Ingineria neştiută a celei mai vechi locomotive din Moldova, cu motor diesel în 2 timpi, care a parcurs 4,7 milioane km şi încă mai merge pe căile ferate ale ţării

Acum ceva timp, publicasem un reportaj despre cea mai puternică locomotivă din Moldova, care era totodată şi unde dintre cele mai noi din câte le are în dotare Calea Ferată din Moldova. Astăzi, însă, vrem să descoperim ingineria neştiută a celei mai vechi locomotive din Moldova, locomotivă care a parcurs 4,7 milioane de kilometri în cariera sa şi care încă mai operează pe căile ferate ale ţării. Îi spune 2TE10L şi, dat fiind că a fost concepută şi produsă mai bine de jumătate de secol în urmă, ingineria sa e de-a dreptul curioasă!

Aşadar, litera L din denumirea locomotivei vine de la fabrica de locomotive din Lugansk, Ucraina de azi, modelul fiind modificat în parametri şi componente faţă de alte specificaţii care mai existau în URSS. Acest model de locomotivă avea un specific foarte curios, sugerat de cifra 2 din denumire, şi anume faptul că era conceput să funcţioneze în tandem în rol de locomotivă cargo. Cu alte cuvinte, două locomotive identice erau fixate una de cealaltă una de spatele celeilalte, şi formau un soi de locomotivă dublă cu două posturi de comandă, dar comanda propriu-zisă în mişcare putea fi realizată din oricare din cabine. Asta însemna, însă, că acest tandem avea două motoare, care-şi cumulau forţa pentru a tracta şiruri lungi de vagoane cu încărcături.

Foto: Aşa arăta tandemul din două locomotive

Locomotiva din Moldova, despre care vorbim azi, a fost separată de cealaltă parte a tandemului, pentru că nu era nevoie de tractarea unor garnituri atât de mari şi de lungi. Aşa că e un 2TE10L separat, într-un fel, de fratele său geamăn. Dar, întrucât ingineria era identică la ambele componente, putem vorbi în continuare de toate curiozităţile inginereşti.

Acest model de locomotivă a fost lansat în producţie în 1961, producţia în număr mai mare urmând abia peste 2-3 ani. Locomotiva din Moldova a fost fabricată în 1969 şi a intrat în operare în 1970. De atunci şi până azi, locomotiva a adunat o cifră de parcurs de aproximativ 4.770.000 km, după cum ne-au informat cei de la Calea Ferată din Moldova, în 52 de ani de exploatare!

Motorul acestei locomotive, împreună cu sistemul său de propulsie, formează partea cea mai fascinantă, dacă ne gândim că ingineria sa e concepută în anii 50. E interesant că în documentaţia inginerească a locomotivei, există multe englezisme scrise în rusă pe atunci, semn că sursa ingineriei complexe a fost cel puţin parţial de origine occidentală.

Aşadar, în esenţă, locomotiva e propulsată de un motor diesel uriaş, de care e ataşat un generator electric, iar electricitatea produsă de acesta alimentează mai multe electromotoare, ce pun în mişcare punţile locomotivei. Nu există cutie de viteze sau arbori cardanici, ci electromotoare ce-şi trimit forţa punţilor prin reductoare.

Motorul diesel, cu numele de cod 10D100, are 6,02 metri lungime, 2,61 metri lăţime, şi 2,25 metri înălţime. Are 10 cilindri în linie şi e un motor în 2 timpi, nu în 4, cum am fi tentaţi să credem. Dar e un motor biturbo, cu intercooler şi injecţie directă în acelaşi timp!

Motorul e bizar şi prin faptul că are doi arbori cotiţi, unul superior şi unul inferior. Cel superior preia cam 1/4 din puterea generată, iar cel inferior, cam 3/4. Asta face ca fiecare cilindri să aibă două pistoane, în direcţii opuse, iar atunci când în cilindru are loc aprinderea prin presiune, cele două pistoane se depărtează în direcţii opuse, simultan! Ferestrele de admisie sunt poziţionate în partea de sus, iar cele de evacuare în partea de jos, deschiderile lor fiind asincrone, pentru a se reuşi evacuarea gazelor şi umplerea cilindrului cu aer proaspăt din admisie după evacuare.

Acest specific al fiecărui cilindru, face neobişnuită calcularea capacităţii cilindrice totale, dar avem datele prin care putem să o calculăm — 207 mm diametru şi 254 mm cursă e fiecărui din pistoane, deci 508 mm cursă totală. Deci, raza cilindrului e de 103,5 mm, înălţimea e de 508 mm, aşa că putem afla volumul prin formula de calcul geometric, rezultând într-o cilindree de 17,087 litri per cilindru, ceea ce înseamnă 170,87 litri pentru întregul motor.

Admisia motorului dispune de două turbine simetrice, de model TK-34N-11S, care folosesc gazele de evacuare pentru a comprima aerul, trimiţându-l prin două conduce de la un capăt la altul al motorului. Palele turbinelor, apropo, sunt schimbabile, fiind uşor de înlocuite la uzare.

La celălalt capăt aerul din ambele turbine ajunge într-un compresor mecanic, acţionat de arborele cotit superior, care comprimă şi mai mult aerul de admisie, apoi îl trimite printr-un intercooler. E mai mare decât cele pe care le ştim azi în maşini, dar principiul de funcţionare şi funcţia e aceeaşi, de a răci aerul de a admisie înainte de a intra în cilindri.

Foto: Intercooler

Şi în fine, aerul ajunge în cilindru, unde, prin injecţie directă, e injectat dieselul şi sub acţiunea comprimării, are loc aprinderea. Motorul biturbo cu compresor mecanic şi intercooler, cu 10 cilindri, dezvoltă, astfel, o putere de 3.000 CP!

Puterea e transmisă unui generator conectat direct cu arborele cotit inferior. Acesta are 2.000 kW putere, echivalentul a 2.717 CP, restul puterii generate de motorul diesel consumându-se astfel pentru compresor, sistem de ventilare şi alte funcţii auxiliare. Puterea de 2.000 kW e distribuită către 6 electromotoare, cu putere de 305 kW fiecare, adică 415 CP fiecare, sau 2.490 CP forţă cumulată. Cuplul cumulat al celor 6 electromotoare constituie 258.895 Nm! Aceasta e forţa uriaşă cu care locomotiva poate pune în mişcare până la 3.200 tone.

Pornirea motorului are loc prin pornirea pompei de ulei în primul rând, iar abia după 90 secunde porneşte şi motorul. Spatele locomotivei are un sistem cu zeci de radiatoare de ulei şi cu lichid de răcire, cu un soi de jaluzele active şi ventilatoare, şi cu circuite mari şi lungi de răcire a motorului diesel şi a generatorului electric. La un schimb de ulei al motorului, se toarnă 1.500 litri de ulei! Iar uleiul de schimbă la fiecare 32.000 km, deci e un interval destul de frecvent de schimb!

Foto: Radiatoare de răcire a motorului

Cât consumă o asemenea locomotivă? Consumul la trenuri se indică mai mult în litri pe oră, în funcţie de greutatea tractată şi regimul ales, iar locomotiva poate merge până la 100 km/h. De obicei, viteza medie e de circa 60 km/h şi în cel mai lejer ritm motorul consumă 143 litri oră, ceea ce ar fi cam 238 litri/100 km. Într-un ritm mai mediu, cu sarcină medie, ar fi 181 litri/ oră, ceea ce la o viteză medie de 60 km/h ar fi cam 300 litri/100 km. Iar într-un regim încărcat la maxim, prin relief cel mai dificil, ar fi de 327-350 litri/oră, ceea ce la 60 km/h viteză medie ar fi de 545-585 litri/100 km. Dar, la relieful Moldovei acest parametru e unul mai mult teoretic.

Foto: Locomotiva 2TE10L, pe căile ferate ale Moldovei

Aşadar, cea mai veche locomotivă din Moldova are un motor diesel în 10 cilindri, în 2 timpi, de 3.000 CP, dar totodată e un motor biturbo, supercharged, cu intercooler, şi toate astea cu o inginerie proiectată în anii 50, care a parcurs peste 4,7 milioane de km în cariera sa!