日本國鐵DC11型柴油機車

DC11型柴油机车(日语:DC11形ディーゼル機関車)是日本铁路的第一代柴油机车车型之一,由日本国有铁道的前身铁道省于1929年(昭和4年)从德国引进。

DC11
概览
类型柴油机车
原产国 德国
生产商埃斯林根机械制造厂
生产年份1929年
产量1台
主要用户 日本铁道省
技术数据
华氏轮式2-6-2
UIC軸式1-C-1
轨距1,067毫米
轴距7,550毫米(全轴距)
机车长度11,700毫米
机车宽度2,930毫米
机车高度4,015毫米
整备重量59吨
传动方式直—直流电
发动机MAN W6Vu28/38
发动机功率600马力(441千瓦)
牵引发电机GE870/8/320
牵引电动机GLM75

历史

1930年,作为第一次世界大战结束后的赔偿,日本铁道省从德国引进了两台柴油机车。两种机车的柴油机装车功率均为600马力(441千瓦),但采用了各异的传动方式,以作比较。其中一台机车由克虏伯公司制造,采用机械传动方式,称为DC10型柴油机车;而另一台机车由埃斯林根机械制造厂制造,采用电力传动方式,称为DC11型柴油机车,柴油机由MAN公司制造,电气设备由BBC公司制造。

1929年6月,DC11型柴油机车运抵神户港,并在鹰取工场进行了彻底的解体检查,以深入了解电力传动柴油机车的结构,然后又重新组装和进行测试。1930年9月25日起,DC11型柴油机车在山阳本线姬路冈山庭濑区段进行了为期三天的试运行。此后,机车配属鹰取工场附近的鹰取机关区投入运用,主要担当神户港港区铁路的货物列车调车任务。1930年底,DC10型柴油机车亦在神户港投入运用。1935年(昭和10年),由于柴油机出现机体裂纹,DC11型柴油机车被封存,随后被报废拆解。

在运用过程中,日本的铁道部门逐渐发现了两种柴油机车的一些优点和缺点。DC10型柴油机车的低速柴油机虽然比较笨重,但可靠性明显比DC11型柴油机车的中速柴油机好。DC11型柴油机车的柴油机结构精密,许多零部件需要高精度的加工工艺,这对当时的日本工业水平无疑是很大的挑战,一直难以自行制造具备足够的精度的零部件,这对机车的维护和运用亦造成不少麻烦。然而在传动装置方面,机械传动的故障率较高、操纵亦较为困难,相比之下电力传动受到了更大的重视。除此之外,对于一种用于调车作业的柴油机车,采用中置司机室的DC11型柴油机车具有更佳的瞭望视野,比单端司机室的DC10型柴油机车显得更适合。通过对这两种机车的深入研究和分析,对日本柴油机车的发展发挥了重要的作用。

技术特点

DC11型柴油机车采用罩式车体,司机室设置于车体中部,前后两段均为机械室,机械室的高度与司机室相同。I端的机械室安装了两台牵引电动机,II端的机械室内安装了一台柴油发电机组。用于冷却柴油机的冷却水散热器安装在I端机械室的侧墙上,并利用大直径的风扇进行强迫通风。

机车装用一台MAN公司的W6Vu28/38型柴油机,该型柴油机是六气缸、直列式的四冲程中速柴油机,并曾经用于第一次世界大战的U型潜艇气缸直径为280毫米,活塞行程为380毫米,小时制额定功率为600马力,额定转速为每分钟665转,转速范围为每分钟250~700转。由于柴油机的输出轴直接与牵引发电机连接,当高速运转时会产生固有振动频率的风险,考虑到曲轴对附加应力的承受能力,所以决定将柴油机最高转速限制在每分钟665转。柴油机采用空气启动系统,由风缸和起动风泵提供压缩空气来启动柴油机。这种柴油机的主要特点是结构紧凑、体积细小,从而大幅减轻了重量,柴油机重量仅为5,300公斤。另外,气缸盖采用了轻薄和复杂的结构,因此对气缸体和气缸盖的铸造和加工技术提出了极高的要求,以保持适当的强度和精度。除此之外,柴油机的冷却水系统亦存在缺陷,由于冷却水泵和柴油机采用整合的结构,使轴承和汽缸中的机油会渗漏到冷却水中,因而增加了机油消耗量。

机车采用直—直流电传动,机车装用一台GE870/8/320型直流发电机,最大输出电压为750伏,额定输出功率为380千瓦。牵引电动机采用GLM75型直流串励电动机,冷却方式为自通风冷却。两台牵引电动机安装在第一对动轮和导轮之间的车体底架上,通过齿轮机构向主动轴输出扭矩。机车的走行部仍然保持了与蒸汽机车相似的形式,主动轴的扭矩通过连杆机构传递到三对动轮。机车两端并各设有一对导轮,机车轴式为1-C-1。

参看

参考文献

  • 花井 嘉夫. 鐵道省DC10及DC11形ディーゼル機關車用ディーゼル機關に就て. 機械學會誌 (日本機械学会). 1931-11-01, 34 (175): 1533–1548 (日语). 
  • 堤 一郎. 304 ドイツから輸入されたDC10形及びDC11形ディーゼル機関車の概要と機械技術史的意義(機械技術史・工学史(1)). 公開研究会・講演会技術と社会の関連を巡って : 技術史から経営戦略まで : 講演論文集 (日本機械学会). 2005-12-01: 123–126 (日语).