ทำไมถึงเรียกว่าหัวรถจักร?
นิยามคำว่า locomotive มีรากมาจากคำภาษาละติน loco – “from a place” และศัพท์ภาษาละตินในยุคกลาง motive ซึ่งหมายถึง “resulting in motion” ใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2357 เป็นคำย่อของคำว่า locomotive engine มันถูกใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ไอน้ำแบบอยู่กับที่และเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง
เครื่องยนต์หรือหัวรถจักรเป็นยานพาหนะทางรางที่ให้พลังงานแก่รถไฟ หากหัวรถจักรสามารถบรรทุกสิ่งของได้ มักจะมีการกล่าวถึงหลายคำ เช่น รถราง รถยนต์ไฟฟ้า หรือรถมอเตอร์ไซด์
รถจักรใช้สำหรับอะไร?
ตามอัตภาพจะใช้ตู้รถไฟเพื่อดึงรถไฟออกจากด้านหน้า อย่างไรก็ตาม การผลัก-ดึงเป็นแนวคิดที่กว้างมาก โดยที่ด้านหน้า ปลายแต่ละด้าน หรือด้านหลัง รถไฟอาจมีหัวรถจักรได้ตามต้องการ ล่าสุดทางรถไฟได้เริ่มโอบกอดอำนาจผู้จัดจำหน่ายหรือ DPU
รถไฟกับหัวรถจักรต่างกันอย่างไร?
ตู้รถไฟมักจะทำหน้าที่บางอย่างเช่น: –
- หัวรถจักรที่เชื่อมต่อกับด้านหน้าของรถไฟเพื่อดึงรถไฟเรียกว่า เครื่องยนต์รถไฟ
- นักบินประจำสถานี – รถจักรถูกนำไปใช้ที่สถานีรถไฟเพื่อเปลี่ยนขบวนโดยสาร
- เครื่องยนต์นำร่อง – หัวรถจักรที่เชื่อมต่อกับเครื่องยนต์รถไฟที่ด้านหน้า เพื่อรองรับการตีสองหน้า
- เครื่องยนต์ธนาคาร – หัวรถจักรเชื่อมต่อกับด้านหลังของเครื่องยนต์รถไฟ นี้เป็นไปได้ผ่านการคมหรือเริ่มต้นยาก
หัวรถจักรใช้ในการดำเนินการขนส่งทางรางต่างๆ เช่น: การดึงรถไฟโดยสาร, การแบ่งแยกและรถไฟบรรทุกสินค้า
โครงล้อของหัวรถจักรแสดงจำนวนล้อที่มีอยู่ เทคนิคที่ได้รับความนิยม ได้แก่ การจำแนกประเภท UIC ระบบสัญกรณ์ไวท์ การจัดเรียงล้อ AAR และอื่นๆ
ความแตกต่างระหว่างระเนระนาดขนส่งสินค้าและผู้โดยสาร
ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดคือรูปร่างและขนาดของหัวรถจักร เนื่องจากรถไฟโดยสารเดินทางได้เร็วกว่ารถไฟขบวนอื่น การต้านอากาศจึงมีบทบาทสำคัญกว่าสำหรับหน่วยขนส่งสินค้า ตู้รถไฟโดยสารส่วนใหญ่มักจะมีหมวกคลุมตามความยาวของลำตัว อาจเป็นเพราะเหตุผลด้านสุนทรียะ
ในทางกลับกัน หน่วยขนส่งสินค้ามักจะมีเหตุผลมากกว่าที่จะหยุดโดยที่ตัวนำต้องขึ้นและออกจากเครื่องยนต์ และมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนถอยหลังได้ ดังนั้นจึงมีฮูดบางๆ รอบโรงไฟฟ้าจริง สิ่งนี้ทำให้ทัศนวิสัยดีขึ้นเมื่อวิ่งถอยหลัง และให้พื้นที่มีบันไดมากกว่าบันได ซึ่งทำให้สะดวกสบายขึ้นมากสำหรับบุคลากรที่ต้องขึ้นและลงจากรถจักรบ่อยๆ
หัวรถจักรขนส่งสินค้าถูกสร้างขึ้นเพื่อเพิ่มแรงบิด (แรงบิด) และหัวรถจักรโดยสารถูกผลิตขึ้นเพื่อความเร็วที่มากขึ้น เครื่องยนต์หัวรถจักรบรรทุกสินค้าทั่วไปให้กำลังระหว่าง 4,000 ถึง 18,000 แรงม้า
การใส่เกียร์ของหัวรถจักรโดยสารยังแตกต่างไปจากค่าขนส่งที่มีอัตราส่วนที่ต่ำกว่า ดังนั้นมอเตอร์ฉุดจึงหมุนวนน้อยลงต่อการหมุนล้อ
โดยปกติ เครื่องยนต์โดยสารต้องการความเร็วสูงสุดที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่เครื่องยนต์ขนส่งสินค้าต้องการแรงฉุดลากเริ่มต้นที่เพิ่มขึ้น เพราะมันเหวี่ยงรถไฟที่หนักกว่า ส่งผลให้อัตราทดเกียร์ต่างๆ ในระบบส่งกำลัง (ซึ่งในเครื่องยนต์ไฟฟ้าและดีเซล-ไฟฟ้า มีเกียร์ไม่มากนัก)
ประวัติการประดิษฐ์หัวรถจักร
การเล่าเรื่องการขนส่งทางรถไฟที่มีมาช้านานเริ่มขึ้นในสมัยโบราณ ประวัติของหัวรถจักรและรางรถไฟสามารถแบ่งได้เป็นช่วงๆ ที่แยกจากกัน โดยแบ่งตามวิธีการหลักของวัสดุที่ใช้สร้างเส้นทางหรือราง และพลังขับเคลื่อนที่ใช้
200 ปีแห่งเทคโนโลยีหัวรถจักรรถไฟ
เทคโนโลยีแรงขับของรางรถไฟได้เห็นการระเบิดของสิ่งประดิษฐ์นี้ในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมา
Richard Trevithick วิศวกรชาวคอร์นิช ระดม สมองและให้ความรู้แก่โลกเกี่ยวกับการสร้างทางรถไฟในหมู่บ้านเหมืองแร่ของเวลส์เมื่อ 20 ปีก่อน การเปิดตัวทางรถไฟได้เปลี่ยนพลวัตของผู้คนผ่านกระบวนการทั่วโลก
โดยการยกตัวอย่างรถไฟจักรไอน้ำแบบรางแรกที่ใช้งานได้ Trevithick ได้ทำให้การจลาจลยานพาหนะเป็นปกติ การปฏิวัติอุตสาหกรรมได้กระตุ้นการลุกฮือของการคมนาคมขนส่งที่เพิ่มขึ้นและอำนวยความสะดวกตลอดช่วงทศวรรษ 1900 โดยแหล่งพลังงานที่ทันสมัย และความกังวลเกี่ยวกับประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและผลผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
จากเครื่องยนต์ไอน้ำพื้นฐานที่ผลิตในช่วงศตวรรษที่ 19 ไปจนถึงโมเมนตัมแบบก้าวหน้า (กระบวนการดึงและดันเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ไปข้างหน้า) แนวคิดที่ยังไม่ได้ตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ที่นี่เราลงช่องทางหน่วยความจำผ่านอดีตปัจจุบัน และคาดการณ์ชะตากรรมของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีหัวรถจักร
เฉพาะในปี 2547 ที่ความพยายามของริชาร์ดได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง หลังจากสองร้อยปีของการนำเสนอผู้มีอิทธิพลจากโรงกษาปณ์ Royal Mint ได้หมุนเวียนเหรียญที่ระลึกมูลค่า 2 ปอนด์ซึ่งมีชื่อและนวัตกรรมของ Trevithick
ในปี 1804: Richard Trevithick มอบยุคแห่งพลังไอน้ำให้กับโลก
ในปี 1804: Richard Trevithick มอบยุคแห่งพลังไอน้ำให้กับโลก
ในปี ค.ศ. 1804 วิศวกรเหมืองแร่ในสหราชอาณาจักร นักสำรวจและนักประดิษฐ์ Richard Trevithick ก่อนการปฏิวัติทางรถไฟครั้งใหญ่ ได้ทำการวิจัยเครื่องยนต์ไอน้ำที่ใช้แรงดันสูงมาเป็นเวลานานด้วยการค้นพบที่หลากหลาย จากการนำเสนอหัวรถจักรไอน้ำที่ประสบความสำเร็จในปี 1802 ที่เรียกว่า ‘Puffing Devil’ สู่ความหายนะในปี 1803 ใน Greenwich เมื่อมีผู้เสียชีวิตสี่รายเนื่องจากการปะทุของหนึ่งในเครื่องยนต์สูบน้ำแบบตายตัวของเขา ฝ่ายตรงข้ามของเขาใช้เหตุการณ์ที่โชคร้ายนี้เพื่อเยาะเย้ยอันตรายจากไอน้ำแรงดันสูง
อย่างไรก็ตาม การทำงานอย่างหนักของ Trevithick ได้รับการตอบแทน และ ‘Penydarren locomotive’ ของเขาได้รับตำแหน่งที่โดดเด่นเนื่องจากนวัตกรรมในเทคโนโลยีหัวรถจักรในขณะที่มันกลายเป็นหัวรถจักรไอน้ำที่ทำงานได้อย่างถูกต้องเป็นครั้งแรกในทางรถไฟ
กระแสไฟฟ้าทางรถไฟ – พ.ศ. 2422
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เยอรมนีเป็นศูนย์กลางของการเติบโตของหัวรถจักรไฟฟ้า แวร์เนอร์ ฟอน ซีเมนส์ สาธิตการทดสอบรถไฟโดยสารไฟฟ้าเบื้องต้น เขาเป็นผู้สร้างและเป็นบิดาขององค์กรวิศวกรรมที่กว้างขวาง Siemens AG หัวรถจักรซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับแนวความคิดของรางที่สามที่หุ้มฉนวนเพื่อจัดหาไฟฟ้าได้บรรทุกผู้โดยสารรวมเก้าหมื่นคน
ซีเมนส์นำไปสู่การประกอบรถรางไฟฟ้าสายแรกสุดของโลกในปี พ.ศ. 2424 ในเขตชานเมือง Lichterfelde ของกรุงเบอร์ลิน ซึ่งสร้างรากฐานสำหรับหัวรถจักรที่คล้ายกันในรถราง Mödling & Hinterbrühl ในกรุงเวียนนา และรถไฟฟ้า Volk ในไบรตัน ซึ่งทั้งคู่เปิดตัวในปี พ.ศ. 2426
ข้อกำหนดสำหรับรางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในทางเดินใต้ดินและรถไฟใต้ดินทำให้เกิดนวัตกรรมของรถไฟฟ้า หลังจากนั้นไม่กี่ปี ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการสร้างที่ง่ายทำให้เกิดการเริ่มต้นของเครื่องปรับอากาศ
Kálmán Kandó วิศวกรจากฮังการี มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของสายไฟฟ้าทางไกล ซึ่งประกอบด้วยทางรถไฟ Valtellina ระยะทางหนึ่งร้อยหกกิโลเมตรในอิตาลี
ในยุคปัจจุบัน หัวรถจักรไฟฟ้ายังคงมีบทบาทสำคัญในภูมิประเทศทางรถไฟผ่านเครื่องช่วยความเร็วสูง เช่น Acela Express และ French TGV ในสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายมหาศาลของสายส่งไฟฟ้าเพื่อยกระดับหัวรถจักรไฟฟ้า เช่น โซ่เหนือศีรษะหรือรางที่สาม ยังคงเป็นอุปสรรคต่อการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวอย่างกว้างขวาง
ขั้นตอนการแยกน้ำมันดีเซล (!) พ.ศ. 2435 – 2488
ลิขสิทธิ์ที่แท้จริงของดร. รูดอล์ฟ ดีเซลในปี 1892 ในเครื่องยนต์ดีเซลของเขาได้กระตุ้นข้อสันนิษฐานอย่างรวดเร็วว่าเทคนิคการเผาไหม้ภายในในปัจจุบันนี้อาจจะส่งผลถึงทางรถไฟได้เช่นกัน สิ่งนี้ต้องใช้เวลาหลายปีเนื่องจากข้อดีของดีเซลสามารถเข้าใจได้อย่างเหมาะสมบนหัวรถจักรราง
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 อุตสาหกรรมหัวรถจักรมีการพัฒนาและเติบโตอย่างต่อเนื่องผ่านเครื่องยนต์ดีเซลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพร้อมอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น
สิ่งเหล่านี้จำนวนมากเล็ดลอดออกมาที่ Sulzer บริษัทวิศวกรรมของสวิสซึ่งดีเซลทำงานมาเป็นเวลานาน – ทำให้ดีเซลกลายเป็นจุดสุดยอดในการแต่งรถจักรไอน้ำที่เกือบจะล้าสมัยเนื่องจากความเป็นไปได้ที่เพิ่มขึ้นของสงครามโลกครั้งที่สอง เมื่อถึงปี พ.ศ. 2488 การเคลื่อนที่ด้วยไอน้ำได้กลายเป็นสิ่งผิดปกติอย่างยิ่งในประเทศที่ก้าวหน้าและก้าวหน้า และในช่วงปลายทศวรรษ 1960 มันได้กลายเป็นสัตว์หายาก
หัวรถจักรดีเซลให้ประโยชน์ในการใช้งานที่ชัดเจนหลายประการ ซึ่งประกอบด้วยการทำงานแบบหลายหัวรถจักร การเข้าถึงสถานที่ห่างไกลกลายเป็นความจริงโดยไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าในพื้นที่ที่ยากลำบาก เช่น ภูเขาและป่าไม้ ค่าอาหารไม่แพง เวลารอ ขั้นตอนการทำงานที่เน้นแรงงานน้อยลง และประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่เพียงพอ
พ.ศ. 2488 - ปัจจุบัน การเติบโตของหัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้า
เมื่ออำนาจของดีเซลเหนือหัวรถจักรไอน้ำได้รับการยืนยัน ช่วงเวลาหลังสงครามก็เติมเต็มด้วยคำแนะนำ – ทฤษฎีและสิ่งประดิษฐ์สำหรับการเสริมแรงขับของราง โดยแต่ละส่วนจะบรรลุผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนแบบผสมผสาน ท่ามกลางหนึ่งในกลยุทธ์ที่แปลกประหลาดมากมายซึ่งวางแผนโดยดร.ไลล์ บอร์สท์แห่งมหาวิทยาลัยยูทาห์ในศตวรรษที่สิบเก้าเริ่มแรก ก็มีรถไฟนิวเคลียร์-ไฟฟ้า
แม้ว่าการป้องกันและความปลอดภัยอย่างครอบคลุมในการขนส่งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาด 200 ตันไปทั่วประเทศด้วยความเร็วสูงจะถูกละเลย ค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อยูเรเนียมและการผลิตเครื่องปฏิกรณ์แบบหัวรถจักรเพื่อให้พลังงานแก่พวกเขาอย่างรวดเร็วทำให้นักวิทยาศาสตร์และช่างเทคนิคตระหนักว่าแนวคิดนี้ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง .
ความคิดที่แตกต่าง ดีกว่า และมีเหตุผลหลายอย่าง เช่น หัวรถจักรไฟฟ้า-กังหันก๊าซ ได้รับความสนใจในระดับหนึ่งในช่วงหลังสงคราม แต่ดีเซลยังคงเป็นกษัตริย์แม้ตอนนี้
จากระบบส่งกำลัง 3 ระบบที่แพร่หลายสำหรับกำลัง ระบบส่งกำลังได้ทดลองใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล ทั้งแบบไฟฟ้า แบบกลไก และแบบไฮดรอลิก ณ ตอนนี้ เป็นที่ชัดเจนว่าดีเซล-ไฟฟ้าได้กลายเป็นอุดมคติใหม่ในโลก จากสามระบบ ได้แก่ หัวรถจักรไฟฟ้า เครื่องกล และไฮดรอลิก หัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้า ซึ่งเครื่องยนต์ดีเซลใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือไฟฟ้ากระแสสลับ จนถึงปัจจุบันมีการพัฒนามากที่สุดในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และแสดงถึงปริมาณน้ำมันดีเซลสูงสุด ระเนระนาดในการปรับใช้ในปัจจุบัน
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 หัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้าได้สร้างเวทีสำหรับระบบการเคลื่อนไหวร่วมสมัยที่สดใหม่ ซึ่งยอมรับว่าความสงสัยในสิ่งแวดล้อมเริ่มปรากฏขึ้นและเอาชนะการถกเถียงเรื่องระบบขับเคลื่อนรางจนถึงปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ภายในปี 2017 รถไฟไฮบริดได้เพิ่มระบบกักเก็บพลังงานแบบรีชาร์จ (RESS) ให้กับขั้นตอนดีเซล-ไฟฟ้า ซึ่งให้สิทธิ์แก่รถไฟซึ่งรวมถึงหัวรถจักรจำนวนมากที่สร้างขึ้นภายใต้การดำเนินการ Intercity Express ของสหราชอาณาจักรเพื่อเริ่มต้นการทำงาน
แนวโน้มของศตวรรษที่ 21: Hydrail และ Liquefied Natural Gas
ดีเซลขับเคลื่อนการพัฒนาเครือข่ายทางรถไฟทั่วโลกเกือบตลอดศตวรรษที่ 20
อย่างไรก็ตาม ในศตวรรษที่ 21 ผลกระทบด้านลบอย่างมากของกิจการรถไฟดีเซลต่อบรรยากาศของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น CO2 และการปล่อยสารพิษ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ฝุ่น และเขม่า ส่งผลให้มีการพัฒนาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เทคนิคหัวรถจักร มีเพียงไม่กี่รายการที่ทำงานในขณะที่ส่วนที่เหลืออยู่ระหว่างการวางแผน
การลุกฮือของก๊าซจากชั้นหินซึ่งเป็นความพยายามไม่รู้จบในสหรัฐอเมริกาเริ่มที่จะรับโมเมนตัมในทุกที่ทั่วโลก ได้กระตุ้นให้มีการตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนเมื่อพิจารณาถึงความเป็นไปได้ที่ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) จะกลายเป็นเชื้อเพลิงกระตุ้นทางรถไฟ ดีเซลได้รับการจัดอันดับที่สูงกว่า LNG อย่างน่าทึ่ง และ LNG ให้คำมั่นว่าจะปล่อยคาร์บอนน้อยลง 30% และ NOx น้อยลงเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ มันสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นประโยชน์ทั้งทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ประกอบการขนส่งสินค้าสำคัญๆ จำนวนมากที่ประกอบด้วย BNSF Railway และ Canadian National Railway ได้ทำการทดลองกับตู้รถไฟ LNG เพื่อให้กะมีเหตุมีผล ปัญหาด้านลอจิสติกส์และกฎระเบียบยังคงดำเนินต่อไป แต่ถ้าราคาความได้เปรียบด้านเชื้อเพลิงยังคงสูงอยู่ ปัญหาต่างๆ ก็อาจจะได้รับการแก้ไข
LNG อาจเกี่ยวข้องกับการลดการปล่อยมลพิษบางส่วน แต่ก็ยังเชื่อมโยงอุตสาหกรรมกับเศรษฐกิจไฮโดรคาร์บอนหลังจากฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าอารยธรรมเริ่มเปลี่ยนไปสู่อนาคตหลังคาร์บอนทันทีเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เป็นอันตราย
รถจักรควบคุมระยะไกลเริ่มให้บริการในการดำเนินการเปลี่ยนเกียร์ ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ถูกควบคุมเล็กน้อยผ่านส่วนควบคุมด้านนอกของหัวรถจักร ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือ ผู้ปฏิบัติงาน 1 คนสามารถควบคุมการขนถ่านหิน กรวด เมล็ดพืช และอื่นๆ เข้าสู่รถยนต์ได้ ผู้ให้บริการที่คล้ายกันสามารถวิ่งรถไฟได้ตามต้องการ
Hydrail เป็นแนวคิดของหัวรถจักรสมัยใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่ยั่งยืนมากกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซล ปล่อยไอออกมาเฉพาะในการทำงาน ไฮโดรเจนสามารถสร้างได้จากอนุพันธ์พลังงานคาร์บอนต่ำ เช่น นิวเคลียร์และลม
ยานพาหนะ Hydrail ใช้พลังงานเคมีของไฮโดรเจนในการขับเคลื่อน ไม่ว่าจะโดยการเผาไฮโดรเจนในมอเตอร์เผาไหม้ภายในของไฮโดรเจน หรือโดยการทำให้ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อสั่งงานมอเตอร์ไฟฟ้า การใช้ไฮโดรเจนอย่างกว้างขวางเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับการขนส่งทางรถไฟเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเศรษฐกิจไฮโดรเจนโดยตรง คำนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยอาจารย์วิจัยและช่างเครื่องทั่วโลก
รถยนต์ Hydrail มักเป็นรถยนต์ไฮบริดที่มีการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน เช่น ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์หรือแบตเตอรี่ที่สามารถใช้เพื่อลดปริมาณของการจัดเก็บไฮโดรเจนที่จำเป็น การเบรกแบบสร้างใหม่ และเพิ่มประสิทธิภาพ การใช้งานไฮเดรลที่มีแนวโน้มว่าจะประกอบด้วยหมวดหมู่ทั้งหมดสำหรับการขนส่งทางรถไฟ เช่น ระบบรางด่วน รถไฟโดยสาร รถไฟในเหมือง รถไฟโดยสาร รถไฟบรรทุกสินค้า รางเบา รถราง ระบบรถไฟอุตสาหกรรม และการโดยสารรถไฟที่ไม่เหมือนใครในพิพิธภัณฑ์และสวนสาธารณะ
การดำเนินการเกี่ยวกับแบบจำลอง Hydrail สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยองค์กรวิจัยที่มีประสิทธิภาพในประเทศต่างๆ เช่น ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร แอฟริกาใต้ และเดนมาร์ก ในขณะที่เกาะ Aruba เล็กๆ ของเนเธอร์แลนด์ตั้งใจที่จะเปิดตัวกองรถรางไฮโดรเจนแห่งแรกทั่วโลกสำหรับ Oranjestad เมืองหลวงของเกาะ Aruba ของเนเธอร์แลนด์
สแตน ทอมป์สัน ผู้สนับสนุนเศรษฐกิจไฮโดรเจนที่มีชื่อเสียงกล่าวว่า Hydrail อาจจะเป็นเทคโนโลยีขับเคลื่อนรถไฟอัตโนมัติชั้นนำของโลกจนถึงปลายศตวรรษที่ 21 ดังนั้นมันจึงอาจยังยืนยันการประดิษฐ์เทคโนโลยีสะอาดที่จะเตะหัวรถจักรที่วิ่งด้วยดีเซลออกจากที่นั่งในที่สุด
หัวรถจักร - การจำแนก
ก่อนที่หัวรถจักรจะเริ่มทำงาน กองกำลังปฏิบัติการสำหรับรถไฟได้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคทางเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าน้อยกว่า เช่น แรงม้าของมนุษย์ เครื่องยนต์สถิตย์หรือแรงโน้มถ่วงที่ขับเคลื่อนระบบเคเบิล หัวรถจักรอาจผลิตพลังงานโดยใช้เชื้อเพลิง (ไม้ ปิโตรเลียม ถ่านหิน หรือก๊าซธรรมชาติ) หรือสามารถนำเชื้อเพลิงจากแหล่งไฟฟ้าภายนอกมาใช้ได้ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มักจะจัดหมวดหมู่หัวรถจักรตามแหล่งพลังงาน ที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ :
รถจักรไอน้ำ
รถจักรไอน้ำใช้เครื่องจักรไอน้ำที่แหล่งพลังงานหลัก รูปแบบที่นิยมมากที่สุดของรถจักรไอน้ำรวมถึงหม้อไอน้ำเพื่อผลิตไอน้ำที่ใช้โดยเครื่องยนต์ น้ำในหม้อไอน้ำจะอุ่นขึ้นโดยใช้สารไวไฟ เช่น ไม้ ถ่านหิน หรือน้ำมัน เพื่อปล่อยไอน้ำ
ไอน้ำของเครื่องยนต์จะเคลื่อนลูกสูบแบบลูกสูบซึ่งเรียกว่า ‘ล้อขับเคลื่อน’ ซึ่งอยู่ติดกับล้อหลัก ทั้งน้ำและเชื้อเพลิง น้ำสต็อกถูกลากด้วยหัวรถจักร ทั้งในบังเกอร์และถังหรือบนหัวรถจักร การกำหนดค่านี้เรียกว่า “หัวรถจักรรถถัง” Richard Trevithick ได้สร้างหัวรถจักรไอน้ำแบบรางหลักที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบในปี 1802
หัวรถจักรดีเซลและไฟฟ้าแบบร่วมสมัยนั้นคุ้มค่ากว่า และจำเป็นต้องมีลูกเรือที่เล็กกว่ามากในการจัดการและบำรุงรักษาระเนระนาดดังกล่าว ตัวเลขทางรถไฟของสหราชอาณาจักรแสดงให้เห็นว่าค่าใช้จ่ายในการเติมน้ำมันรถจักรไอน้ำนั้นมากกว่าสองเท่าของค่าใช้จ่ายในการสนับสนุนหัวรถจักรดีเซลที่เทียบเคียงได้ ระยะทางในแต่ละวันที่พวกเขาสามารถวิ่งได้ก็น้อยกว่าเช่นกัน
เมื่อศตวรรษที่ 20 สิ้นสุดลง รถจักรไอน้ำใดๆ ก็ตามที่ยังคงวิ่งอยู่ ถือว่าเป็นทางรถไฟของบรรพบุรุษ
หัวรถจักรสันดาปภายใน
เครื่องยนต์สันดาปภายในใช้ในหัวรถจักรสันดาปภายในติดกับล้อขับเคลื่อน โดยทั่วไปแล้ว มันจะทำให้มอเตอร์เคลื่อนที่ด้วยโมเมนตัมที่คงที่โดยประมาณไม่ว่ารถไฟจะนิ่งหรือวิ่งอยู่ หัวรถจักรสันดาปภายในจำแนกตามความหลากหลายของเชื้อเพลิงและจัดประเภทย่อยตามประเภทระบบส่งกำลัง
รถจักรน้ำมันก๊าด
ใช้น้ำมันก๊าดเป็นแหล่งพลังงานในหัวรถจักรน้ำมันก๊าด รถไฟน้ำมันตะเกียงเป็นหัวรถจักรสันดาปภายในเครื่องแรกในโลก มาก่อนไฟฟ้าและดีเซล รถรางหลักที่เป็นที่รู้จักซึ่งวิ่งด้วยน้ำมันก๊าดถูกสร้างขึ้นโดย Gottlieb Daimler ในปี 1887 แต่รถคันนี้ไม่ใช่รถจักรเหมือนที่เคยใช้ในการบรรทุกสินค้า รถไฟขบวนน้ำมันตะเกียงหลักคือ “Lachesis” ซึ่งสร้างโดย Richard Hornsby & Sons Ltd.
รถจักรน้ำมัน
น้ำมันเบนซินถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยหัวรถจักรน้ำมัน หัวรถจักรเบนซิน-เครื่องกลเป็นหัวรถจักรน้ำมันที่ประสบความสำเร็จทางเศรษฐกิจคันแรกและผลิตขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ในลอนดอนสำหรับตลาดปศุสัตว์ Deptford โดยบริษัท Maudslay Motor หัวรถจักรที่ใช้น้ำมันเบนซินเป็นหัวรถจักรเบนซินที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ซึ่งใช้ระบบส่งกำลังแบบกลไกในรูปแบบของกระปุกเกียร์เพื่อส่งพลังงานที่ส่งออกของเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อน เช่นเดียวกับรถยนต์
สิ่งนี้ไม่มีความจำเป็นสำหรับกระปุกเกียร์ด้วยการเปลี่ยนแรงทางกลในการหมุนของเครื่องยนต์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า สิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยไดนาโมและหลังจากนั้นก็ให้กำลังล้อของหัวรถจักรด้วยมอเตอร์ฉุดลากไฟฟ้าแบบหลายความเร็ว สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดความเร็วที่ดีขึ้น เนื่องจากขัดขวางข้อกำหนดในการเปลี่ยนเกียร์ แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า หนักกว่า และหนักกว่าเกียร์แบบกลไกในบางครั้ง
ดีเซล
เครื่องยนต์ดีเซลถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงให้กับหัวรถจักรดีเซล ในยุคก่อนๆ ของการเติบโตและความก้าวหน้าของกำลังขับเคลื่อนดีเซล เฟรมเวิร์กระบบส่งกำลังจำนวนมากถูกใช้โดยมีระดับความสำเร็จต่างกัน โดยระบบส่งกำลังจะกลายเป็นส่วนสำคัญที่สุดในบรรดาระบบส่งกำลังทั้งหมด
มีการพัฒนารถไฟดีเซลทุกประเภท วิธีการที่แรงกลกระจายไปยังล้อขับเคลื่อนของหัวรถจักร
เมื่อโลกกำลังฟื้นฟูตัวเองด้วยเงินหลังสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง มันทำได้โดยการเลือกรถไฟดีเซลในประเทศต่างๆ อย่างกว้างขวาง หัวรถจักรดีเซลให้ประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นอย่างมาก และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดีกว่าหัวรถจักรไอน้ำ รวมทั้งต้องการการบำรุงรักษาและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่น้อยกว่ามาก ดีเซล-ไฮดรอลิกเปิดตัวในกลางศตวรรษที่ 20 แต่หลังจากทศวรรษ 1970 ระบบเกียร์ดีเซล-ไฟฟ้าก็ถูกบริโภคในระดับที่สูงขึ้น
หัวรถจักรดีเซล-เครื่องกลใช้ระบบส่งกำลังเพื่อกระจายพลังงานไปยังล้อทุกล้อ ปกติแล้วระบบส่งกำลังประเภทนี้จำกัดเฉพาะตู้รถไฟวิ่งความเร็วต่ำ รางขับเคลื่อนต่ำ รถรางขับเคลื่อนด้วยตัวเอง และหน่วยน้ำหนักเบาจำนวนมาก หัวรถจักรดีเซลเริ่มแรกเป็นแบบเครื่องกลดีเซล หัวรถจักรดีเซลส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้า
ปัจจัยที่สำคัญที่สุดและสำคัญอย่างยิ่งของการขับเคลื่อนดีเซล-ไฟฟ้าคือ เครื่องยนต์ดีเซล (เรียกอีกอย่างว่าไพรม์มูฟเวอร์) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนกลาง/อัลเทอร์เนเตอร์-เรียงกระแส ระบบควบคุมที่ประกอบด้วยผู้ควบคุมเครื่องยนต์และส่วนประกอบทางไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์ฉุด (โดยทั่วไป ที่มีสี่หรือหกเพลา) ซึ่งครอบคลุมวงจรเรียงกระแส สวิตช์เกียร์องค์ประกอบอื่นๆ ซึ่งควบคุมหรือเปลี่ยนการจ่ายไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ฉุดลาก
ในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจเชื่อมต่อโดยตรงกับมอเตอร์โดยใช้สวิตช์เกียร์ธรรมดาเท่านั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคสส่วนใหญ่ถูกผูกไว้กับมอเตอร์ที่มีสวิตช์เกียร์แบบสุดขั้วเท่านั้น
หัวรถจักรดีเซลที่ขับเคลื่อนด้วยเกียร์ไฮดรอลิกเรียกว่าหัวรถจักรดีเซลไฮดรอลิก ในการกำหนดค่านี้ พวกเขาใช้ทอร์กคอนเวอร์เตอร์มากกว่าหนึ่งตัว ผสมกับเฟือง พร้อมกลไกขับเคลื่อนขั้นสุดท้ายเพื่อกระจายกำลังจากเครื่องยนต์ดีเซลไปยังล้อ
ผู้ใช้ระบบส่งกำลังไฮดรอลิกสายหลักทั่วโลกรายใหญ่คือสหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี
รถจักรกังหันก๊าซ เป็นรถจักรที่ใช้มอเตอร์สันดาปภายในที่มีกังหันก๊าซ เครื่องยนต์ต้องการการส่งพลังงานเพื่อยกระดับล้อ ดังนั้นจึงต้องได้รับอนุญาตให้วิ่งต่อไปเมื่อหยุดการเคลื่อนที่
หัวรถจักรเหล่านี้ใช้ระบบส่งกำลังแบบควบคุมตนเองเพื่อให้การผลิตพลังงานของกังหันก๊าซไปยังล้อ
เทอร์ไบน์แก๊สให้ประโยชน์บางประการเหนือมอเตอร์ลูกสูบ หัวรถจักรเหล่านี้มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้จำกัด ซึ่งช่วยลดความต้องการจาระบีและการหล่อลื่น ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา และอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักก็มากขึ้นอย่างมาก มอเตอร์ทรงกระบอกแข็งที่คล้ายคลึงกันนั้นมีค่ามากกว่ากังหันที่ให้กำลังส่ง ทำให้รถไฟสร้างผลกำไรและประสิทธิผลได้อย่างยอดเยี่ยมโดยไม่ต้องมีปริมาณมหาศาล
ประสิทธิภาพและกำลังขับของกังหันลดลงด้วยความเร็วในการหมุน สิ่งนี้ทำให้โครงสร้างหัวรถจักรกังหันก๊าซสนับสนุนการขับทางไกลและการขับเร็วเป็นส่วนใหญ่ ปัญหาอื่นๆ เกี่ยวกับหัวรถจักรไฟฟ้า-กังหันแก๊สเกี่ยวข้องกับเสียงดังสุดขีดและทำให้เกิดเสียงแปลกๆ
หัวรถจักรไฟฟ้า
รถไฟที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวเรียกว่ารถไฟฟ้า มันถูกใช้เพื่อเคลื่อนย้ายรถไฟโดยมีตัวนำไฟฟ้าวิ่งไปตามรางรถไฟ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วสามารถนำหนึ่งในสิ่งเหล่านี้: แบตเตอรี่ที่เข้าถึงได้ง่าย; รางที่สามปีนขึ้นไปที่ระดับราง หรือแนวเหนือศีรษะ เชื่อมจากเสาหรือยอดแหลมข้างรางหรือทางเดินบนหลังคา
ทั้งระบบรางที่สามและสายเหนือศีรษะมักใช้รางวิ่งเป็นตัวนำดึงข้อมูล แต่โครงสร้างบางส่วนใช้รางที่สี่ที่แตกต่างกันสำหรับวัตถุประสงค์นี้ ประเภทของพลังงานที่ใช้คือกระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรง (DC)
การวิเคราะห์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้วอัตราส่วนต่ำจะพบในเครื่องยนต์ของผู้โดยสาร ในขณะที่อัตราส่วนที่สูงนั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับหน่วยขนส่งสินค้า
โดยทั่วไปแล้ว กระแสไฟฟ้าจะผลิตในสถานีผลิตไฟฟ้าที่ค่อนข้างใหญ่และให้ผลดี กระจายไปยังรถไฟและกระจายไปยังระบบรางรถไฟ มีเพียงรางไฟฟ้าเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่มีการสร้างฐานการผลิตและสายส่ง แต่สามารถเข้าถึงกำลังซื้อสูงสุดจากสถานีผลิตไฟฟ้า โดยปกติทางรถไฟจะให้บริการสายส่ง หม้อแปลง และสวิตช์
โดยปกติหัวรถจักรดีเซลจะมีราคาสูงกว่าหัวรถจักรไฟฟ้าถึงยี่สิบเปอร์เซ็นต์ ค่าใช้จ่ายในการยังชีพสูงขึ้นยี่สิบห้าถึงสามสิบเปอร์เซ็นต์และมีจำนวนเพิ่มขึ้นถึงห้าสิบเปอร์เซ็นต์ในการดำเนินงาน
รถจักรไฟฟ้ากระแสสลับ
หัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้าเตรียมด้วย “prime mover” ดีเซลที่แข็งแกร่ง ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับใช้กับเครื่องยนต์ลากจูงไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนทิศทางรอบเพลาของรถไฟอย่างแท้จริง การวางผังของหัวรถจักรนั้นสามารถสร้างกระแสสลับหรือกระแสตรงโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซล
ชาร์ลส์ บราวน์ได้คิดค้นหัวรถจักรไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้ได้จริงในขั้นต้น จากนั้นจึงทำงานให้กับเออร์ลิคอน เมืองซูริค ชาร์ลส์ได้แสดงภาพระบบส่งกำลังทางไกล ระหว่างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ โดยใช้ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสในปี 1981
หัวรถจักร AC ร่วมสมัยสามารถรักษาการยึดเกาะที่ดีขึ้นและให้การยึดเกาะที่เพียงพอกับรางรถไฟมากกว่าประเภทและรุ่นก่อนหน้า ปกติแล้วรถไฟดีเซล-ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับจะใช้สำหรับการบรรทุกน้ำหนักมาก อย่างไรก็ตาม รถไฟดีเซล-ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสตรงยังคงมีความโดดเด่นเป็นอย่างมากเนื่องจากมีราคาไม่แพงนัก
รถไฟของอิตาลีเป็นผู้บุกเบิก ทั่วโลกในการดึงไฟฟ้าสำหรับสายเมนไลน์ทั้งหมด แทนที่จะเป็นเพียงระยะทางสั้นๆ
รถจักรไฟฟ้าแบตเตอรี่
รถจักรที่ชาร์จด้วยแบตเตอรี่ในตัวเรียกว่ารถจักรไฟฟ้าแบตเตอรี่ ประเภทของรถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่-ไฟฟ้า
หัวรถจักรเหล่านี้ใช้ในกรณีที่หัวรถจักรไฟฟ้าหรือดีเซลแบบดั้งเดิมไม่ได้ผล ตัวอย่างเช่น เมื่อไฟฟ้าใช้ไม่ได้ รางบำรุงรักษาบนสายไฟฟ้าต้องใช้หัวรถจักรแบตเตอรี คุณสามารถใช้หัวรถจักรไฟฟ้าแบบแบตเตอรีในอาคารอุตสาหกรรมซึ่งหัวรถจักรที่ขับเคลื่อนด้วยหัวรถจักร (เช่น หัวรถจักรที่ขับเคลื่อนด้วยดีเซลหรือไอน้ำ) อาจส่งผลให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยอันเนื่องมาจากอันตรายจากไฟไหม้ การปะทุ หรือไอระเหยในพื้นที่ปิดล้อม
หัวรถจักรไฟฟ้าแบบแบตเตอรีมีน้ำหนัก 85 ตันและใช้งานบนลวดเข็นเหนือศีรษะ 750 โวลต์โดยมีช่วงเพิ่มเติมจำนวนมากขณะใช้งานบนครก เทคโนโลยีแบตเตอรี่นิกเกิล-เหล็ก (เอดิสัน) ถูกใช้โดยตู้รถไฟเพื่อให้บริการนานหลายทศวรรษ เทคโนโลยีแบตเตอรี่นิกเกิล-เหล็ก (เอดิสัน) ถูกแทนที่ด้วยแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด และหัวรถจักรถูกถอนออกจากการให้บริการหลังจากนั้นไม่นาน พิพิธภัณฑ์รถจักรทั้งสี่ตู้ ยกเว้นตู้ที่ทิ้งไป
รถไฟใต้ดินลอนดอนให้บริการหัวรถจักรไฟฟ้าแบตเตอรี่เป็นระยะสำหรับงานบำรุงรักษาทั่วไป
ความก้าวหน้าของบริการความเร็วสูงทำให้เกิดการใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้นในทศวรรษ 1960
กระแสไฟฟ้าของรางรถไฟได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และในปัจจุบัน รางที่ใช้ไฟฟ้ามีมากกว่าร้อยละ 75 ของรางรถไฟทั้งหมดทั่วโลก
เมื่อเปรียบเทียบทางรถไฟไฟฟ้ากับเครื่องยนต์ดีเซล จะสังเกตได้ว่ารางไฟฟ้ามีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานที่ดี ปล่อยมลพิษน้อยกว่า และลดค่าใช้จ่ายในการเดินรถ ปกติแล้วยังเงียบ แข็งแรง ตอบสนองเป็นพิเศษ และเชื่อถือได้มากกว่าดีเซล
ไม่มีการปล่อยมลพิษในระดับจังหวัด เป็นประโยชน์อย่างมากในรถไฟใต้ดินและในเขตเทศบาล
ไฮบริดไอน้ำ-ดีเซล สามารถใช้ไอน้ำที่ผลิตจากดีเซลหรือหม้อไอน้ำเพื่อยกระดับเครื่องยนต์ลูกสูบ
โลคอสไอน้ำต้องการการบำรุงรักษาที่สูงกว่าของโลโก้ที่ขับเคลื่อนด้วยดีเซลอย่างมาก จำเป็นต้องมีพนักงานน้อยลงในการบำรุงรักษากองเรือที่ให้บริการ แม้แต่ตู้อบไอน้ำที่มีแนวโน้มดีที่สุดก็ใช้เวลาเฉลี่ยสองถึงหกวันทุกเดือนในโรงรถเพื่อบำรุงรักษาตามปกติขั้นพื้นฐานและการฟื้นฟูการปฏิบัติงาน
การบูรณะครั้งใหญ่เป็นเรื่องปกติ หลายครั้งเกี่ยวข้องกับการกำจัดหม้อน้ำออกจากโครงเพื่อการฟื้นฟูครั้งใหญ่ แต่รถดีเซลธรรมดาต้องการการบำรุงรักษาและปรับแต่งเพียงเจ็ดถึงสิบเอ็ดชั่วโมงทุกเดือน อาจใช้งานได้หลายปีระหว่างการซ่อมแซมที่สำคัญ รถจักรดีเซลไม่ปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมเหมือนรถไฟไอน้ำ หน่วยที่ทันสมัยสร้างระดับการปล่อยไอเสียเพียงเล็กน้อย
เซลล์เชื้อเพลิง ไฟฟ้า loco
ผู้ผลิตรถไฟและหัวรถจักรบางแห่งได้ประเมินโอกาสในการปรับใช้ตู้รถไฟเซลล์เชื้อเพลิงในช่วง 15-30 ปีข้างหน้า
หลัก 3.6 ตันไฮโดรเจน 17 กิโลวัตต์ (หน่วยพลังงาน) ในปี 2545 – แสดงรถไฟขุดควบคุม เรือไฮดราลมีขนาดเล็กกว่าปกติในเกาสง ประเทศไต้หวัน และใช้บริการในปี 2550 Rail-power GG20B เป็นอีกภาพหนึ่งของรถไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง
การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมกำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และถึงเวลาจำกัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากการขนส่ง—ในทันที
รายงานซึ่งเป็นการศึกษาเรื่อง ‘การใช้ เซลล์เชื้อเพลิงและไฮโดรเจน ในสภาพแวดล้อมทางรถไฟ’ อนุมานว่าขบวนเซลล์เชื้อเพลิงจะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ ในความเป็นจริง รายงานระบุว่า ภายในปี 2030 รถยนต์รถไฟที่ซื้อเมื่อเร็วๆ นี้จำนวนมากในยุโรปสามารถเติมเชื้อเพลิงด้วยไฮโดรเจนได้
รถไฟที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมีความเสถียรเพื่อขัดขวางอุตสาหกรรมราง โดยเป็นตัวเลือกที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ประหยัดต้นทุน และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับดีเซล
ผลการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่ารถไฟไฮโดรเจนมีศักยภาพทางการค้าที่แท้จริง แต่ต้องใช้แรงงานมากขึ้นในการทดสอบและส่งเสริมความพร้อมของผลิตภัณฑ์สำหรับข้อกำหนดการขนส่งสินค้าแบบ shunter และ mainline
สัดส่วนการถือหุ้นในตลาดของรถไฟไฮโดรเจนเซลล์เชื้อเพลิงอาจเพิ่มขึ้นถึงสี่สิบเอ็ดเปอร์เซ็นต์ภายในปี 2573 ในยุโรป เนื่องจากมีเงื่อนไขเชิงบวกสำหรับการเติบโตและความก้าวหน้าของตลาด บัลลาร์ดกำลังครองอุตสาหกรรมในการสร้างโซลูชั่นระบบรางที่ชัดเจน
ข้อดีของรถจักรไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง:
- องศาการผสมพันธุ์ที่ยืดหยุ่น
การกำหนดรูปแบบคอมโพสิตของแบตเตอรี่และรางเซลล์เชื้อเพลิงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพระยะการทำงานและประสิทธิภาพ
- รถไฟเซลล์เชื้อเพลิงคอมโพสิต
สามารถรับน้ำหนักได้ 5,000 ตัน และสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 180 กม./ชม. เป็นระยะทางยาวประมาณ 700 กม.
การแบ่งประเภทที่ปรับเปลี่ยนได้ทำได้โดยการปรับเปลี่ยนอัตราส่วนของเซลล์เชื้อเพลิงต่อแบตเตอรี่
- เติมน้ำมันได้เร็ว หยุดทำงานน้อยลง
เกวียนที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนสามารถเติมเชื้อเพลิงได้ในเวลาน้อยกว่า 20 นาที และสามารถวิ่งได้นานกว่า 18 ชั่วโมงโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิงอีก
- ไม่มีข้อจำกัดในการทำงานของการกำหนดค่าแบตเตอรี่ 100%
รถไฟที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่มีข้อบกพร่องมากมาย ซึ่งครอบคลุมช่วงที่เล็กกว่า และเวลาหยุดทำงานที่เพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับการกู้คืนแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้ จึงเหมาะสำหรับทางเดินและเส้นทางที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งจำกัดผู้ดำเนินการรถไฟเป็นอย่างมาก
รถไฟที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในเส้นทางที่กว้างกว่าโดยแทบไม่มีการหยุดทำงาน รถไฟเซลล์เชื้อเพลิงเหมาะสมที่สุดเมื่อใช้กับเส้นทางที่ไม่ใช้ไฟฟ้าที่มีระยะทางยาวกว่า 100 กม.
- หักค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน
ไม่เพียงแต่โครงสร้างพื้นฐานของสายไฟฟ้าสำหรับรถไฟไฟฟ้า 100% ที่มีต้นทุนสูงในการจัดตั้ง (1-2 ล้านดอลลาร์ต่อกิโลเมตร) แต่ยังมีค่าใช้จ่ายสูงในการควบคุมและรักษาไว้
ในทางกลับกัน รถไฟไฮโดรเจนมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่มีแนวโน้มลดลง
การวิเคราะห์ TCO แสดงให้เห็นว่ารถไฟที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนเป็นตัวเลือกที่มีราคาถูกที่สุดเมื่อเทียบกับการใช้ไฟฟ้าทั้งแบบดีเซลและแบบ Catenary เมื่อ:
ราคาน้ำมันดีเซลเกิน 1.35 ยูโรต่อลิตร
อัตราค่าไฟฟ้าต่ำกว่า 50 ยูโรต่อเมกะวัตต์ชั่วโมง
- ประสิทธิภาพสูงมาก
พวกมันสามารถปรับเปลี่ยนได้และใช้งานได้หลากหลายเช่นเดียวกับหัวรถจักรดีเซลที่มีระยะใกล้เคียงกัน พวกเขาสามารถทนต่อข้อกำหนดของการขนส่งทางรถไฟได้เช่นเดียวกับเมื่อดีเซลจะเลิกใช้
หัวรถจักรไฮบริด
ที่ใช้ระบบกักเก็บพลังงานแบบชาร์จซ้ำได้ (RESS) แบบออนบอร์ด ซึ่งอยู่ระหว่างแหล่งพลังงาน (มักเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของเครื่องยนต์ดีเซล) และระบบส่งกำลังฉุดลากที่ติดกับล้อที่หมุนได้ ยกเว้นแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บ หัวรถจักรดีเซลสูงสุดคือดีเซล-ไฟฟ้า พวกเขามีองค์ประกอบทั้งหมดของระบบเกียร์ไฮบริดแบบซีรีส์ ทำให้เป็นไปได้ค่อนข้างง่าย
มีการผสมข้ามพันธุ์หรือหัวรถจักรสองโหมดหลายประเภทที่ใช้พลังจูงใจมากกว่าสองแบบ หัวรถจักรไฟฟ้าดีเซลเป็นรถไฮบริดที่โดดเด่นที่สุด ซึ่งใช้เชื้อเพลิงจากการจ่ายไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ดีเซลออนบอร์ด หัวรถจักรไฮบริดใช้เพื่อส่งการเดินทางอย่างต่อเนื่องตามเส้นทางที่ใช้ไฟฟ้าเพียงบางส่วนเท่านั้น ตัวแทนบางส่วนของหมวดหมู่นี้คือ Bombardier ALP-45DP และ EMD FL9
สาระน่ารู้เกี่ยวกับรถจักร !
- เส้นทางรถจักรตรงที่ยาวที่สุดพบได้ในมอสโก
- หัวรถจักรประเภทต่างๆ สามารถใช้กับแหล่งต่างๆ: – ไฟฟ้า ดีเซล ไอน้ำ
- รถไฟหัวกระสุนของวันนี้สามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงสุด 300 ไมล์ต่อชั่วโมง
- WAG – 9 เป็นหัวรถจักรขนส่งสินค้าที่ทรงพลังที่สุดของ Indian Railways ด้วยกำลัง 6120 แรงม้า และความเร็วสูงสุด 120 กม./ชม.
- รถจักรแม่เหล็กลอยได้เร็วที่สุดในโลก
- นิวยอร์กมีสถิติจำนวนชานชาลาผู้โดยสารมากที่สุดในสถานีเดียว
- ออสเตรเลียมีเส้นทางที่ตรงที่สุดในโลก
- ออสเตรเลียยังมีบันทึกว่ามีหัวรถจักรที่หนักที่สุดอีกด้วย
- โรงงานหัวรถจักรจิตตรันจัน (CLW) ของรัฐได้มอบเครื่องยนต์ที่เร็วที่สุดให้กับการรถไฟอินเดีย WAP 5 ที่ได้รับการแก้ไขซึ่งยังไม่มีชื่อ คาดว่าจะเดินทางด้วยความเร็ว 200 ไมล์ต่อชั่วโมง
- เจ็ดสิบห้าปีที่แล้ว สถิติโลกที่ยังไม่มีคู่ทำสำเร็จโดยเครื่องจักรไอน้ำชื่อ Mallard เพียงสองนาที หัวรถจักรก็พุ่งทะยานด้วยความเร็ว 126 ไมล์ต่อชั่วโมงบนเส้นทางที่ทอดยาว ทางใต้ของแกรนแธม
- หัวรถจักร Union Pacific ที่เรียกว่า “Big Boy” 4014 เป็นหัวรถจักรที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา มันกลายเป็นแคลิฟอร์เนียตอนใต้หลังจากโครงการฟื้นฟูครั้งใหญ่
- ประเทศเดียวในโลกที่ไม่มีรถไฟคือไอซ์แลนด์ แม้ว่าระบบรถไฟในไอซ์แลนด์จะมีเพียงไม่กี่ระบบ แต่ประเทศนี้ไม่เคยมีเครือข่ายรถไฟทั่วไป
- รถจักรดีเซลสามารถวิ่งได้หลายร้อยสิบไมล์ต่อชั่วโมง
- เมื่อวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2544 รถไฟขบวนที่ยาวที่สุดที่เคยดึงได้ถูกสร้างขึ้นในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียระหว่างพอร์ตเฮดแลนด์และนิวแมน ระยะทาง 275 กม. และรถไฟมีเกวียนบรรจุแร่เหล็ก 682 คันและหัวรถจักร GE AC6000 8 ตู้ และเคลื่อนย้ายได้ 82,262 ตัน แร่ให้น้ำหนักรวมเกือบ 100,000 ตัน
- ในฤดูร้อนปี 1912 รถจักรดีเซลคันแรกของโลกได้ดำเนินการบนเส้นทางรถไฟเขาวินเทอร์ทูร์–โรมันในสวิตเซอร์แลนด์ ในปี 1913 ในระหว่างการทดสอบเพิ่มเติม พบปัญหามากมาย
- AC6000CW เป็นหนึ่งในหัวรถจักรดีเซลที่สำคัญและแข็งแกร่งที่สุดทั่วโลกซึ่งมีเครื่องยนต์เพียงเครื่องเดียว
- หัวรถจักรที่ทรงพลังที่สุดของ Indian Railways WAG12B ได้รับการประกอบและเข้าร่วมเครือข่ายของการรถไฟอินเดีย WAG12B มาพร้อม 12000 แรงม้า และได้รับการพัฒนาร่วมกับบริษัท Alstom ของฝรั่งเศส
- มีตู้รถไฟประมาณ 12,147 ตู้ในอินเดีย
- หัวรถจักรคันแรกของโลกมีความเร็ว 10 ไมล์ต่อชั่วโมง
- บริษัทรถไฟขนส่งสินค้าระดับ 1 ของสหรัฐอเมริกาคือ BNSF Railway ซึ่งมีรายได้จากการดำเนินงานมากกว่า 23.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2562 ทางรถไฟมุ่งเน้นไปที่การขนถ่ายผลิตภัณฑ์การขนส่ง เช่น อุตสาหกรรม ถ่านหิน สินค้าหรือสินค้าเกษตร
- เส้นทางรถไฟที่ยาวที่สุดและมีผู้ใช้บริการมากที่สุดในโลกคือเส้นทางรถไฟทรานส์ไซบีเรีย (สายมอสโกว-วลาดีวอสตอค) ระยะทาง 9,289 กม.
หลักการทำงานของหัวรถจักร
หัวรถจักร (ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ “เครื่องยนต์” ของรถไฟ) เป็นศูนย์กลางและสาระสำคัญของเครือข่ายรถไฟ พวกมันให้พลังแก่รถโค้ชและตู้โดยสาร ซึ่งเป็นชิ้นส่วนโลหะที่ไร้ชีวิตชีวา โดยการดัดแปลงให้เป็นรถไฟ การทำงานของตู้รถไฟตั้งอยู่บนหลักการที่ง่ายมาก
ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้าหรือดีเซล หัวรถจักรนั้น “วิ่ง” โดยเครื่องยนต์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับที่เรียกว่ามอเตอร์ฉุดยึดกับเพลา มอเตอร์เหล่านี้ต้องการไฟฟ้าจึงจะใช้งานได้ และแหล่งกำเนิดที่ส่งกำลังนี้คือสิ่งที่แตกต่างระหว่างหัวรถจักรไฟฟ้าและดีเซล
มอเตอร์ฉุดหัวรถจักรคืออะไร?
มอเตอร์ฉุดลากเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใหญ่ขึ้น แกะสลักขึ้น เสริมกำลัง ซับซ้อนกว่าและสำคัญกว่าของมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้าแบบดั้งเดิมที่เห็นในชุดปั๊ม พัดลมไฟฟ้า ฯลฯ ไฟฟ้าที่เกิดจากแหล่งกำเนิดจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ฉุดลาก ซึ่งทำงานและหมุนล้อของหัวรถจักร
นอกจากพลังงานที่ส่งออกของเครื่องยนต์แล้ว การทำงานของหัวรถจักรยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบอื่นๆ อีกหลายอย่าง เช่น ความเร็วสูงสุด แรงฉุดลาก อัตราทดเกียร์ ปัจจัยการยึดเกาะ น้ำหนักของหัวรถจักร น้ำหนักบรรทุกเพลา ฯลฯ พวกเขากำหนดประเภทของความช่วยเหลือและหน้าที่ที่จะใช้หัวรถจักร ไม่ว่าจะบรรทุกผู้โดยสาร บรรทุกสินค้า หรือทั้งสองอย่าง ใช้ได้ทั้งหัวรถจักรไฟฟ้าและดีเซล
ทุกวันนี้ ระเนระนาดทั้งหมดได้รับการควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งช่วยให้ทำงานได้อย่างมีระเบียบและมีผล คอมพิวเตอร์เหล่านี้รวบรวม รวบรวม และประเมินข้อมูลอย่างสม่ำเสมอเพื่อคำนวณกำลังที่เหมาะสมที่สุดที่แต่ละเพลาของหัวรถจักรต้องการเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดตามมวล ความเร็ว เกรด ลักษณะการยึดเกาะ และอื่นๆ
จากนั้นพวกมันจะจ่ายกำลังที่เหมาะสมให้กับมอเตอร์ฉุดลากที่สอดคล้องกัน การเสริมความแข็งแกร่งนี้คือฟังก์ชันสนับสนุนทั้งหมดของหัวรถจักร เช่น หม้อน้ำ ไอเสีย แบตเตอรี่ อุปกรณ์เบรกและขัด ตัวต้านทานเบรกแบบไดนามิก ระบบระบายความร้อนช่วงล่างขั้นสูง ฯลฯ
หัวรถจักรดีเซลเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบขับเคลื่อนด้วยตัวเองขนาดมหึมา “หัวรถจักรดีเซล” เป็นยานพาหนะรถไฟที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองซึ่งวิ่งไปตามรางและผลักหรือดึงรถไฟที่ติดอยู่กับรถไฟโดยใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในขนาดใหญ่ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นตัวขับเคลื่อนหลักหรือผู้จัดหาพลังงานขั้นพื้นฐาน
แม้ว่าจะไม่เหมือนกับรถยนต์ทั่วไป แต่หัวรถจักรดีเซลสมัยใหม่ไม่มีความสัมพันธ์ทางกลไกที่ชัดเจนระหว่างล้อกับเครื่องยนต์ ดังนั้นพลังงานที่ผลิตโดยเครื่องยนต์จึงไม่หมุนล้อจริงๆ วัตถุประสงค์ของเครื่องยนต์ดีเซลไม่ใช่เพื่อเคลื่อนย้ายรถไฟ แต่เพื่อแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า/เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่ที่ผลิตกระแสไฟฟ้า (ในขั้นต้นคือกระแสตรง ปัจจุบันคือ กระแสสลับ) ซึ่งจะถูกส่งผ่านเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อแปลงไฟ AC เป็น DC หากจำเป็น จากนั้นจะเผยแพร่ไปยังมอเตอร์ฉุดลาก ซึ่งสามารถสร้างแรงบิด (หมุน) จริงที่หมุนล้อของหัวรถจักรได้
ดังนั้น บทบาทของเครื่องยนต์ดีเซลจึงเป็นเพียงเพื่อผลิตกำลังสำหรับมอเตอร์ฉุดลากและเครื่องมือเสริม เช่น โบลเวอร์ คอมเพรสเซอร์ เป็นต้น
หัวรถจักรดีเซลของอินเดียสูงสุดมีมอเตอร์ฉุดสามคู่ หนึ่งคู่สำหรับแต่ละเพลา ยกเว้น WDP4 ที่มีมอเตอร์ฉุดลากเพียงสองคู่สำหรับเพลาสามคู่ เครื่องยนต์ของรถไฟอินเดียมี 16 กระบอกสูบในการจัดเรียงตัว V (V16) ยกเว้นเครื่องยนต์ที่มีกำลังต่ำกว่าสองสามตัวที่ประกอบด้วย WDG5 ซึ่งมีเครื่องยนต์ V20 และ WDM2 ที่มีเพียง 12 สูบ
ต่างจากสมมติฐานทั่วไป หัวรถจักรดีเซลเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่ามาก (1938) ซึ่งสอดคล้องกับไฟฟ้า (1881) ดังนั้น หัวรถจักรไฟฟ้าจึงทำงานบนหลักการเดียวกับหัวรถจักรดีเซล คงไม่ผิดที่จะบอกว่าหัวรถจักรดีเซลทำงานโดยใช้ไฟฟ้า ซึ่งเป็นสาเหตุที่ตู้รถไฟที่ใช้รูปแบบการทำงานนี้เรียกว่า “ดีเซล-ไฟฟ้า” ซึ่งครอบคลุมหัวรถจักรดีเซลแบบฉีดทั้งหมดในอินเดีย
ในสมัยก่อนมีหัวรถจักรที่มีเครื่องยนต์ดีเซลหมุนพวงมาลัยโดยตรงผ่านชุดเกียร์ต่างๆ เช่น ยานพาหนะที่เรียกว่าตู้รถไฟดีเซล-ไฮดรอลิก แต่พวกมันไม่เพียงแต่ซับซ้อนอย่างยิ่งแต่ไม่ได้ผลและมีปัญหาเช่นกัน และถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์หัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้า
“การส่ง” สำหรับหัวรถจักร หมายความว่า ขั้นตอนหรือประเภทของไฟฟ้าที่กระจายจากเครื่องยนต์ไปยังมอเตอร์ฉุด ระเนระนาดก่อนหน้านี้บางตู้มีการส่งกระแสตรง (กระแสตรง) แต่โมเดลที่ทันสมัยทั้งหมดมีการส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับและกระบวนการทั้งหมดภายในหัวรถจักรนั้นถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์
รถจักรดีเซลเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนและประณีต หัวรถจักรดีเซลมีอิสระอย่างเหลือเชื่อ ปรับเปลี่ยนได้มาก สามารถวิ่งได้ทุกที่และทุกเวลาตราบเท่าที่มีเชื้อเพลิงเพียงพอในถัง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนล้อที่กระตุ้นกระแสไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนตัวเอง!
รถจักรดีเซล-ไฮดรอลิกทำงานอย่างไร?
หัวรถจักรดีเซล-ไฮดรอลิกนั้นค่อนข้างหายากเมื่อเทียบกับดีเซล-ไฟฟ้า แต่แพร่หลายอย่างมากในเยอรมนี โดยหลักการแล้วจะคล้ายกับหัวรถจักรดีเซล-กลไกต่างๆ ซึ่งระบบขับเคลื่อนของเครื่องยนต์จะถูกส่งผ่านเพลาขับและเฟืองไปยังเพลาขับเคลื่อนแต่ละเพลา
ข้อแตกต่างคือแทนที่จะใช้เกียร์ที่มีอัตราส่วนคงที่จำนวนมาก จะใช้ทอร์กคอนเวอร์เตอร์แบบพิเศษแทน สิ่งนี้จะเพิ่มแรงบิดแบบทวีคูณตามฟังก์ชันของอัตราการลื่นระหว่างเพลาอินพุตและเอาต์พุตในลักษณะเดียวกับในรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติ จะมีกระปุกเกียร์เดินหน้า/ถอยหลังเพื่อให้หัวรถจักรวิ่งได้ทั้งสองทิศทาง แต่ไม่เช่นนั้นจะไม่มีการใส่เกียร์อื่น
ประโยชน์หลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงแรกๆ ของดีเซล เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ไม่มีเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงสำหรับส่งกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังเพลา และในระหว่างการถ่ายโอนจากไอน้ำเป็นดีเซล บริษัทต่างๆ มีช่างเทคนิคเครื่องกลที่มีทักษะและเป็นมืออาชีพจำนวนมาก แต่มีเพียงไม่กี่คนที่มีความรู้และความเชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าของ HV
สิ่งนี้ทำให้การรักษาดีเซลไฮดรอลิกประหยัดและประหยัด ไดรฟ์เชิงกลอาจมีผลในทางทฤษฎีมากกว่าการแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและย้อนกลับ
ข้อเสียอยู่ที่ส่วนประกอบที่เคลื่อนไหวมากกว่า เนื่องจากต้องส่งกำลังทางกลไกไปยังเพลาขับเคลื่อนแต่ละอัน – ดีเซล-อิเล็กทริก ซึ่งมันสามารถมีมอเตอร์เพียงตัวเดียวในแต่ละเพลาขับโดยตรงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ทุกวันนี้ ด้วยการพัฒนาและความก้าวหน้าในเครื่องยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของดีเซล-ไฟฟ้า พร้อมกับช่างเทคนิคไฟฟ้าจำนวนมากขึ้น ดีเซล-ไฮดรอลิกจึงเป็นสัตว์ร้ายที่ไม่ธรรมดา
รถจักรไฟฟ้าทำงานอย่างไร?
“หัวรถจักรไฟฟ้า” เป็นพาหนะที่ใช้พลังงานไฟฟ้าที่ดึงมาจากแหล่งภายนอกเพื่อเคลื่อนที่ไปตามรางและดึงหรือผลักรถไฟที่ติดอยู่กับมัน โดยทั่วไปแล้วกระแสไฟฟ้านี้มาจากรางที่สามหรือสายไฟเหนือศีรษะ
ไม่ว่าจะเป็นแบบสแตนด์อโลนหรือรถยนต์พลังของชุดรถไฟ EMU หัวรถจักรไฟฟ้าทั้งหมดทำงานบนหลักคำสอนเดียวของการเอาท์ซอร์สกระแสไฟฟ้าจากแหล่งต่าง ๆ จากนั้นหลังจากปรับเปลี่ยนอย่างเพียงพอเพื่อให้เครื่องยนต์ลากซึ่งหมุนล้อ
“การปรับเปลี่ยน” พลังงานไฟฟ้านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้การใช้ประโยชน์จากมอเตอร์ได้ดีที่สุดเพื่อประสิทธิภาพที่สมบูรณ์แบบภายใต้สถานการณ์และโหลดที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงกระบวนการแปลงสภาพ การแปลงกลับ แรงดันไฟ การปรับให้เรียบ และการแปลงกระแสให้เป็นขนาดความถี่ต่างๆ ที่ลำบาก โดยใช้ วงจรเรียงกระแส/ไทริสเตอร์ ทรานส์ฟอร์มเมอร์ของเซ็กเมนต์ คอมเพรสเซอร์ ตัวเก็บประจุ อินเวอร์เตอร์ และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ติดอยู่ภายในหัวรถจักร
เป็นขั้นตอนของ “การปรับเปลี่ยน” หรือการปรับตัวที่เทคโนโลยีหัวรถจักรไฟฟ้าหมุนรอบตัว อาจกล่าวได้ว่ามอเตอร์ฉุดลากเป็น ‘เครื่องยนต์’ ที่แท้จริงของหัวรถจักรไฟฟ้า เนื่องจากหัวรถจักรไฟฟ้าไม่มี ‘เครื่องยนต์’ หลักหรือตัวขับเคลื่อนหลักที่ขนานไปกับดีเซล
มีสองวิธีในการแบ่งตู้รถไฟไฟฟ้า:
- หนึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของกระแสที่พวกเขาดึงจากเส้น (แรงฉุด): AC (กระแสสลับ) หรือ DC (กระแสตรง)
- อีกส่วนหนึ่งถูกกำหนดตามประเภทของมอเตอร์ฉุดที่ใช้ (ไดรฟ์): มอเตอร์ที่มีมอเตอร์ฉุด 3 เฟส (AC) หรือมอเตอร์ที่มีมอเตอร์ฉุดกระแสตรง (DC) มอเตอร์ทั้ง DC และ AC สามารถทำงานได้ทั้ง DC และ AC traction จุดประสงค์หลักของอุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ในหัวรถจักรคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าที่รับมาและทำให้เหมาะสมกับมอเตอร์ลากจูง
งานหัวรถจักรดีเซล (พาราณสี)
The Banaras Locomotive Works (BLW) เป็นหน่วยการผลิตของการรถไฟอินเดีย โรงงานหัวรถจักรบานารัส (BLW) หยุดการผลิตหัวรถจักรดีเซลในเดือนมีนาคม 2019 และได้รับการแต่งตั้งใหม่ BLW ในเดือนตุลาคม 2020
DLW ก่อตั้งขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดยเปิดตัวหัวรถจักรคันแรกในวันที่ 3 มกราคม 1964 สามปีหลังจากเปิดตัว The Banaras Locomotive Works (BLW) ผลิตหัวรถจักรซึ่งเป็นแบบจำลองที่มีต้นกำเนิดจากการออกแบบ ALCO ที่เกิดขึ้นจริงตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 และการออกแบบของ GM EMD ในปี 1990
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 DLW ได้ว่าจ้างตู้ระเนระนาดสองสามตู้ให้กับ Parel Workshop, Central Railway, มุมไบ ในปีพ.ศ. 2559 ได้รับรางวัล “โล่หน่วยการผลิตยอดเยี่ยมประจำปี 2558-2559” เฟสแรกของการดำเนินการพัฒนาของ BLW เปิดตัวในปี 2559
ในปี 2560 ได้รับรางวัล “โล่หน่วยการผลิตที่ดีที่สุด 2016-17” อีกครั้งเป็นปีที่ 2 ติดต่อกัน ในปีพ.ศ. 2561 ได้รับรางวัล “โล่หน่วยการผลิตยอดเยี่ยมประจำปี 2560-2561” ของการรถไฟอินเดียเป็นปีที่ 3 ติดต่อกัน ในปีเดียวกันนั้น ก็ได้ประสบความสำเร็จในการปรับปรุง ALCO ดีเซล loco WDG3A รุ่นเก่าสองเครื่องให้เป็น WAGC3 ไฟฟ้า ซึ่งเป็นเครื่องแรกในโลก
โรงงานหัวรถจักรดีเซล (DLW) เป็นผู้ผลิตหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้ารายใหญ่ที่สุดในอินเดีย ในปี 2020 ได้มีการกำหนดหัวรถจักรสองโหมดแห่งแรกของประเทศ นั่นคือ WDAP-5 ปัจจุบัน BLW ผลิตตู้รถไฟไฟฟ้าเป็นหลัก WAP-7 & WAG
นอกจากนี้ การรถไฟของอินเดีย BLW จะส่งตู้รถไฟไปยังดินแดนต่างๆ เป็นระยะ เช่น มาลี ศรีลังกา เซเนกัล เวียดนาม บังคลาเทศ เนปาล แทนซาเนีย และแองโกลา รวมถึงผู้ผลิตบางรายในอินเดีย เช่น โรงงานผลิตเหล็ก ท่าเรือไฟฟ้าขนาดใหญ่ และทางรถไฟส่วนตัว
ข้อดีของรถจักรดีเซลเหนือรถจักรไอน้ำ
- พวกเขาสามารถวิ่งได้อย่างปลอดภัยโดยคนเดียวทำให้เหมาะสำหรับการสลับและแบ่งหน้าที่ในหลา บรรยากาศการทำงานราบรื่นขึ้น กันน้ำได้โดยสิ้นเชิง ปราศจากสิ่งสกปรกและไฟ และน่าดึงดูดยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของบริการรถจักรไอน้ำที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
- รถจักรดีเซลสามารถวิ่งได้หลายคันโดยมีลูกเรือคนเดียวทำงานหลายตู้รถไฟในขบวนเดียว ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้สำหรับรถจักรไอน้ำ
- เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลสามารถเปิดและปิดได้ทันที จึงไม่มีการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่อาจเกิดขึ้นหากเครื่องยนต์ไม่ได้ใช้งานเพื่อประหยัดเวลา
- เครื่องยนต์ดีเซลสามารถทิ้งไว้โดยไม่มีใครดูแลเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือเป็นวัน เพราะเครื่องยนต์ดีเซลแทบทุกชนิดที่ใช้ในหัวรถจักรมีระบบที่จะดับเครื่องยนต์หากมีปัญหาโดยอัตโนมัติ
- เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้สามารถถอดชุดควบคุมออกได้ในขณะที่ยังคงบล็อกหลักไว้ในหัวรถจักร การดำเนินการนี้ช่วยลดเวลาที่หัวรถจักรไม่สามารถดำเนินการสร้างรายได้ในขณะที่จำเป็นต้องบำรุงรักษา
ข้อกำหนดเบื้องต้นที่จะเติมด้วย หัวรถจักรดีเซล ในอุดมคติคือ:
- หัวรถจักรดีเซลควรจะสามารถออกแรงบิดจำนวนมากบนเพลาเพื่อดึงน้ำหนักที่มากขึ้น
- มันควรจะสามารถครอบคลุมช่วงความเร็วที่กว้างมากและ
- มันควรจะสามารถวิ่งได้อย่างง่ายดายทั้งสองทิศทาง
- เป็นการเหมาะสมที่จะเพิ่มอุปกรณ์กลางระหว่างล้อของหัวรถจักรและเครื่องยนต์ดีเซล เพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานข้างต้นของหัวรถจักร
ข้อเสียของรถจักรดีเซล
ไม่ว่าหัวรถจักรดีเซลทั่วไปจะแพร่หลายเพียงใด เครื่องยนต์ดีเซลมีข้อเสียดังต่อไปนี้:
- ไม่สามารถเริ่มต้นได้เอง
- ต้องหมุนด้วยความเร็วระดับหนึ่งซึ่งเรียกว่าความเร็วสตาร์ทเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์
- เครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าระดับวิกฤตที่ต่ำกว่าซึ่งควรจะเป็น 40% ของความเร็วที่กำหนดตามปกติ คำจำกัดความของความเร็วนี้เกิดขึ้นเมื่อไม่มีการปล่อยไอเสียหรือการสั่นสะเทือน
- เครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานเกินขีดจำกัดความเร็วที่ผิดปกติซึ่งเรียกว่าความเร็ววิกฤตสูง มันควรจะเป็นประมาณ 115% ของความเร็วที่กำหนด คำจำกัดความของความเร็วนี้มีอัตราที่เครื่องยนต์ไม่สามารถทำงานได้โดยปราศจากความเสียหายในตัวเองเนื่องจากการโหลดจากความร้อนและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางอื่นๆ
- ไม่ว่ารอบต่อนาทีจะเป็นมอเตอร์แรงบิดคงที่สำหรับสภาพแวดล้อมเชื้อเพลิงที่เฉพาะเจาะจง เฉพาะที่ความเร็วที่กำหนดและการตั้งค่าเชื้อเพลิงเท่านั้นที่สามารถพัฒนากำลังที่กำหนดได้
- เป็นทิศทางเดียว
- ต้องปิดมอเตอร์เพื่อยกเลิกการควบคุมคลัตช์ หรือต้องเพิ่มกลไกแยกต่างหาก
ด้วยข้อจำกัดทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น ระบบเกียร์ควรยอมรับสิ่งที่เครื่องยนต์ดีเซลมีให้และสามารถป้อนเพลาในลักษณะที่หัวรถจักรตรงตามข้อกำหนด
การส่งสัญญาณควรเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
- มันจะต้องส่งกำลังจากเครื่องยนต์ดีเซลไปยังล้อ
- ต้องมีข้อกำหนดสำหรับการเชื่อมต่อและถอดเครื่องยนต์ออกจากเพลาเพื่อให้หัวรถจักรสตาร์ทและหยุดรถได้
- ต้องมีกลไกในการย้อนกลับทิศทางการเคลื่อนที่ของหัวรถจักร
- เนื่องจากความเร็วของเพลามักจะต่ำมากเมื่อเทียบกับความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซล มันจึงต้องมีการลดความเร็วอย่างถาวร
- ในช่วงเริ่มต้น จะต้องมีการคูณแรงบิดสูง ซึ่งควรจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อรถเร่งความเร็วขึ้นและในทางกลับกัน
ข้อกำหนดของแรงฉุด
- เพื่อการออกตัวที่ปราศจากการกระตุกและราบรื่น การยึดเกาะต้องใช้แรงบิดสูงที่ความเร็วเป็นศูนย์
- แรงบิดควรลดลงอย่างรวดเร็ว สม่ำเสมอ และความเร็วควรเพิ่มขึ้นด้วยความเร่งสูงเมื่อเริ่มรถไฟ
- ขึ้นอยู่กับสภาพถนน ความเร็วและคุณลักษณะกำลังสามารถปรับได้โดยอัตโนมัติและสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งกำลังไม่กระตุก
- ด้วยลักษณะความเร็วและแรงบิดที่เท่ากัน ระบบส่งกำลังควรย้อนกลับได้ โดยสามารถย้อนกลับได้ง่ายทั้งสองทิศทาง
- เมื่อใดก็ตามที่จำเป็น ควรมีข้อกำหนดในการถอดคลัตช์ไฟฟ้า
การใช้ระบบเกียร์หัวรถจักรดีเซลในอุดมคติ
การส่งกำลังของเครื่องยนต์ควรสามารถเพิ่มแรงบิดและลดความเร็วให้อยู่ในระดับที่สามารถสตาร์ทรถไฟได้โดยไม่กระตุก ควรลดแรงบิดลงอย่างมากและเพิ่มความเร็วตามต้องการเมื่อรถไฟสตาร์ท ข้อมูลจำเพาะของแรงบิดและความเร็วของแรงฉุดลากควรเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของถนน เพื่อให้การส่งกำลังไม่กระตุก
ด้วยข้อกำหนดของแรงบิดและความเร็วเท่ากันทั้งสองทิศทาง มันควรจะสามารถย้อนกลับการส่งกำลังได้อย่างรวดเร็ว ควรมีน้ำหนักเบา แข็งแรง และควรมีที่ว่างให้เติมน้อยมาก ควรถูกต้องและจำเป็นต้องบำรุงรักษาน้อยที่สุด ควรสามารถเข้าถึงได้สะดวกสำหรับการบำรุงรักษาและขอปริมาณวัสดุสิ้นเปลืองขั้นต่ำที่ต่ำ
ภาระหน้าที่ของการส่งกำลังในอุดมคติคือไม่ควรส่งแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนบนท้องถนนไปยังเครื่องยนต์ มันควรจะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ปัจจัยการบริโภคที่ดีและระดับการส่งสัญญาณที่ดี หากจำเป็นก็สามารถสตาร์ทเครื่องยนต์ได้ และควรจะสามารถเบรกได้หากจำเป็น
ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพรถจักรดีเซล
- ปัจจัยการใช้พลังงาน
เมื่อถูกมองว่าเป็นเครื่องยนต์แรงบิดคงที่ เครื่องยนต์ดีเซลสามารถผลิตแรงม้าเต็มพิกัดได้เมื่อทำงานที่ความเร็วสูงสุดและการกำหนดค่าเชื้อเพลิงสูงสุดเท่านั้น ดังนั้น เครื่องยนต์จะต้องวิ่งด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดเสมอโดยใช้เชื้อเพลิงเต็มรูปแบบเพื่อใช้กำลังเต็มที่จากศูนย์ถึงร้อยเปอร์เซ็นต์ของความเร็วรถ แต่ในความเป็นจริง นี่ไม่ใช่กรณี
ความเร็วของเครื่องยนต์ถูกควบคุมโดยตรงโดยลักษณะโดยธรรมชาติของระบบส่งกำลังเมื่อเครื่องยนต์เชื่อมต่อกับล้อผ่านกลไกการส่งกำลัง เช่น คัปปลิ้งหรือกระปุกเกียร์แบบหลายขั้นตอน ดังนั้นความแข็งแกร่งของเครื่องยนต์จึงแปรผันตามสัดส่วน อัตราส่วนระหว่างกำลังแรงม้าที่ป้อนเข้าในการส่งกำลัง ณ เวลาใด ๆ ของความเร็วรถในบริการระดับสูงสุดและแรงม้าสูงสุดที่ติดตั้งที่สภาวะของไซต์นั้นเรียกว่าปัจจัยของการใช้พลังงาน
- ประสิทธิภาพการส่ง
นี่เรียกว่าอัตราส่วนที่ความเร็วรถใดๆ ระหว่างแรงม้าของรางและกำลังแรงม้าที่ป้อนเข้าสู่เกียร์
- ระดับของการส่งผ่าน
ในการเลือกระบบส่งกำลังสำหรับหัวรถจักรดีเซล ข้อพิจารณาที่สำคัญมากคือ สิ่งนี้เกิดขึ้นจากปัจจัยการใช้พลังงานและประสิทธิภาพของการส่ง นี่คืออัตราส่วนระหว่างแรงม้าของราง ณ เวลาใด ๆ กับแรงม้าที่สร้างขึ้นที่สถานีกล่าวอีกนัยหนึ่ง
คู่มือการบำรุงรักษาหัวรถจักรดีเซล
ในปี พ.ศ. 2521 คู่มือการบำรุงรักษาทางรถไฟของอินเดียได้เผยแพร่สำหรับหัวรถจักรดีเซลซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า “คู่มือสีขาว” ตั้งแต่นั้นมา ก็มีการพัฒนาทางเทคนิคที่หลากหลาย เช่น การออกแบบ loco ดีเซลได้ถูกรวมเข้ากับ MBCS, MCBG, PTLOC, ตัวกรอง Moatti, เครื่องปั่นแยก, เครื่องเป่าลม, RSB, แกนหม้อน้ำที่ยึดด้วยกลไก, มอเตอร์ AC, ปริมาณอากาศแบบถุง ตัวกรอง คอมเพรสเซอร์ที่อัพเกรด และอื่นๆ อีกมากมาย
โลคอสที่เหนือชั้นทางเทคโนโลยีเหล่านี้มีข้อกำหนดสำหรับการบำรุงรักษาที่แตกต่างจากโลคอสทั่วไปแบบเก่า จำนวนตู้ดีเซลที่ติดตั้งในโรงเก็บน้ำมันดีเซลได้เพิ่มจำนวนขึ้นในเวลาเดียวกัน ทำให้มีการสร้างองค์กรที่แตกต่างกันขึ้น
ปรัชญาการบำรุงรักษาที่เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงได้กำหนดให้มีการติดตั้งตู้รถไฟดีเซลขั้นสูงบนการรถไฟอินเดีย โดยคงไว้ซึ่งสาระสำคัญของความเชี่ยวชาญขั้นสูงที่ได้รับจากประสบการณ์หลายปี
White Manual นี้ช่วยเสริมความต้องการที่มีมายาวนานของวิศวกรขนส่ง ไม่เพียงแต่จะต้องจัดทำชุดแนวทางและคำแนะนำที่บันทึกไว้ตามสถานการณ์ปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นผู้ประกาศในการค้นหาความเชี่ยวชาญอีกด้วย
อย่างไรก็ตาม แนวคิดของการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์จำเป็นต้องนำมาใช้โดย IR เพื่อลดทั้งค่าใช้จ่ายและการหยุดทำงานของการบำรุงรักษา ในการบรรลุเป้าหมายนี้ จะต้องสร้างรายการเกณฑ์ที่ต้องมีการตรวจสอบจากระยะไกลและจ่ายเงินด้วยเพื่อตัดสินใจเกี่ยวกับกำหนดการถัดไปที่จะมอบให้กับ loco ในระหว่างการให้ความสนใจในโรงเก็บครั้งสุดท้าย ในการบรรลุเป้าหมายนี้ การตรวจสอบจากระยะไกลถือเป็นข้อกำหนดที่สำคัญ เสนอว่าในโครงการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ โลคอสบางตัวควรถูกทดลอง
การบำรุงรักษาไฟฟ้าหัวรถจักรดีเซล
มีส่วนน้อยมากในการซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้า จำกัดเฉพาะการวิเคราะห์และตรวจสอบห้องควบคุมของแปรงและสับเปลี่ยน เวลาขั้นต่ำระหว่างเช็คคือหนึ่งเดือนและระยะเวลาประมาณสี่ชั่วโมง โดยทั่วไป การยอมรับว่าการออกแบบสามารถปรับปรุงได้คือการแนะนำว่าอุปกรณ์จำเป็นต้องดัดแปลงหรือตรวจสอบในเวลาใดก็ตาม ในบางสถานการณ์ โดยไม่ต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายใดๆ การปรับปรุงนี้สามารถทำได้ แน่นอน เป็นที่เข้าใจกันว่าปัญหาที่คาดไม่ถึงสามารถเกิดขึ้นได้ และสิ่งเหล่านี้จะต้องรับรู้ก่อนที่จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ร้ายแรง
การตรวจสอบเครื่องสับเปลี่ยนและเฟืองเกียร์ทุกเดือนอาจถือว่าอยู่ในกลุ่มนี้ แต่ไม่สามารถตกลงกันได้ว่าจะพิจารณาปัญหาทางกลไกหรือทางไฟฟ้าเนื่องจากการทำงานของน็อตหรือการจัดเตรียมอื่นๆ ที่หลวม ความน่าเชื่อถือโดยรวมในเรื่องนี้สามารถมั่นใจได้ ไม่มีเหตุผลใดที่อุปกรณ์ควบคุมควรได้รับความสนใจบ่อยกว่าทุก ๆ หกเดือน หากเป็นเช่นนั้น และคอนแทคเตอร์และรีเลย์ที่แตกต่างกันก็ขึ้นอยู่กับงานของพวกเขา ชิ้นส่วนของอุปกรณ์ควบคุมจะต้องทำงานโดยไม่สนใจช่วงเวลานี้เป็นเวลานานกว่านั้นเพื่อทดสอบทฤษฎีนี้ และกำหนดการก็กำลังได้รับการปรับอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามลำดับ
แบริ่งลูกกลิ้งที่ออกแบบอย่างเหมาะสมสามารถทำงานได้อย่างน้อยสามปีโดยไม่ต้องใส่จารบีซ้ำ เว้นแต่จะสัมผัสกับอุณหภูมิสูง บุชแบบเอาน้ำมันออกเองสามารถขจัดสารหล่อลื่นเกียร์ควบคุมได้ หากปล่อยไว้ตามลำพังผู้ติดต่อที่ทำลายกระแสควรทำงานอย่างน่าพอใจเป็นเวลาอย่างน้อยหกเดือน ประเภทบั้นท้ายที่มีหน้าเงินและใช้ลูกเบี้ยวควรมีหน้าสัมผัสขนาดเล็ก ในขณะที่ให้การระบายอากาศที่จำเป็น มันก็คุ้มค่าที่จะประสบปัญหามากมายในการกำจัดฝุ่น การพิจารณาอย่างรอบคอบจะจ่ายให้กับการบำรุงรักษามอเตอร์แบตเตอรี่สตาร์ท มีข้อค้นพบที่น่าพอใจจากการประชุมเชิงปฏิบัติการต่างๆ เกี่ยวกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหรืออัลคาไลน์ และไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างค่าใช้จ่ายประจำปี แบตเตอรี่กรดตะกั่วนั้นเหนือกว่าในหลายประการ
ค่าใช้จ่ายไม่มากนักเนื่องจากใช้เวลากับงานจริง ต่างจากการเดินทางเป็นเวลานาน สำหรับสาเหตุเดียวกัน ความล้มเหลวที่ง่ายที่สุดอาจทำให้ช่างไฟฟ้าเสียเวลาอย่างมาก และที่สำคัญกว่านั้นคือ การสูญเสียความพร้อมของหัวรถจักร โดยเน้นถึงความจำเป็นในการต่อเนื่อง ซึ่งสามารถทำได้โดยความเรียบง่ายและความใส่ใจในทุกรายละเอียดในสถาปัตยกรรม
ปัญหาเฉพาะที่เกิดขึ้นกับเครื่องยนต์ดีเซล และสมรรถนะของแรงฉุดดีเซลขึ้นอยู่กับวิธีแก้ปัญหาที่น่าพอใจ เท่าที่เกี่ยวข้องกับความสนใจในการออกแบบ สามารถเข้าถึงได้ในลักษณะเดียวกับอุปกรณ์ไฟฟ้า แต่เป็นที่ชัดเจนว่าปัญหาทางกลและความร้อนที่จะแก้ไขได้แม่นยำยิ่งขึ้น และผลกระทบของความล้มเหลวอาจเป็นหายนะได้ นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีระดับความแม่นยำมากกว่าในกรณีของรถจักรไอน้ำ อีกครั้ง เว้นเสียแต่ว่ามีหัวรถจักรอย่างน้อยแปดถึงสิบตัวที่เกี่ยวข้อง ช่างประกอบเต็มเวลาก็ไม่ถือว่าสมควร
สิ่งนี้ชี้ให้เห็นอีกครั้งถึงความจำเป็นในการออกแบบที่มั่นคงและเรียบง่าย เครื่องยนต์ดีเซลสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ต่อไปนี้เพื่อพิจารณาสิ่งที่เกี่ยวข้อง:
(ก) พื้นผิวที่รับน้ำหนักมากจะเลื่อนด้วยความเร็วสูง – แบริ่ง ลูกสูบ แหวน ฯลฯ
(b) วาล์วและเกียร์ทำงานของวาล์ว
(ค) ขั้นตอนในการปกครอง
(ง) ปั๊มและหัวฉีดสำหรับฉีด
อัตราการสึกหรอมาตรฐานและการสึกหรอที่อนุญาต ได้รับการระบุด้วยสามรายการแรก ดังนั้น โดยทั่วไป รายการเหล่านี้สามารถลืมได้อย่างน้อยสามหรือสี่ปี
ตลับลูกปืนซึ่งแสดงอาการไม่สบายโดยโลหะสีขาว จะถูกลบออก แม้ว่าจะไม่จำเป็นก็ตาม ในช่วงสี่ปีที่ผ่านมาได้มีการเปลี่ยนตลับลูกปืนหลักและปลายใหญ่เพียงสามอันและตลับลูกปืนปลายใหญ่เก้าอันเท่านั้น โดยมีตู้รถไฟเปิดดำเนินการโดยเฉลี่ยประมาณ 40 ตู้ ไม่มีสิ่งเหล่านี้อยู่ในสถานะอันตราย แต่ถูกระบุในระหว่างการตรวจสอบเป็นระยะ
สลักเกลียวปลายใหญ่และการจัดตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยงเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดในการดูจากมุมมองของการหลีกเลี่ยงปัญหาร้ายแรง ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการสูญเสียหรือการสึกหรอที่ไม่เหมาะสมของตลับลูกปืนหลัก โบลต์ปลายขนาดใหญ่ถูกดึงขึ้นไปที่ส่วนต่อขยายของ 0-009 และผ่านการทดสอบหลังจากใช้งานไปหนึ่งเดือนจนถึงมิตินี้ ไมโครมิเตอร์นาฬิการะหว่างรางควบคุมทิศทางของเพลาข้อเหวี่ยงเมื่อเพลาข้อเหวี่ยงถูกกดลงบนส่วนล่างของตลับลูกปืนหลักด้วยแม่แรงพิเศษ
ไม่ว่าระยะทาง ชั่วโมงการทำงาน รอบเครื่องยนต์ หรือเชื้อเพลิงที่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับรอบการบำรุงรักษาเป็นจุดที่น่าสนใจ สังเกตได้ว่าระยะทางจะสะดวกที่สุดเมื่อหัวรถจักรทำงานในการแบ่งแยกที่เหมือนกัน
โครงสร้างพื้นฐานของหัวรถจักรดีเซลในอินเดีย
แผนผังของโรงเก็บของถูกกำหนดให้เป็นแผนสำหรับการจัดการที่เหมาะสมที่สุดเพื่อรวมสิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหมด รวมถึงท่าบำรุงรักษา ประเภทของอุปกรณ์ ความจุในการจัดเก็บ อุปกรณ์การจัดการวัสดุ และบริการสนับสนุนอื่น ๆ ทั้งหมด ในเวลาเดียวกันกับที่มีการวางแผนโครงสร้างที่ยอมรับได้มากที่สุด
เป้าหมายของ Shed Layout คือ:
ก) ปรับปรุงการไหลของ loco และวัสดุผ่านเพิง
b) ส่งเสริมขั้นตอนการซ่อมแซม
c) ลดต้นทุนการจัดการวัสดุ
ง) การใช้บุคลากรอย่างมีประสิทธิภาพ
จ) อุปกรณ์และห้อง
f) ใช้พื้นที่กะทัดรัดอย่างมีประสิทธิภาพ
g) ความเก่งกาจของกระบวนการปฏิบัติงานและการเตรียมการ
h) ให้พนักงานมีความสะดวก
i) ความปลอดภัยและความสะดวกสบาย
j) ลดเวลาโดยรวมสำหรับกำหนดการ loco และ
k) รักษาโครงสร้างองค์กร ฯลฯ
ขนาดและที่ตั้งของโรงซ่อมบำรุงหัวรถจักร
ปัจจัยสำคัญที่กำหนดตำแหน่งและขนาดของโรงซ่อมบำรุงคือสภาพการทำงานที่แพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องจัดให้มีเพิงในจุดที่สอดคล้องกับลานการจราจรกว้าง เนื่องจากความเก่งกาจในการให้บริการจากโลคอสดีเซล ถ้าโรงเก็บของอยู่ใกล้กับการสอบรถไฟหรือขั้นตอนการเปลี่ยนลูกเรือก็เพียงพอแล้ว
ขณะเลือกสถานที่โรงเก็บ ควรพิจารณาให้ดีเพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคตที่เป็นไปได้ เช่น โหมดการฉุดลาก การเปลี่ยนจากดีเซลเป็นระบบส่งกำลัง หากมีการเปลี่ยนแปลงการฉุดลากเกิดขึ้น ควรประเมินลักษณะของการลากทั้งแบบเก่าและใหม่ทั้งหมดในลักษณะรวม ทั้งในแง่ของตำแหน่งและขนาดของโรงจอดรถ
จากมุมมองทางเทคโนโลยี ขนาดของโรงซ่อมบำรุงจะเหมาะสมที่สุดเมื่อประสิทธิภาพการบำรุงรักษาเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่ามีข้อกำหนดสำหรับการมุ่งเน้นเฉพาะบุคคลนี้ นอกจากนี้ ในระหว่างกำหนดการบำรุงรักษาเล็กน้อย ประวัติทั้งหมดและ loco ควรสามารถเข้าถึงได้ง่ายในเพิงกลับบ้าน เพื่อให้ locos ที่ต้องการการดูแลเพิ่มเติมสามารถเลือกพยาบาลได้
ควรจัดเตรียมสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการสื่อสารที่ดีสำหรับการบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพให้กับโรงซ่อมบำรุง ในกรณีฉุกเฉิน การเชื่อมต่อการสื่อสารที่แน่นแฟ้นกับศูนย์อุตสาหกรรมหลัก ๆ จะช่วยประสานงานด้านวัสดุและส่วนประกอบในเวลาอันสั้น จากมุมมองการบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพ ตารางการซ่อมแซม M2 (60 วัน) ขึ้นไปทั้งหมดจะดำเนินการในเพิงบ้านอย่างสม่ำเสมอ
การตรวจสอบพิเศษของชิ้นส่วนหัวรถจักรเค้น
ความล้มเหลวของบางส่วนของเครื่องยนต์ดีเซลอาจมีผลกระทบร้ายแรง แม้ว่าความเป็นไปได้จะห่างไกลมาก แต่ก็ควรตรวจสอบบางส่วนเมื่อตู้รถไฟแล่นผ่านร้านค้า ตัวอย่างเช่น เพลาข้อเหวี่ยง ก้านสูบ สลักเกลียวปลายใหญ่ ก้านวาล์ว และสปริงวาล์ว อยู่ภายใต้การตรวจจับรอยแตกด้วยแม่เหล็ก
ในการตรวจสอบตัวอย่าง สลักเกลียวปลายใหญ่ 6 อันแสดงให้เห็นรอยแตกตามยาวซึ่งไม่ร้ายแรงและอาจเกิดขึ้นได้เมื่อครั้งใหม่ พบก้านวาล์วหนึ่งอันที่มีรอยแตกตามขวางใกล้ศีรษะ การตรวจสอบดังกล่าวมีความสำคัญมากกว่ากับเครื่องยนต์ในยูนิตหลัก ซึ่งชิ้นส่วนต่างๆ มีแนวโน้มที่จะได้รับความเครียดมากกว่า และเป็นระยะเวลานานกว่าเครื่องยนต์แบบแยกส่วน
รถจักรดีเซลความจุเชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงเป็นองค์ประกอบสำคัญของการใช้จ่ายในการดำเนินงานของหัวรถจักร ดังนั้นประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการลดต้นทุนการดำเนินงาน เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียอันเนื่องมาจากการรั่วไหลและการเติมน้ำมันในถังมากเกินไป จะต้องพิจารณาอย่างเหมาะสมในการจัดการน้ำมันเชื้อเพลิง นอกจากนี้ ยังมีแผนป้องกันการเข้าใจผิดที่เหมาะสมสำหรับการรับและการออกบัญชีเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในการตัดสินใจด้านการจัดการต่างๆ เกี่ยวกับบันทึก
สำหรับหัวรถจักรดีเซล อุปกรณ์ฉีดเชื้อเพลิงได้รับการออกแบบให้มีพิกัดความเผื่อแบบละเอียด ปัญหาในเครื่องยนต์ดีเซลอาจเกิดจากการปนเปื้อนในน้ำมันเชื้อเพลิง แม้ว่าบริษัทน้ำมันจะต้องส่งมอบน้ำมันเชื้อเพลิงที่สะอาดในเชิงพาณิชย์ตามความจำเป็น พนักงานของ loco เป็นหน้าที่ที่จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำ สิ่งสกปรก กรวด ดิน ฯลฯ ไม่มีการปนเปื้อนใด ๆ ในระหว่างการจัดการ
คุณลักษณะที่เกี่ยวข้องของเครื่องยนต์หัวรถจักรทั้งสองมีอธิบายไว้ด้านล่าง เครื่องยนต์ทั้งสองทำงานด้วยน้ำมันดีเซลและติดตั้ง 16 สูบในกลุ่ม 45o V เครื่องยนต์สร้างแผ่นเหล็กแผ่นหนึ่งขึ้นและแผ่นซับสูบเปียกเข้าไปในบล็อกกระบอกสูบ การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบโดยตรงและมีปั๊มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงหนึ่งปั๊มต่อสูบ โดยพื้นฐานแล้วจะมีระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไก แต่มีการฉีดเชื้อเพลิงแบบรวมยูนิตในเครื่องยนต์ EMD ซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบเทอร์โบมีอินเตอร์คูลเลอร์ที่ให้อากาศระหว่าง 1.5 ถึง 2.2 บาร์
ไลเนอร์กระบอกสูบเปียกและมีตลับลูกปืนไนไตรด์ในเพลาข้อเหวี่ยงโลหะผสมหล่อ เพลาลูกเบี้ยวมีชิ้นส่วนที่เปลี่ยนได้โดยมีกลีบดอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า และหากหยุดทำงานเป็นเวลา 48 ชั่วโมงขึ้นไป เครื่องยนต์จะต้องทำการหล่อลื่นล่วงหน้า
ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ดีเซล-ไฟฟ้า ได้แก่
- เครื่องยนต์ดีเซล
- ถังน้ำมัน
- มอเตอร์ฉุด
- กระแสสลับหลักและกระแสสลับเสริม
- เทอร์โบชาร์จเจอร์
- กระปุกเกียร์
- เครื่องอัดอากาศ
- หม้อน้ำ
- โครงรถบรรทุก
- วงจรเรียงกระแส/อินเวอร์เตอร์
- ล้อ
| ลักษณะเฉพาะ | ALCO | จีเอ็ม (EMD) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| แบบอย่าง | 251 B, C | จีที 710 | ALCO – เทคโนโลยี 4 จังหวะ GT 710 – เทคโนโลยี 2 จังหวะ |
| หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง | แยกปั๊มเชื้อเพลิงและหัวฉีด | ปั๊มรวมและ หัวฉีด (หน่วยฉีด) | ท่อแรงดันสูงเชื่อมต่อ ปั๊มไปที่หัวฉีดจะถูกตัดออก ดังนั้นความล้มเหลวของสายจะลดลง |
| ความจุกระบอกสูบ | 668 ลูกบาศก์นิ้ว | 710 ลูกบาศก์นิ้ว | ซีซีที่สูงขึ้นนำไปสู่พลังที่สูงขึ้น รุ่นต่อสูบ |
| เบื่อและโรคหลอดเลือดสมอง | เบื่อ 9”, จังหวะ 10.5” | - | - |
| อัตราการบีบอัด (CR) | 12:1, 12.5:1 | 16:1 | CR ที่สูงขึ้นนำไปสู่ความร้อนที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพ |
| เบรคหมายถึงแรงดันที่มีประสิทธิภาพ | 13-18 บาร์ต่อเนื่องและ 4-20 บาร์สแตนด์บาย | - | - |
| ซูเปอร์ชาร์จเจอร์เทอร์โบ | ขับเคลื่อนด้วยท่อไอเสียล้วนๆ | เริ่มแรก กลไกขับเคลื่อนจากเครื่องยนต์ , ต่อมาขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิ 538oC | ใน locos EMD เราไม่พบควันดำในระหว่างการหมุนครั้งแรกเนื่องจากอากาศส่วนเกินคือ จ่ายโดยเทอร์โบเพื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่สมบูรณ์ |
| ซับสูบ | ไลเนอร์ชุบโครเมียมแบบเปิด | - | ซับเกรนแบบเปิดช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีน้ำมันเพียงพอ ความหนาของฟิล์มทำให้อัตราการสึกหรอต่ำและการสิ้นเปลืองน้ำมันหล่อลื่นต่ำ |
| หัวกระบอกสูบ | ปลอกเหล็ก | - | การหล่อที่แข็งแกร่งขึ้นทำให้ความผิดเพี้ยนจากความร้อนและการโก่งตัวทางกลเหลือน้อยที่สุด |
| เครื่องยนต์ | 4 จังหวะ | 2 จังหวะ | 4 จังหวะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่ดีกว่า เมื่อเทียบกับ 2 จังหวะ เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะหมุนและสตาร์ทได้ง่ายขึ้น |
| ลูกสูบ | ซูเปอร์โบว์ล | - | การเผาไหม้ดีขึ้น ประหยัดน้ำมันมากขึ้น |
| วาล์ว | 2 วาล์วสำหรับทางเข้าและ 2 สำหรับไอเสีย | พอร์ตทางเข้าและไอเสีย 4 วาล์ว | มี 2 วาล์วสำหรับไอดีและ 2 วาล์วสำหรับไอเสียใน ALCO ใน EMD locos 2 วาล์วมีไว้สำหรับไอเสียเพียงอย่างเดียว |
| การทำงานของวาล์ว | ก้านกด | เพลาลูกเบี้ยวเหนือศีรษะ (OHC) | OHC กำจัดก้านกระทุ้งที่ยาว ดังนั้นเสียง แรงเสียดทาน และความล้มเหลวจากก้านกระทุ้งจึงลดลง |
| ลักษณะเฉพาะ | ALCO | จีเอ็ม (EMD) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| การสตาร์ทเครื่องยนต์ | แบตเตอรี่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสริม | มอเตอร์ DC 2 ตัวพร้อมตัวขับโค้งงอซึ่งหมุนเฟืองวงแหวนบนมู่เล่ | สตาร์ทง่ายเนื่องจากมอเตอร์สตาร์ทสองตัวให้แรงบิดเพียงพอที่จะหมุนเครื่องยนต์ |
| หม้อน้ำ | ตั้งพื้น | แบบลาดเอียงและติดหลังคา | บำรุงรักษาง่าย ไม่มีน้ำหล่อเย็นเก็บไว้ในท่อหม้อน้ำเมื่ออยู่นิ่ง |
| พันธะหม้อน้ำ | บัดกรี | พันธะทางกล - แข็งแกร่งขึ้น | หม้อน้ำแบบเชื่อมประสานทางกลไกนั้นแข็งแกร่งกว่าแบบบัดกรีและยังให้ความน่าเชื่อถือในการให้บริการที่ดีกว่า |
| ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะ | 160 gm/kWh | 156 gm/kWh | SFC มีความใกล้ชิดและสอดคล้องกับเทคโนโลยีในสมัยนิยม |
| รอบเครื่องยนต์สูงสุด | 1000 | 904 | รอบต่อนาทีที่สูงขึ้นส่งผลให้มีกำลังขับสูงขึ้นโดยที่พารามิเตอร์อื่นๆ เหมือนกัน |
| รอบเดินเบา | 400 | 250 | รอบต่ำส่งผลให้เสียงต่ำ, ลดการใช้เชื้อเพลิง. |
| คุณสมบัติรอบเดินเบาต่ำ | ไม่ว่าง | 205 รอบต่อนาทีเมื่อรอยบากอยู่ที่ศูนย์ | คุณลักษณะรอบเดินเบาต่ำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงขณะเดินเบา |
| พัดลมหม้อน้ำ | Eddy Current คลัตช์ 86 แรงม้า | มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ | ใช้พลังงานน้อยลงโดยอุปกรณ์เสริม |
| การซ่อมบำรุง | ทุกสัปดาห์ | ทุกสามเดือน | ระยะเวลาในการบำรุงรักษาที่สูงขึ้นทำให้มั่นใจได้ว่ามี loco สำหรับการใช้งานการจราจรมากขึ้น |
| ความจุกระบอกสูบ | - | 710 ลูกบาศก์นิ้ว | - |
| การกวาดล้าง | NA | Uniflow scavenging | Uniflow scavenging ส่งผลให้การขับดีขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ 2 จังหวะทั่วไป |
| พาวเวอร์พัลส์ | ทุกๆ 45 ° | ทุกๆ 22.5 ° | เครื่องยนต์ EMD พัฒนากำลัง แรงบิด และทำให้มีการสั่นสะเทือนน้อยลง |
| ลักษณะเฉพาะ | ALCO | จีเอ็ม (EMD) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| การออกแบบเครื่องยนต์ | - | ตัว V แคบ | - |
| การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยง | ดีซีมอเตอร์โบลเวอร์ | ระบบ Eductor, เครื่องกล Venturi | ระบบ Eductor ใช้ระบบ Venturi ดังนั้นจึงไม่มีการใช้พลังงาน |
| กล่องแอร์ | - | ใช้ได้กับแรงดันบวก | ความกดอากาศในกล่องอากาศเป็นบวก และเหนือความกดอากาศ |
| เพลาข้อเหวี่ยง | หลอมชิ้นเดียว | ดรอปฟอร์จ 2 ชิ้นต่อด้วยหน้าแปลนตรงกลาง (ลูกปืนหลัก 5 และ 6) | ต้นทุนการผลิตและความซับซ้อนของเพลาข้อเหวี่ยงลดลงโดยมีเพลาข้อเหวี่ยง 2 ชิ้น |
| พาวเวอร์แพ็ค | - | ประกอบด้วย กระบอกสูบ, ฝาสูบ, ลูกสูบ, ผู้ให้บริการและCR | อนุญาตให้ลงจากหลังม้าและเปลี่ยนชุดไฟทั้งหมด |
| ลูกสูบ | เม็ดมะยมลูกสูบทำด้วยเหล็กหลอมเป็นเกลียว | เคลือบฟอสเฟตโลหะผสมเหล็กหล่อ | - |
ที่มา: มาเน่, ซูเรซ. (2016). เทคโนโลยีที่นำมาใช้ในเครื่องยนต์หัวรถจักรดีเซลบนรถไฟอินเดีย
GE ระเนระนาด
ในขณะที่ตู้รถไฟดีเซลมาถึงครั้งแรกในปี ค.ศ. 1920 โดยทางรถไฟของอเมริกา จุดประสงค์จำกัดอยู่ที่สวิตช์เครื่องยนต์ และต่อด้วยตู้ระเนระนาดสำหรับรถไฟโดยสาร จนกระทั่งปี 1940 แผนก Electro-Motive Division ของ General Motors (EMD) ได้พิสูจน์แล้วว่าดีเซลสามารถแทนที่หัวรถจักรไอน้ำสำหรับงานหนักได้อย่างแท้จริง ผู้บุกเบิกการขนส่งสินค้าดีเซลรุ่น “FT” ได้ออกสำรวจทางรถไฟของประเทศและเปลี่ยนประวัติศาสตร์ มันถูกจัดแต่งด้วยจมูกและกระจกหน้ารถ เหมือนกับรถยนต์ที่เหมือนกับตู้รถไฟของน้องสาวในสมัยนั้น การออกแบบที่คงอยู่จนถึงช่วงปลายทศวรรษ 1950
ตู้รถไฟขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า แม้ว่าโดยทั่วไปจะเรียกว่า ‘ดีเซล’ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับให้กำลังแก่เครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งอยู่บนเพลาของหัวรถจักร ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของรถจักรไอน้ำคือเครื่องยนต์สันดาปภายใน ช่วยให้ประหยัดค่าบำรุงรักษาและถอดการติดตั้งได้มาก
หัวรถจักรที่เร็วที่สุดในอินเดีย
การรถไฟอินเดียได้รับเครื่องยนต์ที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยมีมาโดย Chittaranjan Locomotive Works (CLW) ซึ่งเป็นของรัฐ คาดว่า WAP 5 ที่อัปเดตซึ่งยังไม่มีแท็กจะเดินทาง 200 กม./ชม. นอกจากนี้ยังมาพร้อมกับแอโรไดนามิกที่ได้รับการปรับปรุงและมีการออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์ที่ดูแลความสะดวกสบายและการปกป้องผู้ขับขี่
เครื่องยนต์แรกของซีรีส์ถูกส่งไปยัง Ghaziabad ซึ่งน่าจะเป็นฐานในอนาคต รถไฟเช่น Rajdhani Express, Gatimaan Express และ Shatabdi Express มีแนวโน้มที่จะใช้สำหรับการขนส่ง สำหรับรถไฟเหล่านี้ จะเป็นการย่นระยะเวลาการเดินทางและการตอบสนอง
รถไฟพยายามปรับปรุงความเร็วเฉลี่ยของรถไฟ นอกจากโครงการรถไฟหัวกระสุนที่วางแผนไว้และรถไฟ T-18 ล่าสุดแล้ว เครื่องยนต์ใหม่ที่สร้างโดย CLW ยังเป็นอีกก้าวหนึ่งในทิศทางนั้น เวอร์ชัน WAP 5 ให้กำลัง 5400 HP และมีอัตราทดเกียร์ที่จัดเรียงใหม่
เครื่องยนต์มีกล้องวงจรปิดและเครื่องบันทึกเสียงในห้องนักบินซึ่งจะบันทึกการติดต่อระหว่างสมาชิกในทีมขับรถ บันทึกจะถูกบันทึกไว้เป็นเวลา 90 วันและสามารถวิเคราะห์ได้ในกรณีที่เกิดเหตุและเหตุฉุกเฉินช่วยให้เห็นภาพที่ชัดเจนของสิ่งที่เกิดขึ้น ด้วยระบบเบรกแบบสร้างใหม่แห่งอนาคต เครื่องยนต์นี้สามารถใช้พลังงานน้อยกว่ารุ่นก่อน
เครื่องยนต์ใหม่ได้รับการออกแบบโดยมีราคาประมาณ 13 สิบล้านรูปี การออกแบบใหม่นี้จะช่วยให้รถไฟมีความเร็วที่สูงขึ้น นอกจากการลดค่านำเข้าเชื้อเพลิงมหาศาลแล้ว การเน้นที่มอเตอร์ไฟฟ้าจะช่วยลดการใช้น้ำมันดีเซลและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้
รถจักรดีเซลคันแรกในอินเดีย
เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2468 รถไฟฟ้าขบวนแรกเริ่มใช้ระบบ 1500 โวลต์ดีซีจากมุมไบ วิกตอเรีย เทอร์มินัสไปยังท่าเรือคูร์ลา มันเป็นช่วงเวลาสำคัญสำหรับเมืองมุมไบ เช่นเดียวกับเมืองใหญ่อื่นๆ ในการก่อสร้างทางรถไฟและการเติบโตของระบบขนส่งในเขตชานเมือง ในการรถไฟสายใต้เมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม พ.ศ. 2474 ฝ้ายเป็นเมืองรถไฟใต้ดินแห่งที่สองที่ได้รับแรงฉุดไฟฟ้า อินเดียมีรางไฟฟ้าเพียง 388 rkm จนถึง Independence
ส่วน Howrah Burdwan ได้รับกระแสไฟฟ้าหลังจากเป็นอิสระที่ 3000 V DC เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม 2500 Pandit Jawahar Lal Nehru ได้เริ่มให้บริการ EMU ในส่วน Howrah-Sheoraphuli
ที่โรงงานจิตตะรันจันโลโคโมทีฟ (CLW) ในปี 2503 การก่อสร้างหัวรถจักรไฟฟ้าได้ถูกนำมาใช้พร้อมกันโดยชนพื้นเมือง และหัวรถจักรไฟฟ้ากระแสตรง 1500 โวลต์แรกสำหรับเขตบอมเบย์โลกมันยาถูกปิดธงเมื่อวันที่ 14 ต.ค. 2504 โดยพี. ชวาฮาร์ ลัล เนห์รู นายกรัฐมนตรีคนแรกของอินเดีย
F7 หัวรถจักรสำหรับขาย
EMD F7 เป็นหัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้าที่มีกำลัง 1,500 แรงม้า (1,100 กิโลวัตต์) สร้างขึ้นโดยแผนก Electro-Motive Division of General Motors (EMD) และ General Motors Diesel ระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2492 ถึงธันวาคม พ.ศ. 2496 (จีเอ็มดี).
F7 มักถูกใช้เป็นรถไฟบรรทุกผู้โดยสารในโมเดลต่างๆ เช่น Super Chief และ El Capitan ของ Santa Fe Railway แม้ว่า EMD จะวางตลาดเป็นหน่วยขนส่งสินค้าในขั้นต้นก็ตาม
โมเดลเปิดตัวทันทีหลังจาก F3 ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 และทางรถไฟได้สั่งซื้อ F7 อย่างรวดเร็วด้วยความนิยมของ EMD ในตลาดจนถึงจุดนั้น โมเดล F ใหม่ได้รับการพิสูจน์อีกครั้งว่ามีประสิทธิภาพ แข็งแกร่ง และบำรุงรักษาง่าย
เกือบ 4,000 คันถูกผลิตขึ้นบน F7 ก่อนการผลิตจะสิ้นสุดลง โดยมียอดขายเหนือกว่าต้นแบบทั้งหมดของผู้ผลิตรายอื่นรวมกัน สำหรับรถไฟหลายสาย F7 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้และมีประโยชน์ โดยตลอดช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 ยังคงมีการขนส่งสินค้าหลายร้อยแห่งในแต่ละวัน
ทุกวันนี้ F7 จำนวนมากยังคงได้รับการอนุรักษ์ (ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเป็นรุ่นใหญ่รุ่นสุดท้ายในประเภทนี้) และบางรุ่นยังคงขนส่งสินค้าต่อไป ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันถึงธรรมชาติของ F7 อย่างแท้จริง กองเรือที่ดำเนินการโดย Class I Norfolk Southern เป็นชุดที่โดดเด่นที่สุด (คู่หน่วย B) ซึ่งใช้เป็นส่วนหนึ่งของขบวนรถไฟธุรกิจอย่างเป็นทางการ
ปัจจัยความน่าเชื่อถือสูงและรูปแบบการบำรุงรักษาง่าย ชุดของ F7 ควบคู่ไปกับหน่วย B 1,500 แรงม้าที่เข้าชุดกันสามารถเพิ่มกำลังของรถไฟเป็นสองเท่าเป็น 3,000 แรงม้า โดยหลักการแล้ว ไม่ว่าที่ส่วนหัวหรือส่วนตัดเข้าตลอดแนว คุณอาจติดตั้ง Fs ให้กับรถไฟขบวนเดียวได้มากเท่าที่คุณต้องการ
รถจักรดีเซล “ทั่วไป” ตัวแรกในยุคนั้น คือ SD40-2 คือ EMD F7; สามารถผลิตได้หลายพันคันและสามารถจ่ายไฟให้กับรถไฟเกือบทุกขบวน เมื่อการผลิตสิ้นสุดลง มีการผลิตเอฟ7เอจำนวน 2,366 คัน และเอฟ7บีจำนวน 1,483 คันถูกผลิตขึ้นเพียงสี่ปีหลังจากที่หัวรถจักรได้รับการขึ้นทะเบียนครั้งแรกในปี พ.ศ. 2496
สำหรับแผนก Electro-Motive ใหม่ นี่เป็นตัวอย่างแรกของบริษัทในเครือของ General Motors Diesel (GMD) ใหม่ในการกรอกคำสั่งซื้อ โรงงานแห่งใหม่ซึ่งตั้งอยู่ในลอนดอน รัฐออนแทรีโอ ช่วยให้สายรถไฟของแคนาดาขายตู้รถไฟได้ง่ายขึ้นมาก
โดยรวมแล้ว สำหรับแนวเส้นทางในออนแทรีโอตอนใต้ระหว่างดีทรอยต์และน้ำตกไนแองการ่า/บัฟฟาโล นิวยอร์ก GMD ขายตัวอย่าง 127 ตัวอย่างให้กับแคนาดาเนชันแนล แคนาเดียนแปซิฟิก และวอแบช
ในซีรีส์ F โมเดลนี้ประสบความสำเร็จมากที่สุดของ EMD เนื่องจากไม่มีการออกแบบในอนาคตที่ใกล้เคียงกับตัวเลขยอดขายของ F7
ความทนทานและความน่าเชื่อถือของ EMD F7 นั้นสามารถเห็นได้ในปัจจุบันโดยยังคงมีอยู่หลายขบวนและยังคงดำเนินการกับชุดย่อยของรถไฟบรรทุกสินค้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายสั้น Grafton & Upton (ปัจจุบันมีอยู่แล้ว) และรถไฟชุมทาง Keokuk (FP9A สองเครื่องและ F9B หนึ่งเครื่อง)
ยังมีสถานที่ที่สามารถหา f7s ได้ พวกเขาคือ:
- รถไฟชมวิวคอนเวย์
- Reading Company Technical & Historical Society
- ทางรถไฟชมวิว Adirondack
- ทางรถไฟ Royal Gorge
- พิพิธภัณฑ์รถไฟอิลลินอยส์
- ทางรถไฟชมวิวโพโตแมคอีเกิล
- Fillmore & Western
หลักการทำงานและการทำงานของหัวรถจักร
รถจักรดีเซล
อะไหล่
- เครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องยนต์ดีเซลเป็นแหล่งพลังหลักของหัวรถจักร ประกอบด้วยบล็อกกระบอกสูบกว้าง โดยกระบอกสูบจัดเรียงเป็นเส้นตรงหรือเป็นรูปตัว V เครื่องยนต์จะหมุนเพลาขับที่ความเร็วสูงสุด 1,000 รอบต่อนาที ซึ่งขับเคลื่อนส่วนประกอบต่างๆ ที่ใช้ในการขับเคลื่อนหัวรถจักร เนื่องจากการส่งมักจะใช้ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ให้พลังงานไฟฟ้า
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหลัก
เครื่องยนต์ให้กำลังกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหลักที่ให้กำลังในการขับเคลื่อนรถไฟ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับผลิตไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้เพื่อให้พลังงานแก่มอเตอร์ฉุดลากบนรถบรรทุก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในระเนระนาดก่อนหน้านี้เป็นหน่วย DC ที่เรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มันสร้างกระแสตรงที่ใช้ในการจ่ายพลังงานให้กับเครื่องยนต์ DC traction
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเสริม
หัวรถจักรที่ใช้กับรถไฟโดยสารต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเสริม ประกอบด้วยไฟ AC สำหรับแสงสว่าง การระบายอากาศ เครื่องปรับอากาศ ที่นั่ง ฯลฯ บนรถไฟ เอาต์พุตถูกลำเลียงผ่านสายไฟเสริมตามแนวรถไฟ
- ช่องระบายอากาศ
อากาศเพื่อทำให้เครื่องยนต์ของหัวรถจักรเย็นลงจะดึงออกมาจากด้านนอกของหัวรถจักร ต้องทำให้บริสุทธิ์เพื่อขจัดฝุ่นและสิ่งเจือปนอื่น ๆ และการไหลของมันถูกควบคุมโดยอุณหภูมิทั้งภายในและภายนอกหัวรถจักร ระบบควบคุมอากาศต้องคำนึงถึงช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ +40°C ที่เป็นไปได้ในฤดูร้อนไปจนถึง -40 °C ที่เป็นไปได้ของฤดูหนาว
หัวรถจักรไฟฟ้า
อะไหล่
- อินเวอร์เตอร์
เอาต์พุตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหลักคือไฟฟ้ากระแสสลับ แม้ว่าจะใช้กับตู้รถไฟที่มีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับก็ได้ เครื่องยนต์ DC เป็นเครื่องยนต์แบบธรรมดาที่ใช้มาหลายปีแล้ว แต่เครื่องยนต์ AC เป็นมาตรฐานสำหรับหัวรถจักรสมัยใหม่ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ติดตั้งง่ายและเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่า และสามารถจัดการได้อย่างแม่นยำโดยผู้จัดการอิเล็กทรอนิกส์
Correctors จำเป็นต้องแปลงเอาต์พุต AC จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหลักเป็น DC หากเครื่องยนต์เป็น DC เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจะถูกใช้โดยตรง หากเครื่องยนต์เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เอาต์พุต DC ของวงจรเรียงกระแสจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสสำหรับมอเตอร์ฉุด
หากอินเวอร์เตอร์ตัวใดตัวหนึ่งตาย เครื่องจักรจะสร้างแรงฉุดลากได้เพียง 50% เท่านั้น
- ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
เกือบทุกส่วนของเครื่องจักรสำหรับรถจักรในปัจจุบันมีระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์บางประเภท โดยปกติจะถูกรวบรวมไว้ในห้องควบคุมใกล้กับห้องโดยสารเพื่อให้เข้าถึงได้ง่ายขึ้น การควบคุมมักจะจัดให้มีระบบการจัดการการบำรุงรักษาบางชนิดที่สามารถใช้เพื่อดาวน์โหลดข้อมูลไปยังอุปกรณ์พกพาหรืออุปกรณ์พกพา
- มอเตอร์ฉุด
เนื่องจากหัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้าใช้ระบบเกียร์ไฟฟ้า มอเตอร์ฉุดลากอยู่บนเพลาเพื่อขับเคลื่อนสุดท้าย เครื่องยนต์เหล่านี้เคยเป็น DC แต่ความก้าวหน้าของระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังและการควบคุมที่ทันสมัยได้นำไปสู่การถือกำเนิดของมอเตอร์ AC 3 เฟส หัวรถจักรดีเซลไฟฟ้าส่วนใหญ่มีระหว่างสี่ถึงหกกระบอกสูบ เครื่องยนต์ AC หมุนเวียนอากาศใหม่ให้กำลังสูงสุด 1,000 แรงม้า
มันเกือบจะเป็นแนวตรงเพราะปกติแล้วคัปปลิ้งจะเป็นคัปปลิ้งของไหลเพื่อให้เกิดการลื่นไถล หัวรถจักรความเร็วสูงใช้ตัวแปลงแรงบิดสองถึงสามตัวในซีรีส์ที่คล้ายกับการเปลี่ยนเกียร์ในระบบเกียร์แบบกลไก และรุ่นอื่นๆ ใช้ตัวแปลงแรงบิดและเกียร์ผสมกัน หัวรถจักรดีเซล-ไฮดรอลิกทุกรุ่นมีเครื่องยนต์ดีเซลสองเครื่องและระบบส่งกำลังสองระบบสำหรับแต่ละถัง
- ข้อต่อของไหล
ในระบบเกียร์ดีเซล-เครื่องกล เพลาขับหลักเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์โดยใช้ข้อต่อของเหลว นี่คือคลัตช์ไฮดรอลิกที่ประกอบด้วยกล่องบรรจุน้ำมัน จานหมุนพร้อมใบมีดโค้งที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ และอีกอันติดอยู่กับล้อถนน
เมื่อมอเตอร์หมุนพัดลม ดิสก์ตัวหนึ่งจะดันน้ำมันเข้าไปอีกอัน ในกรณีของเกียร์แบบดีเซล-เครื่องกล เพลาขับหลักจะติดกับเครื่องยนต์โดยใช้ข้อต่อของไหล นี่คือคลัตช์ไฮดรอลิกที่ประกอบด้วยกล่องบรรจุน้ำมัน จานหมุนพร้อมใบมีดโค้งที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ และอีกอันเชื่อมต่อกับล้อถนน ขณะที่เครื่องยนต์หมุนพัดลม ดิสก์หนึ่งจะย้ายน้ำมันไปยังอีกดิสก์หนึ่ง
ชิ้นส่วนเครื่องยนต์หัวรถจักรทั่วไปบางส่วน
- แบตเตอรี่
เครื่องยนต์ดีเซล loco ใช้แบตเตอรี่ loco เพื่อสตาร์ทและเปิดไฟและระบบควบคุมในขณะที่ดับเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับไม่ทำงาน
- อ่างเก็บน้ำอากาศ
แหล่งกักเก็บอากาศที่มีอากาศอัดที่แรงดันสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเบรกรถไฟและระบบหัวรถจักรอื่นๆ บางประเภท ติดตั้งติดกับถังน้ำมันใต้พื้นรถจักร
- เกียร์
เกียร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 3 ถึง 1 ในกรณีของเครื่องยนต์ขนส่งสินค้า และ 4 ถึง 1 สำหรับหัวรถจักรแบบผสม
- เครื่องอัดอากาศ
จำเป็นต้องใช้เครื่องอัดอากาศเพื่อให้หัวรถจักรและเบรกรถไฟมีการจ่ายอากาศอัดอย่างต่อเนื่อง
- เพลาขับ
เอาต์พุตหลักของเครื่องยนต์ดีเซลจะถูกถ่ายโอนโดยเพลาขับไปยังกังหันที่ปลายด้านหนึ่งและพัดลมหม้อน้ำและคอมเพรสเซอร์ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง
- แซนด์บ็อกซ์
ระเนระนาดมักจะนำทรายมาช่วยในการยึดเกาะของสภาพอากาศรางที่ไม่ดี
ประเภทเครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องยนต์ดีเซลมีสองประเภทตามจำนวนการเคลื่อนที่ของลูกสูบที่จำเป็นต่อการทำงานแต่ละรอบให้เสร็จสิ้น
- เครื่องยนต์สองจังหวะ
ที่ง่ายที่สุดคือเครื่องยนต์สองจังหวะ มันไม่มีวาล์ว
ไอเสียจากการเผาไหม้และจังหวะการประหยัดเชื้อเพลิงจะถูกดูดเข้าไปในรูของผนังกระบอกสูบเมื่อลูกสูบกระทบกับส่วนล่างของจังหวะดาวน์ การอัดและการเผาไหม้เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่
- เครื่องยนต์สี่จังหวะ
เครื่องยนต์สี่จังหวะทำงานดังนี้: ดาวน์สโตรก 1-ไอดี, อัพสโตรก 1-บีบอัด, ดาวน์สโตรก 2 กำลัง, อัพจังหวะ 2 ไอเสีย จำเป็นต้องใช้วาล์วสำหรับอากาศเข้าและออก ปกติสองวาล์วต่อหนึ่งวาล์ว ในแง่นี้ มันคล้ายกับเครื่องยนต์เบนซินในปัจจุบันมากกว่าการออกแบบสองจังหวะ
การจุดระเบิดของเครื่องยนต์
เครื่องยนต์ดีเซลเริ่มต้นด้วยการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงก่อนที่กระบอกสูบจะเริ่มไหม้ การสตาร์ทสามารถทำได้ด้วยไฟฟ้าหรือนิวแมติก เครื่องยนต์บางตัวใช้ระบบสตาร์ทแบบนิวแมติก อากาศอัดจะถูกสูบเข้าไปในกระบอกสูบของเครื่องยนต์จนกว่าจะมีความเร็วที่เพียงพอในการจุดระเบิด จากนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงในการสตาร์ทเครื่องยนต์ อากาศอัดถูกจัดเตรียมโดยเครื่องยนต์เสริมหรือโดยกระบอกลมแรงดันสูงที่บรรทุกโดยหัวรถจักร
การสตาร์ทด้วยไฟฟ้าเป็นมาตรฐานแล้ว มันทำงานในลักษณะเดียวกับในกรณีของรถยนต์ โดยที่แบตเตอรี่จ่ายกำลังเพื่อสลับมอเตอร์สตาร์ท ซึ่งจะพลิกกลับเครื่องยนต์หลัก
การตรวจสอบเครื่องยนต์
เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงาน ความเร็วของเครื่องยนต์จะถูกติดตามและควบคุมโดยผู้ว่าราชการจังหวัด ผู้ว่าราชการจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วของเครื่องยนต์ยังคงสูงพอที่จะรอบเดินเบาที่ความเร็วที่เหมาะสม และความเร็วของเครื่องยนต์จะไม่เพิ่มขึ้นมากเกินไปเมื่อต้องการกำลังสูงสุด ผู้ว่าราชการจังหวัดเป็นกลไกพื้นฐานที่ปรากฏตัวครั้งแรกในเครื่องยนต์ไอน้ำ มันทำงานบนเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ใช้ระบบผู้ว่าราชการแบบบูรณาการที่ตรงตามข้อกำหนดของระบบกลไก
การควบคุมน้ำมันเชื้อเพลิง
ในเครื่องยนต์เบนซิน กำลังจะถูกควบคุมโดยปริมาณของส่วนผสมของเชื้อเพลิง/อากาศที่เติมลงในกระบอกสูบ การผสมจะผสมกันนอกกระบอกสูบแล้วเพิ่มไปยังวาล์วปีกผีเสื้อ ในเครื่องยนต์ดีเซล ปริมาตรของอากาศที่จ่ายให้กับกระบอกสูบจะคงที่ ดังนั้นพลังงานจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ต้องควบคุมการฉีดพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างละเอียดในแต่ละกระบอกสูบเพื่อให้ได้ปริมาณ
ปริมาตรของเชื้อเพลิงที่ใช้กับกระบอกสูบจะแตกต่างกันไปโดยการปรับเปลี่ยนอัตราการกระจายของลูกสูบในปั๊มฉีดอย่างมีประสิทธิภาพ
หัวฉีดแต่ละตัวมีปั๊มของตัวเองซึ่งขับเคลื่อนด้วยลูกเบี้ยวที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์และปั๊มถูกจัดเรียงเป็นแถวเพื่อให้สามารถปรับได้ทั้งหมด การดัดแปลงทำได้โดยชั้นวางแบบมีฟันที่เรียกว่าชั้นวางเชื้อเพลิง ซึ่งทำงานบนส่วนที่เป็นฟันของระบบปั๊ม เมื่อชั้นวางเชื้อเพลิงเคลื่อนที่ ส่วนที่เป็นฟันของปั๊มจะหมุนและช่วยให้ลูกสูบปั๊มเคลื่อนที่ไปรอบๆ ภายในปั๊มได้ การเคลื่อนลูกสูบเป็นวงกลมจะทำให้ขนาดของช่องเปิดภายในปั๊มเปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้เชื้อเพลิงไหลผ่านไปยังท่อส่งกำลังของหัวฉีด
การควบคุมกำลังเครื่องยนต์
เครื่องยนต์ดีเซลในหัวรถจักรดีเซล-ไฟฟ้าจ่ายกระแสสลับหลักด้วยกำลังที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์ฉุดลากในทำนองเดียวกันกับเครื่องยนต์ดีเซลซึ่งเชื่อมต่อกับพลังงานที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องการด้วย หากต้องการเชื้อเพลิงจากเครื่องปั่นไฟมากขึ้น ให้ใช้พลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมากขึ้นเพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อผลิต ดังนั้น เพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดจากหัวรถจักร เราต้องเกี่ยวข้องกับการควบคุมความต้องการกำลังเครื่องยนต์ดีเซลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
การควบคุมการฉีดเชื้อเพลิงด้วยไฟฟ้าเป็นการปรับปรุงอีกประการหนึ่งที่ได้มีการนำไปใช้กับเครื่องยนต์สมัยใหม่แล้ว ความร้อนสูงเกินไปสามารถควบคุมได้โดยการตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นแบบอิเล็กทรอนิกส์และโดยการเปลี่ยนกำลังเครื่องยนต์ตามนั้น สามารถควบคุมแรงดันน้ำมันและใช้ควบคุมกำลังของเครื่องยนต์ได้เช่นเดียวกัน
คูลลิ่ง
เช่นเดียวกับรถยนต์ เครื่องยนต์ดีเซลต้องทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ก่อนสตาร์ทเครื่องจะเย็นเกินไป และเมื่อเครื่องกำลังทำงาน ห้ามปล่อยให้ร้อนเกินไป มีกลไกการทำความเย็นเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ประกอบด้วยสารหล่อเย็นแบบน้ำที่ไหลเวียนรอบแกนเครื่องยนต์ ทำให้น้ำหล่อเย็นเย็นอยู่เสมอโดยการเคลื่อนผ่านหม้อน้ำ
การหล่อลื่น
เช่นเดียวกับมอเตอร์ เครื่องยนต์ดีเซลต้องได้รับการหล่อลื่น มีถังน้ำมันซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในบ่อซึ่งจะต้องถูกเติมให้เต็มและปั๊มเพื่อให้น้ำมันไหลอย่างสม่ำเสมอรอบลูกสูบ
น้ำมันจะอุ่นโดยการเคลื่อนที่ไปรอบๆ เครื่องยนต์และต้องรักษาความเย็นไว้เพื่อให้ไหลผ่านหม้อน้ำในระหว่างการเดินทาง หม้อน้ำมักจะติดตั้งเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน โดยที่น้ำมันจะไหลเข้าสู่ท่อที่ปิดสนิทในถังเก็บน้ำที่ติดอยู่กับระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ ต้องกรองน้ำมันเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและควบคุมแรงดันต่ำ
หากแรงดันน้ำมันเครื่องลดลงจนถึงระดับที่อาจทำให้เครื่องยนต์ยึดได้ “สวิตช์แรงดันน้ำมันเครื่องต่ำ” จะดับเครื่องยนต์ นอกจากนี้ยังมีวาล์วหนีภัยแรงดันสูงเพื่อสูบน้ำมันส่วนเกินลงไปที่บ่อ
ศัพท์เฉพาะของหัวรถจักร
เพื่อระบุแต่ละหัวรถจักร ศัพท์เฉพาะจะต้องตามด้วยรถไฟอินเดีย ระบบการตั้งชื่อช่วยในการระบุคุณลักษณะต่างๆ ของเครื่องยนต์และรุ่นของเครื่องยนต์ด้วย ชื่อเต็มของหัวรถจักรแบ่งออกเป็นสองส่วน คำนำหน้าของรหัสแสดงถึงคลาสของหัวรถจักรหรือประเภทของมัน ส่วนที่สองของส่วนต่อท้ายตัวเลขแสดงถึงหมายเลขรุ่นของเครื่องยนต์ ก่อนการค้นพบเชื้อเพลิงเหลว เราต้องการเพียงจดหมายที่แสดงถึงประเภทของหัวรถจักรเท่านั้น
ความหมายของตัวอักษรแต่ละตัวที่ใช้ในรหัสของหัวรถจักรได้อธิบายไว้ด้านล่าง
อักษรตัวแรก
ใช้เพื่อแสดงมาตรวัดรางที่เครื่องยนต์สามารถใช้ได้ อักษรตัวแรกในระบบการตั้งชื่อของระเนระนาดมีสี่แบบ
- Broad gauge : W. รางกว้างสามารถช่วงได้ถึง 1676 mm.
- มาตรวัดมิเตอร์ : แสดงด้วยตัว Y
- เกจวัดแคบ : เกจวัดแคบเป็น 2’6”
- เกจของเล่น: มีมาตรวัด 2 ‘
อักษรตัวที่สอง
อักษรตัวที่สองใช้แทนระบบเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องยนต์ ในช่วงเวลาของเครื่องจักรไอน้ำ จดหมายนี้ไม่รวมอยู่ในระบบการตั้งชื่อเนื่องจากมีเชื้อเพลิงเพียงชนิดเดียวที่สามารถใช้ได้ ตัวอักษรต่อไปนี้ใช้แทนเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ที่ใช้ในตู้รถไฟในอินเดีย
- รถจักรดีเซล:
- ค่าโสหุ้ย DC สำหรับหัวรถจักรไฟฟ้า : C. แสดงว่าหัวรถจักรทำงานด้วยกระแสไฟตรง 1500V.
- สายไฟเหนือศีรษะ AC สำหรับเครื่องยนต์ไฟฟ้า: ใช้กระแสสลับ 25kV 50 Hz
- สำหรับสายไฟเหนือศีรษะแบบไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรง: พบเฉพาะในภูมิภาคมุมไบ หัวรถจักรประเภทนี้ใช้ไฟกระแสสลับ 25kV โปรดทราบว่า CA ถือเป็นตัวอักษรตัวเดียว
- เครื่องยนต์แบตเตอรี่ : B.
- อักษรตัวที่สาม: จดหมายนี้ใช้เพื่อแสดงถึงหน้าที่ของหัวรถจักร จดหมายฉบับนี้ให้แนวคิดเกี่ยวกับประเภทของโหลดเครื่องยนต์ที่เหมาะสมที่สุด ตัวอักษรเหล่านี้มีดังนี้
- รถไฟสินค้า: ซึ่งรวมถึงรถไฟบรรทุกสินค้าและอื่น ๆ ที่ใช้ในการบรรทุกสินค้าหนัก
- รถไฟโดยสาร: ได้แก่ รถไฟด่วน ไปรษณีย์ รถไฟโดยสาร ท้องถิ่น ฯลฯ
- สินค้าและรถไฟโดยสาร (ผสม) : ม.
- การสับเปลี่ยนหรือสับเปลี่ยน: รถไฟเหล่านี้ใช้พลังงานต่ำ
- หลายหน่วย (ดีเซลหรือไฟฟ้า) : U. หัวรถจักรดังกล่าวไม่มีมอเตอร์แยก. มอเตอร์รวมอยู่ในคราด
- รถราง:
ตัวที่สี่
ตัวอักษรหรือตัวเลขแสดงถึงคลาสของเครื่องยนต์หัวรถจักร ใช้เพื่อจำแนกเครื่องยนต์ตามกำลังหรือรุ่น สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลและไฟฟ้ามีตัวเลขควบคู่ไปกับกำลังของมัน ตัวอย่างเช่น WDM3A เป็นเครื่องยนต์ดีเซลขนาดกว้างที่ใช้บรรทุกทั้งผู้โดยสารและสินค้า และมีกำลัง 3000 แรงม้า
ตัวที่ห้า
อักษรตัวสุดท้ายสำหรับประเภทย่อยของเครื่องยนต์หัวรถจักร สิ่งเหล่านี้แสดงถึงพิกัดกำลังสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล และสำหรับรุ่นอื่นๆ ทั้งหมด แสดงถึงรุ่นหรือหมายเลขรุ่น ดังเช่นในตัวอย่างข้างต้น คุณจะเห็นว่าตัวอักษร A แสดงถึงแรงม้าที่เพิ่มขึ้น 100 แรงม้า ตัวอักษรที่ใช้อธิบายไว้ด้านล่าง
- เสริม 100 แรงม้า : ก.
- เพิ่มกำลัง 200 แรงม้า : ข.
- เพิ่ม 300 แรงม้า:
และอื่นๆ. โปรดทราบว่าตัวอักษรเหล่านี้ใช้ได้กับเครื่องยนต์ดีเซลเท่านั้น ในเครื่องยนต์รุ่นใหม่ๆ จดหมายนี้สามารถแสดงถึงระบบเบรกที่ใช้ในหัวรถจักร
ตัวอย่างเช่น หัวรถจักรดีเซลคันแรกที่ใช้ในอินเดีย ซึ่งก็คือ WDM-2 แสดงว่ามันถูกใช้สำหรับแบบกว้าง (W) ซึ่งรวมน้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง (D) และใช้สำหรับบรรทุกผู้โดยสารและสินค้า (M) หมายเลข 2 หมายถึงรุ่นของหัวรถจักร นำหน้าด้วย WDM-1 WDM-1 ต้องกลับด้าน เนื่องจากมีห้องคนขับอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งเท่านั้น อีกด้านหนึ่งแบนราบ
แม้ว่าสำหรับ WDM-2 โครงสร้างจะเปลี่ยนไปเพื่อให้ห้องโดยสารของคนขับอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง โครงสร้างดังกล่าวสามารถลบความจำเป็นในการย้อนกลับของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์หัวรถจักรเหล่านี้ผลิตใน BLW (Banaras Locomotive Works), พารา ณ สี พวกเขาได้รับอนุญาตภายใต้ ALCO (บริษัท American Locomotive) ในทำนองเดียวกัน รถจักรประเภทผู้โดยสาร WDP-1 เป็นรถไฟโดยสารขนาดใหญ่ของรุ่นที่หนึ่ง ระบบการตั้งชื่อทำให้กระบวนการจำแนกประเภทหัวรถจักรต่างๆ ที่ใช้ในอินเดียผ่อนคลายลง
หัวรถจักรในอินเดีย
จากข้อมูลล่าสุด มีหัวรถจักรดีเซลมากกว่า 6,000 คันในอินเดีย อินเดียได้แทนที่กองตู้รถไฟมากกว่าครึ่งด้วยเครื่องยนต์ไฟฟ้า ซึ่งมีจำนวน 6059 ตามการนับที่เกิดขึ้นระหว่างปีงบประมาณ 2019 ตู้รถไฟเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทต่อไปนี้
รถจักรดีเซลในอินเดีย
WDM ซีรีส์ (ALCO)
WDM 1
รถจักรดีเซลคันแรกที่มาถึงอินเดียนั้นผลิตขึ้นภายใต้ DL500 World Series ของ ALCO เป็นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ 12 สูบ ให้กำลัง 1900 แรงม้า หน่วยงานมีปัญหากับความต้องการของพวกเขาในการย้อนกลับบ่อยครั้งเนื่องจากห้องโดยสารของคนขับอยู่ที่ด้านเดียวเท่านั้น ผลิตเพียง 100 รุ่นเท่านั้น พวกเขามีการจัดล้อ Co-Co และสามารถบรรลุความเร็ว 100 กม. / ชม. พวกเขาอยู่ใน Gorakhpur, Patratu, Vizag, Rourkela และ Gonda
เครื่องยนต์เหล่านี้บางส่วนใช้งานได้จนถึงปี 2000 แม้ว่าตอนนี้ส่วนใหญ่จะเลิกใช้ไปแล้ว รถจักรดีเซลรุ่นนี้ยังใช้งานอยู่ในบางพื้นที่ของปากีสถาน ศรีลังกา กรีซ ฯลฯ
หนึ่งในโมเดลถูกเพิ่มเข้าไปในคอลเล็กชันของ National Rail Museum ในนิวเดลี
WDM 2
หัวรถจักรดีเซลรุ่นที่สองนี้มีจุดมุ่งหมายสำหรับผู้โดยสารและสินค้าและเพื่อใช้ในแนวกว้าง มันมีเครื่องยนต์เทอร์โบ 12 สูบและ 4 จังหวะ สิ่งเหล่านี้ผลิตโดย ALCO และ BLW เดิมชื่อ ALCO DL560C เครื่องยนต์หัวรถจักรมีกำลัง 2600 แรงม้า
การจัดเรียงล้อ co-co ถูกใช้ในหัวรถจักร เครื่องยนต์เหล่านี้เป็นเครื่องยนต์หัวรถจักรที่ใช้กันทั่วไปในอินเดีย โดยมีมากกว่า 2,600 ยูนิตที่ผลิตตั้งแต่ปี 2505 ถึง 2541
เครื่องยนต์เหล่านี้ได้รับการคัดเลือกเป็นพิเศษสำหรับสภาพอากาศและสภาพแวดล้อมของอินเดีย พวกมันมีกำลังเพียงพอและใช้งานได้เกือบทุกสภาวะ เทคโนโลยีการก่อสร้างตรงไปตรงมา ส่งผลให้มีการผลิตบ้าเป็นจำนวนมาก
ตลอดระยะเวลา 37 ปีของการผลิต มีการผลิตรุ่นต่างๆ ซึ่งรวมถึงคุณลักษณะที่แตกต่างกัน จัมโบ้เป็นตู้รถไฟที่มีหน้าต่างบานใหญ่ที่มีหมวกคลุมสั้น อีกรุ่นหนึ่งรวมถึงเบรกลมและมีชื่อว่า WDM2A สำหรับการสับเปลี่ยน เครื่องยนต์ดังกล่าวได้รับการออกแบบใหม่เมื่อใกล้หมดอายุการใช้งาน สิ่งเหล่านี้ถูกตั้งชื่อว่า WDM2S
WDM2G
เหล่านี้คือส่วนเสริมล่าสุดของหัวรถจักรดีเซลที่มีเครื่องยนต์คู่ขนานสามเครื่องยนต์ที่แต่ละคันมีกำลัง 800 แรงม้า ทั้งสองหน่วยที่สร้างขึ้นมีการจัดเรียงล้อ Co-Co ด้วยความเร็วสูงสุด 120 กม. / ชม. ซีรีส์นี้ผลิตขึ้นโดยสมบูรณ์ในอินเดียและได้รับการยกย่องว่ามีประสิทธิภาพในการประหยัดพลังงาน เครื่องยนต์สามเครื่องแยกกัน ซึ่งเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สามารถใช้แยกกันในการรวมกันแบบขนานเพื่อให้ได้กำลังดึงรวม 2400 แรงม้า
ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์คือสามารถปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสองเครื่องได้เมื่อหัวรถจักรไม่ได้ดึงหรือไม่ใช้งาน จึงช่วยประหยัดพลังงานและสามารถใช้สำหรับงานที่ใช้พลังงานต่ำได้ ในที่นี้ G ย่อมาจาก ‘gensets’
WDM 3
หลังจาก ALCO รถไฟอินเดียไปถึง Henschel และ Sohn เดิมชื่อ DHG 2500 BB ตู้รถไฟเหล่านี้มีเครื่องยนต์ดีเซลของ Mercedes และเป็นไฮบริดของดีเซลและไฮดรอลิก แม้ว่าพวกเขาจะให้บริการมาประมาณ 25 ปีแล้ว แต่ไม่มีอะไรเป็นรูปธรรมเกี่ยวกับเครื่องยนต์เหล่านี้ พวกเขามีการจัดล้อ BB ด้วยความเร็ว 120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
WDM3A
ส่วนใหญ่อิงตามโมเดลรถจักร WDM-2 WDM3A คือการผลิตของการรถไฟอินเดียเพื่อแทนที่เครื่องยนต์ WDM-2 ที่เก่าแล้ว มีเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบ 4 จังหวะ 16 สูบ ให้กำลัง 3100 แรงม้า พวกเขาใช้การจัดเรียงล้อ Co-Co และไม่เกินการอัปเกรดรุ่นที่ใช้ใน WDM-2 จากรุ่น 1200 WDM3A มีเพียง 150 คันเท่านั้นที่ผลิตขึ้น ส่วนที่เหลือถูกสร้างขึ้นใหม่จาก WDM-2
WDM3B
แม้ว่าพวกเขาจะผลิตขึ้นหลังจาก WDM3C และ WDM3D แต่ทั้ง 23 รุ่นนั้นใช้ WDM3D มีโครงสร้างและการทำงานเหมือนกัน ยกเว้นว่าไม่มีระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ แต่กลับใช้ระบบควบคุมที่เรียกว่า E-Type Excitation ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ในรัฐอุตตรประเทศ รวมทั้งลัคเนา กอนดา Jhansi สัมมาสติปูร์ ฯลฯ หัวรถจักรมีกำลังขับ 3100 แรงม้าพร้อมการจัดล้อ Co-Co โมเดลส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยการดึงเอาคุณสมบัติของไมโครโปรเซสเซอร์ออกจาก WDM3D
WDM3C
นี่คือเวอร์ชันปรับปรุงใหม่ของ WDM2 และ WDM3A พวกเขามีโครงสร้างและการจัดล้อเหมือนกัน เพียงเพิ่มกำลังเป็น 3300 แรงม้า พวกเขาสามารถได้รับความเร็วสูงสุด 120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง สิ่งเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์ที่มีกำลังมากขึ้น เครื่องยนต์เหล่านี้พัฒนาขึ้นในปี 2545 ปัจจุบันไม่มีจำหน่ายแล้ว เนื่องจากได้เปลี่ยนกลับไปใช้ WDM2 และ WDM3A แล้ว
WDM3D
นี่คือ WDM3C เวอร์ชันอัปเกรด ส่วนใหญ่สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2546 พวกเขามีกำลังดึง 3300 แรงม้า และสามารถบรรลุความเร็ว 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นี่เป็นเครื่องยนต์แรกที่ทางรถไฟของอินเดียสามารถสร้างระบบที่สามารถให้กำลัง 3300 แรงม้าได้สำเร็จ เป็นลูกผสมของเทคโนโลยี ALCO พื้นฐานและ EMD พวกเขามีโครงสร้างที่แตกต่างโดยมีลำตัวที่แคบและมี DBR บนหลังคาของกระโปรงสั้น
เหล่านี้เป็นรุ่น ALCO เพียงรุ่นเดียวพร้อมกับ WDG3A ที่ยังอยู่ระหว่างการผลิตจนถึงปัจจุบัน
WDM3E
เครื่องยนต์เทอร์โบดีเซล 4 จังหวะ 16 สูบเหล่านี้ยังได้รับการออกแบบตามการออกแบบเครื่องยนต์ ALCO ผลิตขึ้นในปี 2551 แต่ถูกแปลงเป็น WDM3D ด้วยกำลังดึงที่น่าประทับใจถึง 3500 แรงม้า เครื่องยนต์ loco เหล่านี้สามารถบรรลุความเร็วสูงสุดที่ 105 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ทั้งหมดนี้ใช้เป็นรถไฟบรรทุกสินค้าและมีการจำกัดความเร็วที่ 85 กม./ชม.
WDM3F
เครื่องยนต์เหล่านี้เป็นความพยายามครั้งสุดท้ายของการรถไฟอินเดียในการพัฒนาเครื่องยนต์ ALCO รุ่นที่ทรงพลังยิ่งขึ้น มีเพียงสี่ยูนิตที่ผลิตขึ้นซึ่งมีกำลังดึง 3500 แรงม้า พวกเขามีคุณสมบัติคล้ายกับ WDM3D แม้ว่าสิ่งเหล่านี้สามารถให้กำลังที่เพิ่มขึ้น แต่การรถไฟของอินเดียก็ตัดสินใจที่จะไม่พัฒนาเครื่องยนต์ เนื่องจากพวกเขาตระหนักว่าเทคโนโลยี ALCO นั้นล้าสมัยเกินไป
WDM 4
คู่แข่งของ ALCO DL560C การผลิตของ General Motors นี้ได้รับเลือกเพื่อค้นหาหัวรถจักรดีเซลที่สมบูรณ์แบบสำหรับอินเดีย แม้ว่าในปีต่อๆ มา รถไฟเหล่านี้ถูกทิ้งโดยรถไฟอินเดีย แม้ว่าจะมีเทคโนโลยีและความเร็วที่ดีกว่า มันเป็นเครื่องยนต์ WDM4 ที่ดึง Rajdhani Express ลำแรกจาก Howrah ไปยัง Delhi ปัจจุบันรถนำเข้าทุกรุ่นเลิกผลิตแล้ว
WDM 6
หัวรถจักรนี้มีทุกด้านที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์ shunting ด้วยเครื่องยนต์ 6 สูบ 4 จังหวะที่ให้กำลังดึง 1350 แรงม้า และความเร็วสูงสุด 75 กม./ชม. พัฒนาขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์กำลังต่ำ โดยผลิตเพียงสองรุ่นเท่านั้น หนึ่งในนั้นยังคงวิ่งอยู่ในพื้นที่รอบ Bardhaman
WDM7
นี่คือเทคโนโลยี ALCO รุ่นน้ำหนักเบา ระเนระนาดดังกล่าวได้รับการพัฒนาระหว่างปี 2530 และ 2532 มีการสร้างตู้รถไฟ 15 ตู้ ซึ่งทั้งหมดยังคงให้บริการอยู่ มีสเปกเดียวกันกับเครื่องยนต์ ALCO อื่นๆ และให้กำลังดึง 2,000 แรงม้า ด้วยความเร็วสูงสุด 105 กม./ชม. ซึ่งปัจจุบันใช้ในเขตทอนเดียรเพ็ทเพื่อบรรทุกรถไฟโดยสารที่เบากว่าและสำหรับบริการรับส่ง
หลังจากใช้เวลากว่า 4 ทศวรรษในการปรับปรุงเทคโนโลยีเครื่องยนต์ ALCO แบบเดิม Indian Railways ได้เปลี่ยนจากเครื่องยนต์แบบผสมเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์เฉพาะสำหรับผู้โดยสารและสินค้า ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์สำหรับรถไฟโดยสารและรถไฟบรรทุกสินค้าอยู่ที่น้ำหนักและอัตราทดเกียร์ของหัวรถจักร
ผลงานที่โดดเด่นภายใต้ซีรีส์นี้อธิบายไว้ด้านล่าง:
WDP 1
หลังจาก WDM7 การรถไฟของอินเดียได้ทดลองเพื่อพัฒนาเครื่องยนต์พลังงานต่ำโดยใช้เทคโนโลยี ALCO ที่สามารถใช้สำหรับบริการผู้โดยสารระยะสั้นและให้ความเร็วที่ดีขึ้น รถจักรมีน้ำหนักบรรทุกเพลา 20 ตันพร้อมล้อโบโบ โครงสร้างนี้สมบูรณ์แบบสำหรับการบรรทุกที่เบากว่า ลากด้วยความเร็วที่มากขึ้น มีเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบ 4 จังหวะ ให้กำลังดึง 2300 แรงม้า
พวกเขาสามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงสุด 140 กม. / ชม. แม้ว่าทุกหน่วยงานประสบปัญหาการบำรุงรักษา ด้วยเหตุนี้ การผลิตจึงหยุดลง และไม่เคยใช้เครื่องยนต์สำหรับรถด่วน หัวรถจักรเหล่านี้ยังคงให้บริการและใช้เป็นรถไฟโดยสารในท้องถิ่น
WDP3A
เดิมชื่อ WDP2 หัวรถจักรที่ใช้ ALCO เหล่านี้มีเปลือกที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซึ่งรองรับรูปร่างแอโรไดนามิกที่ทันสมัย ด้วยกำลังขับ 3100 แรงม้า เครื่องยนต์สามารถบรรลุความเร็ว 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แม้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จากหัวรถจักรจะดี แต่ในที่สุดการผลิตก็หยุดลงในปี 2545 เมื่อการรถไฟอินเดียตัดสินใจพัฒนาเทคโนโลยี EDM สำหรับตู้รถไฟ สิ่งเหล่านี้ยังคงให้บริการอยู่และสามารถพบเห็นได้ในตรีวันดรัมราชธานี
WDP 4
นำเข้าเป็น EMD GT46PAC เครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบ 2 จังหวะ V16 เหล่านี้ให้กำลัง 4000 แรงม้า ด้วยความเร็วสูงสุด 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระหว่างปี 2545 ถึง พ.ศ. 2554 มีการผลิต 102 หน่วย พวกเขาใช้การจัดเรียงล้อ Bo1-Bo หน่วยเหล่านี้สร้างขึ้นเป็นพิเศษสำหรับรถไฟอินเดียโดย EMD สหรัฐอเมริกา บางยูนิตนำเข้าโดยตรงจาก EMD หลังจากนั้นจึงนำมาประกอบที่นี่ ต่อมา DLW เริ่มพัฒนาหน่วยงานในอินเดีย
พวกเขามีระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์พร้อมระบบฉีดเชื้อเพลิงยูนิตและระบบวินิจฉัยตนเอง หัวรถจักรกลายเป็นอนาคตของหัวรถจักรดีเซลในอินเดียเนื่องจากนำเทคโนโลยีชั้นยอดซึ่งนำหน้ารุ่น ALCO ดั้งเดิมมาหลายปี แม้ว่าเครื่องยนต์จะมีข้อบกพร่องด้วยการออกแบบห้องโดยสารเดี่ยวและการจัดเรียงล้อ Bo1-1Bo แต่เดิมทำให้เกิดปัญหาด้านการมองเห็นในโหมด LHF ในขณะที่ส่วนหลังส่งผลให้มีแรงฉุดลากต่ำเพียง 28 ตัน
แรงฉุดต่ำทำให้ล้อลื่น ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นสาเหตุของการพัฒนา WDP4B
WDP4B
หัวรถจักรมีคุณสมบัติเหมือนกันและทำงานเหมือนกับรุ่นที่ใช้ WDG4 การพัฒนาเริ่มขึ้นในปี 2553 และยังคงดำเนินต่อไป หัวรถจักรให้กำลัง 4500 แรงม้า ความเร็วสูงสุด 130 กม./ชม. มีการจัดเรียงล้อ Co-Co พร้อมมอเตอร์ฉุด 6 ตัวสำหรับทั้งหกเพลา ดังนั้น แรงฉุดลากจึงกลายเป็น 40t พร้อมโหลดเพลา 20.2t หัวรถจักรสปอร์ตหน้าต่างบานใหญ่พร้อมด้านหน้าแอโรไดนามิกของห้องโดยสาร
WDP4D
รุ่น WDP4B ยังไม่ได้แก้ไขปัญหาการมองเห็นไม่ชัดเมื่อใช้งานในโหมด LHF ดังนั้นการรถไฟอินเดียจึงต้องปรับเปลี่ยนห้องโดยสารและเพิ่มอีกหนึ่งห้องใน EMD D ย่อมาจาก Dual Cab หัวเก๋งพิเศษทำให้หัวรถจักรใช้งานง่ายขึ้น และสะดวกสบายมากขึ้นสำหรับผู้ขับขี่และนักบินในการขับรถเร็วขึ้นและปลอดภัยยิ่งขึ้น เหล่านี้เป็นตู้รถไฟที่ทรงพลังมากด้วย 4500 แรงม้า ที่ 900 รอบต่อนาที และสามารถรับความเร็ว 135 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
WDG 1
WDG1 น่าจะเป็นเครื่องยนต์ต้นแบบที่พัฒนาขึ้นสำหรับการขนส่งสินค้า ปัจจุบันไม่มีเครื่องยนต์ใดในรถไฟอินเดียที่จัดอยู่ในประเภท WDG1
WDG3A
เดิมชื่อ WDG2 นี่เป็นหัวรถจักรขนส่งสินค้าคันแรกที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบ V16 4 จังหวะที่ประสบความสำเร็จ หัวรถจักรมีกำลังดึง 3100 แรงม้า และให้ความเร็วสูงสุด 100 กม./ชม. ถือว่าเป็นลูกพี่ลูกน้องกับอีกสองเครื่องยนต์ที่พัฒนาขึ้นหลังจาก EDM2, WDM3A และ WDP3a เนื่องจากมีแรงฉุดลากที่ 37.9t สูงกว่า WDM3A เมื่อเทียบกับ WDM3A
เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้บ่อยที่สุดในอินเดียสำหรับรถไฟบรรทุกสินค้าจนถึงปัจจุบัน ใช้สำหรับขับของหนักต่างๆ เช่น ซีเมนต์ ธัญพืช ถ่านหิน ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เป็นต้น สามารถค้นหาเครื่องยนต์รอบ Pune, Guntakal, Kazipet, Vizag และ Gooty
WDG3B
หลังจาก WDG3A การรถไฟอินเดียพยายามสร้างหัวรถจักรที่มีกำลังขับที่ดีกว่า WDG3B เป็นการทดลองแม้ว่าจะไม่มีหน่วยใดในปัจจุบัน ไม่มีข้อกำหนดหรือข้อมูลที่ยืนยันเกี่ยวกับตัวแปรนี้
WDG3C
การทดลองอื่นที่ไม่ถือว่าประสบความสำเร็จ ยูนิตที่ผลิตได้ในปัจจุบันตั้งอยู่ใน Gooty แม้ว่าเครื่องจะยังให้บริการอยู่ แต่ก็ไม่ได้จัดประเภทเป็น WDG3C อีกต่อไป
WDG3D
หัวรถจักรนี้เป็นอีกคันหนึ่งในสายการทดลองที่ไม่ประสบความสำเร็จ ผลิตเพียงหน่วยเดียวเท่านั้นที่ให้กำลังขับประมาณ 3400 แรงม้า มีระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์และคุณสมบัติเด่นอื่นๆ
WDG 4
หลังจากสี่ทศวรรษของการทดลอง WDG4 ถูกผลิตขึ้นในอินเดียหลังจากนำเข้าไม่กี่ยูนิตจาก EMD ประเทศสหรัฐอเมริกา การออกแบบที่ยอดเยี่ยมของหัวรถจักรได้รับการสนับสนุนด้วยแรงฉุดลาก 53 ตันและโหลดเพลา 21 ตัน หัวรถจักรให้กำลัง 4500 แรงม้า ด้วยเทคโนโลยีล่าสุดทั้งหมด เช่น การวินิจฉัยตนเอง ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน เรดาร์ ระบบอัตโนมัติ ระบบขัดอัตโนมัติ และอื่นๆ เป็นเครื่องยนต์ขนส่งสินค้าราคาประหยัดและประหยัดพลังงาน โดยใช้น้ำมันดีเซลระยะทาง 4 ลิตรต่อกิโลเมตร
WDG4D
หัวรถจักรรุ่นดัดแปลงของ WDG 4 หัวรถจักรได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์ในอินเดียและเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบ V16 2 จังหวะที่มีกำลังขับ 4500 ที่ 900 รอบต่อนาที ได้รับการตั้งชื่อว่า ‘Vijay’ และเป็นหัวรถจักรขนส่งสินค้าแบบดูอัลแค็บคู่แรกของอินเดีย หัวรถจักรได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความสะดวกสบายของนักบินพร้อมกับเทคโนโลยีชั้นยอดเช่นการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์อย่างสมบูรณ์ด้วย IGBT
WDG 5
หัวรถจักรชื่อ ‘บีม’ ได้รับการพัฒนาโดยความร่วมมือของ RDSO และ EMD เครื่องยนต์ 2 จังหวะ V20 นี้ให้กำลังขับ 5500 แรงม้า ที่ 900 รอบต่อนาที หัวรถจักรยังรวมถึงคุณสมบัติและเทคโนโลยีใหม่ทั้งหมด แม้ว่าเครื่องยนต์จะมีชื่อเสียงในด้านระบบ LHF ที่ไม่ดีก็ตาม
Microtex ดีเซลหัวรถจักรสตาร์ทเตอร์แบตเตอรี่
Microtex นำเสนอแบตเตอรี่สตาร์ทหัวรถจักรดีเซลหลากหลายประเภท สร้างขึ้นอย่างแข็งแกร่งและสามารถทนต่อรอบหน้าที่ของหัวรถจักรที่เข้มงวด การเชื่อมต่อบัสบาร์สำหรับงานหนักพร้อมส่วนแทรกทองแดงเพื่อทนต่อกระแสเหวี่ยงที่เกิน 3500 แอมป์ มีให้ในภาชนะยางแข็งหรือในเซลล์ PPCP ที่บรรจุในภาชนะแบตเตอรี่ FRP ที่แข็งแรงเป็นพิเศษ
ช่วงมาตรฐานของเราสำหรับการใช้งานสตาร์ทหัวรถจักร:
- 8V 195Ah
- 8v 290Ah
- 8v 350Ah
- 8V 450Ah
- 8V 500Ah
- 8V 650Ah
