【科普】深沉的蓝-东风4C型内燃机车

2023-10-01 23:25 作者:怀念成局的韶山3 0人读过 | 我要投稿

自改革开放以来,我国铁路的运量不断上升。但当时铁路运能不足与运量增加的矛盾,成为制约国民经济发展的一个瓶颈,同时当时我国铁路机车功率不足也成为了一个问题。

1981年,中共中央书记处书记、国务院副总理万里及国家机关有关部门负责人等50余人,包括前任铁道部部长吕正操、时任铁道部副部长邓存伦、沈阳铁路局副局长李森茂,在中共辽宁省委第一书记郭峰、省长陈璞如陪同下,来到大连机车车辆工厂、大连内燃机车研究所等单位视察工作并听取了关于东风4B型内燃机车的试制试验和16V240ZJB型柴油机关键部件的质量及改进情况。（东风4B型内燃机车详见如下）

早在领导视察之前,大连机车车辆厂和大连机车研究所就秉持着“生产一代产品、试制一代产品、研究一代产品”的方针,在研制和改进16V240ZJB型柴油机和东风4B型内燃机车的同时也开始了改进型16V240ZJC型柴油机和东风4C型内燃机车的研制。

研制

1982年至1983年,大连机车车辆厂与英国里卡多公司展开技术合作,采用里卡多公司提供的评价数据和改进建议,对16V240ZJB型柴油机进行改良设计。作为第一期技术合作成果的首台16V240ZJC型柴油机于1984年9月完成试制,并于1985年9月通过热工性能试验、扭振试验和UIC100小时性能试验。

1983年,东风4C型内燃机车的研制被列入1984年铁路科技发展计划,以及铁道部“七五”规划五十个重点项目之一。

1985年9月,首台东风4C型内燃机车在大连机车车辆厂下线（编号4001）。

东风4C型内燃机车采用一台16V240ZJC型柴油机,机车功率由东风4B型内燃机车的3300马力提高到3600马力,最高运行时速100km/h,轴式Co-Co,轴重23吨。在机车的布置上,第二司机室与冷却室之间增设了一个隔音间,降低该司机室的噪声以改善乘务员的工作环境,管路系统采用新型连接接头,而电气方面加装了双机重联、电阻制动、电子恒功励磁等装置。同时,4001号机车的外观沿用了东风4B型内燃机车的外观,其最大特点是正脸上硕大的重联插座。

试验

1985年10月,东风4C型4001号机车配属沈阳铁路局赤峰机务段,在运用条件较恶劣、线路坡度大、弯道隧道多的京通铁路赤峰至隆化区段投入运用考核。

1986年11月,大连机车车辆厂再次试制了第二台东风4C型内燃机车（编号4002）,这台机车的外观则改用了东风4型内燃机车带正脸进气口的造型。

在这之后,大连机车车辆厂再次生产了第三台东风4C型内燃机车（编号4003）,此时机车的外观采用了现在有棱有角的外形。

1988年12月,东风4C型内燃机车通过铁道部15万公里线路运用考核。试验结果显示,在相同区段牵引相同重量的列车,东风4C型内燃机车比东风4型机车平均运行速度提高了约10%,万吨公里耗油量较东风4B型机车降低了7.5%,而在东风4B型机车上存在的某些惯性质量问题也得到解决。

1988年8月至12月,东风4C型4005号机车先后在广州铁路局长沙机务段和北京环形铁道试验基地完成了牵引热工性能试验。

1991年,东风4C型内燃机车通过铁道部技术鉴定和国家科技进步二等奖。

运用

1990年,大连机车车辆厂获批开始量产东风4C型内燃机车,此时机车东风4C型内燃机车的编号编入东风4B型内燃机车的编号（由4XXX编号）。

1995年起,根据中国铁路机车车辆工业总公司统一安排,大连机车车辆厂将东风4C型内燃机车的图纸先后转让给资阳内燃机车厂、大同机车厂和青岛四方机车车辆厂,由这4家机车厂共同制造。到1999年停产时,四家工厂累计生产了845台东风4C型内燃机车（大连机车车辆厂生产465台,编号4001-4465；资阳内燃机车厂生产333台,编号5004～5273、5276～5335；大同机车厂生产40台,编号0001～0040；四方机车车辆厂生产6台,编号2001-2006）

这些东风4C型内燃机车全部配属哈尔滨铁路局、北京铁路局、沈阳铁路局、呼和浩特铁路局、乌鲁木齐铁路局、南宁铁路局、上海铁路局、南昌铁路局、广州铁路集团、昆明铁路局、济南铁路局及武汉铁路局担当客货列车牵引任务。

衍生

1998年,乌鲁木齐铁路局为了满足北疆铁路的提速需要开始与资阳内燃机车厂联合在东风4C型内燃机车的基础上研制一款最高运行时速160km/h的客运型机车。这便是东风4CK型内燃机车,这在前文已有详细记述,详情请阅读：

上世纪90年代初期,随着我国铁路发展方向由东南华北地区开始向西南地区发展。但西南地区地质条件复杂、线路条件恶劣,小半径曲线线路众多。采用Co-Co轴式的机车在运行中轮缘磨损率高的吓人。

作为当时西南地区的关键通道-老黔桂铁路-虽然已经使用采用径向转向架的东风7D型内燃机车,但轴距较大的三轴转向架轮缘磨损率依然高于Bo-Bo的东风10型内燃机车。

对于这样的线路条件,较彻底的解决办法是改进机车结构,从根本上改善轮轨间的动力作用,如转向架间采用横向连线装置、减轻轴重、采用全悬挂电动机结构和采用径向转向架等措施,在机车轴式改进上则以将传统的C0—C0轴式改为B0—B0—B0轴式最普遍。最好的例子就是大连机车车辆厂研制的东风10型内燃机车和大同机车厂研制的韶山7型电力机车。

1993年.大连机车车辆厂为缅甸设计了Bo-Bo-Bo轴式的CKD7型内燃机车,这款机车在缅甸恶劣的线路条件下表现出极强的适应性。这为我国研制Bo-Bo-Bo轴式内燃机车提供了经验。

鉴于我国山区铁路运输的迫切要求,中车公司在《中国铁路机车车辆工业总公司科技发展“九五”规划和2010年远景目标》中首先提出:“为替代逐步被淘汰的东风型内燃机车,改进、完善并批量生产适用于山区小半径曲线和次级干线的内燃机车,其功率为2500～3000马力,轴式为B0—B0—B0或C0—C0(采用径向转向架),客货运通用,最高速度为120km/h”的要求。

许多专家对山区铁路机车进行了多年的卓有成效的分析和试验,认为东风4型是我国的主型内燃机车,功率大,成熟可靠。山区线路用东风4代替东风型机车,可大幅度地提高运能,但Co-Co轴式的东风4型机车曲线通过性能较差,如能根据国内外经验,将其轴式改为Bo-Bo-Bo,则是一个较理想的方案。

1996年7月,资阳内燃机车厂与株洲电力机车研究所签订了联合研制3B0轴式东风4型内燃机车的协议。经过充分论证,双方认为将东风4C型内燃机车的轴式由Co-Co改为Bo-Bo-Bo是可行的,并联合向上级有关部门提出了开发申请。

1997年,Bo-Bo-Bo轴式的东风4C型内燃机车的研制任务列入中车公司机车车辆工业科技计划第512项:“适应山区铁路运用的3B0轴式东风4型内燃机车研究”[中车划(1997)1号文附件3,编号为97—机—24]。