4TE130型柴油机车

發展歷史

1974年，蘇聯政府正式簽署了正式動工修建「貝加爾—阿穆爾鐵路幹線」（貝阿鐵路）的命令，標誌著經歷超過二十年的停工後，蘇聯正式開始全線動工修建全長3145公里的貝阿鐵路。貝阿鐵路西接西伯利亞鐵路支線上的烏斯季庫特，東迄阿穆爾河畔共青城，再接上原有支線直通蘇維埃港。1975年1月3日，蘇聯重型機械工業部向伏羅希洛夫格勒內燃機車製造廠下發了14-3100號文件，要求開發研製適用於貝阿鐵路的超大功率幹線貨運柴油機車，其中指出機車必須滿足溫帶及寒帶氣候、最大限制坡度達19‰的使用條件。1976年3月4日，蘇聯交通部又向伏羅希洛夫格勒工廠下發了14-ЦТ號文件，提出了開發研製12000馬力幹線貨運柴油機車的技術指標。
雖然在當時伏羅希洛夫格勒工廠已經開始研製單節功率達4000馬力的2TE121型柴油機車，但為顧及機務部門及機車修理廠的檢修能力，重型機械工業部及交通部最終決定在貝阿鐵路採用單節功率3000馬力的四節式柴油機車，即單節功率等級與2TE10、2TE116型機車相同。1976年6月5日，蘇聯部長會議常務委員會頒布了一項法令，審議通過重型機械工業部於1975年12月22日上報的四節式柴油機車技術要求。1981年12月15日，蘇聯交通部總工程師別夫茲恩科（Бевзенко А. Н.）同意伏羅希洛夫格勒工廠，按已通過的技術要求（ТУ24.04.505-81）開始試製四節式的4TE130型機車。
1982年底，伏羅希洛夫格勒工廠試製了首台4TE130型機車。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，4TE130型機車特別加強了防寒保暖措施。在結構上，4TE130型機車與1981年研製的2TE116A型機車十分相似，機車的車體、主要機械設備和電力設備的結構與2TE121型柴油機車（005號以後）實現了最大程度的統一化，而走行部則沿用與2TE116型機車相同的轉向架。因此，和2TE116A型機車一樣，「沉重」的車體與「輕小」的轉向架構成了「頭重腳輕」的強烈對比，車體底架與轉向架構架之間的間隙大得甚至還能讓一個人鑽過去。4TE130型機車裝用5-9ДГ型柴油發電機組，包括5-5Д49型柴油機及А-714УХЛ2型牽引發電機組，柴油機裝車功率為3000馬力。
1983年，4TE130-0001號機車在工廠內進行了調試。1984年，隨著貝阿鐵路全線竣工，4TE130型機車與3TE10M、4TE10S型機車進行了對比試驗。然而，4TE130型機車沒有得到進一步的發展，亦未被批准投入批量生產，在單機3000馬力這一功率等級範圍內，已經批量生產及累積了較多經驗的TE10系列機車被證明為較好的選擇。蘇聯交通部最終決定在貝阿鐵路使用3TE10M、4TE10S型機車，擔當重載貨物列車的牽引任務。
不久之後，4TE130型機車被改造成兩組雙節式2TE130型機車，並配屬於烏克蘭的頓涅茨克鐵路局克拉斯內溺谷機務段投入運用，後改配屬於波帕斯納機務段。由於這種機車產量不大，機車配件供應亦無法得到保障，對機車的檢修造成很大困難，兩組2TE130型機車於1990年報廢及拆解，僅餘下其中一節車體在波帕斯納機務段內，作為儲物室使用。

總體結構

4TE130型柴油機車是四節重聯的二十四軸超大功率幹線貨運用柴油機車，能確保在-50℃～40℃的環境溫度下實現全天候穩定運行。每組機車由四節六軸機車通過車鉤、通過台、重聯線等連接而成，首尾兩節機車設有司機室，而另外兩節中間機車雖然不設司機室，但仍設有用於調車的簡易控制台。車體結構與2TE121型機車（005號以後）基本相同，採用了整體承載結構的桁架式側壁承載車體，車體是一個由車架（下弦梁）、側牆、上弦梁、等部件焊接成一個完整的箱形結構。底架和車體結構中廣泛採用低合金鋼焊接結構，底架由厚度為4～6毫米的的箱形截面縱向側梁組成，側梁之間用鋼板聯結，其中的空間亦是中央通風冷卻系統的送風道。燃油箱及總風缸弔掛在底架中部。囊式司機室整體通過橡膠墊固定到車架上，能有效減少司機室承受的噪音及振動。除了司機室之外車體其他部分的鋁制頂蓋均為可拆式，以方便組裝及維修。4TE130型機車採用集中式中央通風冷卻系統，由柴油機曲軸驅動的軸流式風扇，通過車體側壁的百葉窗及空氣濾清裝置抽入冷風，經過通風支路為牽引發電機、牽引電機、整流裝置進行冷卻，中央通風冷卻系統具有空氣流量大、空氣過濾效果好、減少輔助功率消耗等優點。全車所有通風機均採用鼠籠式三相非同步電動機驅動。

柴油機

機車裝用一台與2TE116A型機車相同的5-5Д49型柴油機（蘇聯國家標準GOST型號為16ЧН26/26），為16氣缸、四衝程、二級增壓帶中間冷卻的V型中速柴油機，是在2TE121型機車所使用的2В-5Д49型柴油機基礎上，為適應寒冷氣候的使用環境改進而成。柴油機裝車功率為3000馬力（2,942千瓦），氣缸直徑為260毫米，活塞行程為260毫米，額定轉速為每分鐘1000轉，最低穩定轉速為每分鐘350轉。柴油機採用了二級增壓系統，第一級是單級軸流式廢氣渦輪增壓器，第二級是由離心式鼓風機組成的單級機械增壓器，兩級增壓器之間設有增壓空氣中間冷卻器（中冷器）。
柴油機的冷卻水系統分為高溫冷卻水系統及低溫冷卻水系統。高溫水系統是柴油機冷卻水的系統，而低溫水系統是為機油熱交換器及中冷器而設的冷卻水系統。冷卻裝置由散熱器與風扇組成，冷卻水帶出的熱能在散熱器中傳給空氣而冷卻。機車並設有一台ПСГ-УХЛ2型啟動發電機，通過齒輪變速箱直接與柴油機曲軸相連。啟動發電機為一台直流電機，在機車起動時啟動發電機由蓄電池供電，作為串勵直流電動機運轉並驅動柴油機起動；當機車完成啟動後它又變為他勵直流發電機，輸出120伏直流電，供蓄電池充電、機車控制電路及照明設備用電。

傳動系統

機車傳動裝置採用交—直流電傳動，傳動系統與2TE116A型機車相同。柴油機通過聯軸器直接驅動一台三相交流同步牽引發電機，經矽整流裝置轉換成直流電後，供給六台並聯的牽引電動機。牽引發電機與輔助發電機採用整合式設計，機車採用由哈爾科夫重型電機廠設計製造的А-714УХЛ2型牽引發電機組，是由設在同一焊接機座內的兩台同步發電機組成，機組總重8200公斤，冷卻方式為強迫通風。牽引發電機為凸極式三相交流他勵同步發電機，額定功率為2800千瓦。輔助發電機為一台400千瓦的自勵同步發電機，為機車上的輔助機械包括通風機、油泵、水泵、空氣壓縮機等設備供電，同時經過整流為直流電後給牽引發電機勵磁。機車並具有發電機恆功率勵磁調節功能，以充分利用柴油機的功率。
牽引發電機發出的三相交流電由УВКТ-9У2型矽整流裝置轉換成直流電，整流裝置設有二組並聯的三相橋式整流電路，整流電路每一橋臂有九個並聯支路，每個支路有二個串聯連接的ВЛ200-8型雪崩整流二極體，全套整流裝置共有216個二極體元件，額定輸出電壓為800伏（5400安培）。
牽引電動機採用ЭД-125БУХЛ1型六極串勵直流牽引電動機，額定功率為410千瓦，實際使用功率為310千瓦，額定電壓為536伏（750安培），最高工作電壓為840伏（600安培）。此外，4TE130型機車並設有具備全功率自負荷試驗功能的電阻制動裝置，在電阻制動工況時牽引電動機變為他勵直流發電機工作，並與制動電阻相聯，單節最大制動功率為2700千瓦。

轉向架

走行部為無導框式三軸轉向架，與2TE116型機車的轉向架相同，但構架改為使用低合金鋼製造，以確保有更好的強度及耐寒性。轉向架的「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杆式定位結構。一系獨立懸掛採用螺旋彈簧及橡膠墊；二系懸掛採用橡膠堆旁承。車體全部重量通過四點式橡膠堆旁承由兩台轉向架支承，牽引力和制動力通過心盤傳遞。牽引電動機採用抱軸式半懸掛安裝在轉向架上。