【科普】由窄拓宽——苏联工业铁路TU7型和TGM40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）
EN TRAIN
TOUS RESPONSABLES
——SNCF
乘坐火车出行
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。苏联铁道部TU2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。葡萄牙铁路1900型和1930型内燃机车为交—直流电传动形式。
交—直—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。越南铁路总公司D20E型内燃机车为交—直—交流电传动形式。
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。法国国家铁路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和万向节，用液力把柴油机的动力传到车轮上。本文提及的苏联工业铁路TU7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。法国国家铁路Y 7400型内燃机车为机械传动形式。
双模式动力机车：本文提及的“双模式动力”，是指一种可以从电气化铁路接触网受流或柴油机获得动力的机车。西门子Vectron DE型双模式动力机车即为双模式动力机车。
本文属于正经科普文章，资料及图片来源于相关技术资料，如有侵权请及时联系删除之；请大家理性讨论，不要在评论区干些不该干的事！
由于笔者精力和能力限制，在整理资料时恐有错漏，也请诸位读者纠正指教，谢谢合作！
参考
《TU7 — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=158
《TU7R — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=670
《TGM40 — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=88
《TGM40.01 — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=670
《TGM40S — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=561
《Внутренняя ТУ7А》：http://zavod-kmz.ru/page4025478.html
《Внутренняя ТГМ40-01》：http://zavod-kmz.ru/page4015732.html
《ДЖД - Тепловоз ТУ7》：http://www.dzd-ussr.ru/ps/tu7/index.html
《Тепловоз ТУ6А и ТУ7 | Устройство тепловоза ТУ7》：https://www.dieselloc.ru/ty6/ty6_ty7_2.html
《Тепловоз ТГМ40》：https://www.dieselloc.ru/books/teplsssr/page_18.html
《Тепловоз ТУ7》：https://railtrain.pro/tu7
《Тепловоз ТГМ40》：https://railtrain.pro/tgm40
《Railways in Vietnam Locomotives -D4H》：http://railvn.byethost3.com/D4H.html?i=1
《УЖД. ТУ7-2463 (Белый Ручей) — youtube》：https://www.youtube.com/watch?v=K52RT4nnh3g
概述
TU7型内燃机车是苏联俄罗斯联邦坎巴尔卡机械制造厂于1971年推出的一款750 mm窄轨轨距内燃机车，旨在替换TU2型、TU4型内燃机车。
1982年，坎巴尔卡厂在TU7型内燃机车的技术基础上，推出了本型内燃机车的1520 mm宽轨轨距版本——TGM40型内燃机车。
技术溯源
1954年，卡卢加机械制造厂试制了2台TU1型内燃机车，是为苏联最早的窄轨内燃机车。然而，卡卢加厂在TU1型内燃机车的测试运行中，发现机车的牵引发电机有设计缺陷。为了消除已发现的缺点，卡卢加厂为新型机车开发了一种新的牵引发电机，并带其他改进。新型内燃机车被定型为TU2型，并于1955年开始量产。
然而，TU2型内燃机车8 t的轴重和直—直流电传动，难以应对工业铁路的实际情况。坎巴尔卡厂遂于1962年研制出使用液力传动的TU4型内燃机车。尽管TU4型内燃机车的轴重仅有4.5 t，比TU2型内燃机车更适应工业铁路路况，但其169.16 kW的输出功率，却难以应对大编组列车。
1967年，坎巴尔卡厂在TU4型内燃机车的基础上，研制出TU5型内燃机车，交付阿普歇伦斯克窄轨铁路以及其他窄轨铁路运用。但是TU5型内燃机车在运行过程中，其装用的三级液压传动装置暴露出严重的缺陷。
研制TU7型（ТУ7）
1967年，卡卢加厂接到了新型液力传动内燃机车设计任务，并制定了设计草案。根据设计草案，新型液力传动内燃机车被定型为TU7型，使用1D12型柴油机和卡卢加厂制造的UGP400-650型液压传动装置，而且可以通过调整柴油机来改变功率。另外，机车采用新的控制系统，使得重联运行成为可能。
坎巴尔卡厂于1970年制造了2台黏着重量为24 t、输出功率为400 hp的试验性TU7型内燃机车，并将其投入测试运行。测试运行通过后，坎巴尔卡厂于1971年起开始制造TU7型内燃机车。至2020年，坎巴尔卡厂制造了3373台TU7型内燃机车。
轻量化TU7型
尽管TU7型内燃机车的轴重仅为6 t，但对于许多窄轨铁路来说仍然太重。为此，坎巴尔卡厂于1974年对TU7型内燃机车进行了改进，将燃油和机油的储量减少了一半，减少了配重，并改用轻型UGP400-201型液力变矩器。这样的改进，让机车的轴重减少到5 t，黏着重量减少到20 t，但却降低了机车的牵引力。
轻量化TU7型内燃机车于1975年起量产，但坎巴尔卡厂并未给这种轻量化TU7型内燃机车赋予新的车型代号，也没有赋予单独的车号号段。
TU7R型牵引式旋转除雪车（ТУ7Р）
坎巴尔卡厂在TU7型内燃机车的基础上，于1978年设计了牵引式TU7R型旋转式除雪车。
1D12型柴油机旋转180°放置于车体内，不带液力变矩器，且其仅用于驱动安装在位于原冷却室端的1个大型旋转鼓轮。旋转鼓轮随着除雪车的前进和自身高速旋转，将铁路上的积雪打碎并从左右向中间集中，并依靠旋转产生的离心力使雪沿叶片由抛雪筒抛出，从而将积雪扬散到线路两侧。
TU7R型旋转式除雪车的转向架与TU7型内燃机车转向架设计相近，但前者没有万向节。旋转式除雪车仍有司机室，但仅用于控制旋转鼓轮。
出口国外——TU7E型、2TU7型和TU7EL型（ТУ7Э, 2ТУ7 и ТУ7ЭЛ）
在1976年到1991年期间，坎巴尔卡厂出口了适应于750~1435 mm不等轨距的单节（TU7E型）和两节（2TU7型）柴油机车以及“左舵”机车（TU7EL型），这些机车已交付给越南（D4H型，47台）、古巴（34型，85台）、保加利亚（81型，10台）、捷克斯洛伐克（706.9型，2台）。
由窄拓宽——TU7M型/TGM40型（ТУ7М/ТГМ40）
1981年，坎巴尔卡厂设计了TU7M型内燃机车。TU7M型内燃机车增加了本身长度、转向架底座和轮对直径，延长了司机室，并进行了一些其他设计更改，以便在1520 mm宽轨轨距线路运行。
1982年起，坎巴尔卡厂在TU7M型内燃机车的基础上，批量生产TGM40型内燃机车——这种成功将窄轨内燃机车调整为更宽轨距内燃机车的情况十分少有。1983年，TGM40型内燃机车在莱比锡博览会上被授予金奖。
至2020年，坎巴尔卡厂制造了至少978台TGM40型内燃机车，另外制造了至少233台内置除雪犁板装置的TGM40S型内燃机车。
设计概况
TU7型内燃机车采用单司机室、双侧外走廊、主车架承载的罩式车体。司机室位于机车两端，布置有司机控制器和制动大小闸。司机室之后为动力室和冷却室两个部分。
冷却装置可在任何气候条件下可靠地冷却柴油机和液压传动系统中的水和油。为了防止柴油机过热，冷却装置配备了热继电器，当温度超过冷却液温度时，它们会自动消除柴油机的负载。
技术数据表
后记
TU7型内燃机车虽说小巧，但由于其极低的轴重，而为苏联国内外各类窄轨铁路所用。而坎巴尔卡厂也趁热打铁，推出TU7型内燃机车的宽轨版本——TGM40型内燃机车，在苏联国内宽轨工业铁路内燃机车竞争中，占有一席之地。
