Опытный тепловоз ВМ20

В январе 1934 г. Коломенский машиностроительный завод совместно с заводами "Динамо" и ХЭМЗ закончил постройку двухсекционного тепловоза типа 2-4₀-1+1-4₀-2, которому была присвоена серия ВМ (Вячеслав Молотов).

Выбор основных параметров и эскизный проект этого тепловоза были выполнены техническим бюро Транспортного отдела ОГПУ под руководством инженера Н. А. Добровольского; рабочее проектирование осуществили инженеры и конструкторы Локомотивопроекта (ЦЛПБ) НКТМ; проектированием механической части руководил А. И. Козякин, холодильников - А. А. Кирнарский, цельнолитого картера дизеля-А. М. Федотов.

В основу проекта тепловоза серии ВМ были положены те же исходные условия, что и для паровоза типа 1-5-1 серии ФД: сила тяги на ободе колес 20000 кгс (по прочности винтовой сцепки), нагрузка от движущей оси на рельсы 20 тc. Для увеличения провозной способности линий, на которых предполагалось вводить новые тепловозы, скорость на руководящих подъемах была выбрана 20 км/ч. Заданные скорость и сила тяги требовали реализации мощности на осях колесных пар около 1500 л. с.

Чтобы получить данную мощность, конструкторы решили установить на тепловозе два четырехтактных бескомпрессорных дизеля 42-БМК-6 мощностью по 1050 л.с., выпускавшихся в то время Коломенским машиностроительным заводом для тепловозов серии Э^эл, а сам тепловоз выполнить из двух одинаковых половин - секций с осевой формулой 2-4₀-1. Для нового тепловоза выбрали электрическую передачу, показавшую хорошие качества на опытных тепловозах, и уже освоенное электрическое оборудование - генераторы ГПТ-800/450Mod завода ХЭМЗ, возбудители к ним и коммутационную аппаратуру. Проект предусматривал за счет изменения передаточного числа тяговых редукторов и возможности эксплуатировать как две секции вместе, так и каждую в отдельности, получение пяти различных вариантов тепловоза:

1) односекционного с силой тяги около 16 000 кгс для легких грузовых поездов;
2) односекционного с силой тяги около 10 000 кгс для легких пассажирских поездов;
3) двухсекционного с силой тяги около 32000 кгс для тяжелых грузовых поездов;
4) двухсекционного с силой тяги около 25 000 кгс для грузовых поездов среднего веса;
5) двухсекционного с силой тяги около 20 000 кгс для тяжелых пассажирских поездов и трудных по профилю участков.

Первоначально проектом намечалась постановка на тепловозе тяговых электродвигателей мощностью по 175 кВт, с тем чтобы полностью использовать мощность дизель-генераторной установки. Однако из-за стремления ускорить выпуск тепловоза серии ВМ на нем решили применить тяговые электродвигатели ДПТ-140 мощностью по 140 кВт, выпускавшиеся заводом "Динамо" для тепловозов серии Э^эл. В результате получилось несоответствие между мощностями дизеля и тяговых электродвигателей. Несколько улучшило использование мощности дизеля изменение передаточного числа зубчатых передач от тяговых электродвигателей к колесным парам (у тепловоза серии ВМ передаточное число равнялось 82:19=4,316, тогда как у тепловозов серии Э^эл 86:15=5,73) и повышение тока часового режима электродвигателей с 350 до 375 А за счет применения более сильной принудительной вентиляции. Последнее позволило довести мощность тяговых электродвигателей ДПТ-140 до 154 кВт. При этом мощность каждой секции тепловоза серии ВМ с четырьмя тяговыми электродвигателями мощностью по 154 кВт все же оказалась по тяговым электродвигателям меньше, чем у тепловоза серии Э^эл с пятью тяговыми электродвигателями мощностью по 140 кВт, и отдельные секции тепловоза серии ВМ не могли заменить тепловоз серии Э^эл.

Сцепная масса каждой секции тепловоза серии ВМ равнялась 79 т, общая масса - 123 т, конструкционная скорость - 72 км/ч, диаметр движущих колес был 1220 мм. Часовая мощность двухсекционного тепловоза по тяговым электродвигателям составляла 1200 кВт при силе тяги 20 000 кгс и скорости 22 км/ч.

Секции тепловоза были оборудованы воздухораспределителями системы И. К. Матросова и сцеплялись между собой автосцепками СА-3. При работе тепловоза двумя секциями предусматривалась возможность съема торцевых стенок для образования общего машинного помещения.

Картеры дизелей тепловоза служили одновременно междурамными креплениями и представляли собой отливки, весившие по 7 т; у тепловозов серии Э^эл они состояли из трех соединенных болтами частей. Отливались картеры на Ворошиловградском паровозостроительном заводе.

Вследствие изменения по сравнению с тепловозом серии Э^эл конструкции муфты, соединявшей валы дизеля и тягового генератора, у дизелей тепловоза серии ВМ изменилась зона критических частот вращения валов, что потребовало снизить их максимальную частоту вращения с 425 до 400 об/мин. Последнее привело к снижению мощности часового режима дизелей с 1150 до 1050 л.с.

Модернизированный генератор ГПТ-800/450Mod тепловоза серии ВМ отличался от генераторов ГПТ-800/450 тепловозов серии Э^эл более высоким напряжением, что уменьшило ограничение силы тяги по возбуждению. Поэтому на тепловозах серии Э^эл, начиная с № 22, также стали устанавливать генераторы ГПТ-800/450Mod.

Электрическая схема тепловоза серии ВМ отличалась от электрической схемы серийного тепловоза Э^эл тем, что в ней была применена каскадная схема питания обмотки независимого возбуждения тягового генератора. Ток возбуждения возбудителя регулировался с помощью главного барабана контроллера машиниста, имевшего, кроме нулевой, еще 20 позиций и изменявшего сопротивление в цепи возбуждения подвозбудителя.

Тяговые электродвигатели каждой секции подключались к тяговому генератору параллельно. Возможно было питание всех восьми тяговых электродвигателей двухсекционного тепловоза от одного генератора. В этом случае две группы из четырех включенных параллельно тяговых электродвигателей соединялись последовательно: скорость тепловоза соответственно уменьшалась в два раза, и время езды при этой схеме ограничивалось нагревом тяговых электродвигателей секции с неработающим вентилятором. При работе в двухсекционном варианте тепловоз не требовал поворота на конечных станциях.

Двухсекционный тепловоз серии ВМ был построен за 6 месяцев и 20 января 1934 г. совершил пробную поездку на участке Голутвин - Москва Московско-Казанской железной дороги. Затем, выполнив еще несколько поездок по этой дороге, тепловоз в марте-апреле 1934 г. сделал рейсы с грузовыми составами на участках Люблино - Тула Московско-Курской и Москва - Ленинград Октябрьской железных дорог, после чего поступил для испытаний на экспериментальное кольцо Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Поездки с грузовыми поездами на участке Люблино - Тула показали, что тепловоз в двухсекционном варианте мог возить составы на 25 - 30% тяжелее и со скоростями на руководящих подъемах на 60% более высокими, чем паровозы серии Э, работавшие в то время на этой линии.

Во время испытаний тепловоза была отмечена неравномерная нагрузка на дизели отдельных секций, причем разница достигала 11-18%. После подгонки характеристик генераторов и тяговых электродвигателей она уменьшилась до 2 - 5%.

После испытаний тепловоз серии ВМ был отправлен в депо Ашхабад, где стал работать в двухсекционном варианте с грузовыми поездами. Так как веса и скорости поездов на Ашхабадской железной дороге соответствовали тяговым возможностям более слабых тепловозов серии Э^эл, то мощность двухсекционного тепловоза серии ВМ использовалась не полностью. Отдельные секции тепловоза (ВМ20-01 и ВМ20-02) иногда обслуживали пассажирские поезда, но не могли заменить тепловозы серии Э^эл в грузовом движении.

Неполное использование мощности тепловоза серии ВМ при эксплуатации его на Ашхабадской дороге, несоответствие между мощностью дизеля и мощностью тяговых электродвигателей, некоторые, хотя и небольшие, конструктивные недостатки стали главной причиной того, что двухсекционный вариант дизельного локомотива не получил дальнейшего распространения. В 1949 г. секции №01 и № 02 тепловоза были приспособлены для работы в качестве электростанций, а соответственно в 1955 и 1957 гг. были исключены из инвентаря.

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.