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賭贏了的戚機廠“雙無產品”,東風8型大功率貨運內燃機車的故事

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這是本廠長給大家的福利

1976年3月,鐵道部戚墅堰機車車輛工廠召開內部會議,對中國鐵路牽引動力發展的方向和工廠研制大功率內燃機車的可行性及其選型進行討論,討論的結果是提高貨物列車重量、提高列車運行速度和密度是鐵路發展的主要技術政策。

這就需要研發一款至少可以單機牽引4500噸重載貨物列車以每小時80公里時速運行的大功率內燃機車。但如果沒有大功率中速柴油機,那么發展大功率內燃機車基本就是空中樓閣,因此決定先研發一款16氣缸、280毫米缸徑的大功率中速柴油機。



鐵道部戚墅堰機車車輛工廠正門

然而,當時鐵道部在當年2月公布的鐵路技術發展政策只建議發展180毫米、200毫米、240毫米三種缸徑的柴油機,其他類型的柴油機不能列入國家發展計劃。但鑒于發展前景已經十分明確,所以戚墅堰廠在1976年7月做出大膽決策,在沒有上級計劃、沒有試制費用的“雙無”情況下自費研發16氣缸、280毫米缸徑的16V280型大功率中速柴油機,并先行開展裝用這種大功率柴油機的內燃機車的設計工作。

經過近三年的努力,第一臺4500馬力16V280型柴油機于1979年5月在戚墅堰廠完成組裝;1980年10月完成了最大功率(4500馬力)的100小時型式試驗,表現良好;1981年12月又完成了最大功率狀態下的360小時臺架耐久試驗。

1982年4月,鐵道部專家組蒞臨戚墅堰廠考察,在看到橫空出世的“雙無產品”(沒有計劃、沒有經費)16V280型柴油機后驚為天人,高度評價為“280柴油機是戚廠歷史的轉折點,也是中國大功率內燃機零突破的母體”。同時在得知戚墅堰廠正在研發大功率內燃機車后并沒有怪罪戚墅堰廠“自說自話”,而是直夸戚墅堰廠“充分發揮了主觀能動性”、“不等不靠”。

1982年12月,鐵道部正式給戚墅堰廠的新型內燃機車設計工作“背書”,下達了大功率柴油機車的研制任務,代號東風8,并列入國家第六個五年計劃科技攻關項目之一,研發單位除了戚墅堰機車車輛廠外、還有鐵道部科學研究院和永濟電機廠。研發指標為能在平直道上以每小時80公里的時速牽引4500噸的重載貨物列車,滿足鐵道部《鐵路主要技術政策》中關于列車重量和行車速度的要求。

1983年年初,16V280型柴油機樣機被裝上了配屬于上海鐵路局南翔機務段的東風4-0267號機車在滬寧鐵路上進行實際運用考核,表現良好。



東風4型內燃機車

1984年10月,首臺東風8型內燃機車“東風8-0001”號車試制成功,同年12月配屬上海鐵路局南翔機務段開始進行運行測試。



正在落車的東風8-0001號機車



正式出廠的東風8-0001號機車

東風8型內燃機車采用車體框架式承載內走廊框架結構,兩端司機室。車體從前到后依次為前司機室、電氣室、動力室、冷卻室和后司機室;車底兩臺轉向架之間設有燃油箱和蓄電池箱。采用交-直流電傳動,裝用一臺戚墅堰廠產的16V280ZJ型四沖程16氣缸廢氣渦輪增壓直噴式大功率中速柴油機,標定功率5000馬力,裝車功率4500馬力;柴油機直接驅動一臺永濟電機廠產的TQFR-3000C型三相交流同步發電機,電流轉為直流電后驅動六臺永濟電機廠ZQDR-410型直流牽引電動機,通過牽引齒輪帶動兩臺三軸轉向架的六對車輪,軸式為Co-Co,構造時速為每小時100公里,牽引時速為每小時80公里,牽引功率3700馬力,適合在長大坡道區段運行。



東風8型內燃機車總體布置圖



東風8型內燃機車司機室

“東風8-0001”號車在滬寧鐵路的測試表現非常亮眼,南翔機務段對這臺機車的評價是功率大、效率高,適應性很強,能夠在環境溫度±40℃下正常運行,可以輕松牽引4500噸的重載貨物列車在平直線路上跑出超過每小時80公里的時速。與同類型貨運用內燃機車相比,在相同的條件下,可提高運輸能力28%左右。機車總效率最高可達34.8%,平均為33.2%,處于同時期同類型機車的國際先進水平,是當時中國國內單機功率最大的交—直流電傳動柴油機車。

1985年9月,鐵道部將“東風8-0001”號車調撥到鄭州鐵路局信陽機務段,在京廣線信陽至廣水之間的大坡度路段進行坡道起動試驗、坡道牽引試驗、正線牽引運用試驗。至1986年4月,東風8型內燃機車完成了15萬公里線路運行考核試驗。

1989年2月,第二臺東風8型內燃機車“東風8-0002”號車完工。并在2月25日通過了鐵道部的技術鑒定后投入批量生產。不過,從量產型“東風8-0003”號車開始,機車外殼的外觀有了較大變化,擋風玻璃的傾斜角度被大幅度降低,線條也更加流暢。



已經報廢的東風8-0002號車



批量生產型的東風8型內燃機車

截止1997年,戚墅堰機車車輛廠總共生產了一百四十一臺,其中四十一臺配屬給武漢鐵路局武昌南機務段,剩余的一百臺配屬于哈爾濱鐵路局牡丹江機務段。



配屬給武昌南機務段的東風8型內燃機車



牡丹江機務段車場中的東風8型內燃機車群

東風8型內燃機車投入使用后不久,就出現了柴油機冷卻水溫過高的問題,在牡丹江機務段服役的那批機車因為使用環境的原因問題不算大,但是在武昌南機務段服役的那批機車在夏天的時候因為這個問題經常導致柴油機自動卸載,運用部門只得采取降功率使用作為臨時性措施。這個問題長期無法得到解決,直到上世紀九十年代后期才通過研制新型風扇葉型,提高風壓和風量才大致解決了問題。

進入二十一世紀后,東風8型內燃機車開始逐步老化,為了延壽,鐵道部運輸局裝備部在2006年下半年借著對東風8型內燃機車大修的機會下達“大修機車議標文件”,要求提高其冷卻性能、提高機車的可靠性及零部件的互換性,能使用東風8B型機車的通用部件盡量使用東風8B型機車的部件(比如冷卻裝置系統,機油熱交換器、機油濾清器、新型電氣系統、電磁接觸器),而機車的柴油機、轉向架、主發電機及車體等重大部件仍使用原件。這次大修改造給東風8型機車車隊狠狠地續了一撥命,有效解決了原有東風8型內燃機車管路互換性差及冷卻能力不足等問題。

雖然東風8型內燃機車絕大多數時間都在牽引貨物列車,但依然還有例外:比如牡丹江機務段的“東風8-0112”號車就經常在車頭扛著國徽用來牽引綏芬河至格羅迭科沃的401/402次國際列車。



牽引401/402次國際列車的東風8-0112號車

2010年開始,早期生產的東風8型內燃機車開始退役,其中原配屬武昌南機務段的“東風8-0001”號車于當年8月送往中國鐵道博物館永久保存;原配屬牡丹江機務段的“東風8-0085”號車退役后被送往大安機車博覽園保存;原配屬牡丹江機務段的“東風8-0087”號車退役后改號為“東風8-0089”號掛上“中國共青團”號的車牌保存在牡丹江機務段內。



保存在中國鐵道博物館的東風8-0001號車



保存在大安機車博覽園的東風8-0085號車



保存在牡丹江機務段內的東風8-0089號車

到目前為止,依然還有幾十臺東風8型內燃機車在服役,根據國家鐵路局于2024年9月26日印發的《老舊型鐵路內燃機車淘汰更新監督管理辦法》在2035年底全部淘汰。

東風8型內燃機車性能數據

輪式:0-6-6-0

軸式:Co'-Co'

軌距:1.435米

輪徑:1.05米

軸重:23噸

通過最小曲線半徑:145米

機車長度:22米

機車寬度:3.288米

機車高度:4.736米

整備重量:142.4噸

柴油機型號:16V280ZJ型

牽引功率:4500馬力

傳動方式:ZQDR-410型牽引電動機+TQFR-3000C型牽引發電機

燃油儲備量:8500升

儲水量:1200升

儲砂量:1000公斤

最高速度:100公里/小時

持續速度:30公里/小時

牽引力:447千牛(起動)、318.4千牛(持續)

制動方式:踏面制動、電阻制動

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