ТЭМ5 (тепловоз)

ТЭМ5 (тепловоз с электрической передачей, маневровый, тип 5) — советский шестиосный (осевая формула 3 о –3 о ) маневровый тепловоз. Разработан и выпускался на Брянском машиностроительном заводе (БМЗ) в рамках программы по повышению экономичности и мощности локомотивов на базе серии ТЭМ2.
 

• 1Основные технические характеристики
• 2История создания и производства
• 3Конструктивные особенности
• 4Техническое описание
• 5Испытания и итоги эксплуатации

Основные технические характеристики

Род службы: маневровый.

Осевая формула: 3 о –3 о .

Полный служебный вес: 126 т.

Нагрузка от движущей оси на рельсы: 21 тс (206,5 кН).

Длина локомотива (по осям автосцепок): 16 970 мм.

Диаметр колёс: 1050 мм.

Ширина колеи: 1524 мм.

Тип двигателя: дизельный, четырёхтактный, восьмицилиндровый 3А‑6Д49 с газотурбинным наддувом и непосредственным впрыском топлива.

Мощность дизеля: 1200 л. с. (882 кВт) при частоте вращения вала 1000 об/мин.

Расход топлива при номинальной мощности: 150–162\ \text{г/(э. л. с. · ч)}.

Вес дизеля: 9000 кг.

Тяговый генератор: ГП‑319Б постоянного тока (номинальная мощность 780 кВт).

напряжение: 430/840 В;

ток: 1815/930 А;

частота вращения якоря: 1000 об/мин;

вес: 4300 кг.

Тяговые электродвигатели (ТЭД): ЭД‑107А.

номинальная мощность: 112 кВт;

напряжение: 215 В;

ток: 605 А.

Сила тяги длительного режима: 21 000 кгс (206 кН) при скорости 11,5 км/ч.

Конструкционная скорость: 100 км/ч.

Запас топлива: 5440 кг.

Запас песка: 2000 кг.

Запас воды: 600 кг.

Запас масла: 400 кг.

Передаточное отношение редуктора: 15:68=1:4,53.

Колёсная база: 12 670 мм (уменьшена по сравнению с ТЭМ2: было 12 800 мм).

История создания и производства

1966 год: БМЗ разработал проект применения на тепловозе дизеля 6Д70 (8ЧН 24/27) мощностью 1200 л. с., тягового генератора ГП‑319Б и ТЭД ЭД‑107.

Позднее: создан новый вариант проекта с дизелем 3А‑6Д49 (8ЧН 26/26), генератором ГП‑319Б и ТЭД ЭД‑107А.

1971 год: изготовлен первый тепловоз ТЭМ5.

Годы постройки: 1969–1974.

Всего построено: 17 единиц.

Место производства: Брянский машиностроительный завод (СССР).

Конструктивные особенности

Дизель 3А‑6Д49:

цилиндры диаметром 260 мм расположены V‑образно;

ход поршней: 260 мм;

отмечен недостаточно устойчивый режим работы на холостом ходу, а также дымный выхлоп при переходе с холостого хода к номинальному режиму.

Тележки: заимствованы от тепловоза ТЭ109 (в дальнейшем использовались на 2ТЭ116 и 2ТЭ10В).

Система возбуждения тягового генератора: аппаратная (на магнитных амплистатах), аналогичная тепловозам ТЭ10 и М62.

Режимы работы

ТЭД

: полное возбуждение, а также 48 % и 25 % возбуждения.

Вспомогательное оборудование:

двухмашинный агрегат А‑708 (возбудитель В‑607 + вспомогательный генератор МВГ‑25/11);

синхронный генератор ВС‑652;

аккумуляторная батарея 32ТН‑450;

компрессор КТ‑7 (для подачи сжатого воздуха).

Техническое описание

Выпуская тепловозы

ТЭМ2

, Брянский машиностроительный завод с целью повышения экономичности одновременно вел разработки по применению на этих тепловозах других дизель-генераторных установок. Еще в 1966 г. завод выполнил проект применения на тепловозе дизеля 6Д70 (8ЧН 24/27) мощностью 1200 л. с., тягового генератора ГП-319 постоянного тока и тяговых электродвигателей ЭД-107. Затем был сделан новый вариант проекта с дизелем ЗА-6Д49 (8ЧН 26/26), генератором ГП-319 и тяговыми электродвигателями ЭД-107 А. По этому проекту завод в 1971 г. изготовил первый тепловоз, получивший обозначение ТЭМ5 (рис. 79).
На тепловозе были применены тележки тепловоза ТЭ109, которые в дальнейшем использовались также на тепловозах 2ТЭ116 и 2ТЭ10В (см. гл. III). Передаточное отношение редуктора принято 15:68= = 1 :4,53. Колесная база тепловоза по сравнению с тепловозом ТЭМ2 уменьшилась с 12 800 до 12 670 мм.



Дизель ЗА-6Д49 четырехтактный, восьмицилиндровый с газотурбинным наддувом и непосредственным вспрыском топлива; цилиндры диаметром 260 мм расположены V-образно, ход поршней 260 мм. Номинальная мощность дизеля при частоте вращения вала 1000 об/мин 1200 л. с., расход топлива при номинальной мощности 150—162 г/(э. л. с.-ч), вес дизеля 9000 кгс.

Генератор постоянного тока ГП-319 с номинальной мощностью 780 кВт выполнен как восьмиполюсная машина с независимым возбуждением и самовентиляцией. Напряжение генератора 430/840 В, ток 1815/930 А, частота вращения якоря 1000 об/мин, вес генератора 4300 кгс. Тяговые электродвигатели ЭД-107А на тепловозе ТЭМ5 имеют следующие номинальные параметры: мощность 112 кВт, напряжение 215 В, ток 605 А.
Тяговые электродвигатели, помимо полного возбуждения, могут работать при 48 и 25% возбуждения. На тепловозе ТЭМ5 одинаковый с тепловозом ТЭМ2 вспомогательный генератор (МВГ-25/11) и аккумуляторная батарея (32ТН-450). Для подачи сжатого воздуха установлен компрессор КТ-7.
Сила тяги тепловоза при продолжительном режиме 21 000 кгс при скорости 11,5 км/ч. Конструкционная скорость 100 км/ч. Служебный вес тепловоза 126 тс, запас топлива 5440 кг, песка 2000 кг, воды 600 кг и масла 400 кг.
Тепловоз № 002 в 1970 г. испытывался ВНИТИ. Тепловоз № 013 в апреле сентябре 1974 г. прошел тягово-теплотехнические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС. Эти испытания показали, что расход топлива на номинальной мощности составил 165 г/(э. л. с.-ч)’ к. п. д. генератора ГП-319 ниже на 2—3% к. п.д. генератора ТЭМ2, а расход энергии на собственные нужды значительно больше, чем у ТЭМ2. Отмечено, что дизель ЗА-6Д49 недостаточно устойчиво работает на холостом ходу, а при переходе с холостого хода к номинальному режиму появляется дымный выпуск.

Испытания и итоги эксплуатации

Тепловоз № 002 (1970 год): испытания ВНИТИ.

Тепловоз № 013 (апрель–сентябрь 1974 года): тягово‑теплотехнические испытания на экспериментальном кольце ЦНИИ МПС.

Результаты:

расход топлива на номинальной мощности: 165\ \text{г/(э. л. с. · ч)};

КПД генератора ГП‑319Б ниже на 2–3 % по сравнению с генератором ТЭМ2;

расход энергии на собственные нужды значительно выше, чем у ТЭМ2.

По итогам испытаний производство серии ТЭМ5 было прекращено.