2ТЭ40 "Украина 2"
2ТЭ40 "Украина 2"
Решение задачи создания специального тепловозного дизеля взяла на себя лаборатория двигателей внутреннего сгорания Харьковского политехнического института им. В. И.Ленина под руководством профессора Н.М. Глаголева и Харьковский завод транспортного машиностроения им. В.А.Малышева под руководством главного конструктора по дизелестроению Б. Н. Струнге.
Еще в 1956 г. в Харьковском политехническом институте был выполнен эскизный проект нового дизеля, обладающего достаточно высокой экономичностью. Затем в институте был спроектирован двухцилиндровый «отсек» будущего 16-цилиндрового дизеля мощностью 3000 л. с. при скорости вращения вала 1000 об/мин. Для машины был принят диаметр цилиндров 240 мм и ход поршня 270 мм.
В 1962 г. на основании испытаний «отсека», показавших хорошие результаты, было подготовлено техническое задание на проектирование дизеля в двух вариантах: дизеля с обычным турбонаддувом и дизеля, у которого избыточная мощность газовой турбины вместе с мощностью, развиваемой цилиндрами дизеля, используется для совершения полезной работы. В первом варианте давление наддува выше давления выпуска, во-втором - давление наддува меньше давления выпуска. Конструктивно второй вариант несколько сложнее, так как требует редукторной передачи от газовой турбины к главному валу, но может дать меньший расход топлива на единицу работы.
Для установки и испытаний дизеля на тепловозе был принят первый вариант. Харьковским заводом транспортного машиностроения совместно с Харьковским политехническим институтом была спроектирована четырехтактная 16-цилиндровая машина с V-образным расположением цилиндров, диаметр цилиндров 240 мм, ход поршней 270 и 278,2 мм. Номинальная мощность дизеля — 3000 л. с. при скорости вращения вала 1000 об/мин, минимальная скорость вращения вала — 400 об/мин, расход топлива - 150—155г/э.л.с.ч. Новый дизель получил наименование Д70 (полное наименование 16УД70, или 16ЧН-24/27).
Уменьшение расхода топлива на единицу полученной механической энергии облегчило условия работы поршней, клапанов, крышек и втулок цилиндров и снизило количество тепла, отводимого от дизеля. Одним из существенных преимуществ дизеля Д70 является возможность создания на его базе одной размерности ряда двигателей разной мощности, отвечающих различным типам тепловозов.
В 1963 г. под руководством главного конструктора по локомотивостроению А. А. Кирнарского на Харьковском заводе транспортного машиностроения был спроектирован двухсекционный тепловоз с дизелями типа 16УД70 общей мощностью 2х3000 л. с.
В середине 1964 г. новый тепловоз, получивший обозначение 2ТЭ40 и заводское наименование «Украина-2», прошел свои первые километры.
Для тепловоза были использованы кузов несущей конструкции, трехосные тележки, отдельные аппараты и машины тепловоза ТЭ10. На локомотиве поставлены главные генераторы ГП-310А постоянного тока с независимым возбуждением и принудительной вентиляцией. Генератор установлен на общей раме с дизелем. При 1000 об/мин он развивает мощность 2000 квт. Напряжение на его коллекторе 470/700 в, ток 4200/2870 а. Генератор ГП-310А отличается от генератора МПТ-120/49, установленного на тепловозах ТЭ10, наличием специальной пусковой обмотки. Приспособление этого генератора, рассчитанного для работы с дизелем 9Д100 тепловоза ТЭ10, к дизелю Д70 увеличило вес дизель-генераторной установки на 0,8 тн. Рама дизель-генератора служит картером для дизеля. На тепловозе 2ТЭ40-001 установлены тяговые электродвигатели ЭД-104А. В каждой секции тепловоза имеется вспомогательный генератор ВГТ-275/120, возбудитель В-600 мощностью 15 квт (150 в, 100 а, 1800 об/мин) и однокорпусный двухмашинный агрегат А-705, состоящий из синхронного подвозбудителя ГС-500 мощностью 11 квт (110 в, 10 а, 4000 об/мин, 133 гц) и тахогенератора ТГ-83/25 мощностью 0,12 квт.
Для получения сжатого воздуха применены компрессоры КТ8, валы которых механически соединены с валами главных генераторов. Эти компрессоры имеют производительность 5,3 м3 воздуха в минуту при скорости вращения вала 1000 об/мин. Компрессоры КТ8 отличаются от компрессоров КТ7 уменьшенным ходом поршней и объемом мертвого пространства цилиндров.
На локомотиве применена такая же, как на тепловозе ТЭ30 и последних тепловозах ТЭ10, система каскадного возбуждения главного генератора (синхронный подвозбудитель, тахогенератор, распределительный трансформатор, двухфазный амплистат; от последнего ток, пройдя германиевый выпрямитель, поступает в обмотку возбуждения возбудителя типа В-600). Пуск дизеля - электрический от аккумуляторной батареи 46ТПЖН-550.
Холодильник тепловоза ТЭ40 значительно меньше холодильника тепловозов ТЭ10, так как количество тепла, отводимого от дизеля Д70, меньше, чем у дизеля 10Д100. Охлаждающие секции тепловоза ТЭ40 - трубчатые, ребристые, причем трубки масляных секций снабжены турбулизаторами.
Служебный вес тепловоза - 2х126 т, запас топлива - 2 х 6500 кг, масла - 2х1240 кг, воды - 2х1215 л и песка - 2х1450 кг.
При передаточном отношении редуктора 14:69=1:4,93 и диаметре движущих колес 1050 мм тепловоз имеет расчетную силу тяги 2х27000 кГ и скорость 23,5 км/ч. Максимальная скорость тепловоза - 100 км/ч.
При изменении передаточного отношения редуктора, тормозной системы и оборудовании второго поста управления со стороны холодильника, по мысли конструкторов, тепловоз в односекционном исполнении может использоваться в качестве пассажирского локомотива для скоростей движения до 140 км/ч.
В 1965 г. тепловоз 2ТЭ40-001 работал в депо Основа. В этом же году построен еще один тепловоз 2ТЭ40, на котором установлены тяговые электродвигатели ЭД-107, а редукторы имеют передаточное отношение 15:68=1:4,53; применена измененная система пожаротушения.
В 1966 и 1967 гг. Харьковский завод транспортного машиностроения им. В. А. Малышева построил еще три опытных тепловоза 2ТЭ40, подобных тепловозу 2ТЭ40-002, выпущенному этим же заводом в 1965 г.
Тепловозы имеют кузова несущей конструкции и тележки по типу тележек тепловоза ТЭ3. Длина секции тепловоза по осям автосцепок 18610 мм, общая колесная база секции 13400 мм.
На тепловозе применены тяговые электродвигатели ЭД-107, которые в это время стали применяться на тепловозах 2ТЭ10Л и ТЭП10. Редукторы имеют передаточное отношение 15:68=1:4,53.
Тепловозы 2ТЭ40 поступили для эксплуатации в депо Основа Южной дороги.
Если к Вас есть еще какие-либо интересные сведения о этих локомотивах или их снимки, то присылайте их мне (Ивану Андрееву), а я постараюсь их поместить на страничку с указанием Вашего адреса.