文章作者：西瓜昌真湿基（哔哩哔哩和百度昵称：宁柳跨越）

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TE10型及M62型内燃机车家族为直—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。本文提及的俄罗斯铁路2TE116U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，经硅整流装置转换成直流电后，再由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。俄罗斯铁路2TE25A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。

• 乌克兰卢甘斯克内燃机车制造厂在本文提到的不同时间简称“VZOR”⑴及“LTZ”⑵，俄罗斯联邦科洛姆纳工厂简称“KZ”⑶，布良斯克机械制造厂简称“BMZ”⑷，美国通用电气公司简称“GE”⑸。

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• 本文是文章《【铁道科普】边生产边改进的2TE116型内燃机车（上篇）》以及《【铁道科普】边生产边改进的2TE116型内燃机车（下篇）》的补充。

概述

2TE116U型内燃机车家族是LTZ在2TE116型内燃机车的基础上，于2007年起向俄罗斯铁路交付的一种内燃机车家族。LTZ除了为俄罗斯铁路制造2TE116U型机车外，亦为蒙古国乌兰巴托铁路局制造2TE116UM型机车。

背景

1966年，KZ成功研制了四冲程D49型柴油机（16ChN-26/26）。1967年，LTZ试制了首台装用1A-5D49型柴油机的TE109型内燃机车，柴油机装车功率为3000 hp，也是苏联第一种采用交—直流电传动装置的内燃机车。

1970年，LTZ更名为VZOR。1971年，VZOR研制了2TE116型内燃机车，计划作为2TE10L型内燃机车的换代产品。2TE116型机车单节功率同样为3000 hp，但采用了先进的D49型四冲程柴油机、交—直流电传动装置和无导框式标准转向架。

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单节4000 hp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。

成功研制2TE121型机车之后，VZOR接下来相继研制出单节6000 hp的TE136型、2TE126型以及2TE136型机车。1990年，VZOR改名为LTZ。然而，随着苏联于1991年12月解体，有关于这些大功率内燃机车的一切测试和改进基本上停止了 ，而当时已经批量生产的2TE121型机车也只制造了78组机车。

最终，LTZ将更大希望寄托在对结构简单且在运用和修理方面已积累经验的2TE116型机车现代化改造。

2TE116UP型（2ТЭ116УП）

1995年，LTZ试制了一组2TE116UP型客货运通用内燃机车，车号为2TE116UP-0001号，但没有投入批量生产。但2TE116UP型机车的研制，为LTZ日后研制2TE116U型机车积累经验。

根据LTZ资料可知，2TE116UP型机车的单节功率由3060 hp（2250 kW）提高到3600 hp（2650 kW），并设有电阻制动装置、列车取暖供电装置及微机控制系统，最高运行速度为120 km/h，持续牵引力为2×323 kN。司机室内配备空调、暖气和通风装置，改善了机车乘务员的工作环境。

2TE116U型和3TE116U型（2ТЭ116У и 3ТЭ116У）

2001年，乌克兰国有财产基金会出售了LTZ76％的国有股份，但没有拍卖。2006年7月19日，乌克兰国有财产基金会再次授权出售LTZ这76％的国有股份⑹。当是时也，2006年，LTZ生产的产品价值为4.23亿格里夫纳⑺。2007年3月23日，工厂被以5800万美元的价格出售给俄罗斯运输机械控股集团⑻。

与此同时，BMZ推出了单节功率为3400 hp的2TE25K型内燃机车，迫使LTZ开始推出更大功率的内燃机车。

2007年，LTZ开始为俄罗斯铁路提供2TE116U型内燃机车。2TE116U型机车与2TE116型机车的总体结构基本相同，仍然沿用了原来的电传动系统，但引擎更换为由KZ制造的18-9DG-01型柴油发电机组，机车总功率提高到7208 hp，持续牵引力由2×248 kN提高到2×323 kN，而单位燃料消耗量由204 g/kW·h下降至198 g/kW·h，同时降低了柴油机的排放污染。此外，机车采用MSU-TP型微机控制和诊断系统、遥距监控系统、统一化机车综合安全系统KLUB-U，运行中的所有数据及诊断结果都能直观地显示在显示屏上。

而3TE116U型机车是LTZ在2TE116U型机车的基础上加装一节中间扩展动力的补机机车，于2013年推出的车型。这节中间补机机车的两端与前后两节带司机室的机车均有过道连接，这样不仅提升机车的输出功率，同时也更易于司机不停车巡检。由于不设司机室的缘故，这节中间补机机车不能单独运行，但仍然设有辅助制动装置，以便进行单独调车和库内移动。

2TE116UM型（2ТЭ116УМ）

2010年10月，蒙古国乌兰巴托铁路局与俄罗斯运输机械控股集团签订了采购31组2TE116UM型内燃机车的订单。

2TE116UM型机车是在2TE116U型机车的基础上，为高海拔及大风沙气候环境而设计的，两者的柴油机、电传动系统、控制系统均基本相同。微机控制系统软件特别为适应高海拔地区的柴油机功率修正作出了调整，使柴油机功率随海拔高度自行修正，保证机车在760～620 mm汞柱的大气压力环境下都能够充分发挥柴油机功率。为了满足柴油机对吸气洁净程度的要求，机车设有三级空气滤清装置。此外，机车并设有牵引电机温度、电机轴温、轮对轴温的监控系统。

2TE116UD型（2ТЭ116УД）

2012年，LTZ与GE合作，研制了2TE116UD型内燃机车，其中“D”取自于GE的俄语单词“Дженерал электрик”。

该型机车吸收了通用电气“创新”系列（Evolution Series）内燃机车的成熟技术，实际上已经脱离了传统的2TE116型机车系列，机车采用了全新的柴油发电机组，并重新设计了高压电气室、车体顶盖、油水管路及电气线路。

2TE116UR型（2ТЭ116УР）

2014年，LTZ推出使用德国MTU公司制造的大功率高速20V4000R43型柴油机的2TE116UR型内燃机车，单机功率为3670 hp，仅试造一组。

制造和交付

1995年制造的“破鼻子”2TE116UP-0001号机车，其于2001年被私营的俄罗斯Transoil铁路货运公司购入并投入运用。2005年3月，机车在爱沙尼亚约格瓦县境内发生意外事故，导致A节机车损毁；同年5月，机车在塔林完成修复，后被爱沙尼亚铁路租用。2007年，2TE116UP-0001号机车被转售至俄罗斯天然气工业股份公司下属之Yamaltransstroy公司，用于在亚马尔半岛运输建筑材料。

2009年5月，2TE116UP-0001号机车前往俄罗斯联邦沃罗涅日内燃机车修理厂大修；同年7月，A节机车因火灾事故再次受损。2011年11月，机车在拉脱维亚陶格夫皮尔斯机车修理厂进行大修后，又再被转售予私营的爱沙尼亚铁路服务公司。

到2013年年终时，LTZ已向俄罗斯铁路交付287组2TE116U型、34组2TE116UD型、1组2TE116UR型以及3组3TE116U型机车；另外向乌兰巴托铁路局交付了31组2TE116UM型机车。

2014年2月，乌克兰最高拉达通过表决，解除了维克托·费奥多罗维奇·亚努科维奇的乌克兰总统职务，此后卢甘斯克州和顿涅茨克州两地爆发武装冲突，与基辅当局对峙。LTZ也被冲突波及，不仅配件难以运进，成品难以运出，因此2TE116U型等型机车的供应量被迫减少。而BMZ此后利用70天时间，于同年年底制造出第一组2TE25KM型机车，并在2015年2月开始批量生产至今。

尽管局势不利，但LTZ在2014年1月到2016年6月期间依然向俄罗斯铁路交付53组2TE116U型、25组2TE116UD型以及14组3TE116U型机车；同时向乌兰巴托铁路局和乌兹别克斯坦纳沃伊矿业公司分别交付了4组2TE116UD型和4组2TE116UM型机车。2016年6月之后，LTZ再无新造机车。

总体结构设计

2TE116U型内燃机车适用于1520 mm宽轨轨距的铁路，轮径为1050mm，轴重为23 t，整备重量为2×139 t；长度为2×18700 mm；燃料储备量为2×6681 kg，砂储备量为2×1160 kg。机车最高运行速度为100 km/h，牵引功率为2×3604 hp，持续牵引力为2×323 kN。

2TE116U型机车是双节重联的十二轴大功率干线货运用内燃机车，由两节结构完全相同的六轴机车通过车钩、通过台、重联线等连接而成，可以在必要时分解为两台机车单独运行。机车采用了车架承载式封闭型结构车体，车体由车架、侧墙、司机室及顶盖部件组合成一个完整的箱形结构，侧壁及车顶不参与承载。主车架承载构件的结构类似于M62型内燃机车的车体底架，是由工字钢梁及槽钢焊接而成，中梁是车架的主要受力部件，为左右两根贯穿机车全长的45号工字钢，上下翼缘用两块厚度为18 mm的钢板加强。

2TE116U型机车司机室采用了与2TE126型、2TE136型机车相同的独立模块化结构的囊式司机室，生产机车时首先将柴油发电机组和其他设备安装到车架之后，再将司机室整体焊接到车架上。除了司机室之外车体其他部分的顶盖均为可拆式，以方便组装及维修；司机控制台符合最新的人体工程学和美学的要求。

转向架设计

走行部为两台无导框式三轴转向架，与TE109型机车的转向架基本相同。转向架的“目”字形构架由箱形截面的纵梁和横梁焊接而成，滚柱轴承轴箱采用拉杆式定位结构。一系独立悬挂采用螺旋弹簧及橡胶垫；二系悬挂采用橡胶堆旁承，一系及二系悬挂系统总静挠度为126毫米。车体全部重量通过四点式橡胶堆旁承由两台转向架支承，牵引力和制动力通过心盘传递。牵引电动机采用抱轴式半悬挂安装在转向架上，牵引齿轮传动比为17：75。

动力设计

• 2TE116UP型、2TE116U型等

2TE116UP型、2TE116U型等型的每节机车装用一台1A-5D49型柴油机（苏联国家标准GOST型号为16ChN26/26），是一种由KZ研制的16气缸、四冲程、二级增压带中间冷却的V型中速柴油机，气缸直径为260 mm，活塞行程为260 mm，额定转速为1000 r/min，最低稳定转速为360 r/min，装车功率为3060 hp（2250 kW），单位燃料消耗量为151～158.5 g/kW·h。曲轴采用球墨铸铁制造。

柴油机采用了二级增压系统，为柴油机提供压力为1.35～1.5 kg/cm3的压缩空气，第一级是单级轴流式废气涡轮增压器，第二级是由离心式鼓风机组成的单级机械增压器，两级增压器之间设有增压空气中间冷却器（中冷器）。柴油机净重量为17650 kg。

机车的冷却水系统分为高温冷却水系统及低温冷却水系统，分别具有独立的冷却装置。高温水系统是柴油机冷却水的系统，而低温水系统是为机油热交换器及增压空气中间冷却器而设的冷却水系统。冷却装置由散热器与风扇组成，冷却水带出的热量在散热器中传给空气而冷却。

• 2TE116UD型

每节2TE116UD型机车装用一台GEVO V12型柴油机，是一种由GE研制的12气缸、四冲程、二级增压带中间冷却的V型中速柴油机，具有更好的燃油经济性及更低的维护成本，气缸直径250 mm，活塞行程320 mm，额定转速为1050 r/min；受到机车冷却条件限制，柴油机额定功率为4560 hp（3350 kW），排放指标能够符合美国环保局二级（EPA Tier 2）排放标准。

• 2TE116UR型

每节2TE116UR型机车装用一台20V4000R43型柴油机，是一种由德国MTU公司研制的20气缸、四冲程的V型高速柴油机，气缸直径170 mm，活塞行程210 mm，额定转速为1800 r/min；柴油机额定功率为3670 hp（2700 kW）。

传动系统设计

2TE116U型机车传动装置采用交—直流电传动，柴油机通过联轴器直接驱动一台GS-501A型三相交流同步牵引发电机，经硅整流装置转换成直流电后，供给六台并联的牵引电动机。牵引发电机由哈尔科夫重型电机厂设计制造，额定功率为2190千瓦，发电机定子按两组三相绕组设计，彼此相差30°电角度，转子线圈组件用环氧树脂浸渍，定子及转子绝缘等级分别为H级和B级；额定电压为290伏（2×2350 A），最高输出电压为535 V（2×1330 A），额定转速为每分钟1000转（100 Hz），输出频率为35～100 Hz；主发电机净重为6000 kg，柴油机—发电机组（含起动发电机及励磁机）总净重量为25000～26000 kg。

每节机车设有一台新设计的辅助交流同步发电机，辅助发电机与牵引发电机同轴；在2TE11UP-0001号机车，输出的交流电经整流后向旅客列车直接提供3000 V直流电，为列车上的电热取暖装置提供电源，单节机车的供电系统额定功率为575 kW。此外，机车取消了分别安装的励磁机及启动发电机，牵引发电机的励磁电源及机车辅助电机的电源均由该辅助发电机提供。

牵引发电机发出的三相交流电由VTPPD-3.15K-1000-2-UHL2型硅整流装置转换成直流电，输送给六台ED-133型牵引电动机。ED-133型直流串励牵引电动机，由哈尔科夫重型电机厂设计制造，持续功率为305 kW，额定电压为597 V（835 A），最高转速为2320 r/min。

后记

作为LTZ对2TE116型内燃机车的现代化改进，2TE116U型机车在一定程度上让俄罗斯铁路和乌兰巴托铁路局两家企业得以部分更新内燃机车车队。然而，突如其来的乌克兰剧变，让LTZ这家拥有120年铁路机车制造经验的百年老厂就此遗憾关门，而2TE116U型机车的生产和改进亦不得不就此终止，成为LTZ的绝唱。

注释

⑴俄语：Луганский тепловозостроительный завод，简称为Лугансктепловоз；乌克兰语：Луганський тепловозобудівний завод。

⑵俄语：Ворошиловградский завод имени Октябрьской Революции。

⑶俄语：Коломенский завод。

⑷俄语：Брянский машиностроительный завод。

⑸英语：General Electric Transportation。

⑹根据卢甘斯克州商业法院于2009年11月上旬的裁决，LTZ的私有化拍卖被取消，但2010年乌克兰国有财产基金会被迫归还了该厂的国有股份。

⑺按当时格里夫纳与人民币的汇率为1.66来算，4.23亿格里夫纳折合人民币7.0218亿元。

⑻按当时美元与人民币的汇率为7.74来算，5800万美元折合人民币4.4892亿元。

参考

• 《2ТЭ116型内燃机车》，169页~171页，《国外内燃机车概况》，中国铁道部铁路工业系统内燃机车技术情报交流网编，人民铁道出版社，1979年

• 《Тепловозы Луганского завода 1956-2006 гг.》

• 《Локомотивы Отечественных железных дорог 1956-1975 гг.》，V·A·拉科夫 著，164~166页

• 《Локомотив》2013年第7期

• 《前苏联超大功率内燃机车研制回顾和目前境遇》，桂宝康 译，《国外内燃机车》2006年第1期第40~43页

• 《卢甘斯克内燃机车制造厂完成2ТЭ116УМ型内燃机车的批量供货合同》，田睿 译，《国外内燃机车》2012年第4期第48页

• 《История развития подвижного состава | История железных дорог》：http://history.rzd.ru/history/public/ru?STRUCTURE_ID=5167&layer_id=5619&refererLayerId=5618&id=2221

• 《Тепловоз 2ТЭ116У》，https://www.tmholding.ru/products/magistralnye_gruzovye_teplovozy/2te116u.html

• 《2ТЭ116УД》，https://www.tmholding.ru/products/magistralnye_gruzovye_teplovozy/2te116ud.html

• 《3ТЭ116У》，https://www.tmholding.ru/products/magistralnye_gruzovye_teplovozy/3te116u.html

• 《List of the vehicles — 2TE116U — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=55

• 《List of the vehicles — 2TE116UD — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=925

• 《List of the vehicles — 2TE116UM — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=267

• 《List of the vehicles — 2TE116UP — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=850

• 《List of the vehicles — 2TE116UR — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1373

• 《List of the vehicles — 3TE116U — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1125