Jaki silnik miała lokomotywa Gagarin?

Jaki silnik miała lokomotywa Gagarin? Najważniejsze parametry

Oryginalna lokomotywa Gagarin (ST44/M62) zawdzięcza swoją legendę specyficznej, radzieckiej jednostce napędowej. Poznaj fabryczne parametry tego dwusuwowego silnika oraz zobacz, jak późniejsze modernizacje zmieniły konstrukcję i wydajność, sprawdzając, jaki silnik miała lokomotywa gagarin.

Serce radzieckiego Gagarina, czyli dwusuwowy potwór 14D40

Oryginalna lokomotywa Gagarin, znana na polskich torach jako ST44 lub model M62, była napędzana przez kultowy, potężny silnik typu 14D40 wyprodukowany w zakładach w Kołomnie. Ta wyjątkowa jednostka napędowa to dwusuwowy, 12-cylindrowy silnik wysokoprężny w układzie widlastym (V12), który generował moc znamionową na poziomie 1470 kW, co odpowiada równej wartości 2000 KM. Choć konstrukcja ta zapewniała ogromną siłę pociągową niezbędną do obsługi ciężkich składów towarowych, charakteryzowała się dramatycznie niską ekonomiką eksploatacji i potężną emisją spalin.

Pamiętam mój pierwszy bliski kontakt z tą maszyną w przedziale maszynowym podczas rozruchu. Uszy dosłownie pękały od hałasu, a cała stalowa konstrukcja drżała tak mocno, że trudno było utrzymać równowagę. To nie była zwykła jazda - to była bezwzględna walka z masą tysięcy ton stali. Silnik lokomotywy st44 miał niesamowitą, surową specyfikę. Unikalną cechą tej konstrukcji był brak zaworów ssących, ponieważ napełnianie cylindrów powietrzem odbywało się przez specjalne szczeliny dolne, podczas gdy każdy cylinder posiadał aż 4 zawory wydechowe sterujące wylotem gazów.

Dla wielu mechaników i pasjonatów kolei symbolem tego silnika stał się jego niepowtarzalny, głęboki i basowy pomruk, który potrafił wprawić w drżenie szyby w domach oddalonych o kilkaset metrów od torowiska. Ale ta potęga akustyczna i mechaniczna miała swoją mroczną stronę - lokomotywa st44 m62 silnik zużywał gigantyczne ilości oleju silnikowego, co wynikało bezpośrednio z charakterystyki konstrukcji dwusuwowej z przepłukiwaniem wzdłużnym. Sprawiało to, że lokomotywy potwornie dymiły, zostawiając za sobą gęstą czarną chmurę niespalonych substancji oleistych.

Dlaczego silnik lokomotywy ST44 zużywał tak ogromne ilości paliwa i oleju?

Koszty utrzymania radzieckiej jednostki 14D40 były jedną z głównych przyczyn, dla których Polskie Koleje Państwowe zaczęły masowo wycofywać te lokomotywy wraz z postępującą elektryfikacją głównych szlaków towarowych. Katalogowe zużycie oleju napędowego przez silnik 14D40 wynosi około 25 kg/h podczas pracy na biegu jałowym, natomiast przy pełnej mocy znamionowej wzrasta ono drastycznie do około 320 kg/h. Aby wykarmić tak żarłoczną jednostkę, konstrukcja lokomotywy musiała zostać wyposażona w gigantyczny zbiornik paliwa o pojemności użytkowej wynoszącej 3900 litrów.

Jeszcze większym problemem okazało się jednak zużycie oleju smarującego, które w warunkach pełnego obciążenia wynosi około 4,5 kg/h. W praktyce oznacza to, że smarowanie pochłaniało ogromną część płynów eksploatacyjnych, co stanowiło potężne obciążenie finansowe i ekologiczne. Na domiar złego, oryginalny silnik nie posiadał fabrycznej instalacji wstępnego podgrzewania płynu chłodzącego przed rozruchem. W polskich realiach zimowych zmuszało to maszynistów do pozostawiania Gagarina na tak zwanym gorących biegu jałowym przez całą noc, ponieważ ponowne uruchomienie zamarzniętego silnika przy ujemnych temperaturach graniczyło z cudem i niszczyło kompresję cylindrów.

Mimo tych wad, silnik posiadał jedną ogromną zaletę, o której współczesne systemy komputerowe mogą tylko pomarzyć - niesamowitą odporność na przeciążenia. Brak zaawansowanych przekaźników nadmiarowo-prądowych w układzie elektrycznym sprawiał, że maszyna potrafiła ciągnąć składy o masie przekraczającej normy, nie przerywając pracy tam, gdzie inne lokomotywy dawno odmówiłyby posłuszeństwa. Coś za coś.

Modernizacje Gagarina: Co zastąpiło wysłużony silnik dwusuwowy?

Współczesne wymagania środowiskowe i ekonomiczne wymusiły na przewoźnikach kolejowych radykalne kroki, ponieważ dalsza eksploatacja oryginalnych dwusuwów była po prostu nieopłacalna. Głównym celem modernizacji lokomotyw ST44, prowadzonych od lat dwutysięcznych, stała się całkowita wymiana przestarzałego i nieekologicznego silnika 14D40 na nowoczesne, znacznie bardziej oszczędne jednostki czterosuwowe. Analizując to, st44 jaki silnik otrzymała w ramach odnowy floty, warto przyjrzeć się najpopularniejszym wariantom wymiany jednostek. Zmiany te diametralnie odmieniły charakterystykę pracy tej legendarnej serii.

Podczas modernizacji realizowanych dla przewoźników takich jak PKP Cargo czy linii LHS, najczęstszym wyborem był montaż czterosuwowego, 12-cylindrowego silnika typu 12CzN26/26, również pochodzącego z zakładów w Kołomnie. Nowy silnik charakteryzuje się bezpośrednim wtryskiem paliwa i pełnym doładowaniem z chłodzeniem powietrza, co pozwoliło radykalnie zredukować emisję toksyn oraz zużycie płynów eksploatacyjnych. Inne warianty modernizacyjne, jak choćby wersje realizowane przez zakład Fablok, przewidywały montaż potężnych zachodnich silników czterosuwowych Caterpillar 3516B HDSC, które podnosiły moc lokomotywy do poziomu 2240 kW. Choć zmodernizowane wersje utraciły swój niepowtarzalny, basowy pomruk dwusuwu, zyskały drugie życie w realiach nowoczesnego transportu kolejowego.

Porównanie parametrów silników lokomotywy ST44 (Gagarin)

Kolomna 14D40 (Oryginalny)

1. Około 320 kg/h
2. 1470 kW (2000 KM)
3. 150,6 litra
4. Bardzo wysokie, około 4,5 kg/h (do 5% zużycia paliwa)
5. Dwusuwowy, wysokoprężny, układ cylindrów V12

Kolomna 12CzN26/26 (Modernizacja PESA) ⭐

1. Zredukowane, około 217 g/kWh
2. 1470 kW (2000 KM)
3. 150,6 litra
4. Niskie, ograniczone do około 1,05% zużycia paliwa
5. Czterosuwowy, wysokoprężny z chłodzeniem powietrza doładowującego, V12

Caterpillar 3516B (Modernizacja Fablok)

1. Bardzo efektywne, około 202 g/kWh
2. 2240 kW (3000 KM)
3. 69 litrów
4. Minimalne, około 0,5% całkowitego zużycia paliwa
5. Czterosuwowy, wysokoprężny, doładowany z intercoolerem, V16

Zmagania z zimowym rozruchem: Doświadczenia mechanika Janusza na węźle w Tarnowskich Górach

Janusz, maszynista z 25-letnim stażem pracy na Górnym Śląsku, musiał przejąć ciężki skład z miałem węglowym podczas fali mrozów sięgających minus 15 stopni Celsjusza. Jego największym zmartwieniem była stojąca na bocznicowym torze lokomotywa ST44 z oryginalnym, wyeksploatowanym silnikiem dwusuwowym typu 14D40.

Pierwsza próba uruchomienia zimnej jednostki bez wcześniejszego podgrzewania zakończyła się absolutnym fiaskiem. Rozrusznik obracał wałem z ogromnym oporem, a gęsty, lodowaty olej blokował ruch tłoków, co groziło całkowitym rozładowaniem baterii akumulatorów po kilkudziesięciu sekundach kręcenia.

Janusz zorientował się, że bez dodatkowego wsparcia kompresja w cylindrach jest zbyt niska, by doszło do samoczynnego zapłonu. Wykorzystał stary, kolejowy patent - podłączył zewnętrzne przewody z gorącą wodą z sąsiedniej, pracującej maszyny, aby delikatnie podnieść temperaturę bloku silnika.

Po niespełna godzinie żmudnego wygrzewania, potężny silnik 14D40 odpalił z głośnym hukiem, wyrzucając z komina fontannę gęstego, szarego dymu. Janusz zdołał ruszyć ze składem w trasę, ale ta mroźna misja dobitnie udowodniła mu, jak kłopotliwa w codziennej, zimowej eksploatacji była ta radziecka konstrukcja.