ЧМЭ3 (Чехословацкий маневровый с электрической передачей, 3-й тип) — тепловоз для поставок в СССР производства чехословацкой компании ČKD Praha с осевой формулой 30−30.
На его базе был создан тепловоз европейской колеи для железных дорог самой Чехословакии (ČSD) серии , отличавшийся в основном шириной колеи и типом сцепки, а также ряд аналогичных тепловозов для других стран.
История
Создание и выпуск
Недостаточная мощность и сцепной вес ЧМЭ2 для маневровой работы с грузовыми поездами привели к необходимости проектирования и постройки на заводах ČKD Praha более мощных тепловозов. Было принято решение о постройке для железных дорог Советского Союза шестиосных маневровых тепловозов с электрической передачей. В конце года было построено три опытных локомотива, получивших обозначение ЧМЭ3.
Был доработан дизель: мощность увеличена с 750 л. с. на ЧМЭ2 (модель 6S310-DR) до 1350 л. с. (модель K6S310DR).
В Советском Союзе опытные тепловозы ЧМЭ3 были направлены на маневровую работу на станцию Люблино Московской дороги. С года заводы ЧКД-Прага начали серийное изготовление ЧМЭ3 для поставки в СССР.
В дальнейшем в конструкцию тепловоза вносились отдельные изменения, например, было введено устройство для управления одним человеком. С номера 3777 изменили высоту крыши кабины — она стала на уровне капотов.
В году в столетний юбилей предприятий ЧКД-Прага был изготовлен тысячный тепловоз ЧМЭ3, а в октябре года пражский завод поставил двухтысячный ЧМЭ3. Тепловоз ЧМЭ3-2000 был также направлен в локомотивное депо Люблино Московской дороги, где с года уже работал ЧМЭ3-001. В июле года завод изготовил трёхтысячный тепловоз (поступил в локомотивное депо Москва-Сортировочная), в сентябре 1982 года — четырёхтысячный (депо Люблино) и, наконец, в ноябре года в депо им. Ильича (Москва) торжественно был принят пятитысячный тепловоз.
Тепловозы ЧМЭ3 выпускались по год включительно. Затем начался выпуск их модификаций ЧМЭ3М, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э.
Всего было построено для СССР 7459 тепловозов ЧМЭ3 с учётом их модификаций — ЧМЭ3Э (с электронными блоками в цепях управления, строившихся с 1987 по 1989 год) и ЧМЭ3Т (с электродинамическим тормозом, строившихся с 1984 по 1991 год).
В году первый экземпляр серии ЧМЭ3 — № 001 — был передан в железнодорожный музей на Варшавском вокзале Санкт-Петербурга.
Последний тепловоз ЧМЭ3Т−7454 для МПС СССР пересёк границу 31 декабря 1991 года. После распада СССР и СЭВа завод «ЧКД Прага» не получил ни денег за последнюю партию ЧМЭ3Т, ни новый заказ из России.
Партия с номерами 7455—7459 на заводе имела обозначение ЧМЭ3Ту (дизель К6S310DR/MA мощностью 1200 л. с., мощность ЭДТ — 1350 л. с., улучшенное оборудование кабины, другие АБ и некоторое другое оборудование) и была сделана в мае года. Машины 7455, 7456 — купила УЗ (поступили в депо Дарница, ЮЗЖД), 7457 в июле 1997 года приобрёл Ярославский НПЗ (с 2012 года эта машина принадлежит морскому порту Николаева), а оставшиеся 7458, 7459 в начале 2000 года приобрела Эстония.
Кроме СССР, куда под обозначением серии ЧМЭ3 поставлялось подавляющее большинство таких тепловозов, рассчитанных на российскую колею 1520 мм, тепловозы этой модели для европейской колеи 1435 мм поступали на железные дороги Чехии и экспортировались в ряд других государств и стран Европы и Ближнего Востока, в каждой из которых получили собственное обозначение серии и нумерацию. На железных дорогах Чехии и Словакии они получили наименование серии как класс 770 (модель T669.0) и класс 771 (модель T669.1), в Албании — T669 (сохранив чешское обозначение), в Польше — S200, в Ираке — DES3100, в Сирии — LDE1500.
Эксплуатация Тепловозы серии ЧМЭ3 и модификаций колеи 1520 мм поступили на железные дороги стран бывшего СССР, где стали одной из наиболее распространённых серий маневровых локомотивов. Большая часть из них поступила в собственность основных железнодорожных перевозчиков этих государств и стран, другая часть — в собственность различных промышленных предприятий. Аналогичные тепловозы других серий колеи 1435 мм поступили на железные дороги стран Восточной Европы (Чехия, Словакия, Албания, Сербия, Польша) и Ближнего Востока (Сирия и Ирак).
Так как локомотив выполнен в европейском габарите, некоторые тепловозы ЧМЭ3 были выпущены для колеи 1435 мм. Использовались в СССР (позднее — используются в бывших его республиках) на приграничных станциях, куда заходит европейский подвижной состав — в частности, на станциях Чоп, Вадул-Сирет, Гродно (ЧМЭ3-4165), Брест, Свислочь, Житковичи, Гомель, Калинковичи и других.
По состоянию на -2025 год большинство тепловозов ЧМЭ3 и модификаций продолжает эксплуатироваться, работая на маневровых и вывозных работах. Кроме основных функций, в ряде государств и стран (особенно в таких странах как Россия и Украина) тепловозы ЧМЭ3 зачастую используются как локомотивы пригородных поездов на коротких малодеятельных участках , в будущем планируется замена подобных поездов рельсовыми автобусами.
12-часовая смена работы тепловоза ЧМЭ3 с машинистом и помощником машиниста на сети РЖД по нормативу обходится эксплуатанту в 2017 году в 87 тыс. рублей.
Технические данные
Осевая формула — 30−30 Мощность дизеля — 1350 л. с. Мощность ТЭД — 6×134 кВт Максимальная скорость — 95 км/ч. Конструктивный вес с 2/3 запаса топлива, воды и песка — 123 т. Нагрузка от оси на рельсы — 20,5 т Диаметр колёс — 1050 мм Передаточное отношение — 5,06 Наименьший радиус кривых — 80 м Габарит — 02-Т Длина по осям автосцепок — 17 220 мм Ширина — 3 120 мм Высота — 4 637 мм Полная колёсная база — 12 660 мм Расстояние между шкворнями — 8 660 мм Колёсная база тележек — 4 000 мм Тяга длительного режима — 23 тс Скорость длительного режима — 11,4 км/ч Касательная мощность — 970 л. с. Запас топлива — 6000 л Запас масла — 650 л Запас песка — 1500 кг Запас воды — 1100 л
Конструкция
Механическая и пневматическая части
Тепловоз имеет две трёхосные тележки. Главная рама подвешена к каждой из тележек за четыре люлечных болта с амортизирующими резиновыми шайбами, люлечная подвеска за счёт веса тепловоза обеспечивает его удержание над тележками и возвращение при относе, но из-за того, что вес машины воспринимается резьбой болтов, подвешивание в процессе эксплуатации становится неразборным; для выкатки тележки приходится перерезать болты. Каждая букса находится внутри балансира (рычага), одним концом балансир соединён через сайлентблок с кронштейном рамы тележки, на другой рама тележки опирается через пружины с гидравлическим гасителем. Тяговые двигатели — с опорно-осевой подвеской. Благодаря сайлентблокам и гидрогасителям у тепловоза мягкий ход, но при несвоевременном обслуживании амортизаторы теряют масло, начинается сильная раскачка машины при движении. Также случаются разрывы изготовленных из сравнительно тонкой стали кожухов зубчатых передач, при этом от работы без смазки и перегрева заклинивают подшипники тяговых двигателей (моторно-якорные подшипники, МЯП).
Дизель рядный шестицилиндровый рабочим объёмом 163 л, с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Мощность при номинальных оборотах 750 мин−1 — 1350 лс, частота вращения на холостом ходу — 350 мин−1. Поршень выполнен с камерой сгорания, его диаметр — 310 мм, ход — 360 мм, масса — 42 кг. На каждый цилиндр приходятся четыре клапана верхнего расположения и одна форсунка, привод клапанов — через роликовые толкатели. На дизеле установлены три насоса, шестерённый масляный и два водяных, первый работает в основном контуре охлаждения, вода которого омывает блок цилиндров, а второй во вспомогательном контуре, вода которого охлаждает водомасляный теплообменник, в котором охлаждается масло дизеля, и охладитель наддувочного воздуха.
Наиболее мощные вспомогательные агрегаты тепловоза, главный вентилятор холодильника дизеля и воздушный компрессор, имеют привод от дизеля через отдельные отключаемые гидромуфты. Включаются гидромуфты при заполнении маслом из системы дизеля, при этом на холостых оборотах дизеля из-за низких давления масла и оборотов разгон компрессора затягивается, для его ускорения иногда приходится повышать обороты дизеля. Двухмашинный агрегат (объединяющий в себе вспомогательный генератор, вырабатывающий напряжение 110 В для цепей управления и освещения, и возбудитель) и два вентилятора охлаждения тяговых двигателей приводятся через клиноременные передачи, дополнительный вентилятор холодильника дизеля приводится электродвигателем, питающимся от вспомогательного генератора.
Тормоз тепловоза — колодочный пневматический. Тормозные цилиндры наполняются напрямую от кранов вспомогательного тормоза № 254, установленных у основного и вспомогательного пультов управления, краны подключены через переключательный клапан — какой кран даёт большее давление, тот и подключается к тормозным цилиндрам. Дополнительно первый кран используется как повторитель (реле давления), наполняющий тормозные цилиндры при срабатывании воздухораспределителя № 483 автоматического тормоза, второй кран используется как повторитель для дистанционного управления. Управляемые с переносных пультов тормозной и отпускной вентили создают в специальном резервуаре-компенсаторе давление, равное которому создаётся краном № 254 в тормозных цилиндрах.
Электрическая часть Главный (тяговый) генератор постоянного тока TD-802 установлен на раме дизеля и приводится напрямую от его коленчатого вала. Генератор имеет десять главных полюсов, мощность 993 кВт и самовентиляцию, что типично для генераторов тепловозов небольшой мощности — ТЭ2, ТЭМ2. При пуске дизеля генератор питается от аккумуляторной батареи, работая как двигатель последовательного возбуждения, в режиме тяги — как генератор независимого возбуждения. Выработанный генератором ток подаётся на три группы тяговых электродвигателей, в каждой из которых по два последовательно соединённых двигателя, последовательное соединение сделано для согласования параметров генератора и двигателей — без превышения тока генератора ток тяговых двигателей (а, значит, и сила тяги) сохраняется на достаточном уровне, а за счёт большего падения напряжения на последовательно соединённых двигателях тепловоз быстрее выходит на номинальную мощность (P = I * U), что важно при маневровой работе. Каждая группа подключается к генератору своим поездным пневматическим контактором и может быть выключена при неисправности.
Входящий в состав двухмашинного агрегата возбудитель используется для регулирования мощности электропередачи. Вырабатываемое им напряжение зависит от нескольких входных величин, иначе говоря, возбудитель служит вращающимся электромашинным усилителем (амплидином, — «усилитель» и dynamic — движущийся) входных сигналов. На полюсах (статоре) возбудителя намотаны три отдельные обмотки возбуждения, магнитные потоки которых складываются и создают общий (результирующий) поток, от результирующего потока и частоты вращения возбудителя зависит вырабатываемое им напряжение. Это напряжение подаётся на обмотки возбуждения главного генератора. Первая (независимая, 1F) обмотка питается напряжением 110 В от вспомогательного генератора через резистор, сопротивление которого уменьшается по мере перевода контроллера на высшие позиции. Эта обмотка задаёт предельную мощность, снимаемую с дизеля, в зависимости от позиции (оборотов).