Тепловоз ТЭ3 — технические характеристики и история

Тепловоз ТЭ3-5151. Фото: Беломенов Сергей, CC BY-SA 3.0

Тепловоз ТЭ3 — история, характеристики, модификации

Тепловоз ТЭ3 — советский двухсекционный двенадцатиосный грузовой тепловоз с электрической передачей мощностью 2×2000 л. с., ставший самой массовой серией тепловозов на сети железных дорог СССР до появления серии ТЭ10. Опытная секция ТЭ3-001 была заложена на Харьковском заводе транспортного машиностроения в 1953 году, а с 1956 года начался крупносерийный выпуск, к которому подключились также Коломенский и Ворошиловградский (Луганский) заводы. Освоение производства ТЭ3 обеспечило запланированный правительством перевод железных дорог с паровозной тяги на тепловозную — уже в 1956 году производство паровозов в СССР было прекращено. Всего было построено 6808 тепловозов серии (13 617 секций); выпуск завершён в 1973 году.

История создания тепловоза ТЭ3

Тепловозы ТЭ1 и ТЭ2 из-за недостаточной мощности не могли полностью заменить мощные паровозы серий ФД, ИС, П36 и ЛВ, поэтому в 1947 году ВНИИЖТ подготовил техническое задание на проектирование двенадцатиосного двухсекционного тепловоза с более мощным и быстроходным дизелем. В 1950 году на Харьковском заводе транспортного машиностроения под руководством главного конструктора А. А. Кирнарского началось проектирование такого локомотива. 13 марта 1952 года научно-технический совет МПС рассмотрел технический проект и рекомендовал приступить к постройке опытной секции. К концу 1953 года была построена первая секция, в начале 1954 года — вторая; впоследствии они были сцеплены в единый тепловоз ТЭ3-001. Серийный выпуск в Харькове был развёрнут в 1955 году, 6 февраля 1956 года выпуск ТЭ3 начал Ворошиловградский тепловозостроительный завод, а в июне того же года — Коломенский завод, полностью перешедший к тепловозостроению.

Для более быстрого насыщения локомотивного парка тепловоз строился одновременно на трёх заводах — Харьковском, Коломенском и Ворошиловградском (Луганском), при этом по госзаказу тепловозам присваивались номера в зависимости от завода-изготовителя: 01—1000 — Харьковский завод, 1001—2000 — Коломенский, 2001 и выше — Ворошиловградский. Элементы электропередачи изготавливал Харьковский завод «Электротяжмаш». В 1957 году тепловозы стали выпускать с высокой кабиной машиниста вместо низкой, впервые применённой на пассажирском варианте ТЭ7. С середины 1959 года ТЭ3 стали выпускаться без буферов.

Тепловоз ТЭ3: технические характеристики

Параметр	Значение
Род службы	грузовой
Осевая формула	2(30-30)
Полный служебный вес	2×126 т
Нагрузка от движущих осей на рельсы	21,5 тс
Длина локомотива	2×16 969 мм
Ширина / высота	3270 мм / 4825 мм (по кузову)
Диаметр колёс	1050 мм
Ширина колеи	1520 мм
Тип дизеля	2Д100М (10ДН20,7/2×25,4), десятицилиндровый двухтактный, встречно-движущиеся поршни
Число цилиндров / диаметр / ход поршня	10 / 207 мм / 2×254 мм
Рабочий объём всех цилиндров	27 л ±1,5%
Мощность дизеля на фланце коленчатого вала (850 об/мин)	2×2000 л. с. (1470 кВт)
Частота вращения коленчатого вала на холостом ходу	400±10 об/мин
Степень сжатия (действительная / геометрическая)	15,1 / 18,6
Максимальное давление сгорания, не более	8,8 МПа (88 кгс/см²)
Температура выпускных газов на полной мощности, не более	420 °C
Габариты дизеля (длина × ширина × высота)	6815 × 1730 × 3350 мм
Тип передачи	электрическая постоянного тока
Тяговый генератор	МПТ-99/47А, 1350 кВт при токе 2455 А и напряжении 550 В
Тип тягового электродвигателя	ЭДТ-200А (ЭД-200), 206 кВт
Сила тяги длительного режима	2×20 200 кгс при 20 км/ч
Конструкционная скорость	100 км/ч
КПД	25,8%

Дизель 2Д100 тепловоза ТЭ3. Фото: Wikimedia Commons

Конструкция и устройство

Основу конструкции каждой секции тепловоза ТЭ3 составляет главная рама, через которую передаются тяговые и тормозные усилия, и кузов с каркасом вагонного типа. Рама опирается через роликовые опоры на две трёхосные тележки, подвешенные на балансирах через листовые рессоры и цилиндрические пружины; тяговые электродвигатели имеют опорно-осевое подвешивание, тяговая передача — односторонняя прямозубая с передаточным числом 4,41. Кузов каждой секции разделён на кабину машиниста, камеру электрических аппаратов и машинное (дизельное) отделение с холодильной камерой в задней части; переход из секции в секцию осуществляется через торцевую дверь.

На каждой секции установлен десятицилиндровый двухтактный дизель 2Д100 системы Корейво с вертикальным расположением встречно-движущихся поршней и прямоточной продувкой, разработанный под руководством Б. Н. Струнге на основе судового дизеля фирмы Фербенкс-Морзе. Дизель имеет два синхронизированных коленчатых вала — верхний и нижний, отбор мощности осуществляется от нижнего вала. Охлаждение дизеля водяное, с принудительной циркуляцией через радиаторные секции холодильника; на каждой секции тепловоза установлено 36 масляных и 24 водяных секции холодильника, охлаждаемых осевым вентилятором. Для обеспечения сжатым воздухом на каждой секции установлен двухступенчатый трёхцилиндровый компрессор КТ-6.

Для продления срока службы парка тепловозов, выработавших ресурс силовой установки, была разработана программа модернизации с заменой дизель-генератора 2Д100 на дизель-генератор 12Д70 (создан на базе дизеля 2Д70А). Среднеэксплуатационный расход топлива у 12Д70 на 10—12% ниже, а на номинальном режиме — на 20% ниже, чем у 2Д100. Замена не требовала радикальных изменений кузова и теплорассеивающей способности системы охлаждения: тяговый генератор МПТ-99/47А оставался на прежнем месте крепления, а освободившиеся из контура охлаждения масла секции холодильника (18 из 36) переключались на охлаждение наддувочного воздуха дизеля.

Модификации и локомотивы на базе ТЭ3

3ТЭ3 — трёхсекционный вариант, выпускавшийся с 1961 по 1962 год на Луганском заводе; построено 37 экземпляров. ТЭ7 — пассажирская модификация с пониженным передаточным числом тягового редуктора (2,54 вместо 4,41), позволившим поднять скорость длительного режима до 35 км/ч и максимальную — до 140 км/ч; выпускался Харьковским и Луганским заводами до 1964 года, всего построено 112 машин, применялся на линиях Москва — Ленинград и Москва — Киев, в том числе для вождения поезда «Красная стрела».

ТЭ3Л и ТЭ3м — опытные модификации начала 1960-х годов, созданные Луганским заводом в рамках унификации с разрабатываемым тепловозом 2ТЭ10Л: ТЭ3Л представлял собой по сути 2ТЭ10Л с восьмицилиндровым дизелем 6Д100 (построено 6 машин, эксплуатировались 2), а ТЭ3м — 2ТЭ10Л с дизель-генератором и тяговыми электродвигателями от ТЭ3 (построено 1—2 машины). Обе модификации не пошли в серию. ПТЭ3 — специальная версия для космодрома Байконур с автоматическим поддержанием скорости 10 км/ч и возможностью синхронного движения двух тепловозов по параллельным путям при транспортировке ракет к стартовым комплексам; выпущено 3 двухсекционных тепловоза.

Распространение и современная эксплуатация

Тепловозы ТЭ3 быстро распространились по всей сети железных дорог СССР и на 1 января 1976 года насчитывали 12 283 секции. Массовое списание серии началось с 1980-х годов, когда многие секции были переданы промышленным предприятиям и карьерам для вывозной и маневровой работы. На отдельных участках Российских железных дорог тепловозы ТЭ3 эксплуатировались в грузовой работе до начала 2000-х годов, а в хозяйственной работе в депо Петропавловск Южно-Уральской железной дороги — до 2009 года. В настоящее время ТЭ3 продолжают работать на отдельных промышленных предприятиях и в карьерах России, Казахстана и других стран СНГ; в поездной работе локомотивы приписки депо Коротчаево используются на участке Коротчаево — Надым «Северного широтного хода». По состоянию на 2022 год в России, Белоруссии, Узбекистане, Латвии и Украине сохранено в общей сложности 35 локомотивов серии в качестве музейных экспонатов, памятников и учебных пособий.

Инструкции, распоряжения, краткие изложения и справочные материалы для локомотивных бригад — в базе знаний «ТехДок».

Новые инструкции, памятки и технические разборы — в сообществе «ТехДок» во ВКонтакте. Подписывайтесь, чтобы не пропускать новые материалы.