Caterpillar, пассажирский тепловоз EMD F125 Spirit для пригородных сообщений

Бренд Caterpillar хорошо известен во всем мире. Речь идет о мощном и крупном холдинге, объединяющем большое количество производителей различной техники и оборудования. Одно из подразделений – Progress Rail – занимается изготовлением железнодорожной продукции.

В том числе пользующийся большим спросом в Северной Америке пассажирский тепловоз EMD F125 Spirit. Рассмотрим характеристики, конструкцию и назначение дизель-электрического локомотива более детально.

Пассажирские и грузовые - в чем разница

Первым делом следует уделить немного внимания описанию разницы между пассажирскими и грузовыми тепловозами. Первые, как следует из названия, предназначены для перевозки пассажиров. Следствием такого функционала становится обязательное требование к высокой скорости при заметном меньшей мощности двигателя.

Базовым условием безопасной эксплуатации становится комплектование пассажирского локомотива электропневматическими тормозами (часто обозначаются аббревиатурой ЭТП). Их главной особенностью выступает кратно более быстрое – в 2 или даже больше раз – срабатывание, по сравнению с обычными пневматическими.

Важно

Назначение грузовых тепловозов – транспортировки поездов с грузами. Как следствие – основными требованиями к локомотиву становятся большая мощность двигателя, способного обеспечить высокие значения тягового усилия.

При этом скорость уже не является критически важным параметром. Грузовые тепловозы всегда имеют секционную конструкцию с двумя или более составными элементами.

Кроме того, обычно они оснащаются колесами несколько меньшего диаметра. Исходя из сказанного, можно сделать два простых и очевидных вывода. Пассажирский тепловоз вообще не способен сколь-нибудь эффективно исполнять функции грузового.

Обратная ситуация теоретически возможна, но в этом случае придется говорить об очень невысоком КПД. К тому же в большинстве развитых стран применять грузовые локомотивы для пассажирских перевозок попросту запрещено на законодательном уровне.

О производителе - компании Progress Rail

Далее имеет смысл кратко описать производителя пассажирского тепловоза EMD F125 Spirit – Progress Rail. Компания создана в 1982 году. Основной профиль деятельности предприятия – производство, поставка и обслуживание широкого спектра транспортной и железнодорожной продукции. Другими словами, Progress Rail занимается не только изготовлением подвижного состава, но и эксплуатацией инфраструктуры.

По состоянию на сегодняшний день компания обслуживает почти полторы сотни объектов, расположенных в разных уголках планеты. Больше всего – 110 – находится в США. На втором месте – с 34 объектами инфраструктуры – Мексика. Остальные размещаются в Канаде, Бразилии Великобритании, Италии и Германии, что наглядно показывает широту географического охвата предоставляемых услуг.

Подвижной состав на всех перечисленных объектах комплектовался преимущественно техникой и оборудованием собственного производства. Численность персонала предприятия превышает 8 тыс. человек.

В 2006 году компания Progress Rail была выкуплена головным подразделением Caterpillar. Мощная финансовая и технологическая база холдинга стала дополнительным фактором, способствующим росту предприятия. Увеличение возможностей позволило Progress Rail самой купить известного производителя локомотивов – EMD или Electro-Motive Diesel.

Компания работает на рынке более века – с 1922 года. Как следует из названия, она занималась и продолжает заниматься (уже в другом статусе – дочерней структуры Progress Railи Caterpillar в целом) изготовлением дизель-электрических тепловозов и двигателей к ним.

После смены владельца бренд сохранил название и немалую долю на своем сегменте рынка в США, которая составляет почти треть. В 2015 году была запущена в серийное производство новая модель локомотива - EMD F125 Spirit. Поэтому стоит перейти к ее непосредственному описанию.

Тепловоз EMD F125, описание

EMDF125 Spirit – классический пассажирский локомотив, представляющий собой самодвижущуюся тяговую ж/д машину, предназначенную для транспортировки вагонов с пассажирами. Тепловоз имеет четыре оси и комбинированную дизель-электрическую силовую установку, то есть состоящую из двух типов двигателей – одного дизельного и сразу четырех тяговых электрических (более подробное описание – в отдельном разделе статьи).

Мощность и технические характеристики локомотива позволяют перевозить до 10 пассажирских вагонов с максимальной скоростью 201 км/ч. Некруглая цифра объясняется тем, что в США используется другая система единиц измерения. В соответствии с ней максимальная скорость выражается весьма красивым числом – 125 миль/ч.

Как было отмечено ранее, серийный выпуск EMD F125 Spirit стартовал в 2015 году и – с небольшими перерывами – продолжается до сих пор. Всего на данный момент времени произведено уже 40 тепловозов. Все они поставлены системе пригородного ж/д сообщения Metrolink, расположенной в Южной Калифорнии, преимущественно – внутри Лос-Анджелеса и его многочисленных пригородов.

Ключевой особенностью EMD F125 Spirit выступает выполнение жестких требований экологического стандарта Tier 4, который действует в США. Это стало возможным благодаря использованию специально разработанной для тепловоза системы доочистки выхлопных газов.

Другими важными конструктивными, дизайнерскими и техническими решениями, внедренными разработчиками пассажирского локомотива, выступают такие:

• Комплектование основным дизельным двигателем собственного производства Caterpillar.
• Расширенный эксплуатационный диапазон, который обеспечивается универсальностью технических характеристик тепловоза.
• Высокоэффективная технология управления и контроля над безопасностью при столкновении на железной дороге.
• Разработанный дизайнерами из Испании (по специальному заказу) обтекаемый профиль локомотива, благодаря которому высокая скорость движения сочетается с экономичным расходом топлива.

Технические характеристики

Первым и главным критерием выбора пассажирских тепловозов всегда выступает наличие баланса между стоимостью и техническими характеристиками. Разработчикам из ProgressRail и EMD сильно повезло, что во втором десятилетии текущего века в США возобладали тенденции к поддержке собственных производителей. В результате приоритет стал отдаваться местным тепловозам, несмотря на стоимость (вернее, с некоторыми поблажками при рассмотрении финансового критерия).

Такой подход вывел на первый план технические характеристики локомотивов, которые у EMD F125 Spirit находятся на весьма впечатляющем уровне. Ниже представлены некоторые наиболее значимые из них..

Приведенные выше технические характеристики являются вполне конкурентоспособными на сегодняшнем рынке пассажирских тепловозов.

По ряду параметров, включая скорость, минимальный радиус поворота (76 метров), тяговому усилию и т.д., продукцию Progress Rail вполне можно отнести к числу лидеров на своем сегменте рынка. Хотя стоит отметить, что без протекции со стороны государства рассчитывать на резкое увеличение объема заказов все-таки не приходится.

Силовая установка локомотива

EMDF125 Spirit представляет собой классический дизель-электрический тепловоз. Основной двигатель – дизельный – поставляется головным предприятием Caterpillar. Он маркируется как С175-20 и способен развивать мощность 4 700 л. с. Часть ее расходуется на очистку выхлопных газов и питание вспомогательного электрического оборудования, используемого для функционирования и управления локомотивом.

Но большая доля вырабатываемой энергии – около 4 000 л. с. – направляется на четыре тяговых электродвигателя (сокращенно – ТЭД), мощностью по 1 000 л. с. каждый. Именно они приводят тепловоз и весь пригородный поезд в движение. Тяговые электродвигатели являются «родными», так как производятся непосредственно на EMD (модель А2921-5).

Как было указано ранее, дизельный силовой агрегат оснащен системой дополнительной очистки выхлопных газов. Результатом чего стало выполнение весьма жестких требований стандарта в сфере экологической безопасности Tier 4.

Подобных проблем с тяговыми электрическими двигателями не возникает, что является вполне логичным из-за специфики их работы. В значительной части из-за этого комбинация «дизель + ТЭД» пользуется настолько большим распространением в современном локомотивостроении.

Модификации

Серийный выпуск EMDF125 Spirit стартовал сравнительно недавно (по меркам железнодорожного подвижного состава, который считается достаточно консервативным сегментом машиностроения) – в 2015 году. Поэтому говорить о каких-либо серьезных модификациях пока не приходится.

Практически все четыре десятка произведенных тепловозов мало чем отличаются друг от друга. Некоторые усовершенствования коснулись небольших доработок в двигателях (как дизельном, так и тяговых электрических), но назвать их полноценными модификациями попросту нельзя в силу незначительности.

Важно отметить, что в планах основного и пока единственного заказчика – системы пригородного ж/д сообщения Metrolink – продолжение сотрудничества с Progress Rail.

Уже оформлен заказ на производстве еще 4 локомотивов, исполнение которого стартовало. Если компания закажет более масштабную партию тепловозов, велика вероятность появления реальной модификации EMD F125 Spirit. Хотя на данный момент говорить о чем-то более конкретном еще рано.

Итог

EMD F125 Spirit – дизель-электрический пассажирский тепловоз, предназначенный преимущественно для пригородных железнодорожных перевозок. Локомотив способен перевозить до 10 вагонов с пассажирами на весьма внушительной скорости в 201 км/ч. На машину установлен дизельный силовой агрегат мощностью 4 700 л. с. (на создание тягового усилия уходит 4 000 л. с.)

Серийный выпуск тепловоза начался в 2015 году и продолжается (с несколькими небольшими перерывами во времени) до сих пор. Всего произведено 40 локомотивов, еще несколько находятся на стадии изготовления. Важную роль в разработке и последующем производстве EMDF125 Spirit играют протекционистские меры со стороны США.