В августе 1952 г. появились сведения о том, что завод Renault во Франции совместно с фирмой SIGMA построил и сдал в эксплуатацию первый экспериментальный газотурбовоз 5070 со свободнопоршневым генератором газа типа GS-34, с турбиной и редуктором группового привода. Локомотив массой 54 т с осевой формулой 2―2 представлял собой модификацию аналогичного дизельного локомотива этого завода и имел длину по буферам 16180 мм, ширину 2700 мм, высоту 4220 мм, базу тележки 2580 мм, расстояние между шкворнями тележек 9000 мм, диаметр колёс по кругу катания 900 мм. Ширина колеи 1435 мм. Максимальная скорость: на первой передаче 71 км/ч, на второй – 125 км/ч. Локомотив имел две тележки с двумя ведущими осями в каждой, приводы которых объединены. Рама каждой тележки сварная из листовой стали. Осевые буксы роликовые. Рессорное подвешивание двойное. Кузов тепловоза цельнометаллический, с пятью отделениями: главной силовой установки, вспомогательных агрегатов, аккумуляторов и баллонов сжатого воздуха, двух постов управления в кабинах машиниста. Кабины машиниста расположены в передней и задней части локомотива и отделены от машинного отделения перегородками. Привод вспомогательных агрегатов от горизонтального шестицилиндрового дизеля мощностью 90 л.с. Этот двигатель при помощи зубчатых колёс и ремённой передачи соединён с колесом вентилятора шахтного холодильника, воздушным компрессором для обслуживания тормозов и для сервомеханизмов системы дистанционного управления, воздушным компрессором, подающим сжатый воздух для пуска СПГГ, водяным и масляным насосами и вспомогательным генератором для зарядки аккумуляторов. Всё вспомогательное оборудование расположено в шахте водяного и масляного холодильников или около неё. Между задним постом управления локомотива и машинным отделением расположена аккумуляторная батарея и камера баллонов со сжатым воздухом, который нужен для пуска основного двигателя и управления механизмами. Охлаждающие радиаторы размещены по бокам корпуса локомотива. Фильтры, очищающие воздух, поступающий в двигатель, расположены на крыше локомотива, выхлопная труба отработавших в турбине газов и перепускная труба имели выход на крышу. В нижней части машинного отделения расположены: бак с маслом для турбины, резервуары с водой и бак для топлива.
Главная рама опиралась на каждую тележку центральной пятой и двумя боковыми добавочными опорами. На раму опирался кузов локомотива. Силовая установка состояла из одного свободнопоршневого генератора газа и газовой турбины, связанной с ведущими осями механической передачей, выполненной в виде карданного привода. Управление механизмами передачи производилось при помощи сжатого воздуха.
Двигатель с расходящимися поршнями подавал смесь продуктов сгорания и продувочного воздуха при температуре 400 – 450°С в ресивер и далее по трубопроводу и перепускной трубе с байпасным клапаном в газовую турбину. Все эти устройства смонтированы в машинном отделении.
Безвальный генератор газа расположен горизонтально вдоль оси тепловоза. Работа, происходящая в цилиндре сгорания, поглощалась воздушными компрессорами, приготавливающими продувочный воздух давлением 6 – 7 ата. Мощность установки 1000 л.с. Крутящий момент турбины передавался карданным валом через редуктор с передаточным отношением 1:6,2 на центральный двухступенчатый передаточный блок, на входе в который имелась реверсивная передача. От центрального передаточного блока вращение передавалось двумя карданными валами на переднюю и заднюю тележки, где расположены осевые редукторы, соединённые между собой промежуточными карданными валами и передающие вращение четырём движущим колёсным парам.
15 апреля 1953 г. газотурбовоз был переведён на пробную эксплуатацию на участке Париж – Камбре с полным ежедневным оборотом до Парижа и обратно. Среднесуточный пробег локомотива равнялся 400 км при максимальной скорости 110 км/ч и массе состава 160 – 200 т. Продолжительность поездки составляла 6 ч. С начала испытаний локомотив прошёл в 1953 г. в общей сложности 105 тыс. км. За восемь месяцев 1954 г. общий пробег локомотива составлял уже 140 тыс. км. К 1956 г. локомотив прошёл ещё 220 тыс. км. При этом наблюдалось постепенное снижение расхода топлива локомотивом вследствие ряда доводок его агрегатов. Так, в первое время эксплуатации в среднем требовалось 240 кг тяжёлого топлива на 100 км пути и 48 кг газойля, 25 кг которого потреблял вспомогательный двигатель, а 23 кг составлял расход на пуск СПГГ. Ряд технических усовершенствований по снижению расхода топлива на режиме малой мощности, а также соответствующее обучение обслуживающего персонала позволили снизить расход тяжёлого топлива локомотивом более чем на 60 кг на 100 км пути. Усовершенствование подогрева системы подачи топлива позволило снизить среднее количество газойля, необходимое для пуска СПГГ, с 23 до 13 кг на 100 км пути. Таким образом, на 100 км пробега локомотив расходовал около 180 кг тяжёлого топлива и 38 кг газойля, из них 25 кг на работу вспомогательного двигателя. Эти данные по расходу топлива в опытном локомотиве представляют собой среднемесячные показатели общего потребления топлива, включая его расход на передвижение локомотива на станциях и в депо, хотя эти передвижения не были включены в общее расстояние, принятое для расчёта приведённых средних данных. В действительности расход топлива в указанном локомотиве был ещё ниже. Кривые силы тяги газотурбовоза проходят практически выше, чем у тепловоза с электрической передачей той же мощности. В диапазоне скоростей от 50 до 90 км/ч удельный расход топлива составлял около 225 кг/л.с.ч. В связи с высоким коэффициентом полезного действия механической передачи порядка 90 – 95% общий коэффициент полезного действия газотурбовоза оказался даже несколько выше, чем у тепловозов, и достигал 32 – 33%. После успешных испытаний первого газотурбовоза с безвальным генератором газа был построен второй газотурбовоз, который в 1957 г. должен был поступить на предварительные испытания. Положительный опыт эксплуатации экспериментального локомотива, прошедшего более 400 тыс. км, послужил основанием к постройке более мощных локомотивов, силовые установки которых рассчитаны на 2000 л.с. Результаты рассмотренных испытаний позволили сделать определённые выводы в отношении соответствия испытанной установки условиям эксплуатации. При этом основные замечания относились к выбранному типу передачи, не обеспечивавшей всё же полного использования располагаемой мощности. Последнее обусловлено тем, что масса состава практически всегда бралась несколько меньше расчётной, чтобы исключить возможность затруднений при трогании с места и на тяжёлых участках пути. Имевшееся при этом недоиспользование мощности установки в ходовом режиме сопровождалось повышенными удельными расходами топлива.
Поддержите канал-поставьте лайк.