Дизель-поезда и автомотрисы для пригородных перевозок: обзор моделей Д1, ДР1, АЧ-2

Дизель-поезда и автомотрисы представляют собой автономный самоходный подвижной состав, предназначенный для пассажирских перевозок на неэлектрифицированных участках железных дорог в пригородном и местном сообщении. Они являются эффективной альтернативой тепловозной тяге на линиях с небольшим пассажиропотоком, обеспечивая высокую маршрутную скорость благодаря возможности реверсивного движения без смены локомотива.

Типовой дизель-поезд состоит из двух моторных концевых вагонов, оборудованных кабинами управления, и одного-четырех прицепных вагонов между ними. Такая компоновка (формула М + nП + М) позволяет эксплуатировать состав по системе многих единиц, увеличивая провозную способность в часы пик. В моторном вагоне, помимо салона для пассажиров, размещается силовая установка (дизель мощностью 350–800 кВт), передача и вспомогательное оборудование.

Разновидностью дизель-поездов являются автомотрисы — по сути, рельсовые автобусы, часто представленные одиночным вагоном или секцией с пониженной пассажировместимостью для служебных или малодеятельных линий. Они отличаются легкостью и экономичностью, но уступают поездам по вместимости.

Дизель-поезд Д1 производства завода «Ганц-Маваг» (Венгрия). С 1963 года на российских железных дорогах эксплуатируются четырехвагонные составы Д1 с гидромеханической передачей (схема М+2П+М). Их конструкция допускает сцепление двух поездов с управлением из одной кабины по системе многих единиц, что повышает гибкость использования на пригородных маршрутах с переменным пассажиропотоком.

На трехосной тележке моторного вагона установлен V-образный 12-цилиндровый дизель 12VFE17/24 с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Его мощность составляет 537 кВт при частоте вращения 1250 мин⁻¹, а удельный расход топлива — 228 г/(кВт·ч). Дизель отличается высокой надежностью и ремонтопригодностью в условиях депо.

Трехступенчатая гидропередача включает один гидротрансформатор для пуска и две механические ступени, включаемые фрикционными муфтами. Крутящий момент передается на осевой редуктор с коническими шестернями (передаточное число 1,857). Управление дизелем и передачей — электропневматическое, что обеспечивает плавность трогания и разгона.

Экипажная часть моторного вагона состоит из передней трехосной тележки (ведущей) и задней двухосной поддерживающей. Рессорное подвешивание трехосной тележки — одноступенчатое на цилиндрических пружинах, поддерживающей — двухступенчатое люлечное. Все колесные пары (кроме первой оси трехосной тележки) имеют двустороннее торможение.

Пассажирские салоны оборудованы двух- и трехместными диванами, внутренняя отделка выполнена пластиком, полы покрыты линолеумом. Вместимость моторного вагона последних выпусков — 72 места, прицепного — 128. Поезд оснащен электропневматическим тормозом и автоматической локомотивной сигнализацией (АЛСН).

Основные параметры дизель-поезда Д1:
- суммарная мощность — 1074 кВт (2×537);
- конструкционная скорость — 120 км/ч;
- нагрузка на ось — 167 кН;
- масса состава — 205 т;
- удельная мощность — 5,22 кВт/т.

Дизель-поезда Рижского вагоностроительного завода (ДР1, ДР1А, ДР2). С 1963 года парк пополнился отечественными составами ДР1 с дизелями мощностью 735 кВт и гидравлической передачей. Позднее появились модернизированные версии ДР1А (с 1973 г.) и ДР2 (с 1966 г.). Базовая компоновка — М+2П+М, но допускается увеличение числа прицепных вагонов до четырех или сдваивание составов.

Кузов моторного вагона разделен на пассажирский салон (68 мест), дизельное отделение и кабину машиниста. Силовая установка — дизель М756Б (12ЧН18/20) мощностью 735 кВт при 1500 мин⁻¹, массой 1,8 т и расходом топлива 218 г/(кВт·ч). Это V-образный 12-цилиндровый двигатель с газотурбинным наддувом, хорошо зарекомендовавший себя в эксплуатации.

Система охлаждения автоматизирована: осевой вентилятор УК-2М с гидростатическим приводом бесступенчато регулирует частоту вращения, потребляя 48 кВт. Масло дизеля и гидропередачи охлаждается в водомасляных теплообменниках. От дизеля через резинокордную муфту момент передается на двухтрансформаторную гидропередачу ГДП-1000 массой 3250 кг, а от нее через раздаточный редуктор и карданные валы — на осевые редукторы (передаточное число 2,58) ведущей тележки.

Тормозная система — дисковая с пластмассовыми колодками, компрессор ВВ 1,5/9 обеспечивает питание пневматики. Для цепей освещения и вентиляции служит вспомогательный дизель-генератор мощностью 16 кВт (380/220 В, 50 Гц). Кабина машиниста оборудована радиостанцией, АЛСН и автостопом.

Прицепные вагоны имеют цельнометаллический несущий кузов, опирающийся на две двухосные бесчелюстные тележки с двухступенчатым рессорным подвешиванием. Вместимость прицепного вагона — 124 места. В салонах применены полумягкие диваны и люминесцентное освещение, система отопления автоматически поддерживает 15–20 °С, вентиляция обеспечивает 40–50-кратный воздухообмен в час.

Характеристики ДР1:
- мощность — 1470 кВт (2×735);
- скорость — 120 км/ч;
- места — 384;
- масса — 176 т;
- удельная мощность — 8,4 кВт/т.

Рис. 2.3.1. Дизель-поезд ДР1: 1 - ведущая тележка; 2 - топливный бак; 3 - аккумуляторная батарея; 4,6- тамбуры; 5 - пассажирское отделение; 7 - служебное отделение; 8 - машинное отделение; 9 - вспомогательная дизель-электростанция; 10- главный дизель; 11 - гидропередача; 12 - кабина машиниста

Модернизированный дизель-поезд ДР1А (М+4П+М) отличается повышенной надежностью узлов, улучшенным внешним видом и комфортом. Внедрена единая система энергопитания, усовершенствованы тормоза (тормозной путь сокращен на 150 м), увеличена долговечность тормозных дисков. Запуск дизеля осуществляется стартер-генератором СТТ-7, который также заряжает аккумуляторные батареи 6СТЭН-140М (96 В, 140 А·ч) и питает цепи управления постоянным током 110 В.

В моторных вагонах ДР1А применены бандажные колеса, в прицепных — цельнокатаные. Туалеты в ДР1А размещены в моторных вагонах (в отличие от ДР1, где они были в прицепных). Характеристики шестивагонного ДР1А: масса 270 т, число движущих осей 4, удельная масса 99,3 кг/кВт, удельная мощность 5,4 кВт/т.

Дизель-поезд ДР2 (М+2П+М) создан с использованием проверенных узлов ДР1, но с рядом новшеств. Главное отличие — горизонтальный дизель ТМЗ-2001 (12ЧН15/18) мощностью 441 кВт при 1600 мин⁻¹, расположенный под полом вагона. Угол развала цилиндров 180° позволил увеличить пассажировместимость моторного вагона до 104 мест.

Дизель работает в паре с гидропередачей ГДП-600, карданные валы передают крутящий момент на осевые редукторы (передаточное число 2,58). Система охлаждения включает трубчато-пластинчатые радиаторы и два вентилятора УК-2М с электроприводом. Для питания трехфазных потребителей (вентиляторы, люминесцентное освещение) служит генератор ДГС-82-4 (30 кВ·А, 380 В, 50 Гц) с гидростатическим приводом. Цепи управления питаются от генератора постоянного тока КГ-12,5 (5 кВт, 75 В).

Тормозная система — дисковые тормоза с композиционными колодками и электропневматическим управлением, дополненные ручным дисковым тормозом. Компрессор ВВ-07/8 (подача 0,7 м³/мин) приводится от гидропередачи. В прицепных вагонах применена система пневмоподвешивания кузова. Вместимость прицепного вагона — 124 места.

Особенности ДР2: широкие окна из полированного стекла, раздвижные двери с пневмоприводом, упругие переходные площадки между вагонами, облегченные сцепки РВЗ и автосцепки СА-3 в головных частях.

Характеристики ДР2:
- мощность — 882 кВт (2×441);
- скорость — 120 км/ч;
- места — 456;
- нагрузка на ось — 176 кН;
- масса — 176 т;
- удельная мощность — 5 кВт/т.

Дизель-поезд (автомотриса) АЧ-2 (Чехия). С 1989 года эксплуатируются составы АЧ-2, конструктивно близкие к ДР1А, но с кузовами из коррозионно-стойкой стали. Базовая формула М+2П, электрическая схема допускает увеличение до М+4П+М. Использован дизель М756БЭ (12ЧН2А18/20) мощностью 735 кВт и гидропередача ГДП-1000Ч с двумя гидротрансформаторами.

Силовая установка смонтирована на амортизированной раме, которая через резиновые опоры крепится к раме вагона. Дизель соединен с передачей резинокордной муфтой ЭМ580х130, заимствованной у ДР1А. Вспомогательный генератор (40 кВт, 110 В) приводится от вала гидропередачи, отопительный генератор (800 кВт, 380 В) закреплен на корпусе гидропередачи.

Компрессор ЗД8К-100 (подача 94 м³/ч) установлен на раме и приводится клиноременной передачей от гидропередачи. Ведущие и поддерживающие тележки унифицированы. Буксовое подвешивание (первая ступень) выполнено на цилиндрических пружинах, вторая ступень — люлечная с пружинами типа «флексикойл» и четырьмя гидрогасителями для демпфирования колебаний в двух плоскостях.

Колеса тяговой тележки — бандажные, поддерживающей — цельнокатаные. Каждая тележка имеет четыре тормозных цилиндра с двухсторонним нажатием колодок вагонного типа. Основной тормоз — электропневматический, резервный — пневматический. Конструкция тележек и тормозной системы обеспечивает надежную работу при скоростях до 120 км/ч.

Рис. 2.3.2. Схема силовой установки и трансмиссии дизель-поезда АЧ-2: 1 - дизель типа М756; 2 - соединительная муфта; 3 - гидропередача; 4 - реверс-редуктор; 5 - раздаточный карданный вал; 6 - колесная пара

Технические характеристики АЧ-2 соответствуют параметрам ДР1А. К началу 2000-х годов инвентарный парк дизель-поездов в России превышал 800 вагонов, однако все рассмотренные модели морально и физически устарели. Серийный выпуск новых дизель-поездов отечественной промышленностью не ведется, что требует обновления подвижного состава для пригородных неэлектрифицированных линий.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Анисимов П.С., Винокуров В.А., Воробьев В. И., и др.

Источник: Подвижной состав железных дорог

Данные публикации будут полезны студентам железнодорожных специальностей (эксплуатация железных дорог, подвижной состав), начинающим специалистам в области локомотивостроения и эксплуатации тягового подвижного состава, а также всем, кто интересуется устройством, классификацией и современными тенденциями развития железнодорожной техники.