Многие знают, что подавляющее большинство тепловозов, как магистральных, так и маневровых, имеют электрическую передачу. На канале недавно была статья, как один генератор запитывает шесть тяговых электродвигателей. И у этой электрической передачи есть масса плюсов. Т.е. по сути это "гибриды", если проводить аналогию с автомобилями.
Однако мало кто знает, что начиная с конца 50-х гг в СССР разрабатывались и строились тепловозы с так называемой гидравлической передачей. И вот как раз здесь очень уместна прямая аналогия и автомобилями, у которых стоит классический "автомат" с гидротансформатором.
Обозначаются эти тепловозы буквами "ТГ", "Т" значит тепловоз, а "Г" значит с гидравлической передачей.
Но зачем вообще кому-то понадобилось строить тепловозы с автоматическими коробками передач? Ведь электрическая передача с дизель-генератором хорошо себя зарекомендовала. Так тепловозы с тяговыми электродвигателями получались более надёжными, а также более тяжёлыми. Это позволяло им "таскать" тяжёлые составы. Были бы они легче, то колёсные пары уходили бы в пробуксовку.
На схеме довольно понятно изображены основные узлы и агрегаты тепловоза с гидравлической передачей:
Строго говоря, все эти передачи являются гидромеханическими. Потому что помимо гидротрансформатра здесь также присутствует и механическое переключение передач. Это шестерни и зубчатые колёса, которые входят в зацепление и передают вращающий момент.
Конструктивно здесь дизельный двигатель вращает насосное колесо точно также, как и в автомобильной АКПП. На этом колесе расположены лопатки, которые увлекают за собой масло. Масло служит рабочей жидкостью.
Всё это происходит в корпусе гидромуфты. Вместе с тем этот вращающийся масляный поток увлекает за собой лопатки турбинного колеса. Это колесо механически связано с выходным валом, который и передаёт крутящий момент дальше.
По сути масло здесь заменяет сцепление. Работает оно через так называемый направляющий аппарат, который подаёт потоки масла на лопатки под нужным углом.
Ну а дальше вся эта механическая мощность распределяется при помощи карданных валов по осевым редукторам. Внутри корпусов этих редукторов стоит одна коническая передача и одна прямозубая цилиндрическая. Эти редукторы сильно понижают скорость вращения и значительно повышают крутящий момент. Именно так и приводятся во вращения колёсные пары.
Однако такая вот гидромеханическая схема передачи мощности на тепловозах широкого распространения не получила. Фактически её вытеснила электрическая передача. И связано это прежде всего с тем, что в генераторе и электродвигателях по сути ломаться нечему. Они гораздо надёжнее, чем все эти гидротрансформаторы и зубчатые передачи, которые нуждаются в регулярном обслуживании.
Но отсюда возникает ещё один вопрос: а зачем вообще понадобилось разрабатывать эти тепловозы с гидропередачами и производить их мелкими сериями?
Всё дело в том, что нужны они были в основном на Сахалине. Это связано с тем, что там климат со 100% влажностью воздуха. И при таких условиях обычные коллекторные тяговые электродвигатели работают очень плохо и крайне недолговечно. Ведь они принудительно охлаждаются воздухом.
Такой влажный воздух, попадая на щёточно-коллекторный узел тяговых электродвигателей, вызывал так называемый эффект "кругового огня" или же "перебросы на коллекторе". Это такое явление чрезмерного искрения, возникающее в том числе и из-за слишком влажного воздуха или из-за его конденсации.
Плюс ко всему на Сахалине вплоть до 2019 г существовала сеть железных дорог с колеёй в 1067 мм. Она осталась ещё после японцев. Так что под неё всё равно нужно было разрабатывать что-то узкое. Вот и решили делать специальные локомотивы с гидромеханической передачей.
В период с 2014 по 2016 год даже обновили существующие ТГ16 модернизированными с буквой "М". А потом в 2019 г вдруг решили перешить колею на российский стандарт в 1520 мм. По всей видимости до этого японская ширина колеи всех устраивала, причём настолько, что под неё строили и заводы для производства локомотивов, и рембазы для их обслуживания.
А потом кому-то в голову пришла "потрясающая" идея - переделать Сахалинские железные дороги на общероссийский стандарт. С них убрали эти уникальные тепловозы с гидромеханической передачей и заменили их на "узкий" тепловоз 2М62, у которого передача электрическая.