Сегодня в мировой практике локомо-тивостроения широкое применение получил модульный принцип компоновки оборудования локомотива. Зарубежные мировые производители, такие как «Bombardier», «Siemens», «Alstom», «Stadier Rail AG», проектируют и выпускают тяговый подвижной состав железных дорог на основе модульных конструкций и единых унифицированных базовых платформ. Российские компании также переняли опыт зарубежных коллег и первыми примерами конструкторских решений, основанных на модульном принципе построения локомотивов, стали разработки Коломенского завода — пассажирские тепловоз ТЭП70БС и электровоз ЭП2К.

В современном автономном локомотиве устанавливается уникальное оборудование: энергетическая установка с требуемой мощностью, современная электрическая передача мощности, надежная, эффективная экипажная часть и вспомогательное оборудование различного назначения. При этом на локомотивах четвертого поколения широко применяются микропроцессорные технологии управления и диагностики.

Рис. 1. Основные модули вспомогательных систем дизеля

Вспомогательное оборудование обеспечения дизеля желательно сосредоточить в одном месте. Одновременно компонуются модули холодильной и высоковольтной камер, кабин машиниста, мотор-компрессоров и т.д. К архитектуре блочно-модульной концепции быстро- и взаимозаменяемых оперативных модулей основного и вспомогательного оборудования современных локомотивов с самого начала должны предъявляться высокие требования по надежности, удобству диагностики и обслуживания. В перспективных локомотивах принцип модульности необходимо довести до логической завершенности. Однако сделать это традиционными способами, принятыми в локомотивостро-ении, практически невозможно.

В перспективе в машинном отделении локомотива должны располагаться кор-пус-каркасные конструкции, внутри которых расположены модули, выполняющие необходимые функции по обеспечению работы дизеля. В корпус-каркас встраиваются элементы перемещения и надежного крепления съемных модулей. Компоновка модулей на локомотиве должна позволять их легкую замену извне без демонтажа соседних модулей и по возможности при минимальных затратах времени и энергии.

Необходимо коренным способом изменить всю концепцию проектирования локомотивов, уделив при этом главное внимание содержимому модулей и их унификации в зависимости от мощности локомотивного дизеля [1, 2].

Модули вспомогательного оборудования. В общем случае на локомотивах различают шесть основных систем обеспечения дизель-генератора (рис. 1): смазки (СС) 1, воздухоподготовки (ВП) 2, газовыпуска (ГВ) 3, охлаждения (СО) 4, охлаждения электрических машин дизель-генератора (ОМ) 5 и топливная (ТС) 6.

К примеру, внутри модуля ТС расположены микромодули элементов топливной системы, позволяющие выполнять все операции обслуживания и замены элементов по мере необходимости без съема основного модуля ТС. При этом связь со стационарными трубопроводами выполнена при помощи быстроразъемных соединений и моносоединителей (например, устройствами компании «Staubli» или    «CEJN»).

Расположение модулей может отличаться от схемы, предложенной на рис. 1, и зависит от компоновки локомотива.

По своему назначению модули делятся на управляющие и исполнительные, а по степени общности — на стандартные и оригинальные.

На локомотивах целесообразно использование так называемых функциональных модулей — сборочных единиц адресного применения, основу которых составляет известное оборудование (механическое, тепло-и электротехническое, электронное и др.), смонтированное в корпусе-каркасе, прошедшее соответствующую проверку и готовое к выполнению своих функций после установки модуля на локомотив.

Применение функциональных модулей обусловлено не столько требованием совершенствования технологии локомоти-востроения, сколько эксплуатационными соображениями. С их помощью, возможно, удастся разрешить противоречие развития локомотивостроения между уменьшающимся временем эффективной службы локомотива из-за ускорения морального старения техники (особенно микропроцессорной) в обстановке стремительного научно-технического прогресса и возможностями увеличения срока службы вследствие совершенствования конструкционных материалов, защитных покрытий, повышения надежности и ресурса агрегатов, систем и т.д. Созданное и смонтированное в виде функциональных модулей оборудование сможет легко заменяться в процессе эксплуатации локомотивов на новые, более совершенные образцы, обеспечивая тем самым поддержание на должном уровне эффективность локомотива как сложной системы.

Особенности быстроразъемных соединений. Они предназначены для быстрой сборки и разборки трубопроводов. Данный тип соединений нашел широкое применение в различных областях промышленности: горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, автомобилестроительной, металлургии, станкостроении, химической, фармацевтической и космической. Наибольший эффект БРС нашли на транспорте, в военно-промышленном комплексе, атомном машиностроении и др.

БРС различаются по материалу, покрытию корпуса, клапанным системам, уплотнительным материалам и др. В разомкнутом состоянии два основных элемента конструкции БРС (штуцер и гнездо) могут быть использованы как заглушки. Также различают системы со свободным проходом (без клапанов), с клапаном с одной стороны (одностороннее запирание) и с клапанами с двух сторон (двустороннее запирание). Быстроразъемное соедине