Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Наверняка, разглядывая локомотивы на станции, вы замечали, что у электровозов, в большинстве случаев - по четыре оси на секцию (пример - восьмиосные ВЛ10 и ВЛ80, а также, например, пассажирский ЧС6 или ЧС200), в то время как у тепловозов - уже шесть осей на секцию (то есть итого в двухсекционных 2ТЭ10М или 2ТЭ116 - аж по двенадцать осей). В этой статье расскажу, чем это обусловлено.
Конечно же, во всем есть исключения - и про них речь будет во второй части статьи, но сначала о главном.
Сердце тепловоза
Чтобы понять чем обусловлена разница в количестве осей на секцию, необходимо понимать, что находится внутри того или иного локомотива. У тепловоза основные агрегаты - это дизельная установка с тяговым (главным) генератором, двухмашинный агрегат (служащий как вспомогательный генератор, а также возбудитель главного генератора), тяговые электродвигатели на каждую ось, ну и ещё не стоит забывать про запас топлива, который возится с собой.
Если говорить про электровоз, то в случае с постоянным током - это тяговые электродвигатели на каждой оси, вспомогательные машины, реостатный контроллер и различная электроаппаратура. В случае с электровозом переменного тока - добавляется ещё трансформатор и выпрямительная установка (либо выпрямительно-инверторный преобразователь).
Короче говоря, из всего вышеперечисленного оборудования, наиболее тяжелым, очевидно, является дизельная установка, которая находится в сердце тепловоза - машинном отделении. Масса самого дизеля (например 10-цилиндрового 10Д100, установленного на 2ТЭ10М) - 19,5 тонн, масса дизель-генераторной установки в целом - 31 тонна.
Тяговые электродвигатели типа ЭД-118 (встречаются на М62 и 2ТЭ10М) весят 3100 килограмм каждый. На электровозах могут стоять ТЛ-2К (встречаются на ВЛ10) массой 4900 килограмм, или например НБ-514 (на 2ЭС5К) массой 4280 кг.
Если тупо просуммировать массу тяговых электродвигателей, то получится 18 тонн - это как для шестиосной секции тепловоза, так и для четырёхосной секции электровоза.
Думаю, вы уже догадались, что дело тут не тяговых электродвигателях, а всё таки в дизель-генераторной установке. И секрет здесь действительно в том, что она реально очень тяжёлая. Если мы возьмём всё тот же самый тепловоз 2ТЭ10М и сравним его, например с электровозом ВЛ10 (оба локомотива двухсекционные), то выяснится, что:
- Служебный вес 2ТЭ10М - 138 тонн (одна секция)
- Служебный вес ВЛ10 - 92 тонны (одна секция)
На российских железных дорогах существует ограничение по допустимой нагрузке на ось в 25 тонн. Если поделить 92 тонны веса секции ВЛ10 на четыре (количество осей) - мы получим допустимые 23 тонны на ось. А вот если сделать 2ТЭ10М четыре оси на секцию, то нагрузка на ось выйдет в 34,5 тонны, из-за чего путь загрустит очень быстро. Поэтому ничего не остается, кроме как увеличить количество осей, разделив, тем самым, нагрузку на путь между ними.
Почему односекционные электровозы шестиосные?
Если же обратить внимание на односекционные локомотивы - например ТЭП60 и ТЭП70 со стороны тепловозов, а также ЭП2К, ЭП1, ЧС2 и ЧС2т со стороны электровозов, то там шесть осей будут иметь и те, и другие. Почему шесть осей у тепловозов, думаю, объяснять уже не нужно.
С электровозами же дело, в первую очередь, в мощности. Требуемая мощность односекционного электровоза для вождения пассажирских поездов - это порядка 4500 кВт. Во-первых, практический предел мощности коллекторного тягового электродвигателя - 1000 кВт (а стабильно у нас в стране пока умеют выпускать только подвижной состав с коллекторным приводом), то есть здесь уже не попадаем в нужную мощность (предел четырех омоторенных осей как раз будет 4000 кВт, нужно где-то взять ещё 500 кВт).
Во-вторых, даже если нас устраивает такая мощность, то не будет попадания в ограничение в 25 тонн на ось. Сделать четырехсекционный мощный электровоз возможно при том условии, что используется алюминиевый кузов и асинхронный привод (асинхронные тяговые двигатели весят в 2,5 раза меньше своих коллекторных «собратьев» схожей мощности), например как у казахского электровоза KZ4A китайского производства (четырёхосный, мощностью 4800 кВт и массой 85,5 тонн).
Впрочем, кстати, бывают и такие электровозы, которые двухсекционные, но имеют по шесть осей на секцию, как тепловозы. Речь идёт про ВЛ15 и ВЛ85 - самых мощных электровозах своего времени. Но в их случае необходимость в дополнительных осях продиктована увеличением мощности - дополнительные два двигателя на секцию увеличивают суммарную мощность.
Для удобства подписчиков Телеграме создан канал, объединяющий несколько Дзен-каналов (в том числе и мой) по теме транспорта. С его помощью вы можете не только быстрее увидеть новые статьи, но и найти канал в случае автоматической отписки, что иногда бывает. Рекомендую подписаться!