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德国联邦铁路V100型内燃机车

来自交通百科
声明
以下资料均来自于https://www.v100.de/和维基百科,此处仅用于科普,切勿用于盈利目的,若原作者确认我们侵权,请联系我们删除
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V100型

V100型内燃机车是德国联邦铁路(DB)于20世纪50年代末采购的内燃液力传动机车,用以取代非电气化线路上运行的支线蒸汽机车

机车设计

车辆部件

1: 驾驶室并附带两个驾驶台

2 :前鼻(发动机侧)

3 :后桥

4 :带磨损缓冲槽的底座

5 :车辆转向架

驱动

10: 柴油发动机

11 :变速箱

12 :传动轴

辅助驱动

20: 辅助柴油发动机(启动器和发电机)

21 :两台电动空气压缩机

22 :油燃烧加热锅炉

23 :加热控制柜

24 :通风系统(U型冷却器、冷却器百叶窗和风扇)

25 :风扇泵

26 :光源启动器

27 :110伏电池

辅助设备

18 :冷却水平衡罐

30 :汽油箱

31 :汽油燃料箱

32:用于驱动柴油机的空气过滤器

33:排气消声器

35:三圈式热交换器

36 :变速箱油加热器

37 :油罐

38 :生活用水储罐

试验机车

1958年深秋,前六台V100试验机车被交付使用。而编号为V100 001至005的机车装备了一台功率为 809 千瓦(1,100 马力)的发动机。而V100 006 则配备了一台功率为 993 千瓦(1,350 马力)的发动机,这台最后提到的机车成为了V100.20(后来的212 型)的基础

第七台试验机车V100 007由基尔机械制造公司(MaK)最初自行出资建造。它实际上是第一台建成的V100机车,比其他试验机车早四个月便交由慕尼黑中央铁路局(BZA München)用于试运行

MaK原计划将这台机车作为一种替代动力系统的演示样机,安装自家的低速船用柴油发动机。DB于1959年购买了这台机车。测试过程中,这台机车还曾被送往瑞典进行试验

对于功率1100马力以内的机车,首选本应是已经在 V 200.0 型机车中经过验证的液压三变矩器变速箱 LT306r。不过,这种变速箱的技术水平已落后,且在输出功率超过 1100马力时已无进一步提升的余地

因此,DB委托福伊特公司(Voith)开发了一种新型变速箱L216rs,采用变矩器—变矩器—液力离合器的结构。通过减少变速箱输入轴与空心轴之间的传动比,这种变速箱可以适应更高的发动机功率。这一设计后来也被用于212型系列机车

该变速箱采用单轴结构设计:泵轮安装在一根空心轴上,空心轴内部则是装有涡轮轮的副轴;导向轮则固定连接在变速箱壳体上。在液力变速部分之后,还接有机械换挡系统,包含换向和档位切换装置

001号机车曾安装了一台LT306r变速箱,与L216rs进行对比,结果表明后者燃油消耗更少,因此最终投入量产

不过,在之后的某一阶段,仍有三台系列机车安装了迈巴赫公司(Maybach)的Mekydro K104变速箱(该型号也被部分V200.0机车使用过)进行试验,但最终也被L216rs所取代

最初,这些试验机车还没有配备轮缘润滑装置。只有005号和006号机车具备36针 KWS导线以实现远程控制

所有机车的最高时速最初被限制在90公里/小时,这一限制是因为根据《联邦铁路运行条例》(EBO),一旦机车最高时速超过100公里/小时,就必须安装Indusi安全系统

在随后为机车加装了由Lorenz公司提供的Indusi系统后,机车的最高时速于1965年被正式提升至100km/h

德国联邦铁路/德国铁路

V100.10型

V100.10型内燃机车
德国联邦铁路时期
型号名
V100.10
自编号
DB BR 211
类型
内燃液力传动机车
轨距
1435 mm
传动类型
液力
营运公司
德国联邦铁路
德国铁路、私营公司
产地
德国
制造商
基尔机械制造厂
生产日期
1958年
停产日期
1963年
设计时速
90 km/h
100km/h(211 008起)
安全系统
indusi
sifa
UIC轴式
B'B'
牵引功率
809 kW(1100 PS)
牵引力
177 kN
内燃机型号
Maybach MD 650 1B (MD 12 V 538 TA)
Daimler-Benz MB 820 Bb (MB 12 V 493 TZ)
MAN L 12 V 18/21
长度
12100 mm
宽度
3115 mm
制动类型
空气制动
轴重
15.5吨

1961年,V100型机车开始交付DB,直到1963年结束,除了MaK外,德驰(Deutz)、埃斯林根机械厂(Maschinenfabrik Esslingen)、Jung、亨舍尔(Henschel)、克劳斯-马菲(Krauss-Maffei)以及克虏伯(Krupp)均在生产V100型机车,后为了区分机车功率,1100马力的机车编号范围为V100 001-999,而1350马力的为V100 1001-1999

1968年,DB为铁路机车进行重新编号,而V100型则归类为211型,序列号里区分1350马力机车的首个数字“1”被取消

1970年代初期,在对211型机车无故障运行里程的统计分析中发现,该系列机车的运行可靠性开始下降,其原因主要是大量未配备活塞冷却系统的发动机出现损坏。这些发动机在频繁以额定功率运行的情况下表现得非常敏感

因此, DB决定:将这些受影响的发动机从线路运行中逐步撤出,转而用于 V 90 型机车上,因为后者的负载特性中包含更多的部分负荷运行条件(即负载变化不那么剧烈)

作为补偿,211型机车则更换为配备有活塞冷却系统的发动机。其中很多机车安装了212型机车所使用的1350马力发动机

如果原有的变速箱仍保留在机车上,则新发动机会被降功率至1100马力运行

由于曾采购过一批没有活塞冷却系统的1350马力发动机,这些发动机也容易出现类似的故障,因此被优先作为降功率版本安装,以便在更温和的工况下继续使用

如果机车装备了212型的强化型变速箱,那么可以直接使用未降功率的1350马力发动机

在运营调度层面,这类211型机车随后可以像212型机车一样使用,但在编号系统中并未正式更改为212型

V100.20型

V100.20型内燃机车
德国联邦铁路时期
型号名
V100.20
自编号
DB BR 212
DB BR 213
类型
内燃液力传动机车
轨距
1435 mm
传动类型
液力
营运公司
德国联邦铁路
德国铁路、私营公司
产地
德国
制造商
基尔机械制造厂
生产日期
1962年
停产日期
1965年
设计时速
199km/h
安全系统
indusi
sifa
UIC轴式
B'B'
牵引功率
993 kW(1350PS)
牵引力
177 kN
内燃机型号
Daimler-Benz MB 835 Ab (MB 12 V 652 TA/TZ)
MAN 6 V 18/21
长度
12300 mm(212 022起)
制动类型
空气制动
轴重
15.8吨

V100.20型是一种功率更大的V100变体,在其原型车V100 006后,自1960年起开始从V100 2001开始编号,并在1962年开始批量投入使用,同V100.10型,除MaK外,Deutz、Henschel和Jung也在生产V100.20,且不同于主要用于支线运输的V100.10型,V100.20型也可用于主线和大坡度线路的运输服务

由于相比于211型机车发动机功率有所提升,因此212型需要一套更大的冷却系统。为此,从212 022号机车开始,其前部车头和车架上盖板被延长了20厘米

这套更大的冷却系统可以通过散热百叶窗的排列方式识别:配备了新冷却系统的机车使用竖直排列的百叶窗,而其他机车则为水平排列

同211型机车,212型也使用了Voith公司L216rs系列的基本型变速箱,不过使用的是另一个变体:该变速箱包含一个起动用的液力变矩器、一个巡航用的变矩器,以及一个用于高速范围的液力离合器

变速箱中还集成了一个只能在静止状态下切换的分级机械变速机构,可实现以下最高速度:调车档(Rangiergang):65公里/小时;线路档(Streckengang):100公里/小时。当切换至调车档时,牵引力也会随之提高

对于更高的发动机输入功率,一方面通过利用变速箱设计中的功率储备来传递,另一方面则在变速箱输入轴与空心轴之间的传动比上,与211型机车使用的版本有所不同,在机车的电气部分也存在一些细微差异

在最后一批150台机车中,有10台额外配备了液力制动系统(hydrodynamische Bremse)和经过改造的变速箱,以适应陡坡线路的运行需求,为此,由于空间限制,必须取消辅助柴油发电机(Hilfsdiesel),在发动机与冷却系统之间还安装了一个额外的热交换器,用于将制动产生的热量传导出去。,这批最初编号为V100 2332至2341 的机车,自1968年起归入213型

它们自 1966年起在穆尔格谷铁路(Murgtalbahn) 取代了原先使用的 82型与94型蒸汽机车,从1968年起又在韦斯特瓦尔德地区(Westerwald) 继续取代蒸汽机车

在1972年,213型机车在穆尔格谷铁路上被218型机车取代,此后被调往吉森(Gießen),自 1987年起驻扎在科布伦茨(Koblenz)(1969年起属于科隆1号机务段 Bw Köln 1),从那里,它们被用于洪斯吕克铁路(Hunsrückbahn)和阿尔河谷铁路(Ahrtalbahn) 等线路

1995年起,这批适用于陡坡线路的机车集中部署到图林根森林地区(Thüringer Wald),用于Plaue–Themar铁路及其他线路,由于陡坡线路的逐步停运,这些机车在1998年转至爱尔福特(Erfurt)

自 1999年起,陡坡任务不再必要使用213型机车,于是这些机车被按 212型机车的任务进行调度使用,最终在2001年全部退役

最后,它们曾在格雷芬贝格铁路 (Gräfenbergbahn)上以双机牵引方式运营,拉动三到四节N型客车组成的前拉后推的推挽型列车

最后剩下的两台机车被转交给德铁子公司东南巴伐利亚铁路公司 (Südostbayernbahn),其他所有机车则成功卖给了私人铁路公司,其中部分机车到2018年仍在服役

214型/714型

由于在维尔茨堡-汉诺威高速铁路(SFS Würzburg–Hannover)沿线有大量隧道,因此需要特别的救援车辆,DB为此开发了一种外部救援系统,称为隧道救援列车(Tunnelhilfszug,缩写为TuHi)

第一列TuHi于1988年5月在富尔达(Fulda)投入使用:“机车1”使用的是 212 244-8,“机车2”使用的是 212 257-0;而维尔茨堡的TuHi列车于1988年8月投入运行:“机车1”是 212 236-4,“机车2”是 212 352-9,还配备了212 271-1作为备用车

这5台用于隧道救援列车的212型机车,均在1988年5月至8月之间,在卡塞尔车辆工厂(AW Kassel)改装完成

TuHi编组(由ChatGPT生成)

这两列TuHi都是单向列车(Einrichtungszüge),即它们只能朝一个方向运行

它们的编成包括以下车辆:机车1(Transportwagen 1),设备车(Gerätewagen),灭火剂车(Löschmittelwagen),医疗车(Sanitätswagen),机车2(Transportwagen 2)

机车1和机车2在最初是有区别的:机车1配备了视频和红外摄像头、两个大灯和两个小灯以及一个黄色闪光灯;机车2则没有配备红外摄像头

从1989年1月1日起,这5台机车在保留原编号的情况下被重新划入214系列,在台账中,这5台机车都正式归属于维尔茨堡机务段(Bw Würzburg),不过在富尔达TuHi的两台机车上写成了富尔达机务段(Bw Fulda)

1991年5月29日,汉诺威–维尔茨堡(SFS Hannover–Würzburg)和曼海姆–斯图加特(Mannheim–Stuttgart)高速铁路的正式开通运营

随着线路的开通,除了富尔达(Fulda)和维尔茨堡(Würzburg)外,还需要在科恩韦斯特海姆(Kornwestheim)、曼海姆(Mannheim)、卡塞尔(Kassel)和希尔德斯海姆(Hildesheim)设立更多的TuHi列车基地,共计四个新增站点

由于富尔达所负责的方向既包括通往维尔茨堡,也包括通往卡塞尔,富尔达的TuHi被设计为双向列车(Zweirichtungszug),为了实现这一点,在机车1后面额外添加了一节医疗车厢(Sanitätswagen)

由于希尔德斯海姆和卡塞尔的TuHi分别设在火车总站,且都有连接高速线的联络线,因此这些车站的TuHi仍可采用单向列车(Einrichtungszüge),无须像富尔达那样改成双向

为此,在1990年8月至1991年4月之间,又有8台212型机车在不更改顺序编号的前提下,于不来梅(AW Bremen)和卡塞尔工厂改装成214型

从此以后,不再区分机车1和机车2,便于在定期检修时灵活替换,于是维尔茨堡和富尔达的原机车2在1991年在卡塞尔工厂补装了红外摄像头。摄像头的冷却方式由原来的氮气改为压缩空气,更换了相关气瓶

为了保持机车的运行状态,这些机车之间进行了定期轮换调配

在1992年11月15日北海姆(Northeim)发生一起严重铁路事故(未使用TuHi)之后, DB对整体救援方案进行了重新设计,TuHi被赋予更多任务,可以在非高速线路使用,从此开始被称为救援列车(Rettungszüge,缩写为 Rtz)

德国铁路股份公司(DB AG)于1994年10月31日将所有13台214型机车重新编号为714型,保留原来的顺序编号

由于当时仅有一台备用机车,DB AG 在1996/97年又将212 269和212 160分别改装为714 014和714 015

最初的5台TuHi机车保持经典的海蓝米黄色(ozeanblau-beige)涂装,后来改装的8台为暗红色(orientrot),为了提高可见性,这些救援列车随后被喷成了亮红色(leuchtrot),包括714 003、714 008、714 009、714 011、714 014和714 015,以及维尔茨堡、富尔达和希尔德斯海姆的车组。然而亮红色褪色太快,因此后来又全部重新喷成了交通红(Verkehrsrot)。

机车上的标志存在不同版本,包括白字“Rtz”、DB标志+“Netz Notfalltechnik”、DB标志+“Notfalltechnik”

所有15台714型机车归属于德国铁路基础设施公司(DB Netz),具体由位于富尔达的中央线路管理/轨道车辆处统一调度,机车持续在各基地之间轮换使用

德国铁路对这14台机车(不含备用)进行了现代化改装,地点为不来梅工厂(Werk Bremen),内容包括:新的驾驶室,带侧门通向走台;新的电气控制系统;柴油机颗粒过滤装;新的冷却系统及风扇,这些改装后的机车归类为714.1型

MaK V100 PA

MaK V100 PA
德国联邦铁路V100型内燃机车
自编号
98 80 0212
类型
内燃液力传动机车
轨距
1435 mm
传动类型
液力
产地
德国
制造商
基尔机械制造厂
生产日期
1963年
停产日期
1969年
最高运营时速
54–79 km/h
UIC轴式
B'B'
牵引功率
955 kW(1300 PS)
内燃机型号
MaK MA 301 FAK
长度
12610 mm
宽度
3110 mm
轴重
13.5-18 吨

MaK V100 PA是V 100型中专为私人铁路公司(Privatbahnen)使用而设计的一种特殊型号。在MaK柴油机车系列中,它被视为一种特别构型,后来被命名为G1300 BB。该型号在 1964 年至 1969 年 之间共生产了 10 台,截至 2007 年底,这批机车仍全部在运营中。其中 9 台在德国使用,1 台运往意大利。在德国联邦铁路局(EBA)的车辆登记系统中,该型号编号为98 80 0212

在交付给DB的机车基础上,MaK开发了V100 PA型,该型号在底盘、车架以及传动系统方面与DB的V100几乎完全相同,唯一的主要区别是发动机

与联邦铁路机车中使用的中速 V 型发动机不同,MaK 为 V 100 PA 配备了一款自家生产的、排量更大但运行更慢的直列八缸发动机,型号为 MA 301 FAK。使用自主生产的发动机,不仅使 MaK 能够获得更高的附加值,也能向客户提供更坚固耐用的动力系统。不过,尽管 MaK 有意将这款机车推广至更广泛市场,但除了已知的 10 台外,未能获得更多订单。客户普遍更倾向于价格更低、采用刚性车架与连杆传动的机型,例如 1200 D 型机车

奥地利联邦铁路2048型

奥地利联邦铁路2048型
德国联邦铁路V100型内燃机车
型号名
V100.10
自编号
ÖBB 2048
类型
内燃液力传动机车
轨距
1435 mm
传动类型
液力
营运公司
奥地利联邦铁路
产地
德国
制造商
基尔机械制造厂
服役日期
1991年
设计时速
100 km/h
UIC轴式
B'B'
牵引功率
809 kW
牵引力
165 kN
长度
12100 mm
轴重
15.5 吨

1991年至1994年间,为了应对1991年实施的新奥地利铁路时刻表(Neuer Austro-Takt)所带来的柴油机车短缺问题,奥地利联邦铁路(ÖBB)作为一种临时且经济的解决方案,从DB购买了36台已退役的211型柴油机车。其中两台拆解用于提供备件,其余34台进行了大修, 安装了新的 Caterpillar-3512 型柴油发动机;拆除了原有的蒸汽供暖系统及供水罐,改为第二套空气压缩机;配备了Webasto加热装置 和 冷却水预热系统。这些机车被编入奥铁编号体系,编号为2048 001–034

在使用之前,ÖBB对机车进行了改造,车辆的基本结构(车架、转向架和车体上部)得以保留。改动主要涉及动力系统以及蒸汽供暖装置。原本配备的 迈巴赫预燃室柴油发动机 被替换为一台卡特彼勒(Caterpillar)柴油发动机。这是一台带有增压器和中冷器的V型12缸直喷发动机,额定功率与211型相同,为809千瓦,转速1500转/分钟。发动机的监控系统依然使用原先的光学测量接触器。由于不再需要211型机车的蒸汽加热系统,原有的加热锅炉被拆除,并安装了配重以保持机车的轴荷平衡。制动系统、空气压缩系统和动力传动系统均未进行改装

这些机车主要在支线铁路上用于货运列车服务。尽管其原计划使用约五年,但实际最后三台车辆于2003年10月1日才正式退役,而这些机车大部分被2070型机车取代。所有退役机车都被转售,其中绝大多数被出口到意大利和法国。而少数继续在奥地利使用:5台机车以 V 83 至 V 87 的编号交由萨尔茨堡地方铁路公司(Salzburger Lokalbahn)使用;2048 024被施蒂利亚邦地方铁路公司(Steiermärkische Landesbahnen)收购;还有一台被Swietelsky建筑公司(Swietelsky Baugesellschaft)服务于工程列车

OnRail DH 1004

OnRail DH 1004
德国联邦铁路V100型内燃机车
自编号
92 80 1209
92 80 1211
类型
内燃液力机车
轨距
1435 mm
营运公司
OnRail
产地
德国
生产日期
1996(开始改造)
停产日期
2003(结束改造)
设计时速
100 km/h
UIC轴式
B'B'
牵引功率
1030 kW
内燃机型号
MTU 12V396TC14
长度
12100 mm
宽度
3115 mm
轴重
18 吨

德国梅特曼的OnRail公司于1990年代中期开发出一种经济实用的柴油机车改造方案,称为Regio-Lok

这型机车基于DB V 100.10型机车的转向架、车架和变速箱开发,而车体上部结构、发动机及其他设备和系统则全部更换为新部件,这些设计参考了 MaK G1205 BB型机车

自1996年起,已有8台机车在 Vossloh Moers 工厂(现称为 Vossloh Rolling Stock)按照该方案进行了改造。这些机车目前在德国多家私人铁路公司及港口铁路中服役

在德国车辆注册系统中,这些机车编号92 80 1209和92 80 1211

阿尔斯通214型/德国铁路262型

自2006年11月起,由阿尔斯通(Alstom)和莫斯巴赫的Gmeinder机车制造厂共同开发了一种用于DB前V100型机车的现代化改造方案。在 2007年6月慕尼黑运输与物流展(Transport & Logistik München)上,展示了原型机214 001,该机车标注为 北巴伐利亚铁路公司(NbE)的212 197,EBA于 2008年5月20日颁发了该型号的车辆类型许可,并在EBA车辆注册系统中将其登记为1214

阿尔斯通214型

改造过程中,仅对原V100的车架和转向架进行翻新并继续使用,其他部分全部为新部件,改造包括安装了Caterpillar 3508 B SC型柴油发动机,额定功率970 kW,配有柴油颗粒过滤器;采用改装并全面翻新的液力传动系统、全新的冷却系统、液压驱动的空气压缩机;替代蒸汽加热锅炉的预热装置;使用Selectron公司的可编程控制系统(SPS)进行控制系统升级;配备无线遥控设备,可实现单人调车操作;配装了RK 900型自动调车车钩;车体上部完全为新设计,轮廓更加棱角分明,并配有全新设计的司机控制台

在施滕达尔(Stendal)工厂,约有50台旧机车可供选择用于改造,最终共完成了36台改造。这些机车分别交付给了德铁货运公司(DB Cargo)、北巴伐利亚铁路(NbE)、Locon 和 BBL Logistik 等公司。DB AG将这些机车编号为262型,最初从 马格德堡投入使用。之后这些机车也出售给了私人铁路公司

至2015、2016年间,最后一批DB V100和德国国营铁路(DR)V100型机车完成改造。目前,阿尔斯通推出的新一代机车H3已接替其市场地位,并同样在施滕达尔工厂生产,截至 2020年,未被改造的机车已经全部报废、出售给私人铁路公司或进入阿尔斯通自有的租赁车队中

V100型机车后续

随着Railion(现为 DB Cargo)最后一批212型机车于 2004年12月13日退役,运行了46年的V100机车基本退出DB AG。目前仍在使用的,仅包括 15 台714型,以及DB AG子公司德铁铁路建设公司(DB Bahnbau Gruppe)所使用的四台212和213型机车,不过,在2006年10月,德铁服务集团(DB Services GmbH)将1台已退役的212型机车送往科特布斯工厂(Aw Cottbus)进行大修,以备重新启用

截至2008 年底,已有10台机车完成了改装,安装了MTU 8V 4000 R41型发动机(该发动机功率为1000 kW,与290/294型机车使用的发动机相同),并配备了全新的空气压缩系统

许多DB库存的机车在与阿尔斯通(Alstom)合资成立的阿尔斯通机车服务公司(Alstom Lokomotiven Service GmbH)位于施滕达尔的工厂中被出售。这些机车在有需求时进行了系统性的翻新,并主要出售给国内外的私营铁路公司

这类机车在轨道建设公司中特别受欢迎,因为其结构为高位中置司机室,相较于端部司机室的机车,在操控和视野方面具有显著优势

仅法国的轨道建设公司(尤其是 Colas Rail、TSO(Travaux du Sud-Ouest)、ETF(Eurovia Travaux Ferroviaires) 和 Vechietti et Meccoli)就购买了超过 130 台此类机车。其中两台在 Sifer 展会上进行了彻底改造,安装了 Caterpillar 发动机和降低的车体前部,以便能够在轨道工程机械的门架下作业。其中一台与另一台一起作为无驾驶室的“助推机”(Booster)使用

二手V 100机车还被出口到了 波黑、丹麦、英国、几内亚(1995/96年由TSO出口,现已回到法国)、意大利、尼日利亚(由TSO和JBN使用,部分留在当地并已报废)、罗马尼亚、瑞典、挪威、瑞士、土耳其。部分改为伊比利亚宽轨,被运往西班牙和葡萄牙

此外,TSO还曾将V100改造为米轨机车,用于孟加拉国(2000–2004年),后来又调整为 1055 mm轨距,用于 阿尔及利亚(2006年)。这些机车是否已运回法国,目前尚不得而知

在奥地利施蒂里亚州运营的铁路公司GKB(Graz-Köflacher Bahn)至今仍使用两台V100型机车,主要用于货运和调车作业,在个别情况下也会投入客运服务

此外,西门子交通公司(Siemens Mobility)在2022年仍然使用一台V100机车,用于克雷费尔德(Krefeld)和维尔登拉特(Wildenrath)之间的牵引作业,服务于ICE 4 和Velaro系列列车的生产运输

除了博物馆保存的 211 023-7 号机车外, DB AG拥有的另外两台博物馆机车212 023和212 330在2005年10月17日纽伦堡德铁博物馆发生火灾时遭受严重损毁,并于2006年6月和7月报废

有相当数量的 V 100 系列机车被博物馆保存,作为铁路遗产加以纪念