aceite del motor diésel Proporciona mantenimiento de la presión de aceite en los cojinetes del cigüeñal y otras unidades de fricción del motor, así como también enfría las partes del motor con aceite. [28] Sistema de refrigeración del motor diésel Proporciona refrigeración líquida DD. Consta de bomba de circulación de agua, radiadores, ventilador. Los radiadores, ventiladores y conductos de aire se encuentran en el llamado "almacén frigorífico de locomotoras" (en el frigorífico). Esto también incluye el subsistema de enfriamiento de aceite DD y el sistema de enfriamiento de aire de carga. [29] [30] Sistema de refrigeración y dispositivos auxiliares de transmisión Asegura la operatividad de la transmisión, incluida su refrigeración. Este es un complejo diverso de dispositivos, cuya composición depende tanto del tipo fundamental de transmisión (eléctrica o hidráulica) como de los detalles de diseño de una transmisión particular de una locomotora diesel en particular. Sistema de aire Asegura el funcionamiento de los frenos automáticos de la locomotora y de todo el tren, así como el funcionamiento de algunos dispositivos auxiliares de la locomotora diésel. Consiste en el compresor de aire principal, tanques de aire principal y de repuesto, líneas neumáticas. Sistema de arena de tripulación Apoya los procesos de arranque y frenado de una locomotora con trenes pesados. Una parte integral del diseño de la locomotora. [31]El motor diesel se enfría con agua, para locomotoras diesel que se han producido en masa desde la década de 1970 con un sistema sellado capaz de operar bajo cierta sobrepresión. El aceite se enfrió originalmente de manera similar, pero enfriar el aceite con aire es mucho menos eficiente y costoso en términos del uso de cobre. Por ello, en el futuro, las locomotoras diésel comenzaron a utilizar intercambiadores de calor agua-aceite más compactos , en los que el aceite se enfría con agua, enfriada también en un enfriador de aire. El aire de carga que ingresa al diesel también debe enfriarse, por lo que a menudo se usa un sistema de enfriamiento de diesel de doble circuito : en el primer circuito, el agua enfría las partes del diesel y en el segundo, aire de carga y aceite caliente. Una refrigeración más profunda del segundo circuito permite aumentar la fiabilidad y la eficiencia de una locomotora diésel.
Las locomotoras diésel se producían como parte de una, dos, con menos frecuencia: tres, cuatro, cinco o seis secciones. La potencia de una sección de la locomotora puede ser de hasta 6600 litros. Con. (American EMD DDA40X ), pero la mayoría de las locomotoras en serie, por regla general, no superan los 4000 hp. Con. ( TEP70 y 2TE121 ).
Para aumentar la fuerza de tracción en la conducción de trenes pesados, se utilizan varias locomotoras o tramos de locomotoras, combinadas según el sistema de muchas unidades ( SMET ). Con tal sistema, todas las secciones son controladas por el conductor desde un puesto. Como regla, solo las secciones de la misma serie pueden trabajar juntas, sin embargo, en algunos países existen estándares para tal conexión, respaldados por muchas series de locomotoras diésel. En particular, dicho estándar existe en los países de América del Norte (consulte MU (inglés) ). En los EE . UU ., también se utiliza una interfaz de comunicación inalámbrica entre dos locomotoras diésel que conducen un tren. Esto se hace cuando la segunda locomotora diésel está en el medio del tren, lo que facilita que el tren supere tramos difíciles de la vía con un perfil empinado. En Rusia, en 1999-2002, también se probó el sistema Radio-SMET, pero aún no se ha adoptado ampliamente.
Gottlieb Daimler construyó la primera "locomotora" que utilizó un motor de combustión interna a gas . Era un automóvil de dos ejes y vía estrecha con un motor de combustión interna de gasolina de dos cilindros con una potencia de hasta 10 hp. Con. [32] . La primera manifestación conocida tuvo lugar el 27 de septiembre de 1887 en Stuttgart en un festival de folclore. De hecho, fue una atracción, algunas modificaciones posteriores de esta locomotora fueron utilizadas como tranvía . En las paradas finales, se equiparon postes para el llenado de cilindros de combustible con gas de iluminación.
Hasta cierto punto, la primera locomotora diésel puesta en funcionamiento puede considerarse un coche que apareció en 1892 en Dresde. Fue llamado por un término que se puede traducir al ruso como "vagón de conductos de gas". No era una locomotora de línea principal (potencia 10 hp) y estaba destinada al ferrocarril urbano [33] .
En 1896 se construyó la primera locomotora de combustible líquido, equipada con un motor de aceite inventado por Herbert Stuart [34] . El motor de petróleo (también conocido como motor licuado o semidiésel) fue el precursor del motor diésel.
En 1905, se inició en EE.UU. la operación del automotor UP M-1 , un automóvil autopropulsado con motor de gasolina [33] .
La primera locomotora diesel experimental "Thermo" tipo 2-2 o -2 para operación en líneas principales fue desarrollada bajo la dirección de Rudolf Diesel por Adolf Klose en 1909 y construida por la planta de Borsig, una subsidiaria de Sulzer , en septiembre de 1912 . Utilizaba el motor diesel principal con una capacidad de 750 litros. Con. y 250 hp adicionales. s., el primero - de 4 cilindros - ponía en movimiento a la tripulación por medio de una transmisión de barra de tiro, el segundo, que funcionaba de forma autónoma, servía para suministrar aire comprimido en el momento de la puesta en marcha a modo de locomotora de vapor convencional. El mismo motor funcionó con pequeños movimientos del automóvil durante las maniobras. Lo original en el diseño de la locomotora de 100 toneladas fue que a altas velocidades el segundo motor diesel proporcionaba la presurización del primero. Sin embargo, la transmisión mecánica directa hizo que esta locomotora fracasara fundamentalmente en su funcionamiento; debido a los problemas que surgieron durante las pruebas, así como al estallido de la Primera Guerra Mundial y la muerte de R. Diesel, su finalización no se completó [32] .
En los Estados Unidos , la compañía General Electric en 1907-1909 organizó la producción de locomotoras de gasolina de baja capacidad . En 1910, el ingeniero de la empresa, Dr. Herman Lemp (su sistema de transmisión se usó más tarde en TE1 , TE2 y TE3 ), se reunió con Rudolf Diesel para discutir las perspectivas de usar su motor térmico en locomotoras. A partir de 1911, expertos estadounidenses organizaron viajes a Gran Bretaña y Alemania para estudiar la experiencia del uso de motores diésel en vehículos de transporte ligero, en particular, en la aviación. Paralelamente, se mejoró el diseño de las locomotoras. En 1913, para la línea Dan Patch , que une Northfield y Minneapolis , se construyó en Minnesota un motor de 350 hp con un peso de 57 toneladas. Estaba equipada con dos motores de gasolina y cuatro motores eléctricos sobre bogies, y su diseño general tenía mucho en común con el diseño de las modernas locomotoras diésel de una sola sección [35] .
En total, GE construyó más de 80 locomotoras de gasolina entre 1909 y 1917. En 1917, General Electric construyó su primer motor diésel y creó, con fines de investigación, un prototipo de locomotora diésel con bogie delantero motorizado. En 1918, se construyeron tres locomotoras más. Uno de ellos fue vendido a un pequeño ferrocarril urbano en Brooklyn , pero fue considerado insatisfactorio por éste, y en 1919 fue devuelto a la fábrica. La segunda locomotora se vendió a Baltimore , pero después de un breve período de trabajo se puso en reserva hasta 1926, después de lo cual se vendió de nuevo a la fábrica para su reparación. La tercera locomotora fue convertida en goma blindada y vendida al ejército de los EE. UU., no hay información sobre su uso. Y en 1919, la empresa General Electric detuvo por completo la producción de motores de combustión interna, incluidos los motores diesel [35] .
En 1914 se diseñó en la fábrica de Rastatt el automóvil DET 1, que fue el primero en utilizar transmisión eléctrica . El DET1 utilizaba equipos eléctricos de la empresa suiza Brown, Boveri & Cie, y el motor diésel se producía en la planta de Sulzer . Durante la Primera Guerra Mundial , debido a la escasez de gasolina, no fueron explotados. En 1922 fueron comprados por la compañía ferroviaria suiza Régional du Val-de-Travers y DET1 operó servicios de pasajeros de cercanías hasta que los ferrocarriles propiedad de la compañía fueron electrificados en 1944.
Al comienzo de la Primera Guerra Mundial, la empresa francesa Krosh intentó implementar una solución similar en su locomotora de vía estrecha, pero esta guerra no permitió la implementación de este proyecto [33] .
Sin embargo, hasta la década de 1930, era demasiado pronto para hablar de la creación de una locomotora diésel como un vehículo técnicamente factible. Las locomotoras construidas no tenían un sistema de control de transmisión de potencia, es decir, el cuidador tenía que ajustar manualmente simultáneamente la velocidad del diésel y el voltaje del generador en condiciones de velocidad y carga constantemente cambiantes. Recién en 1916 Lemp creó un sistema de control adecuado para la tracción de locomotoras, que fue probado en una locomotora de dos ejes construida en el mismo año [35] .
GE detuvo los experimentos en la construcción de locomotoras diesel hasta 1936, cuando se intentó construir la primera locomotora diesel de línea principal, que tampoco tuvo éxito comercial; como resultado, todos los intentos de producir máquinas grandes en masa detuvieron a GE casi hasta el final de los cincuenta. Desde 1938, GE ha producido en serie locomotoras diésel de maniobras "Boxcab" de 20 toneladas con un motor diésel Cummins de 150 caballos de fuerza [35] .
En 1921, GE llegó a un acuerdo con Ingersoll-Rand para construir la locomotora estadounidense de petróleo y electricidad. La parte mecánica estuvo a cargo de una de las principales empresas de construcción de locomotoras de EE. UU., AlCo. Mediante esfuerzos conjuntos, se desarrolló una locomotora de motor con una transmisión de potencia "Boxcab" ("caja calentada") con una capacidad de 300 litros. Con. y un peso de 60 toneladas. En diciembre de 1923, AGEIR, como se llamó oficialmente a la locomotora de motor, realizó una prueba y en junio de 1924 se presentó al público, pero solo como un modelo de trabajo diseñado para demostrar las posibilidades de la tracción diésel. Tenía demasiada poca potencia para manejar trenes de peso normal [35] .
La Electro-Motive Engineering Company, fundada en los Estados Unidos en 1922, construyó y vendió dos automóviles a gasolina a los ferrocarriles Chicago Great Western y Northern Pacific en 1923 y 1924. Al año siguiente, 1925, la compañía cambió su nombre a Electro-Motive Company (EMC) y comenzó la producción a gran escala, produciendo 27 automóviles. En 1930, GM, viendo las perspectivas para la producción de motores diesel, compra Winton Engine Company y, habiéndose familiarizado con sus asuntos, también compra EMC, su principal cliente. No fue sino hasta finales de la década de 1930 que EMC pudo crear motores diesel de locomotoras potentes y confiables (en lugar de "juguetes"). ALCo, en colaboración con General Electric, produjo la primera locomotora diesel-eléctrica de 300 caballos de fuerza en 1924, y en 1929 su primera locomotora diesel de pasajeros con transmisión eléctrica [35] .
Las autoridades del estado de Nueva York en 1903 aprobaron una ley local que prohibía el uso de locomotoras de vapor en la isla de Manhattan de Nueva York al sur del río Harlem después del 30 de junio de 1908. Las autoridades intentaron de esta forma obligar a las empresas ferroviarias a electrificar sus vías. Formalmente, la ley fue la respuesta del gobierno estatal al desastre de 1902. Luego, mientras avanzaba por los túneles en el área de Park Avenue, el conductor de uno de los trenes quedó cegado por el humo de la locomotora, no calculó la velocidad y su locomotora se estrelló contra el tren de enfrente, matando a quince pasajeros. En 1923, esta ley era aún más estricta. La llamada "Ley Kaufman", que entraría en vigor el 1 de enero de 1926, ordenaba a todos los ferrocarriles cuyas líneas estuvieran al menos parcialmente dentro de los límites de Nueva York y sus suburbios que no utilizaran ninguna otra tracción que no fuera la energía eléctrica en estas lineas. . Los métodos de generación, transmisión y uso de la electricidad requerida debían ser aprobados por la Comisión de Servicios Públicos. Y en 1926, la entrada en vigor de la "Ley" fue pospuesta por cinco años [36] .
Las primeras locomotoras diésel de EE. UU. estaban destinadas al trabajo de maniobras. La primera locomotora diesel diseñada específicamente para conducir trenes de pasajeros apareció en 1928 como resultado de la cooperación de varias compañías de locomotoras de Estados Unidos y Canadá [35] .
Mayor desarrolloEn 1929-1930. Las locomotoras diesel alemanas con transmisión eléctrica e hidráulica ingresaron a los ferrocarriles de Japón , convirtiéndose en las primeras locomotoras diesel de este país. .
En 1934 , Dalian Works de China construyó la primera locomotora eléctrica del país. A principios de la década de 1950, China importó locomotoras diésel TE1 de la Unión Soviética y locomotoras diésel M44 de Hungría (designadas como ND1 y operadas hasta 1984 ). Sobre la base de la M44 húngara, se estableció nuestra propia producción de locomotoras diésel de maniobras JS. Y sobre la base del TE3 soviético , se organizó la producción de locomotoras diésel, que recibieron la designación DF. También a finales de los años 1960 - 1970, comenzaron a construirse locomotoras diésel con transmisión hidráulica. En el futuro, China no solo construyó sus propias locomotoras diésel, sino que también las importó de Alemania (NY5, NY6, NY7), Rumania ( ND2 (inglés) ), Francia ( Alstom 's ND4 ) y EE . UU . (422 ND5 (inglés). ) - Locomotoras C36 -7 (inglesas) fabricadas por General Electric ; en 2003 , se vendieron a Estonia 58 locomotoras diesel similares operadas anteriormente en los Estados Unidos ) [37] .
Después de la Segunda Guerra Mundial , cuando la tracción diesel económicamente más eficiente comienza a reemplazar activamente a la locomotora de vapor, General Motors se convierte en el líder en la construcción de locomotoras diesel en América del Norte . General Motors y General Electric siguen siendo los buques insignia de la industria de locomotoras diésel de América del Norte en el nuevo siglo XXI [38] .
Las primeras locomotoras diésel ampliamente utilizadas en la India fueron las WDS 1 de maniobras fabricadas por General Electric , importadas en 1944-1945 [ 39 ] . Las primeras locomotoras diésel de línea principal con transmisión eléctrica en los ferrocarriles de la India fueron WDM 1 fabricadas por ALCO, importadas en 1957-1958 . de los Estados Unidos [40] . Desde 1967 , las locomotoras diésel han sido fabricadas por la empresa india Diesel Locomotive Works [ 41] .
La primera locomotora diésel de línea principal D16/1 ( en ) de British Rail Class se construyó en 1947 .
Las primeras locomotoras diesel en el ferrocarril de Indonesia aparecieron en 1953 , cuando las locomotoras de la serie CC200 [42] construidas en EE. UU. comenzaron a entregarse allí .
A mediados de la década de 1950, la empresa sueca NOHAB ( en ) organizó la producción de locomotoras diésel . El principal cliente de importación fue Danish Railways. Veinte locomotoras diesel de la serie M61 ( hu ) fueron entregadas a Hungría , convirtiéndose posteriormente en el motivo de la creación de la locomotora diesel soviética M62 .
Las primeras locomotoras diésel en Turquía fueron las maniobras DH33100 fabricadas por la empresa alemana Maschinenbau Kiel, importadas en 1953 [43] . En la propia Turquía, la empresa Tülomsaş se dedica a la producción de locomotoras diésel (inglés) .
En 1956 , las locomotoras diesel comenzaron a ser producidas por la empresa húngara MAVAG , que ya tenía experiencia con motores diesel en el proceso de construcción de trenes diesel [44] . La diésel-eléctrica M44 y la diésel-hidráulica M31 ( hu ) fueron las primeras locomotoras diésel. Ambos eran maniobrables. La primera locomotora diésel de línea principal de MAVAG fue la M40 ( hu ).
En Grecia, las locomotoras diésel aparecieron en 1961 , cuando llegaron desde EE.UU. 10 locomotoras RS-8 fabricadas por ALCO. En el futuro, Grecia compró locomotoras diésel principales y de maniobras en EE. UU., Alemania, Francia y Rumanía [45] .
Los progenitores de las locomotoras diésel Lomonosov y Gakkel en Rusia fueron:
Una locomotora eléctrica del tipo que ofrecemos, con una capacidad de 360 hp. Con. con un tren de seis vagones cargados, puede ir de San Petersburgo a Moscú y viceversa, sin parar nunca para repostar y gastando sólo... 1,44 toneladas de petróleo para todo el recorrido. El mismo suministro de combustible para una locomotora de vapor ordinaria de la misma potencia sería suficiente para solo dos horas y media de viaje, o 150 millas. Una locomotora de vapor ordinaria debe hacer al menos 15 paradas durante este tiempo para tomar agua. ... En la actualidad, no parece difícil construir una locomotora eléctrica con 1000 fuerzas que no pese más de 120-130 toneladas.
- N. G. Kuznetsov, citas del informe sobre el proyecto de una locomotora diesel con transmisión eléctrica
Las primeras locomotoras diésel principales del mundo fueron los sistemas soviéticos Shch el 1 del ingeniero Gakkel y los sistemas E el 2 del ingeniero Lomonosov , ambas tenían transmisión eléctrica, se construyeron en 1924 y realizaron sus primeros viajes por las vías de la fábrica: Shch el 1 el 5 de agosto. en la Planta Báltica en Petrogrado, y E el 2 (entonces todavía como Yue001) el 6 de noviembre de 1924 (construido por orden de la URSS en Alemania, en la planta de Maschinenfabrik Esslingen, se colocó especialmente una vía con un ancho de vía de 1524 mm en el territorio de la fábrica para ello). El 4 de diciembre de 1924, Yue001 fue a Dvinsk en carros de transporte, donde fue transferido a su propio juego de ruedas e hizo varios viajes de rodaje a lo largo del Ferrocarril de Letonia. El 20 de enero de 1925 realizó el primer vuelo a través del territorio de la Unión Soviética, conduciendo un tren de 980 toneladas de peso desde Sebezh a Velikiye Luki, y el 23 de enero llegó a Moscú. Dado que la salida de la ruta E el 2 tuvo lugar en Alemania, su hecho mismo fue una sensación técnica mundial y sirvió de impulso para el surgimiento de la construcción de locomotoras diésel como industria en todo el mundo y se convirtió en el comienzo real de la transición a tracción diesel de los ferrocarriles. Los escépticos vieron de primera mano que una locomotora diésel tiene una característica de tracción adecuada para la operación de trenes. En 1926, la planta de Hohenzollern construyó la primera locomotora diésel de línea principal del mundo con transmisión mecánica Emh3 .
Muchas impresiones quedaron en la memoria de los primeros viajes en una locomotora diesel [Sch el 1]. Recuerdo ir a una de las estaciones de cruce para informar al oficial de servicio para que el tren no se detuviera en vano, y el oficial de servicio solo estaba hablando con el despachador. El tren ha llegado, - informa el oficial de servicio, pero la locomotora no está ni en la cabeza ni en la cola ... Tuve que explicar que la locomotora estaba en la cabeza, que estaba en pleno funcionamiento y que era posible para dar salida.
- Ingeniero de tracción V. Ovsyannikov, recuerdo del primer vuelo de la locomotora diesel Shch el 1Las primeras locomotoras diesel producidas en serie han sido producidas desde 1931 por la planta de Kolomna (una continuación de la serie E el , una locomotora diesel de dos secciones de la serie VM20, que se ha operado durante mucho tiempo en dos secciones, maniobras - de la serie O), pero en marzo de 1937 el Comisariado Popular de Ferrocarriles (NKPS) detuvo los pedidos de locomotoras diésel, reemplazándolas con locomotoras de vapor de condensación de la serie SO K. Por lo tanto, hasta 1941, las anguilas se construyeron como centrales eléctricas móviles [47] . Y en 1941 , en relación con el comienzo de la Gran Guerra Patria, la producción de locomotoras diesel se detuvo antes de su final. En 1945-1946 , las locomotoras diésel de las series D a y D b , fabricadas en EE . UU ., entraron en las carreteras de la URSS . A fines de 1946, la flota de locomotoras diesel de la URSS era de 132 unidades. Desde marzo de 1947 , se reanuda la producción de locomotoras diesel domésticas. A finales de 1955 , 25 depósitos de locomotoras diésel ya prestaban servicio a 6457 km de vías, y en 1979 la longitud de la autonomía de las locomotoras diésel alcanzaba los cien mil kilómetros. En el futuro, las direcciones más intensas se electrificaron y la gama de locomotoras comenzó a reducirse un poco.
En la URSS, las locomotoras diésel TE1 (1000 hp (nota: en adelante potencia seccional), 300 secciones), TE2 (2 × 1000 hp, 1056 secciones), TE3 (2 × 2000 hp) se produjeron en masa , 13,594 secciones), TEM2 (1200 hp, 3160 secciones), TEP10 (3000 hp, 335 secciones), 2TE10 , 2TE10V, 2TE10M, 3TE10M, 2TE10U (dos o tres de 3000 hp, teniendo en cuenta todas las modificaciones 16,921 secciones - la producción continúa), TEP60 y 2TEP60 (3000 hp, 1473 secciones), M62, 2M62U, 3M62U (uno, dos o tres de 2000 hp, 2363 secciones), TEP70 y 2TE70 (4000 hp, 555 secciones - la producción continúa), 2TE116 (2 × 3000 hp, 3400 secciones - la producción continúa). Además, se compraron locomotoras diésel de maniobras en los países del CAME : en Hungría VME1 (600 hp, 310 secciones); en Checoslovaquia ChME2 (750 hp, 522 secciones), ChME3 (1350 hp, 7356 secciones).
Además de estas series, se produjeron un pequeño número de locomotoras diésel experimentales y experimentales, locomotoras diésel de vía estrecha, así como grandes cantidades de locomotoras diésel de pequeña capacidad destinadas al transporte industrial.
Desde principios de la década de 1990, la crisis económica ha provocado una fuerte caída en las compras de nuevas locomotoras diésel. En 1996 , la flota de locomotoras diésel se repuso con solo dos locomotoras de línea principal y las compras de locomotoras diésel de maniobras cesaron hasta 2000 . Después de 2000, Russian Railways comenzó a comprar docenas de nuevas locomotoras diésel al año [48] .
A partir de 2018 , continúa la producción de locomotoras diésel de pasajeros modernizadas TEP70 BS en la planta de Kolomna. La planta de ingeniería de Bryansk produce en serie locomotoras diésel de maniobras TEM18 y línea principal 2TE25K M "Peresvet". La planta de locomotoras diésel Lyudinovsky también produce locomotoras diésel de maniobras de las series TEM7A , TEM9 , TEM14 , TGM4 , TGM8 . En 1998 , la Planta de Locomotoras Diesel Lyudinovsky, junto con la División Electro-Motive de General Motors, produjeron dos prototipos de la locomotora diesel TERA1 con un motor diesel General Electric.
El récord mundial de velocidad para tracción autónoma fue establecido por la locomotora diésel experimental doméstica TEP80 durante viajes de prueba en 1993 y es de 271 km/h [49] , conductor Alexander Vasilyevich Mankevich . A partir de 2012 , la locomotora diésel récord TEP80-0002 estaba en el Museo de Ferrocarriles Rusos en Bibliotechny Lane en San Petersburgo (cerca de la estación Baltiysky ). En el cuerpo de la locomotora se realizó un registro conmemorativo del récord.
El récord de velocidad de una locomotora diésel, que figura en el Libro Guinness de los Récords , es de 238 km/h . Esta velocidad fue desarrollada en 1987 por la locomotora británica de la serie 43 utilizada como parte del tren diésel de tracción por locomotora InterCity 125 [50] [51] .
Muchas empresas continúan diseñando y construyendo locomotoras diésel y están en servicio en todo el mundo. En particular, la tracción diesel prevalece en el transporte ferroviario en Estados Unidos , Australia y países africanos. Las locomotoras diésel también se utilizan en muchos países de Asia, Europa, etc.
De los países de la antigua URSS fuera de Rusia, las locomotoras diésel se producen en Kazajstán . En 2007 , General Electric anunció que había ganado un contrato para suministrar 310 locomotoras diésel de la serie Evolution a Kazajistán. Además, si las primeras 10 locomotoras se fabricaron completamente en los EE. UU. en forma de máquinas de prueba, entonces solo se producirán componentes individuales (alrededor del 50 %) para el resto, y su producción se llevará a cabo en Astana de Kazajstán [52] .
El 7 de julio de 2009, se inauguró en Astana una planta para la producción de locomotoras diésel GE de la locomotora diésel TE33A de la serie Evolution (la capacidad de diseño de la empresa es de 100 locomotoras por año, el personal es de más de 1000 personas) a partir de componentes y kits de montaje producidos en Grove City y Erie (EE. UU., Pensilvania) [53] . En 2006, Kazakh Railways (Kazakhstan Temir Zholy, KTZ) ordenó 310 locomotoras GE Evolution Series. La empresa en Astana ya ha producido más de 200 unidades TE33A, que reemplazan las locomotoras diésel 2TE10M en una proporción de 1:2.
Desde 2005 , GE Transportation ha estado implementando un proyecto para modernizar las locomotoras diesel kazajas de la serie 2TE10 (instalación de un motor de 16 cilindros con inyección electrónica de combustible y un nuevo sistema de enfriamiento). La vida útil de la locomotora se prolonga en 15 años. La modernización se lleva a cabo en Kazajstán mediante depósitos de reparación de locomotoras en Aktyubinsk, Alma-Ata, Dzhambul, Uralsk y una planta de reparación de locomotoras diésel en Shu [54] .
Las locomotoras de la serie Evolution fabricadas en la planta de Astana están equipadas con un motor diésel de 12 cilindros y 4562 hp. s., se declara una reducción del 5% en el consumo de combustible en comparación con su predecesor y una reducción de las emisiones nocivas a la atmósfera en aproximadamente un 40%.
Según el Banco Mundial (a partir de 2007), la flota de locomotoras operativas de los ferrocarriles en todo el mundo tiene aproximadamente 86.000 locomotoras diésel y 27.000 locomotoras eléctricas.
Según Rosstat , a partir de 2012 , la flota de locomotoras de los ferrocarriles rusos incluía 8482 locomotoras diésel [55] .
En Rusia, las locomotoras diésel se distribuyen por toda la red ferroviaria y realizan alrededor del 98 % del trabajo de maniobras y alrededor del 40 % del volumen del tráfico de pasajeros y mercancías. El número total de locomotoras diésel en la flota de Russian Railways es mayor que el número de locomotoras eléctricas, pero debido al hecho de que las líneas más cargadas están electrificadas, la proporción de locomotoras diésel en el tráfico de mercancías es menos. Recientemente, en el transporte industrial, las locomotoras diésel a veces se reemplazan por locomotoras, por ejemplo, Mercedes-Benz Unimog , que se utilizan para trabajos de maniobra tanto en Alemania (alrededor de 100 locomotoras Unimog nuevas se producen anualmente) como en Rusia. En las empresas industriales, los vagones también aparecieron como un medio para mover vagones .
La Planta Electromecánica Smelyansky no reparó locomotoras diesel, sin embargo, para las necesidades de todos los ferrocarriles de la URSS, realizó reparaciones de máquinas eléctricas lineales, trabajó en cooperación con plantas de reparación de locomotoras diesel.
Locomotoras diésel de la URSS y el espacio postsoviético [~ 1] | |||||||
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La letra pequeña entre paréntesis indica variedades específicas de los respectivos tipos de locomotoras. |