Локомотив

Локомотив — это самоходная железнодорожная машина, предназначенная для приведения в движение подвижного состава по железнодорожным путям. В отличие от моторвагонного подвижного состава, локомотивы не имеют пассажирских или грузовых отсеков, за исключением некоторых специализированных моделей. Основная функция локомотива — создание тягового усилия, необходимого для перемещения вагонов с грузами или пассажирами.

Виды

По типу используемого источника энергии локомотивы подразделяются на:

• Паровозы — используют пар, образующийся в котле при сжигании топлива.

• Тепловозы — оснащены дизельными двигателями.

• Электровозы — получают электроэнергию от внешнего источника (контактной сети или третьего рельса).

• Газотурбовозы — используют газотурбинные двигатели.

• Аккумуляторные и гибридные локомотивы — используют аккумуляторы или комбинированные источники питания.

История создания

Первый локомотив был создан в начале XIX века. В 1804 году англичанин Ричард Тревитик построил опытный паровой локомотив, который смог переместить поезд по чугунным рельсам. В 1814 году Джордж Стефенсон построил более совершенную модель, ставшую основой промышленного железнодорожного транспорта. Ключевым событием в истории стало создание локомотива "Ракета" (Rocket) в 1829 году, который победил на состязаниях в Рейнгилле (Англия).

Развитие локомотивостроения шло от паровозов к тепловозам и электровозам. К середине XX века большинство развитых стран отказались от паровозов в пользу более эффективных и экологичных тяговых единиц.

Типы

Локомотивы подразделяются по различным признакам:

• По источнику энергии: паровозы, тепловозы, электровозы, газотурбовозы, аккумуляторные.

• По роду тока (для электровозов): постоянного тока, переменного тока, двухсистемные.

• По назначению: грузовые, пассажирские, универсальные, маневровые, промышленные.

• По конструкции: секционные (одно- или многосекционные), рамные, кузовные.

Общее устройство

Основные конструктивные элементы локомотива включают:

• Рама — несущая структура, на которой крепятся все узлы.

• Тяговый двигатель — тепловой или электрический, обеспечивающий движение.

• Передача тяги — механическая, электрическая или гидравлическая.

• Ходовая часть — колесные пары, тележки, рессорное подвешивание.

• Тормозная система — пневматическая, электрическая, рекуперативная.

• Система управления — кабина машиниста с пультом и приборами.

• Источники питания — аккумуляторы, топливные баки, токоприёмники.

• Системы охлаждения и вентиляции.

Классификация

Локомотивы классифицируются по следующим основным признакам:

1. По типу привода:

   • Электровозы

   • Тепловозы

   • Паровозы

   • Гибридные

2. По области применения:

   • Магистральные

   • Маневровые

   • Промышленные

3. По тяговому усилию:

   • Лёгкие

   • Средние

   • Тяжёлые

4. По количеству секций:

   • Односекционные

   • Двухсекционные и многосекционные

5. По типу тележек:

   • Двухосные

   • Трёхосные

   • С комбинированным расположением осей

Основные характеристики

• Максимальная скорость: от 40 до 350 км/ч

• Мощность тягового двигателя: от 300 до 12 000 кВт

• Масса локомотива: от 30 до 200 тонн

• Длина: от 10 до 35 м

• Число осей: 4, 6, 8 и более

• Тяговое усилие при трогании: от 100 до 1000 кН

• Вид тока (для электровозов): 3 кВ постоянного тока, 25 кВ переменного тока, 50 Гц

• Тип привода: дизель-электрический, электрический, паровой

• Расход топлива (для тепловозов): 200–400 л/100 км

• Срок службы: 25–40 лет

Основные производители

Мировые

• Siemens (Германия)

• Alstom (Франция)

• GE Transportation / Wabtec (США)

• Bombardier (Канада)

• Stadler Rail (Швейцария)

Российские

• ТМХ (Трансмашхолдинг)

• Уральские локомотивы

• Брянский машиностроительный завод (БМЗ)

• Коломенский завод

Китайские

• CRRC (China Railway Rolling Stock Corporation)

• Dalian Locomotive

• CSR Ziyang

Интересные факты

• Самый мощный локомотив в мире — советский газотурбовоз ГТ1h, мощностью более 8 500 кВт, работающий на сжиженном природном газе.

• Самый длинный локомотив — американский дизель-электровоз Union Pacific DDA40X, длиной 30 м.

• Самый быстрый серийный электровоз — французский TGV POS, развивший в тестах скорость 574,8 км/ч.

• Самый маленький паровоз — миниатюрные промышленные локомотивы весом менее 5 тонн использовались на узкоколейках в шахтах и карьерах.

• Существуют гибридные локомотивы с аккумуляторной и дизельной тягой, например, Alstom Prima H3.

• В Японии и Германии разрабатываются водородные локомотивы, не создающие выбросов CO₂.

Область применения

Локомотивы применяются для:

• Транспортировки грузов на дальние и средние расстояния

• Перевозки пассажиров в пригородном, междугороднем и высокоскоростном сообщении

• Маневровых работ на станциях и промышленных предприятиях

• Обслуживания путевого хозяйства

• Эксплуатации в шахтах, на заводах и стройплощадках (узкоколейные и промышленные)