Американские дизельные пассажирские локомотивы EMD E-серии

Введение

Американские пассажирские дизельные локомотивы

Локомотивы EMD E – это серия пассажирских дизельных локомотивов обтекаемой формы, построенных компанией General Motors Electro-Motive Division (EMD) и её предшественницей Electro-Motive Corporation (EMC). Окончательная сборка всех локомотивов серии E осуществлялась в Ла-Гранже, штат Иллинойс. Производство велось с мая 1937 года по декабрь 1963 года. Название "E" относится к номерам моделей, присвоенным каждому последующему типу, которые начинались с буквы E. Изначально буква E обозначала мощность в 1800 лошадиных сил (1300 кВт) – такова была мощность самой ранней модели, но буква была сохранена и для более поздних моделей с большей мощностью. Предшественниками локомотивов серии E были локомотивы EMC мощностью 1800 л.с. типа B-B, построенные в 1935 году. Они имели схожую мощность и механическую компоновку с локомотивами серии E, но располагались в кузовах типа boxcab на двухосных тележках типа AAR B. В 1937 году EMC также представила модель TA, продав шесть локомотивов компании Rock Island. Эта модель имела схожий дизайн кузова, но в остальном больше напоминала локомотивы UP M 10001, M 10002 и M 10003 – M 10006, поскольку представляла собой однодвигательный агрегат мощностью 1200 л.с. (900 кВт) на тележках B-B, а не с колесной формулой A1A-A1A, как у локомотивов серии E. Она не входила в серию E. Локомотивы EMD F следовали базовой конструкции тележек B-B модели TA, но оснащались V-образным 16-цилиндровым дизельным двигателем EMD 567 мощностью 1350 л.с., представленным в 1939 году. Локомотивы серии E стандартизировали двухдвигательную конфигурацию для пассажирских локомотивов, чтобы максимизировать мощность, и, хотя использовались менее надежные дизельные двигатели Winton, они обеспечивали меньшую потерю мощности в случае выхода из строя одного из двигателей. Локомотивы серии E могли использоваться как одиночные для коротких поездов, но для более длинных поездов требовалось несколько локомотивов; многие железные дороги использовали тройные секции. Локомотивы серии E могли приобретаться с кабиной или без неё; локомотивы с кабиной назывались A-unit или ведущими локомотивами, а локомотивы без кабины – B-unit или усилителями. B-unit содержали пульт управления маневровым режимом, но не могли управляться таким образом на основной линии. Локомотивы соединялись кабелями, позволявшими бригаде ведущего локомотива управлять прицепными локомотивами. Железные дороги обычно закупали комплекты ABA (два локомотива с кабиной, расположенные в противоположных направлениях, с усилителем между ними) или ABB (один локомотив с кабиной и пара усилителей). Первые не требовали поворота для движения в любом направлении, но B-unit были дешевле A-unit и придавали поезду более обтекаемый вид. Поскольку локомотивы собственной стандартизированной конструкции EMC производились на собственном предприятии и могли быть расширены для удовлетворения различных требований к мощности, локомотивы серии E ознаменовали приход дизельной тяги, получившей преимущества от эффекта масштаба, и были достаточны для формирования полноценных составов, что стало важным порогом в жизнеспособности дизельной тяги в качестве замены паровой тяги в пассажирском сообщении.

EMD E units were a line of passenger train streamliner diesel locomotives built by the General Motors Electro Motive Division (EMD) and its predecessor the Electro Motive Corporation (EMC). Final assembly for all E units was in La Grange, Illinois. Production ran from May 1937, to December, 1963. The name E units refers to the model numbers given to each successive type, which all began with E. The E originally stood for eighteen hundred horsepower (1800 hp = 1300 kW), the power of the earliest model, but the letter was kept for later models of higher power. The predecessors of the E units were the EMC 1800 hp B B locomotives built in 1935. These had similar power and mechanical layouts to the E units, but in boxcab bodies on AAR type B two axle trucks. EMC also introduced the TA model in 1937, selling six to the Rock Island. This had similar carbody styling, but otherwise had more in common with UP M 10001, M 10002, and M 10003 to M 10006, in that it was a 1,200 hp (900 kW), single engined unit on B B trucks instead of the E units' A1A A1A wheel arrangement. It is not part of the E unit series. The EMD F units followed the basic B B truck design of the TA model, but with a V 16 EMD 567 prime mover generating 1350 hp as introduced in 1939. E units standardized the two engine configuration for passenger locomotives to maximize power and, while the less reliable Winton Diesel prime movers were in use, faced a less severe loss of power should one of the engines become disabled. While E units were used singly for shorter trains, longer trains needed multiple locomotive units; many railroads used triple units. E units could be purchased with or without cabs; units with a cab are called A units or lead units, while cabless units are called B units or booster units. B units did contain hostler controls, but they could not be so controlled on the main line. The locomotive units were linked together with cables which enabled the crew in the lead unit to control the trailing units. Railroads tended to buy either ABA sets (two cab equipped units facing in opposite directions with a booster in between) or ABB sets (a single cab with a pair of boosters). The former did not need to be turned to pull in either direction, but B units were less expensive than A units and gave a smoother line to the train. As locomotives of EMC's own standardized design produced in house, expandable to meet various power requirements, the E units marked the arrival of Diesel power benefiting from economies of scale and were adequate for full sized consists, a significant threshold in the viability of Diesel motive power as a replacement for steam in passenger service.

Разработка

Модели EA/EB, E1 и E2 были оснащены двумя 900-сильными двигателями Winton 201A V12 в каждом силовом агрегате. Они были стандартизированы механически и в общей конструкции. Кабина E2 компании Union Pacific отличалась от кабин EA и E1 своим обтекаемым, "луковичным" носом, круглыми окнами типа иллюминаторов и отделкой из нержавеющей стали на пилоте и носу. Обозначение "E" изначально указывало на локомотивные секции мощностью 1800 лошадиных сил, в отличие от 1200 лошадиных сил у секций "T", но впоследствии стало использоваться для обозначения всех двухмоторных пассажирских локомотивов с кузовной конструкцией, производившихся компанией EMC. Их двухдизельная схема V12, тележки Blomberg A1A и колесная база 57 футов (17 м) стали стандартом для всех последующих моделей E. Компания EMC/EMD производит все основные компоненты с 1939 года. Модели E3, E4, E5 и E6 оснащались новыми локомотивными двигателями GM EMC 567, специально разработанными для локомотивов. Они имели резко скошенный "наклонный нос" и квадратные окна по бокам (за исключением заказов Union Pacific с окнами типа иллюминаторов). Производство было прекращено в 1942 году. Обозначение E5 использовалось для локомотивов из нержавеющей стали Chicago Burlington and Quincy, что соответствовало их стилистике Zephyr. Названия моделей EA/EB, E1, E2, E4 и E5 отражали раннюю практику EMC присваивать название модели каждому отдельному заказу клиента. EMC начала отказываться от этой практики с моделью E3, предназначенной для нескольких клиентов, а новая система наименований была полностью внедрена с моделью E6. Модель E7 была представлена в 1945 году и стала самой продаваемой моделью E. Она оснащалась улучшенным двигателем 567 "A" и "бульдожьим" носом в стиле F. Модели E8 и E9 были последними моделями E. E8 оснащалась 12 двигателями V567B (в сумме), а E9 – модернизированными 12 двигателями V567C (в сумме). Обе модели имели одинаковый кузов, с решеткой вдоль верхней части боковин по всей длине локомотива и несколькими окнами типа "иллюминатор" под ней. Описания моделей соответствуют их первоначальной конструкции; локомотивы EMC/EMD часто переоборудуются в соответствии с новыми стандартами.

The EA/EB, E1, and E2 models were powered by twin 900 hp Winton 201A V 12 engines in each power unit. They were standardized mechanically and in overall design. Union Pacific's E2 cab unit was distinguished from the slant nosed EA and E1 units by its bulbous nose, round porthole style windows, and stainless steel ornamentation on the pilot and nose. The "E" designation originated to denote the locomotive units' Eighteen hundred horsepower, as opposed to the Twelve hundred horsepower "T" units but was later used to refer to all carbody constructed twin engine mainline passenger locomotives units produced by EMC. Their twin V 12 diesel engine layout, Blomberg A 1 A trucks, and 57 feet (17 m) wheelbase would become the standard for all future E models. EMC/EMD has built all of its major components since 1939. The E3, E4, E5, and E6 had the new GM EMC 567 purpose designed locomotive engines, for a total of They had the sharply raked "slant nose", and square windows on the sides (with the exception of Union Pacific orders with porthole style windows). Production stopped in 1942. The E5 designation was used for Chicago Burlington and Quincy's stainless steel clad locomotives in keeping with their Zephyr theme. The EA/EB, E1, E2, E4, and E5 model names reflected EMC's early convention of assigning a model name for each individual customer order. EMC started to change that convention with the multiple customer E3 model and the new naming convention was fully incorporated with the E6 model. The E7 was introduced in 1945, and became the best selling E model. It had the improved 567 "A" engine, and the F style "bulldog nose". The E8 and E9 were the final E models. The E8 had 12 V567B engines ( total), while the E9 had uprated 12V 567C engines ( total). They both used the same body style, with a grille along the top of the sides the length of the loco, and several "porthole" windows below it. Model descriptions are as originally built; EMC/EMD locomotives are often rebuilt to newer standards.

Двигатели

Хотя между моделями E-unit были некоторые косметические различия, основная линия развития была технологической, и в основном заключалась в увеличении мощности. Первая модель, EA/EB, имела мощность 1800 л.с. (1300 кВт), затем E3 – 2000 л.с. Последняя модель, E9, выдавала 2400 л.с. (1800 кВт). Ранние модели (EA/EB – E2) использовали двигатель Winton 201 A, разработанный в начале 1930-х годов компаниями General Motors и Winton. Хотя этот двигатель представлял собой прорыв в соотношении мощности к весу и гибкости регулирования для дизельных двигателей, он был компромиссом между требованиями морского и локомотивного применения и не подходил для продолжительной работы на полной мощности, часто необходимой в железнодорожном транспорте. Не было редкостью проведение капитального ремонта одного двигателя прямо в пути, в то время как другой двигатель тянул поезд на пониженной скорости. Двигатели 201 A, использовавшиеся в E-unit, были V12 мощностью 900 л.с. (700 кВт). Опыт эксплуатации 201 A, первого двухтактного дизельного двигателя, пришедшего в строй, оказался бесценным при разработке дизельного двигателя следующего поколения – EMD 567, двигателя специальной конструкции, который в пять раз увеличил срок службы поршней при использовании на локомотивах. E3 представил двигатель серии 567, который впоследствии использовался во всех последующих моделях E-unit. 567 был двухтактным V-образным двигателем с углом развала 45 градусов и механическим наддувом, с рабочим объемом цилиндра, а общим объемом на двигатель. Модели E3 – E9 использовали двигатель EMD модели 567, названный в честь рабочего объема цилиндра в кубических дюймах. Модель 567 была разработана EMD специально для локомотивов и демонстрировала отличные характеристики и надежность при эксплуатации высокоскоростных пассажирских поездов. 567 имел больший рабочий объем цилиндра, чем 201 A, и работал на более высоких максимальных оборотах, что в совокупности обеспечивало большую мощность двигателя. 12-цилиндровая модель 12V 567, использовавшаяся в E3 – E6, развивала 1000 л.с. (750 кВт). Модель E7 использовала 12V 567A мощностью 1000 л.с. (750 кВт). E8 был оснащен более совершенным агрегатом 567B с улучшенными выпускными коллекторами и другими усовершенствованиями, обеспечивающими мощность 1125 л.с. каждый. Дальнейшая разработка привела к созданию двигателя 567C мощностью 1200 л.с. (900 кВт), который использовался в E9.

While there were some cosmetic differences between E unit models, the major line of development was technological, and largely that of increasing power. The first model, the EA/EB, was rated at 1800 hp (1300 kW), then the E3 was rated at 2,000 hp. The last model, the E9, was rated at 2,400 hp (1800 kW). Early models (EA/EB through E2) used the Winton 201 A engine that had been developed in the early 1930s by the partnership of General Motors and Winton. While this engine represented a breakthrough in power to weight ratios and output flexibility for Diesel engines, it was a compromise between marine and locomotive requirements and wasn't well suited to the sustained full throttle operation often needed in railroad service. It was not unusual for heavy repairs to be done en route on one engine while the other engine propelled the train at reduced speed. The 201 A engines used in E units were 900 hp (700 kW) V12s. Experience with the 201 A, which was the first two stroke Diesel engine in operational use, was invaluable in the development of the next generation Diesel engine, the EMD 567, a purpose designed engine that achieved a factor of five improvement in piston life for locomotive use. The E3 introduced the 567 series engine, which would power all later E units, the 567 being a mechanically aspirated two stroke 45 degree V type with displacement per cylinder, a total of per engine. Models E3 through E9 used the EMD model 567 engine, named after its engine displacement in cubic inches per cylinder. The 567 model had been developed by EMD specifically for locomotive use, and exhibited excellent performance and reliability in high speed passenger train service. The 567 had a greater displacement per cylinder than the 201 A and ran at a higher maximum rpm, elements which when combined gave greater engine output. The 12V 567 V12 model used in the E3 through E6 developed 1000 hp (750 kW). The E7 model used the 12V 567A rated at 1000 hp (750 kW). The E8 used the more advanced 567B unit, with improved exhaust manifolds and other enhancements to give 1,125 hp each. More development resulted in the 1200 hp (900 kW) 567C engine used in the E9.

Грузовики

Все локомотивы серии E использовали единую конструкцию пассажирской тележки EMD, разработанную инженером Мартином Бломбергом. Это была тележка типа A1A-A1A, с приводными внешними осями и не приводной центральной осью. Как и хорошо известные двухъосные тележки Blomberg B, эти тележки имели наружные кронштейны рессор между колесами для лучшей амортизации боковых колебаний. Также, как и у Blomberg B, между осями отсутствовали выравнивающие балки. Два генератора постоянного тока питались на четыре тяговых двигателя, по два на каждой тележке, в конфигурации A1A-A1A. Эта конструкция тележки применялась на всех локомотивах серии E, а также на моторных вагонах CB&Q 9908 и MP 7100. Эффективность конструкции подтверждается незначительными изменениями, вносившимися в нее на протяжении многих лет.

Стиль

У EA и E1 были наклонные носы с утопленными фарами, а у E2 – более округлый, "бульдожий" нос. Модели E3–E6 имели наклонный нос, но с выступающей фарой, в то время как модели E7–E9 использовали менее наклонный (более вертикальный) стиль, как у грузовых локомотивов серии F. Стиль был определен патентом 1937 года, подписанным несколькими инженерами EMC. Многие старые локомотивы серии E были модернизированы до более современных стилей. E8 представил цельные штампованные боковые решетки из нержавеющей стали Farr, образующие непрерывную полосу вдоль боков от передней до задней части, чуть ниже крыши, но их часто устанавливали на более ранние модели. Боковые окна у EA/EB были полукруглые, у E1 – квадратные, у E2 – круглые, у большинства моделей E3–E7 – квадратные, а у E8 и E9 – снова круглые иллюминаторы. Однако многие железные дороги модернизировали старые локомотивы. E5 были уникальными: они были изготовлены для Chicago, Burlington and Quincy Railroad полностью из нержавеющей стали с гофрированными боковыми панелями кузова, чтобы соответствовать пассажирским поездам Zephyr этой железной дороги.

Другие изменения

Другие улучшения были внедрены независимо от изменений в конструкции двигателя. Например, модель E8 стала первой, в которой были установлены электрические вентиляторы охлаждения и предлагалось динамическое торможение как опция.

Выжившие единицы

Несколько локомотивов серии E сохранились до наших дней, многие из них в исправном состоянии. Ряд железных дорог сохраняет составы для обслуживания специальных пассажирских рейсов, инспекционных поездок руководства и т.п. Другие сохранились в музеях или на небольших железных дорогах. В железнодорожном музее штата Иллинойс в Юнионе, штат Иллинойс, находится одна из крупнейших коллекций рабочих и отреставрированных локомотивов серии E, включая CB&Q E5 9911A и WSOR 102, один из немногих сохранившихся рабочих локомотивов типа B. В Юго-Восточном железнодорожном музее в Дулуте, штат Джорджия, находится локомотив Southern Railway #6901, E8, который ранее использовался на маршруте Southern Crescent.