Серийные тепловозы Э^эл

При эксплуатации и испытаниях первых опытных тепловозов Щ^эл-1, Э^эл-2 и Э^мх-3, подтвердивших возможность применения тепловозной тяги для обслуживания поездов, был выявлен ряд конструктивных недостатков отдельных узлов этих локомотивов. Наиболее хорошо работал тепловоз типа 1-5₀-1 Э^эл-2. Поэтому, когда встал вопрос о создании более совершенных образцов тепловозов, Тепловозное бюро НКПС под руководством инженера Н. А. Добровольского разработало эскизный проект нового тепловоза с электрической передачей на базе именно тепловоза Э^эл-2, создав как бы его улучшенный вариант. Проект был в 1927 г. передан заводу Гогенцоллерн (Германия). В конце 1931 г. новый тепловоз был построен и испытан на катковой станции завода Крупп в Эссене, который заканчивал выполнение заказа вследствие прекращения строительства локомотивов на заводе Гогенцоллерн.

Новый тепловоз, обозначенный Э^эл-5, имел следующие основные отличия от тепловоза Э^эл-2:
1. У тепловоза Э^эл-5 были больше полная служебная масса (134 т вместо 125 т) и сцепная масса (96,5 т вместо 92 т) из-за более тяжелых холодильника, кузова и ходовой части. Он имел двухосную тележку, выполненную по типу тележки пассажирского паровоза серии К^у.
2. На тепловозе Э^эл-5 был установлен такой же шестицилиндровый дизель, как и на тепловозе Э^эл-2, но с механическим распыливанием топлива вместо воздушного, т. е. дизель бескомпрессорного типа. Бескомпрессорный двигатель проще в эксплуатации и расходует меньше топлива на единицу работы. Водяное охлаждение поршней было заменено масляным с использованием для подачи масла шарнирных трубок.
3. С целью устранения ограничения мощности по возбуждению на высоких скоростях на тепловозе Э^эл-5 было применено ослабление возбуждения генератора и тяговых электродвигателей. Для этого на главных полюсах тягового генератора, помимо основной обмотки возбуждения, была установлена противокомпаундная обмотка, по которой протекал весь ток тяговых электродвигателей, в результате чего напряжение генератора уменьшалось с увеличением его тока. Тяговые электродвигатели также имели противокомпаундные обмотки, позволявшие уменьшать магнитный поток главных полюсов.
При конструкционной скорости тепловоза Э^эл-5 55 км/ч скорость, при которой происходило ограничение мощности по возбуждению, равнялась 45 км/ч, тогда как у тепловоза Э^эл-2 она составляла 32 - 35 км/ч.
4. Для увеличения мощности тяговых электродвигателей на тепловозе Э^эл-5 была применена их принудительная вентиляция при помощи двух вентиляторов - нагнетательного и всасывающего. Вместо якорных подшипников скольжения на этих электродвигателях были поставлены роликовые подшипники.
5. На тепловозе Э^эл-5 было применено электрическое торможение с гашением энергии, вырабатываемой тяговыми электродвигателями при торможении, в специальных резисторах (реостатах). Это значительно усложнило электрическое оборудование и схему локомотива.

Кроме того, на тепловозе Э^эл-5 была улучшена конструкция главной муфты, было применено автоматическое регулирование частоты вращения вала дизеля, имелся ряд других улучшений.

Диаметр движущих колес у тепловоза Э^эл-5 был сохранен таким же, как у тепловоза Э^эл-2 (1220 мм), а у поддерживающих колесных пар увеличен с 950 до 1050 мм. Зубчатая передача от электродвигателей к колесным парам была выполнена двусторонней, косозубой, жесткой с передаточным числом 86:15=5,73.

Тяговый генератор GG1500/12/330 имел длительную мощность 752 кВт (510 В, 1450 А, 450 об/мин), а тяговые электродвигатели GGTM524 - часовую мощность 140 кВт (440 В, 350 А) и длительную мощность 120 кВт (460 В, 290 А); максимальная частота вращения якорей электродвигателей была 1400 об/мин. Все перечисленные машины были изготовлены фирмой Броун-Бовери.

На тепловозе была поставлена щелочная аккумуляторная батарея, состоявшая из 80 элементов суммарной емкостью при трехчасовом Разряде 160 А-ч. Управление, как и на тепловозе Э^эл-2, осуществлялось по схеме Вард-Леонарда. Все пять электродвигателей всегда были включены параллельно.

В октябре 1931 г. тепловоз Э^эл-5 в полусобранном виде был доставлен на Коломенский машиностроительный завод. С ноября проводились его опытно-эксплуатационные поездки на главной линии Москва-Ленинград Октябрьской железной дороги, по окончании которых тепловоз был отправлен для работы в депо Ашхабад.

Параллельно с постройкой тепловоза Э^эл-5 за границей на Коломенском машиностроительном заводе под руководством инженера Б. С. Позднякова велось проектирование однотипного с ним тепловоза Э^эл-9. При проектировании тепловоза Э^эл-9 конструкторы Коломенского завода имели необходимые чертежи тепловоза Э^эл-5, благодаря чему им удалось выдержать многие размеры, в том числе и основные, этого тепловоза такими же, как у тепловоза Э^эл-5.

Коломенский машиностроительный завод выпустил тепловоз Э^эл-9 к XV годовщине Великой Октябрьской социалистической революции - в ноябре 1932 г. После испытаний, проведенных в августе 1933 г., тепловоз был направлен для эксплуатации на Среднеазиатскую железную дорогу.

На тепловозе Э^эл-9 был установлен такой же дизель, как и на тепловозе Э^эл-5 - бескомпрессорный шестицилиндровый фирмы MAN. Основное электрооборудование для тепловоза изготовили электротехнические заводы Советского Союза: тяговые электродвигатели ДПТ-140 часовой мощностью 140 кВт-завод "Динамо"; тяговый генератор ГПТ-800/450 часовой мощностью 787 кВт и вспомогательный генератор - Харьковский электромашиностроительный завод (ХЭМЗ). Монтаж электрической аппаратуры выполнило Всесоюзное электрообъединение (ВЭО). Основное отличие от тепловоза Э^эл-5 заключалось в отсутствии у тепловоза Э^эл-9 электрического торможения; это упростило электрическую схему, сократило количество аппаратов и способствовало некоторому облегчению локомотива, хотя он все равно оказался тяжелее тепловоза Э^эл-5 (тепловоз Э^эл-9 имел полную массу 140 т, сцепную массу 100 т).

В 1934 г. Коломенский машиностроительный завод совместно с заводами "Динамо" и ХЭМЗ начал строить по типу тепловоза Э^эл-9 тепловозы Э^эл (с 12 и далее), получившие наименование серийных. На них устанавливались дизели 42БМК-6 Коломенского завода, работавшие на моторном топливе. Эти дизели были однотипны с дизелями тепловозов Э^эл-5 и Э^эл-9 фирмы MAN и представляли собой четырехтактные бескомпрессорные шестицилиндровые двигатели с диаметром цилиндров 450 мм и ходом поршней 420 мм, развивавшие при частоте вращения вала 450 об/мин мощность 1150 л. с. (15-минутный режим), а при 425 об/мин-1050 л. с. (часовой режим). После нескольких лет эксплуатации тепловозов Э^эл-5 и Э^эл-9 на них также были установлены дизели 42БМК-6.

Электрооборудование серийных тепловозов было однотипно с оборудованием тепловоза Э^эл-9. На них была применена схема Вард-Леонарда. Частота вращения якорей тяговых электродвигателей у тепловозов серии Э^эл регулировалась изменением напряжения подводимого к ним тока. Напряжение тягового тока машинист мог варьировать, изменяя сопротивления резисторов, включенных в цель независимой обмотки тягового генератора, или частоту вращения коленчатого вала дизеля. Тяговые электродвигатели ДПТ-140 имели длительный ток 169 А (при 1000 об/мин) и были рассчитаны на напряжение 750 В. Передача от тяговых электродвигателей к колесным парам была двусторонней с передаточным числом 86:15=5,73. Диаметр движущих колес равнялся 1220 мм. Общая масса серийного тепловоза составляла 138 т, сцепная масса - 98 т.

Тепловоз серии Э^эл развивал силу тяги около 21 000 кгс при скорости 11 км/ч; при 25 км/ч сила тяги составляла около 9000 кгс, а при наибольшей скорости 55 км/ч - около 1600 кгс.

Тепловозы серии Э^эл №12-27 были оборудованы тормозом Казанцева, а с № 28- тормозом Матросова.

После предварительных испытаний и опытных поездок по Московско-Казанской железной дороге серийные тепловозы направлялись в депо Ашхабад Среднеазиатской (с 1936 г. Ашхабадской) железной дороги. Наличие жидкого топлива, отсутствие воды надлежащего качества для питания паровозных котлов создавали предпосылки для использования тепловозов на этой дороге. Поэтому в конце 1931 г. опытные тепловозы, как уже отмечалось выше, были направлены в Ашхабад, где было решено создать тепловозное депо. В первые годы эксплуатации тепловозы (в том числе и серии Э^эл), приписанные к депо Ашхабад, работали неудовлетворительно из-за отсутствия ремонтной базы, нехватки запасных частей, слабой подготовки кадров для обслуживания дизелей и электрооборудования. Ряд конструктивных недостатков, а иногда и невысокое качество заводского изготовления деталей значительно увеличивали процент неисправных тепловозов. Оказалась ненадежной конструкция топливных насосов дизелей, появлялись трещины в блоке двигателей, растрескивалась заливка мотылевых подшипников, неудовлетворительно работали муфты, соединявшие дизель с генератором, выпускные газы и пары масла проникали в помещение для тепловозной бригады и т. д.

В результате указанных причин постройка тепловозов серии Э^эл как локомотивов для тяги поездов в 1937 г. была прекращена после выпуска тепловоза Э^эл37. Этому способствовало строительство в то время новых паровозов типа 1-5-0 серии СО^к с конденсацией пара, которые, как тогда считалось, решали проблемы, связанные с эксплуатацией паровозов в безводной местности.

Во второй половине 1938 г. в Ашхабаде было введено в эксплуатацию новое тепловозное депо; кроме того, к этому времени были подготовлены квалифицированные кадры тепловозников. Все это позволило улучшить работу тепловозов: значительно сократилось число их порч, снизился процент неисправных локомотивов, увеличились пробеги между обточками бандажей, уменьшились эксплуатационные расходы. Тепловозы серии Э^эл на Ашхабадской железной дороге в 1939-1941 гг. расходовали условного топлива на измеритель в 5-6 раз меньше, чем работавшие вместе с ними в таких же условиях паровозы серии С^у. Денежные затраты на единицу работы при тепловозах были на 30 - 50% ниже, чем при паровой тяге. Удовлетворительно работали тепловозы серии Э^эл и в период Великой Отечественной войны 1941 - 1945 гг. Не случайно, что многие из них направлялись с поездами далеко за пределы Ашхабадской железной дороги для доставки грузов в прифронтовые зоны.

После прекращения выпуска тепловозов серии Э^эл для тяги поездов Коломенский машиностроительный завод а 1937 -1941 гг. продолжал строить их для работы в качестве передвижных электростанций. Тяговые генераторы таких тепловозов были приспособлены для снятия с их якорей трехфазного тока, локомотивы оборудовались аппаратурой, необходимой для отвода от них электроэнергии.

Всего было построено 46 тепловозов серии Э^эл.

Годы выпуска	Количество	Номера
1931	1	5
1932	1	9
1934	8	12 -19
1935	5	20 -24
1936	12	25 - 36
1937	5	37 - 41
1938	4	42 - 45
1939	5	46 - 50
1940	4	51 - 54
1941	1	55

Для повышения надежности работы тепловозов серии Э^эл Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта разработал в 1948 г. проект модернизации их отдельных узлов. Предусматривались установка топливной аппаратуры типа аппаратуры дизелей Д50, защита кабины машиниста от шума и газов из машинного помещения, улучшение водяной системы охлаждения и т. д. Такой модернизации подвергся тепловоз Э^эл-27. На нескольких тепловозах данной серии гибкая упругая муфта, соединявшая дизель с генератором, была заменено полужесткой.

Большинство тепловозов серии Э^эл, использовавшихся для поездной работы, было исключено из парка Ашхабадской железной дороги в первой половине 60-х годов.

Из книги Ракова
"Локомотивы отечественных железных дорог. 1845-1955", Москва "Транспорт" 1995 г.

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.