【科普】【扩展】“多截棍破鼻子”——2/3TE10M型、2/4TE10S型及2/3TE10U型内燃机车
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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你我共同负责
——法国国家铁路 宣
提示
直—直流电传动：指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台直流牵引发电机，输出直流电并供给数台并联的直流牵引电动机。本文提及的苏联铁道部2/3TE10M型、2/4TE10S型及2/3TE10U型内燃机车为直—直流电传动形式。
交—直流电传动：指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，经硅整流装置转换成直流电后，供给数台并联的直流牵引电动机。本文提及的苏联铁道部2TE116型和2TE121型内燃机车为交—直流电传动形式。
交—交流电传动：指内燃机车柴油机通过联轴器直接驱动一台三相交流同步牵引发电机，向牵引包供给电能，由牵引包提供电流给逆变器，逆变器输出电压和频率可变的交流电流，驱动每台并联的交流异步牵引电动机。法国国营铁路BB 60000型内燃机车为交—交流电传动形式。
液力传动：指内燃机车柴油机通过液力变矩器，用液力把柴油机的动力传到车轮上。苏联铁道部TG16型内燃机车和俄罗斯铁道部TG21型内燃机车为液力传动形式。
机械传动：指内燃机车像汽车的手动变速器一样用变速箱和离合器，把柴油机的动力传到车轮上；但机械结构的离合器难以承受高功率，而且变速箱结构就必然十分复杂和庞大，以增加排档数提供相对平稳的变速性能，所以机械传动内燃机车功率通常很低。法国国营铁路Y 7400型内燃机车为机械传动形式。
乌克兰哈尔科夫马雷舍夫工厂在本文中简称“KhZTM”⑴，卢甘斯克内燃机车制造厂在本文提到的不同时间简称“VZOR”⑵及“LTZ”⑶，俄罗斯联邦科洛姆纳工厂简称“KZ”。
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参考文献
《Тепловозы серий 3ТЭ10М и 2ТЭ10М.》，V·A·拉科夫著《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》68~69页
《Тепловозы серий 4ТЭ10С и 2ТЭ10С.》，V·A·拉科夫著《Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза 1976-1985 гг.》69页，以及D·B·希巴耶夫著《Локомотивы Отечественных железных дорог 1976-2000 гг.》
《GE公司承接哈萨克斯坦内燃机车改造项目》，乔英忍 译，《国外内燃机车》1996年9月第9期，30页
《Тепловозы серии 2ТЭ10У, 2ТЭ10УТ и 3ТЭ10У.》，D·B·希巴耶夫著《Локомотивы Отечественных железных дорог 1976-2000 гг.》
《List of the vehicles — 2TE10M, 3TE10M — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=112
《List of the vehicles — 4ТE10С — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=59
《List of the vehicles — 2ТE10С — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=168
《List of the vehicles — 2TE10U — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=60
《List of the vehicles — 2ТE10UT — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=61
《List of the vehicles — 3ТE10U — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=182
概述
一提到“多截棍破鼻子”，很多人应该会联想到这样一种画面：绿色的涂装，反向倾斜的挡风玻璃，棱角分明的车体。可以说，“多截棍破鼻子”不光代表着一个时代，也是苏联铁路发展的一个见证。
说到“多截棍破鼻子”，在《【科普】【扩展】“多截棍破鼻子”——2TE10L型、TEP10L型及2TE10V型内燃机车》一文中，笔者详细介绍了2TE10L型、TEP10L型及2TE10V型内燃机车这三种车型以及采用“破鼻子”司机室的原因；而在本文，笔者则介绍“多截棍破鼻子”的巅峰之作——2/3TE10M型、2/4TE10S型及2/3TE10U型内燃机车。
本文亦是《时不时喷黑烟的TE10型内燃机车系列》一文的扩展阅读：
3TE10M型及2TE10M型（3ТЭ10М и 2ТЭ10М）
尽管在2TE116型机车的生产和改进过程中还碰到一堆问题，但VZOR仍然同时开始研制下一代的8000马力双节式干线货运内燃机车。1978年，VZOR试制了首组2TE121型内燃机车——2TE121-001号机车。然而，VZOR在2TE121型机车的生产和改进过程中也碰到一堆问题。
有鉴于此，VZOR利用3TE10V-0001号机车的制造和测试经验，于1979年开始制造3TE10M型机车，然后从1981年开始生产2TE10M型机车，其中“M”即代表现代化之意。
第一组2TE10M型机车为2TE10M-0201号机车，而第一组3TE10M型机车则是3TE10M-0002号机车。初期制造的3TE10M型机车车号号段为3TE10M-0002号~3TE10M-0200号，之后采用3TE10M-1001号~3TE10M-1440号车号号段；而在用完2TE10M-0201~2TE10M-1000号机车车号号段之后，2TE10M型机车开始采用2TE10M-2001号~2TE10M-3664号机车车号号段。
1990年，VZOR更名为LTZ。苏联解体后，LTZ断断续续地制造了14组2TE10M型机车——2TE10M-3665号~2TE10M-3678号。
2007年，LTZ向哈萨克斯坦国家铁路埃基巴斯图兹机务段交付了最后一组2TE10M型机车——2TE10M-3678号机车，与同时期交付同机务段的2TE10U-0560号机车一道，标志着TE10型内燃机车家族将近50年的生产历史至此结束。
4TE10S型及2TE10S型（4ТЭ10С и 2ТЭ10С）
1974年，苏联政府正式签署了正式动工修建贝加尔—阿穆尔铁路的命令，标志着经历超过二十年的停工后，苏联正式开始全线动工修建全长3145公里的贝阿铁路。贝阿铁路西接西伯利亚铁路上的泰舍特，东迄阿穆尔河畔共青城，再接上原有支线直通苏维埃港。
然而，在大坡道众多的贝阿铁路上，三节重联式内燃机车的牵引力不足。因此，VZOR在2TE10M型、3TE10M型机车的基础上，于1983年制造了两组四节重联设计的4TE10S型机车，其中“S”即代表设计用于北方寒带气候地区。至1987年，VZOR共计生产了25组4TE10S型机车。
1988年，VZOR又另外生产了3组双节重联的2TE10S型机车。最初，所有的4TE10S型机车均配属于贝阿铁路局滕达机务段，投入贝阿铁路运用。而2TE10S-0001号机车和2TE10S-0002号机车则交付莫斯科铁路局的库尔斯克机务段，不久转配到乌涅恰机务段；而2TE10S-0003号机车则交付北方铁路局伯朝拉机务段。
2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型（2ТЭ10У, 2ТЭ10УТ и 3ТЭ10У）
自1979年以来制造的3TE10M型及2TE10M型机车的参数无法通过198*9年的苏联国家标准认证。因此，VZOR的设计师与KhZTM和哈尔科夫重型电机厂决定创建TE10型机车的新型改进型号，而新的改进型机车将结合所有最成功的解决方案并改进技术和经济指标。
1989年7月，VZOR制造了2TE10U-0001号机车，并在顿涅茨克铁路局管内进行了试验运行之后，被送往位于莫斯科州谢尔宾卡镇的全苏铁道运输科学研究院环形铁道进行测试。同年，VZOR制造了9组2TE10UT型机车，以及2TE10U-0002号机车。2TE10U-0001号机车和这9组2TE10UT型机车安装了10D100M2型柴油机，而2TE10U-0002号机车则安装了10D100M1型柴油机。
1990年，LTZ开始生产2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车，它们的通用名称为TE10U型。
2007年，LTZ向哈萨克斯坦国家铁路埃基巴斯图兹机务段交付了最后一组2TE10U型机车——2TE10U-0560号机车，与同时期交付同机务段的2TE10M-3678号机车一道，标志着TE10型内燃机车家族将近50年的生产历史至此结束。
产量
3TE10M型及2TE10M型机车技术特点
总体布置
3TE10M型及2TE10M型机车的总体结构、动力装置和传动装置均和2TE10V型、3TE10V型机车相同，采用车架承载式的焊接结构车体、无导框式三轴转向架，每节机车装用一台10D100型柴油机，传动系统为直—直流电传动，采用ED-118A型牵引电动机。但与2TE10V型、3TE10V型机车相比，3TE10M型、2TE10M型机车的副灯位置有所降低。
2TE10M型、3TE10M型机车的主要特点为根据多节和多组机车重联运用的需要，改进了重联控制电路和接口。司机在机车上任一司机室可同时操纵多节机车，实现牵引和制动的同步控制，并且可以只让其中任何一节机车单独运转；司机控制台上设有显示其他机车状态的仪表和指示灯号，并增加了两端司机室之间的通信装置。除此之外，机车的牵引主电路系统并增加了由直流电压互感器、直流电流互感器、电阻器和二极管组成保护装置，不仅具有防止主电路过压或过流的保护作用，还具有防止轮对空转的附加作用。
中间补机机车
在三节重联的3TE10M型及3TE10U型机车上，V节中间补机机车由于不设司机室因而不能单独运行⑷，但仍然设有遥控系统和辅助制动装置，以便进行单独调车和库内移动。
根据苏联铁道部的命令，VZOR分别于1984年和1985年制造了21节和63节单独的中间补机机车，用于将先前制造的2TE10M型机车改造为3TE10M型机车。这种经过后期补装中间补机机车的3TE10M型机车，采用从3TE10M-5001号~3TE10M-5084号的车号号段，即所谓的5000系3TE10M型机车。
柴油机
每节TE10M型内燃机车装用一台10D100型柴油机。
1981年，VZOR生产了2TE10MK-0361号、2TE10MK-0366号、2TE10MK-0371号和2TE10MK-0438号四组机车。“K”即代表机车改为装用KZ生产、同样被2TE116型机车采用的1A-5D49型柴油机。
1A-5D49型柴油机⑸为16气缸、带废气涡轮增压的四冲程柴油机，气缸直径为260 mm，活塞行程为260 mm，装车功率为3060 hp。除柴油机外，2TE10MK型机车其他部分仍然与2TE10M型机车相同。
应当注意的是，部分2TE10M型、3TE10M型、2TE10U型及3TE10U型机车（尤其是解体后归俄罗斯铁路拥有的机车）后来返厂进行大修时，改装1А-5D49型柴油机，车型改称为2TE10M-K、3TE10M-K型、2TE10U-K型、3TE10U-K型。
4TE10S型及2TE10S型机车技术特点
总体布置
4TE10S型及2TE10S型机车的总体结构、动力装置和传动装置均和3TE10M型、2TE10M型机车相同，采用车架承载式的焊接结构车体、无导框式三轴转向架。
考虑到贝阿铁路修建在冻土地带上，沿线地区的气候非常寒冷，4TE10S型机车特别加强了防寒保暖措施，具有独立的加热装置室、重新设计的冷却室，每节机车的冷却水储备量增加到1570 kg。机车装有预热锅炉，打开预热系统后，柴油机将自动切换到怠速模式，其曲轴转速对应于司机控制器的第8级。此外，为了防止森林火灾的发生，在机车排气管上安装了火花捕集器。
中间补机机车
在四节重联的4TE10S型机车上，则设置了G节和V节共计两节的中间补机机车。这两节中间补机机车由于不设司机室因而不能单独运行，但仍然设有遥控系统和辅助制动装置，以便进行单独调车和库内移动。
然而，如今尚在运用的4TE10S型机车，基本上不再使用G节中间补机机车。而4TE10S-0001号机车在不再使用G节中间补机机车后，更是直接改称为3TE10S-0001号机车。
2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车技术特点
总体布置
作为设计上的重大创新，2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车装用10D100M2型柴油机、GP-311BM型牵引发电机和ED-118型牵引电动机。 此外，2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车车体接近于2TE116型机车车体。同样，2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车排气管上安装了火花捕集器。
按用途，2TE10U型和3TE10U型机车用于干线货运，重联控制电路可支持中间补机机车，制动电路可以在列车运行中断钩时采取紧急制动；而旨在取代TEP10L型机车的2TE10UT型机车则用于干线客运，并加装了电阻制动装置，具有空电联合制动功能，充分利用电制动力进行制动，但机车重联控制电路不支持中间补机机车。
柴油机
2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车装用10D100M2型柴油机，本型柴油机是继10D100型柴油机现代化版本——10D100M1柴油机问世后的更新一代改进型。
10D100M1型柴油机的设计主要结合了10D100型柴油机生产过程中的改进：双模喷嘴、怠速降至270 r/min、曲轴轴承采用钢背铝基轴瓦、带有燃油补正器的调节器、带机械驱动的供油泵等。而为了提高柴油机的效率，10D100M2型柴油机除了上述改进外，还使用了效率更高的TK-34S-09型涡轮增压器。
与10D100型柴油机相比，10D100M型柴油机的燃油消耗率获得了改善，其最低稳定转速由原来的400转/分钟下降到270 r/min，从曲轴到机械增压器的传动比由1：10减小为1：8.87，并使用了燃油泵驱动凸轮型面和双制式喷油器。
1992年，KhZTM考虑到10D100M1型柴油机运行过程中发现的缺点，推出10D100M1A型柴油机，其主要区别在于从曲轴到机械增压器的传动比已变为1：10.6。在这方面，新的TK-34N-15型涡轮增压器被设计并投入生产，后被更新的TK-34N-19型涡轮增压器取代。
传动系统
2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车装用GP-311BM型牵引发电机。与GP-311B型牵引发电机相比，GP-311BM型牵引发电机在通风管道设计上有所不同，因此，持续电流从4320 A增加到4500 A。
转向架
2TE10U型、2TE10UT型和3TE10U型机车依然采用无导框式转向架，但在2TE10UT型机车上，使用了具有大齿轮的牵引减速器（该大齿轮具有弹性元件），齿轮比为20：73 = 1：3.65，机车的最大运行速度提高到120 km/h。
现代化改造
TE10M-0884GE
美国通用电气公司于1996年5月7日宣布承接哈萨克斯坦共和国境内西哈萨克斯坦铁路局和阿拉木图铁路局的内燃机车改造项目。
西哈萨克斯坦铁路局首先将一节TE10型内燃机车从哈萨克斯坦运到通用电气美国宾夕法尼亚州伊利镇开办的工厂，并在这个工厂改装GE的7FDL-12型柴油机、交流牵引发电机、固态整流装置和新的牵引控制系统。另外的31节机车将由GE公司提供整套零部件，在哈萨克斯坦境内完成改造工作。
2003年，原配属莫斯科铁路局的2TE10M-0884号机车，其中一节机车被委托由通用电气进行现代化改造。机车换装7FDL型四冲程柴油机，装车功率达到3200 hp；同时并改装通用电气提供的牵引发电机、空气压缩机、冷却装置、微机控制系统等设备。
2004年，全俄铁道运输科学研究院和俄罗斯铁路股份公司对经过改造的TE10M-0884GE号机车进行了全面的性能试验，冬季及夏季试验分别在北方铁路局和伏尔加铁路局进行。在试验过程中，机车表现出良好的牵引性能、可靠性和经济性。
在上巴斯昆恰克机务段进行的夏季试验中，机车在阿斯特拉罕至伏尔加格勒区段，牵引总重4717吨的试验列车来回运行了58次；与同一机务段内的2TE10M型内燃机车比较，TE10M-0884GE号机车在该区段上每趟列车可节省多达600～1160 kg的燃油，三个月内共节省了23977 kg燃油，有效降低了运输成本。此后，少部分的2TE10M型机车也完成了相同的改造。
技术数据
后记
可以说，TE10M型、TE10S型以及TE10U型机车的确是“多截棍破鼻子”的巅峰，这些机车运用于苏联境内各条铁路线，遍布于今日的俄罗斯联邦、乌克兰、白俄罗斯、哈萨克斯坦、阿塞拜疆等国，不仅见证了苏联铁路牵引动力内燃化，同时也见证了解体后这些前成员国各自的曲折离奇。当然，属于它们的时代至今仍未结束。
新年快乐！ Happy New Year! С новым годом! Bonne année!
注释
⑴俄语：Харьковский завод транспортного машиностроения имени В. А. Малышева；乌克兰语：Завод імені В. О. Малишева。
⑵俄语：Луганский тепловозостроительный завод，简称为Лугансктепловоз；乌克兰语：Луганський тепловозобудівний завод。
⑶俄语：Ворошиловградский завод имени Октябрьской Революции。
⑷但V节机车也可以与A节机车或者是B节机车重联运行。
⑸苏联国家标准GOST型号为16ChN26/26型柴油机。
