Первым в мире образцом поездного тепловоза был тепловоз системы профессора Я.М. Гаккеля, построенный несколькими Ленинградскими заводами в 1924 году.

Днем рождения отечественного тепловозостроения является 6 ноября 1924 года, когда была совершена первая опытная поездка от Балтийского завода до Московского вокзала в Ленинграде тепловоза серии ЩЭЛ1

Успешный опыт эксплуатации этих тепловозов дал толчок к созданию новых перспективных машин и был одобрительно воспринят зарубежными странами, в частности США, которые также начали вводить у себя тепловозную тягу. Однако, в отличие от нашей страны, в США тепловозы первоначально получили широкое распространение только на маневровой работе.

После Великой Отечественной войны, наряду с успешной эксплуатацией существующего тепловозного парка серии Э ЭЛ, широко развернулись работы по созданию мощной базы тепловозостроения и выпуску новых тепловозов.

Уже в 1946 г. Харьковский завод приступил к серийному выпуску тепловозов серии ТЭ1 мощностью 1000 л.с. (рис.7.9). В конце 1948 г. был построен новый мощный двухсекционный тепловоз серии ТЭ2 мощностью 2000 л.с. В 1953 г. этот же завод построил еще более мощный двухсекционный грузовой тепловоз серии ТЭ3 мощностью 4000 л.с.

Ðèñ. 7.9. Ïåðâûé òåïëîâîç ñåðèè ÒÝ1

 

В 1969–1975 гг. промышленность освоила выпуск высокоэкономичных четырехтактных дизелей мощностного ряда от 800 до 6000 л.с., послуживших основой для разработки тепловозов нового поколения 2ТЭ116, ТЭП70, ТЭМ7, 2ТЭ121, ТЭП75, ТЭП80 и др. (рис. 7.10).

Ðèñ. 7.10. Âíåøíèé âèä òåïëîâîçîâ 2ÒÝ10Â (à), 2ÒÝ116 (á), ÒÝ3 (â), ÒÝÏ75 (ã), ÒÝÌ2 (ä), ÒÝÌ7 (å)

 

В 1973 г. был построен тепловоз ТЭП70 мощностью 4000 л.с., в 1975 г. - тепловоз ТЭП75 мощностью 6000 л.с.

75-летний опыт эксплуатации тепловозов с различными типами передачи энергии, от первичного источника - дизеля к колесным парам, показал, что из трех типов (электрическая, гидравлическая, механическая) наиболее надежной и экономически целесообразной является электрическая передача.

На современных тепловозах применяются две системы электрической передачи - постоянного и переменно-постоянного тока.

Устройство электрической передачи тепловозов приведено в следующем параграфе.

Гидравлическая передача с помощью гидравлических машин (центробежный насос, гидротурбина) трансформирует и посредством рабочей жидкости (минеральное масло) передает вращающий момент с коленчатого вала дизеля на колесные пары локомотива. Схема унифицированной гидравлической тепловозной передачи приведена на рис. 7.11.

Ðèñ. 7.11. Ñõåìà ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ïåðåäà÷è: 1 — äèçåëü; 2 — ðàáî÷åå êîëåñî íàñîñà;

3 — öåíòðîáåæíûé íàñîñ; 4, 5 — òðóáîïðîâîäû; 6 — êîëåñî òóðáèíû; 7 — ãèäðîòóðáèíà;

8 — íàïðàâëÿþùèé àïïàðàò íàñîñà; 9, 10 — øåñòåðíè ìåõàíè÷åñêîé ïåðåäà÷è;

11 — êàðäàííûå âàëû; 12, 13, 14, 15 — øåñòåðíè îñåâîãî ðåäóêòîðà;

16 — ñëèâíàÿ òðóáà; 17 — ðåçåðâóàð äëÿ ðàáî÷åé æèäêîñòè

 

Такие передачи нашли применение на маневровых тепловозах и дизель-поездах.

Механическая передача представляет собой зубчатую коробку скоростей, соединенную с дизелем посредством фрикционной муфты и передающую вращающий момент на колесную пару. В связи с тем, что такая передача имеет много недостатков, на магистральных и маневровых тепловозах она не получила применения.