TE10 型柴油機車

TE10 型柴油機車（ТЭ10）是蘇聯鐵路的電傳動柴油機車車型之一。原型車由馬雷舍夫工廠於 1958 年研製成功，並於 1960 年研製了雙節重聯的 2TE10 型柴油機車。1961 年起，2TE10 型機車交由盧甘斯克機車製造廠繼續生產及改進，先後推出了 2TE10L、2TE10V、2TE10M、2TE10MK、4TE10S、2TE10U 等各種改進型，以及 2TE10G 型天然氣機車，形成了龐大的 TE10 型柴油機車系列，總產量超過 8500 臺，成為蘇聯鐵路史上運用最廣泛的幹線柴油機車。

發展歷史

1.1 TE10

1953 年，馬雷舍夫工廠成功研製了雙節重聯的 TE3 型柴油機車，每節機車裝用一臺 2D100 型二衝程柴油機，單節機車功率達到 2000 馬力。TE3 型機車於 1955 年開始批次生產，並在蘇聯各地的鐵路幹線上迅速普及，成為蘇聯鐵路史上產量最大的幹線柴油機車車型之一，對蘇聯鐵路牽引動力內燃化的快速過渡具有重要貢獻。實際運用經驗證明，TE3 型機車是一種效能優良、操作可靠的電傳動柴油機車。然而，隨著蘇聯鐵路運輸的快速發展，貨物列車重量不斷增長，TE3 型柴油機車已經無法完全滿足鐵路運輸的牽引需要，尤其功率等級與同時期的電力機車差距較大，當貨物列車由電氣化區段執行到非電氣化區段時，往往需要進行重新編組，大大減低了鐵路的運輸效率。與此同時，至 1950 年代末，當時世界上的幹線柴油機車已經出現大幅提高單機功率的發展趨勢，主流功率等級逐漸由以往的 2000 馬力提高到 3000 馬力，甚至是 4000 馬力。

1957 年，蘇聯鐵道部要求馬雷舍夫工廠在 TE3 型機車的基礎上，開發研製一種單機功率比 TE3 型機車提高 50%，即 3000 馬力等級的電傳動柴油機車。馬雷舍夫工廠透過對當時蘇聯國產和進口的大功率柴油機進行研究和論證，決定在 2D100 型柴油機基礎上進行改進，增加增壓器和中冷器，提高柴油機強化程度。哈爾科夫工廠首先試製了一臺 0D100 型單缸試驗機，單缸功率可達到 250 馬力；在此基礎上馬雷舍夫工廠設計了 12 氣缸的 9D100 型二衝程柴油機，使單機功率提高到 3000 馬力。在研製新一代柴油機的同時，馬雷舍夫工廠也著手研製機車車體，新車體採用單節雙司機室的佈置方式，以便在不具備三角線、機車轉盤等換向設施的車站和機務段使用；機車並首次採用了整體承載式結構車體，有效減輕了結構重量。

1958 年 11 月，馬雷舍夫工廠生產的首臺單機 3000 馬力柴油機車，作為向十月革命 41 週年的獻禮專案落成出廠。該機車被定型為 TE10 型，機車裝用一臺 9D100 型柴油機，傳動裝置採用直 — 直流電傳動，採用新設計的МПТ-120/49 型直流牽引發電機及ЭДТ-340А型直流牽引電動機，牽引電動機額定功率為 307 千瓦，採用抱軸式半懸掛，牽引傳動齒輪比為 15：68；走行部為兩臺與 TE3 型機車相同的導框式三軸轉向架。此外，TE10 型機車也是蘇聯第一種採用了柴油機 — 發電機功率聯合調節器的柴油機車，標誌著蘇聯第二代柴油機車的誕生，調節系統採用了磁放大器，保證柴油機的功率能得到充分利用。機車採用КМ-1501 型司機控制器，控制器具有 1 個零位和 15 個執行級位。TE10 型機車的輪周牽引功率為 2310 馬力，最大執行速度為 100 公里 / 小時，持續速度為 25 公里 / 小時，機車整備重量為 138 噸。

1959 年，TE10-003 號機車與科洛姆納工廠試製的 TE50-001 號機車，在全蘇鐵道運輸科學研究院組織下同時在莫斯科謝爾賓卡的環形鐵道試驗基地進行型式試驗。試驗結果顯示，這兩種 3000 馬力柴油機車效能接近，雖然 TE50 型機車在牽引效能方面略優於 TE10 型機車，但後者整備重量較輕且維護上較方便，因此蘇聯鐵道部決定批准 TE10 型機車投入小批次生產，而科洛姆納工廠的 TE50 型機車後來卻成為了 TEP60 型客運柴油機車的原型車。

1958 年至 1961 年間，馬雷舍夫工廠共生產了 26 臺 TE10 型柴油機車。在生產過程中，馬雷舍夫工廠根據機車試驗和運用時發現的問題，對機車進行了改進。1960 年，馬雷舍夫工廠在 9D100 型柴油機的基礎上，進一步將單缸功率提高至 300 馬力，成功研製了 10 氣缸的 10D100 型二衝程柴油機，單機功率仍保持在 3000 馬力，從 TE10-011 號機車開始裝車使用。其他改進還包括改為採用ЭДТ-340Г或ЭД-104 型牽引電動機；進一步對車體實施減重，使機車整備重量減少到 129 噸，同時增加了燃油（最多 6500 升）和砂（最多 950 公斤）儲備量。

1.2 2TE10

1960 年，馬雷舍夫工廠在 TE10 型機車的基礎上，研製了雙節重聯的 TE12 型柴油機車；1961 年，經蘇聯鐵道部批准，將其定型為 2TE10 型（2ТЭ10）。2TE10 型機車由兩節結構相同的六軸單司機室機車聯掛而成，兩車連線部分設有透過臺和橡膠風擋，機車乘務員在本務機車上可同時操縱兩節機車。機車既可雙節重聯使用，也可單節獨立使用。機車的動力裝置與 TE10 型機車基本相同，每節機車裝用一臺 10D100 型柴油機，傳動系統為直 — 直流電傳動，採用ЭДТ-340Г型牽引電動機，牽引傳動齒輪比為 15：68。機車的輪周牽引功率為 2×2310 馬力，最大執行速度為 100 公里 / 小時，持續速度為 24 公里 / 小時，機車整備重量為 2×129 噸。

馬雷舍夫工廠於 1961 年開始批次生產 2TE10 型柴油機車。1961 年至 1963 年間，馬雷舍夫工廠共生產了 18 臺 2TE10 型柴油機車。量產機車改為採用ЭДТ-104 型牽引電動機，傳動齒輪比調整為 14：69。首 5 臺機車於 1961 年配屬十月鐵路局坎達拉克沙機務段投入使用，每組雙節重聯的 2TE10 型機車可以替代一組三節重聯的 3TE3 型機車，由於機車各部件工作穩定可靠，減少了機車運用維護成本，使 2TE10 型機車十分受到運用部門和乘務人員的歡迎。而其餘 13 臺機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 臺機車也集中配屬到南方鐵路局。2TE10 型機車在 1980 年代開始陸續停用報廢。

1.3 2TE10L

1961 年 10 月，位於烏克蘭的盧甘斯克機車製造廠（1970 年後改稱伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠）根據馬雷舍夫工廠提供的技術圖紙和資料，開始批次生產 2TE10L 型柴油機車（2ТЭ10Л），型號中的 “L” 即代表盧甘斯克工廠。2TE10L 型機車由兩節結構相同的六軸單司機室機車聯掛而成，單節機車在需要時也可獨立使用。與哈爾科夫工廠的 2TE10 型機車相比，2TE10L 型機車的車體結構有較大差異。為了減少生產整體承載式車體的技術困難，盧甘斯克機車製造廠為 2TE10L 型機車重新設計了車架承載式車體，其結構與同廠的 M62 型柴油機車車體相似。機車的動力裝置與 2TE10 型機車相同，每節機車裝用一臺 10D100 型柴油機，傳動系統為直 — 直流電傳動，早期生產的機車曾經先後裝用過ЭД-104А和ЭД-107 型牽引電動機，後期裝用ЭД-118А型牽引電動機。此外，2TE10L 型機車並且是蘇聯首次在柴油機車的冷卻風扇上採用液壓傳動裝置。機車技術性能指標和 2TE10 型機車基本相同，輪周牽引功率為 2×2310 馬力，能牽引 4500～4800 噸的貨物列車透過 9‰的限制坡道。最大執行速度為 100 公里 / 小時，持續速度為 24 公里 / 小時，機車整備重量為 2×127.8 噸，燃油儲備量和砂儲備量分別為 2×6300 升和 2×1000 公斤。

至 1977 年停產，盧甘斯克工廠共計生產了 3192 組 2TE10L 型機車，被廣泛運用在蘇聯國內十多個鐵路局，並在鐵路幹線上迅速取代了 TE3 型機車。1990 年代初，伴隨著蘇聯解體後的經濟衰退，俄羅斯鐵路的運量大幅下降、鐵路技術裝置老化嚴重，俄羅斯鐵道部門在 1993 年至 1998 年間對大量狀態欠佳的 2TE10L 型機車進行封存和報廢，但高爾基鐵路局仍然保有一定數量的 2TE10L 型機車。此外，摩爾多瓦及中亞地區的前蘇聯加盟共和國，包括土庫曼、哈薩克等國也擁有不少 2TE10L 型機車。

1.4 2TE10V／3TE10V

1974 年 12 月，盧甘斯克機車製造廠在 2TE10L 型機車的基礎上，研製了 2TE10V 型機車（2ТЭ10В），一年後開始批次生產。2TE10V 型機車的動力裝置和傳動裝置和 2TE10L 型機車相同，但改為採用了與 2TE116 型機車統一的車體結構、司機室和轉向架。2TE10V 型機車採用車架承載式的焊接結構車體，主要特點為延長了底架長度及改變了轉向架旁承的結構和位置，與 2TE116 型機車車體的差異在於底架中部不設蓄電池組間；為便於柴油機 — 發電機組的檢修和拆裝，動力室部分的車體具有可拆式頂蓋。 走行部採用新一代的無導框式三軸轉向架，“目” 字形構架由箱形截面的縱梁和橫樑焊接而成，滾柱軸承軸箱採用拉桿式定位結構，並設有獨立的一系螺旋彈簧懸掛裝置，車體重量透過四點旁承由兩臺轉向架支承，牽引力和制動力透過心盤傳遞。機車的動力裝置為 10D100 型柴油機，傳動系統為直 — 直流電傳動，採用ЭД-118А型牽引電動機，牽引傳動齒輪比為 17：75。透過增加壓鐵配重，機車整備重量提高到為 2×138 噸，軸重達到 23 噸。最大執行速度為 100 公里 / 小時，持續速度為 24.7 公里 / 小時。

蘇聯鐵道部門對該型機車的評價很高，並將其指定為蘇聯鐵路的標準型貨運柴油機車。至 1981 年停產，盧甘斯克機車製造廠共計生產了 1898 組 2TE10V 型機車。在 2TE10V 型機車的基礎上，盧甘斯克工廠於 1978 年試製了一組三節重聯的 3TE10V 型機車（3ТЭ10В），原計劃用於貨物運輸繁忙的鐵路區段。該型機車由三節六軸機車聯掛而成，中間一節機車不設司機室。

1.5 2TE10M／3TE10M

1981 年，為了滿足貝阿鐵路（貝加爾 — 阿穆爾鐵路）及其他鐵路幹線的運輸需要，盧甘斯克機車製造廠在 2TE10V、3TE10V 型機車的基礎上，研製了 2TE10M、3TE10M 型機車（2ТЭ10М／3ТЭ10М），“M” 即代表現代化。主要特點為根據多節和多組機車重聯運用的需要，改進了重聯控制電路和介面。司機在機車上任一司機室可同時操縱多節機車，實現牽引和制動的同步控制，並且可以只讓其中任何一節機車單獨運轉；司機室的操縱檯上設有顯示其他機車狀態的儀表和指示燈號，並增加了兩端司機室之間的通訊裝置。除此之外，機車的牽引主電路系統並增加了由直流電壓互感器、直流電流互感器、電阻器和二極體組成保護裝置，不僅具有防止主電路過壓或過流的保護作用，還具有防止輪對空轉的附加作用。而在三節重聯的 3TE10M 型機車上，中間一節機車由於不設司機室因而不能單獨執行，但仍然設有遙控系統和輔助制動裝置，以便進行單獨調車和庫內移動。

機車總體結構、動力裝置和傳動裝置均和 2TE10V、3TE10V 型機車相同，採用車架承載式的焊接結構車體、無導框式三軸轉向架，每節機車裝用一臺 10Д100 型柴油機，傳動系統為直 — 直流電傳動，採用ЭД-118А型牽引電動機。機車軸重為 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），最大執行速度為 100 公里 / 小時。

1981 年 - 2007 年，盧甘斯克機車製造廠共計生產了超過 3600 組 2TE10M 型機車、639 組 3TE10M 型機車，另外並有 83 組 2TE10M 型機車透過新造中間機車，改造成 3TE10M 型機車。

1.6 2TE10MK/3TE10MK

1981 年，盧甘斯克機車製造廠在生產 2TE10M 型機車的同時，也小批次試製了 20 臺 2TE10MK 型機車（2ТЭ10МК），“K” 即代表機車改為裝用科洛姆納工廠生產、同樣被 2TE116 型機車採用的 1А-5Д49 型柴油機。1А-5Д49 型柴油機（蘇聯國家標準 GOST 型號為 16ЧН26/26 型）為 16 氣缸、帶廢氣渦輪增壓的四衝程柴油機，氣缸直徑為 260 毫米，活塞行程為 260 毫米，裝車功率為 3060 馬力。除柴油機外，機車其他部分仍然與 2TE10M 型機車相同。

此外，部分 2TE10M、3TE10M 型機車後來返廠進行大修時，也改裝了 1А-5Д49 型柴油機，車型改稱為 2TE10M-K、3TE10M-K 型（2ТЭ10М-К／3ТЭ10М-К）。

1.7 2TE10S／4TE10S

1983 年，伏羅希洛夫格勒工廠在 2TE10M、3TE10M 型機車的基礎上，為貝阿鐵路特別設計製造了四節重聯的超大功率柴油機車，稱為 4TE10S 型（4ТЭ10С）。機車總體結構、動力裝置和傳動裝置均和 TE10M 型機車相同，但由於貝阿鐵路修建在凍土地帶上，沿線地區的氣候非常寒冷，4TE10S 型機車特別加強了防寒保暖措施，具有獨立的加熱裝置室、重新設計的冷卻室，每節機車的冷卻水儲備量增加到 1570 公斤。每節機車裝用一臺 10D100 型柴油機，傳動系統為直 — 直流電傳動，採用ЭД-118А型牽引電動機。機車軸重為 23 噸，整備重量為 4×138 噸。輪周牽引功率為 9090 馬力，最大執行速度為 100 公里 / 小時。

1983 年至 1987 年間，伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠共計生產了 25 組 4TE10S 型機車。1988 年，伏羅希洛夫格勒工廠又另外生產了 2 組雙節重聯的 2TE10S 型機車（2ТЭ10С）。所有 2TE10S／4TE10S 型機車均配屬於遠東鐵路局滕達機務段、機務段及新烏爾加爾機務段，投入貝阿鐵路運用。其中 4 臺機車經由烏蘇裡機車修理廠大修後，改裝 1А-5Д49 型柴油機。

1.8 2TE10G

1980 年代初，鐵路運輸業已經是蘇聯國內最主要的柴油使用者，柴油機車每年需要消耗過千萬噸柴油，然而由於石油開採成本日益提高，石油開採量的增長速度在降低。1984 年年初，蘇聯通過了《蘇聯長期發展動力綱要的基本方針》，為各個能源及動力相關部門到 2000 年的發展規定了主要方針，其中包括建議調整燃料結構，大量使用天然氣代替作為燃料的石油。同年，根據蘇聯交通部的指示， 全蘇鐵道運輸科學研究院、盧甘斯克機車製造廠、科洛姆納工廠、布良斯克機械製造廠等單位開始了天然氣內燃機車的研製工作。1987 年，布良斯克機械製造廠對一臺 TEM2U 型調車機車進行了改造，成為世界上第一臺以天然氣為燃料的內燃機車，併成功進行了試驗。1988 年，伏羅希洛夫格勒工廠在 2TE10M 型機車的基礎上，試製了 2 組 2TE10G 型天然氣機車（2ТЭ10Г）。

2TE10G 型機車由兩節結構相同的六軸單司機室機車，與一節四軸的液化天然氣儲存車（又稱低溫車）聯掛而成，各車連線部分設有透過臺和風擋裝置，還設有輸送天然氣和冷卻水的連線軟管。天然氣儲存車上設有兩個容積為 20 立方米、儲存溫度為 - 162°C 的液化天然氣罐，以及配套的氣化裝置、供氣裝置、空氣壓縮機等裝置。兩節機車的總體結構和 2TE10M 型機車相同，加裝了輸氣管路、車體強迫通風系統、氣體洩漏警報裝置等。哈爾科夫工廠為 2TE10G 型機車設計了兩種雙燃料發動機，第一種是在預燃室中點火燃燒液體和氣體混合燃料的 10ГД100А型發動機，第二種方案是採用液體燃料點火的 10ГД100Б型發動機。原本計劃是將 10ГД100А型發動機安裝在 2TE10G-001 號機車上，而 10ГД100Б型發動機則裝用於 2TE10G-002 號機車，但由於哈爾科夫工廠未能按時試製出 10ГД100А型發動機，因此兩組機車實際上均安裝了 10ГД100Б型發動機。

2TE10G 型機車出廠後進行了調整和試驗，試驗結果表明，天然氣發動機的燃燒效能良好，但天然氣儲存車的結構上還存在一些缺點。然而，蘇聯解體以後 2TE10G 型機車被劃歸烏克蘭鐵道部門所有，由於烏克蘭的科研資金短缺，因此被迫暫停了天然氣機車的研究和開發。至今，其中一組 2TE10G 型機車已被報廢拆解，餘下一組也面臨著相同命運。

1.9 2TE10U／3TE10U

1988 年，盧甘斯克工廠在 2TE10M、3TE10M 型機車的基礎上，開發研製了新一代的 2TE10U、3TE10U 型柴油機車（2ТЭ10У／3ТЭ10У），主要特點為採用了新型的 10Д100М型柴油機（後期改裝 10Д100М2 型柴油機），以及經過改進的發電機和冷卻系統。與 10Д100 型柴油機相比，10Д100М型柴油機的燃油消耗率獲得了改善，其最低穩定轉速由原來的每分鐘 400 轉下降到每分鐘 270 轉， 從曲軸到機械增壓器的傳動比由 10 減小為 8.87，並使用了燃油泵驅動凸輪型面和雙制式噴油器。此外，TE10U 型機車並採用了具有較硬特性的主發電機電子勵磁控制系統，能有效改善機車的牽引特性和穩定性。TE10U 型機車的總體結構和技術性能指標仍保持和 TE10M 型機車基本相同，傳動系統為直 — 直流電傳動，採用ЭД-118А型牽引電動機。機車軸重為 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），最大執行速度為 100 公里 / 小時。

與此同時，為了滿足旅客列車的牽引需要，盧甘斯克工廠在 2TE10U 型機車的基礎上，研製了 2TE10UT 型機車（2ТЭ10УТ）。透過更換車軸齒輪箱和改變牽引傳動齒輪比，2TE10UT 型機車的最大執行速度提高到 120 公里 / 小時；同時並加裝了電阻制動裝置，具有空電聯合制動功能，充分利用電制動力進行制動，從而減少基礎制動裝置的機械磨耗、延長閘瓦壽命。1989 年至 2007 年，盧甘斯克工廠共生產了 555 組 2TE10U 型機車、99 組 2TE10UT 型機車及 79 組 3TE10U 型機車。除此之外，盧甘斯克工廠於 1991 年為工業企業生產了 2 組 2TE10UP 型機車（2ТЭ10УП）。

1.10 TE10M-0884GE

2003 年，原配屬莫斯科鐵路局的 TE10M 型 0884 號機車，其中一節機車被委託由美國通用電氣公司（GE）進行現代化改造。機車換裝 7FDL 型四衝程柴油機，裝車功率達到 3200 馬力；同時並改裝通用電氣提供的牽引發電機、空氣壓縮機、冷卻裝置、微機控制系統等裝置。2004 年，全俄鐵道運輸科學研究院和俄羅斯鐵路股份公司對經過改造的 TE10M-0884GE 號機車進行了全面的效能試驗，冬季及夏季試驗分別在北方鐵路局和伏爾加鐵路局進行。在試驗過程中，機車表現出良好的牽引效能、可靠性和經濟性。在上巴斯昆恰克機務段進行的夏季試驗中，機車在阿斯特拉罕至伏爾加格勒區段，牽引總重 4717 噸的試驗列車來回運行了 58 次；與同一機務段內的 2TE10M 型柴油機車比較，TE10M-0884GE 號機車在該區段上每趟列車可節省多達 600～1160 公斤的燃油，三個月內共節省了 23,977 公斤燃油，有效降低了運輸成本。此後，少部分的 2TE10M 型機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鐵路籤訂了合作協議，對部分 2TE10 系列柴油機車實施了現代化改造。機車換裝了帶有電子燃油噴射的 16 缸四衝程柴油機，以及新的冷卻系統，機車的壽命將延長 15 年。機車的改造工程在阿拉木圖、阿克託比、克孜勒奧爾達、塔拉茲、烏拉爾斯克等地的機務段，和楚巴甫洛達爾內燃機車廠進行。

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