1.2 Дизельная тяга
Дизелевоз - подземный локомотив, оснащенный дизельным двигателем, снабженный специальными катализаторами и фильтрами для очистки выхлопных газов от окиси углерода и токсических продуктов сгорания рабочей смеси, предназначенный для рельсовой транспортировки людей и грузов в шахтах, а также при строительстве метрополитенов.
Впервые дизелевозы применены на горных выработках в начале XX века. Как правило на дизелевозах применяется четырёхтактный дизельный двигатель с водяным охлаждением. Применяется механическая или (при большой мощности дизелевоза) гидромеханическая коробка передач позволяющая регулировать скорость перемещения от 3 до 14 км/час.
Дизелевоз состоит из рамы, механической части, дизельного двигателя, механической или гидравлической коробки передач, системы охлаждения дизеля, устройства для очищения выхлопных газов. Запуск дизельного двигателя производится от пневматических или гидравлических пусковых двигателей. Дизельный двигатель работает на дизельном топливе с пониженным содержанием серы. Производится такая регулировка топливной аппаратуры при которой происходит полное сгорание дизельного топлива в цилиндрах. Ширина колеи дизелевоза - 750 или 900 мм.
Дизелевозы выгодно отличаются от аккумуляторных электровозов большей мощностью, что позволяет перемешать составы на значительных уклонах.
Несмотря на установленные системы очистки выхлопных газов дизелевозы всё равно загрязняют атмосферу шахты и требуют дополнительной подачи свежего воздуха из расчёта 2 кубометра в минуту на 1 л. с. мощности.
Дизелевозы применяются на шахтах в Великобритании, Бельгии, России («Воркутауголь», «Южкузбассуголь»).
Кроме дизелевозов традиционной схемы с опорой колёсных пар на рельсовый путь имеются дизелевозы монорельсовые.
Дизелевозы не следует путать с тепловозами. Основные отличия: дизелевоз применяется в стеснённых условиях горных выработок и поэтому жёстко ограничен в габаритах, ввиду использования в замкнутом пространстве на дизелевозе установлена система по очистке выхлопных газов.
CzMT (Чехия)
Александровский машиностроительный завод (Пермь).
Дружковский машиностроительный завод (Дружковка).
1.3 Газотурбинная тяга
Газотурбово́з - локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.
Первый газотурбовоз был построен швейцарской фирмой Броун, Бовери унд компани (Brown, Boveri und Cie) в 1941 году.
В СССР работы над созданием газотурбовоза начались в 1954 году.
Газотурбовоз Г-1.
В 1959 году на Коломенском заводе был построен единственный экземпляр секции двухсекционного грузового газотурбовоза Г1-01 (3500 л. с., с электрической передачей). На газотурбовозе была применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л.с. От ГТУ приводилось во вращение две группы генераторов: первая группа из двух тяговых генераторов МПТ-74/23, вторая группа из тягового генератора МПТ-74/23, возбудителя ВТ-275/120А и вспомогательного генератора ВГГ-49/14. Каждый тяговый генератор был рассчитан на номинальную мощность 733 кВт при частоте вращения 1800 об/мин. Каждый тяговый генератор питал два параллельно подключенных тяговых электродвигателя ЭДТ-340 мощностью по 340 кВт. Газотурбинная установка использовалась только при следовании под нагрузкой. Для маневровых передвижений и следования резервом служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д6 и маневровый генератор МПТ-49/16. Основным недостатком созданной модели был большой расход топлива и сложность конструкции.
Газотурбовоз ГП-1.
Затем, там же, был построены два пассажирских газотурбовоза ГП-1. На газотурбовозе применена газотурбинная одновальная установка ГТ-3,5 мощностью 3500 л.с. От ГТУ приводилось во вращение три тяговых генератора МПТ-74/23Б. Для маневровых передвижений служила вспомогательная силовая установка: дизель 1Д12 Барнаульского завода и маневровый генератор МПТ-49/25-3К мощностью 195 кВт.
В начале 1965 года ГП1-0002 испытывался на экспериментальном кольце ВНИИЖТа. В конце 1965 года оба локомотива поступили в депо Льгов. Если газотурбовоз Г1-01 работал с грузовыми поездами эпизодически, то пассажирские газотурбовозы эксплуатировались регулярно, наравне с приписанными к депо тепловозами ТЭП60, в результате пробег у ГП1-0001 и ГП1-0002 оказался в 3-4 раза выше, чем у Г1-01. Газотурбовозы имели недостатки: большой расход топлива, высокий уровень шума.
Луганским тепловозостроительным заводом в 1960 году также был создан газотурбовоз ГТ101-001.
В 1970-х проекты по созданию газотурбовозов были прекращены, так как они не могли конкурировать с электровозами.
В 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» изготовлен опытный газотурбовоз ГТ1-001 на базе электровоза ВЛ15-008. Турбины изготовлены в Самаре, сборка локомотива осуществлена на Воронежском тепловозоремонтном заводе имени Ф.Э.Дзержинского.
4 июля 2008 года ГТ1 впервые провел грузовой состав. Вес состава был равен 3 тыс. т, а испытание проходили на участке "Кинель-Жигулевское море" Куйбышевской железной дороги.
РЖД приводит следующие характеристики испытанной модели: скорость до 100 км/ч, мощность 8300 кВт, одной заправки хватает на 750 км, топливо - сжиженный природный газ. Газотурбовоз был продемонстрирован на выставке "Иннотранс-2008" в Берлине. Предполагается, что он будет использоваться в Сибири, богатой запасами природного газа.
Главным преимуществом газотурбинных двигателей является возможность развивать большую мощность при относительно небольших размерах и массе. Преимуществом является также возможность работы на более дешёвом топливе и существенно меньший расход смазочного масла.
Недостатком же является повышенный, по сравнению с дизелем, расход топлива, а также резкое снижение КПД при неполной нагрузке и высокий расход топлива на холостом ходу, что вызывает необходимость иметь вспомогательную энергетическую установку на локомотиве.
2. Комбинированный вид тяги
2.1 Контактно-аккумуляторная тяга
Суть данного вида тяги: локомотив (конта́ктно-аккумуля́торный электровоз) снабжается электродвигателями, которые могут питаться как от аккумуляторов, так и от контактной сети. Аккумуляторы подзаряжаются от контактной сети через преобразователи.
В СССР в 1970 г. на Днепропетровском заводе была построена опытная партия маневровых контактно-аккумуляторных электровозов постоянного тока ВЛ26 (10 экземпляров). 6 электровозов работали в Риге, 2 - на Свердловской железной дороге, 2 - на Приднепровской. ВЛ26-002 был переоборудован на Днепропетровском заводе в ВЛ26 м.
Существовал ещё маневровый электровоз Т-01, не сохранившийся до наших дней и эксплуатировавшийся в депо Москва-3.
На данный момент в одном из депо Москвы эксплуатируется аккумуляторный локомотив ЛАМ-01, переоборудованный из тепловоза серии ЧМЭ3. Такому переоборудованию подвергся всего один тепловоз.
Контактно-аккумуляторные электровозы используются и в метро для служебных работ в ночное время. Отличие их от обычных метровагонов состоит в том, что они имеют 2 кабины машиниста, а в салоне стоят аккумуляторы с электрооборудованием. Старые электровозы серий ЭД, ЭКа и некоторые номерные (не получившие серии и сохранившие первоначальные номера) переоборудовались из пассажирских вагонов А, В4, Д, Е, Еи и Еж3. Более новые (ВЭКА 81-580.1, 81-581, 81-582) изготавливались сразу на заводе. Раздвижные двери по бокам кузовов есть и у них (но они раздвигаются вручную).
Контактно-аккумуляторные электровозы (серия Л) используются также на линиях секретного метро Д-6, более известного как «Метро-2», в котором на большинстве участков нет контактного рельса (см. Московское метро). В отличие от других метроэлектровозов, раздвижных дверей по бокам кузовов у них нет, а крыша над машинным отделением отсутствует (есть лишь небольшое арочное перекрытие в середине салона). Максимальная скорость на аккумуляторах - всего 15 км/ч.
В настоящее время электровозы № 5710, 5712, 0087, 0088 и 0089 эксплуатируются в Метро-2 с пассажирскими вагонами Еж6 по схеме Еж6-Л-Еж6 или Еж6-Л-Л-Еж6, а электровоз 5686 стоит разбитый в депо «Выхино».
Помимо контактно аккумуляторных локомотивов ещё бывают контактно-аккумуляторные электропоезда: Ср3А6, Ср3А6М, Ср3А6МТ (на базе Ср3), ЭР2А6 (на базе ЭР2Б - опытного электропоезда на базе ЭР2) и узкоколейный электропоезд «Турист», эксплуатирующийся в Новоафонской пещере.
2.2 Дизель-контактная тяга
При электрификации магистральных и промышленных железных дорог не всегда экономически целесообразна и технически выполнима подвеска контактного провода над всеми путями станции, примыкающими к ней ветками и отдельными парками. Подвеска контактного провода над путями погрузки и выгрузки, а также путями, заходящими в производственные помещения, может привести к затруднениям технологических процессов погрузочно-разгрузочных работ и не позволяет использовать некоторые средства механизации. Поэтому одновременно с введением электрической тяги обычно на маневровой работе сохранятся автономные локомотивы в виде тепловозов и паровозов. Если эти локомотивы загружены полностью, то основным недостатком сочетания электровозов и автономных локомотивов является необходимость организации ремонта и обслуживания разнородного оборудования, ведущая к повышению эксплуатационных расходов. Если же работа автономных локомотивов невелика, то к этому недостатку добавляется низкое их использование. Поэтому в ряде случаев оказывается целесообразным применять на маневровой работе и особенно в условиях электрифицированных подъездных путей локомотивы с двумя источниками энергии и, в частности, дизель-контактные локомотивы. Эти локомотивы обычно представляют собой электровозы, на которых установлены дизель-генераторные агрегаты, приводимые во вращение дизелем. От них питаются тяговые электродвигатели при движении локомотива по неэлектрифицированным путям. Скорость вращения вала дизеля почти не меняется, а скорость локомотива регулируется изменением тока возбуждения генератора путем изменения включенных в цепь пусковых сопротивлений.