Modernizacja SP32 z silnikiem CAT (312D-RegioLok)

312D-001_SP32-071_radziolpl_ver2

Grafika przedstawiająca prototyp „RegioLoka” – typ 312D – schemat malowania na podstawie kolorystyki z prezentacji autorów projektu modernizacji z Instytutu Pojazdów Szynowych Politechniki Krakowskiej.

Wstęp

Dotychczasowe modernizacje pojazdów typu LDE1300 (oznaczenie PKP: SP32) nie spełniały wystarczająco oczekiwań użytkownika. W 2008 roku Instytut Pojazdów Szynowych Politechniki Krakowskiej przeprowadził analizę techniczno-ekonomiczną nowej koncepcji modernizacji uwzględniającej bieżące oczekiwania użytkowników wobec liniowej lokomotywy spalinowej przeznaczonej do ruchu regionalnego. Na tej podstawie opracowano nowy projekt modernizacji lokomotywy SP32, która miała po tym otrzymać nowe oznaczenie typu: 312D oraz handlową nazwę „RegioLok”.

Koncepcja modernizacji

Ogólny widok bryły lokomotywy w wyniku przeprowadzonej modernizacji miał nie ulec zmianie. Od nowa skonstruowano kabinę maszynisty, podwyższając ją i zmieniając nieco jej kształt. W związku z zabudową nowego silnika spalinowego zmianie miała ulec konstrukcja tłumika spalin oraz wentylatorów chłodzenia silnika spalinowego – zamiast dwóch miał pozostać jeden wentylator o większej wydajności. Zmianom konstrukcyjnym poddać miano również wybrane drzwi do przedziału maszynowego silnika. Oprócz tego okazało się, że maszynę będzie trzeba dobalastować.

Wózki lokomotywy wraz z silnikami trakcyjnymi i elementami układu hamulcowego miały pozostać bez zmian – zakładano tylko przeprowadzenie napraw odpowiadających zakresowi naprawy głównej.

Oryginalny silnik rumuński M820SR miano zastąpić silnikiem Caterpilar CAT3512B. Jednostka napędowa o mocy 1082kW (1470KM) to 12-cylindrowy widlasty silnik wysokoprężny o cyklu czterosuwowym o maksymalnej prędkości obrotowej 1500 obr/min. Moc oddawana na cele trakcyjne to minimum 890kW. Bez zmian pozostawiono dotychczasowe prądnice: główną, synchroniczną typu GST-1-2 oraz grzewczą typu GSTI. Silnik spalinowy 3512B wyposażony jest w elektroniczny regulator obrotów i mocy ECM, który na lokomotywie miał współpracować ze sterownikiem mikroprocesorowym układu sterowania INTELO. Powietrze do zasilania silnika spalinowego pobierane jest z wnętrza przedziału maszynowego, dokąd trafia z zewnątrz przez żaluzje wlotowe w bocznych drzwiach przedziału maszynowego. Układ chłodzenia silnika spalinowego otrzymał jeden wentylator napędzany silnikiem asynchronicznym o czterech stopniach prędkości obrotowej w zależności od temperatury płynu chłodzącego. W układzie wstępnego podgrzewania silnika przed rozruchem zastosowano podgrzewacz Webasto.

C833679

Silnik spalinowy Caterpilar 3512B
Żródło: https://www.cat.com/pl_PL/products/new/power-systems/industrial/industrial-diesel-engines/18398034.html

Sterowanie lokomotywą oparto na mikroprocesorowym sterowniku INTELO. Jest on odpowiedzialny między innymi za:

-regulację obrotów i mocy silnika spalinowego poprzez współpracę z regulatorem silnika spalinowego

-regulację wzbudzenia prądnicy głównej

-sterowanie układem hamulcowym poprzez współpracę z tablicą pneumatyczną, pracą sprężarki oraz układu hamulca elektrodynamicznego

-bocznikowanie silników trakcyjnych

-sterowanie układem przeciwpoślizgowym

-sterowanie prądnicy grzewczej

-zabezpieczenie układów lokomotywy, w tym silnika spalinowego

-diagnostykę pokładową

-sterowanie ukrotnione dwóch połączonych pojazdów

Projekt określał również zakres modernizacji szaf elektrycznych wysokiego napięcia, niskiego napięcia oraz ogrzewania. Zmieniono napięcie pokładowe NN na 24V, co pociągnęło za sobą konieczność wymiany aparatury i styczników na urządzenia o odpowiednim napięciu znamionowym. Zakładano również usunięcie oryginalnych rumuńskich styczników i zastąpienie ich aparaturą nowego typu – stare zawierały azbest w komorach gaszenia łuku.

W obwodzie głównym zaprojektowano użycie nowego prostownika sterowanego, co miało umożliwić szybkie przejście z pozycji jazdy na pozycje hamowania elektrodynamicznego i eliminację zjawiska uderzeń prądowych wywołanych magnetyzmem szczątkowym prądnicy głównej.

Do napędu wentylatorów silników trakcyjnych, sprężarki śrubowej, wentylatorów chłodzenia i klimatyzacji planowano zastosować elektryczne silniki asynchroniczne.

W zmodernizowanej lokomotywie zaprojektowano następujące rodzaje hamulców:

-zespolony hamulec elektropneumatyczny do hamowania lokomotywy oraz pociągu

-hamulec pneumatyczny dodatkowy

-hamulec elektrodynamiczny

-hamulec postojowy (sprężynowy)

-hamulec bezpieczeństwa

Wszystkie aparaty pneumatyczne i elektropneumatyczne zostały zabudowane na tablicy pneumatycznej produkcji IPS Tabor z Poznania.

Fabryczną sprężarkę typu 2A320+55C (identyczną jak w lokomotywach serii ST43) zastąpić miała sprężarka śrubowa typu SK18.

Przed pożarem miał chronić układ monitorujący temperaturę w przedziale silnika spalinowego, szafie WN oraz w kabinie maszynisty.

Wykonana analiza techniczna dotychczasowych rozwiązań w kabinie maszynisty (tych fabrycznych oraz tych zastosowanych w dotychczasowych modernizacjach) doprowadziła do opracowania koncepcji przebudowy kabiny maszynisty i dostosowania jej do współczesnych wymagań ergonomii oraz bezpieczeństwa i higieny pracy.

Nowa kabina miała mieć zmieniony kształt, przez co uzyskano wewnątrz większą przestrzeń użytkową. Kabina miała otrzymać nowoczesne oświetlenie w technologii LED wpuszczone w sufit oraz klimatyzację. Większe okna boczne i czołowe miały zostać wykonane jako wklejane.

312D kabina 1 transportszynowy

Wizualizacja stanowiska maszynisty w kabinie 312D autorstwa inż. Macieja Górowskiego
Źródło: http://www.transportszynowy.pl/autor/projsp322.html

Organizacja przestrzeni w kabinie miała pozostać bez większych zmian – planowano zastosować podobnie jak w oryginale dwa pulpity sterownicze po przekątnych kabiny. Postanowiono za to uporządkować przestrzeń socjalną – obok umywalki i wysuwanego blatu znalazło się miejsce na lodówkę, kuchenkę, szafkę ubraniową oraz inne potrzebne wyposażenie.

Lokomotywę przystosowano do sterowania ukrotnionego maksymalnie dwóch połączonych lokomotyw. To ciekawostka, ponieważ taką funkcjonalność posiadały też prototypy SP32 – oznaczone pierwotnie jako SP49. PKP doszło jednak do wniosku, że jest to zbędne i zrezygnowano z tego na etapie seryjnej produkcji.

Prototyp

Prototyp powstawał w zakładzie „Interlok S.A. Piła” na bazie jednej z lokomotyw będących własnością KOLMEX. Do przebudowy wybrano SP32-071, która wraz z kilkunastoma pojazdami tej serii trafiła do Piły z Wrocławia Nadodrza. Kilka słów o tym egzemplarzu i zdjęcie z czasów postoju w ZNTK Poznań można zobaczyć tutaj.

011009_piła_SP32-071_masz_radziolpl

1 października 2009 |Piła Główna|Na terenie Interlok widoczna ostoja parowozu nieznanego typu oraz obudowa przedziału maszynowego SP32-071

Budowę prototypu rozpoczęto w wakacje 2009. Z lokomotywy zdemontowano wózki by poddać je osobno naprawie. Z ostoi usunięto budkę maszynisty, przedziały maszynowe i silnik spalinowy.

SP32-071_regiolok_radziol_001

26 listopada 2010 |Piła Główna| Prototyp 312D-001 odstawiony obok hali Interlok.

Samą ostoję wypiaskowano i poddano konserwacji. Zabudowano na niej zrekonstruowane przedziały maszynowe oraz całkowicie nową konstrukcję kabiny maszynisty.

SP32-071_regiolok_radziol_002

26 listopada 2010 |Piła Główna|Rzut boczny prototypu 312D-001 odstawiony obok hali Interlok. W przedziale silnika spalinowego widoczny fragment prądnicy głównej po przeprowadzonej naprawie.

Przeprowadzono naprawy niektórych maszyn elektrycznych – w tym prądnicy głównej. Przeprowadzono próbny montaż silnika spalinowego. Rozpoczęto pracę przy konstruowaniu stanowisk maszynisty – wykonano stelaż nowego pulpitu. Prace przerwano niespodziewanie w październiku 2010. Prototypowy egzemplarz wystawiono na tor boczny obok hali Interlok. Nowy silnik spalinowy zwrócono dostawcy, a resztę elementów należących do lokomotywy zmagazynowano w jej przedziałach maszynowych. W listopadzie 2010 zezłomowano pozostałe egzemplarze serii SP32 oczekujące w Pile na modernizację. Ostatni raz prototyp widziałem w Pile na początku lipca 2011 roku. Prawdopodobnie niedługo później został zezłomowany.

Podsumowanie

Pomimo, że osobiście uważam ideę remotoryzacji i dalszej eksploatacji lokomotyw tej serii za słuszną, to z perspektywy czasu wydaje mi się ona niedostatecznie zaawansowana. Po jej przeprowadzeniu ogólna bryła lokomotywy nie uległaby zmianie, w związku z czym należy przypuszczać, że także w tej wersji Urząd Transportu Kolejowego nakazałby w przypadku pracy liniowej jazdę tym typem pojazdu w dwuosobowej obsadzie. Inne modernizacje lokomotyw jednokabinowych (przykładowo 6Dg) zakładały między innymi podwyższenie kabin maszynisty połączone z obniżeniem przedziałów maszynowych – ten zabieg znacząco poszerzał pole widzenia maszynisty i uważam, że również w tym wypadku należałoby pójść tą drogą. Niestety konstrukcja ostoi oraz rozmiary silnika spalinowego uniemożliwiły taki zabieg, ale mimo to projekt RegioLoka jest bardzo interesujący i żałuję, że nie zdecydowano się pójść dalej tą drogą.

Bibliografia: Marek Babeł, Maciej Górowski: „Konstrukcja zmodernizowanej spalinowej lokomotywy pasażerskiej serii SP32 (312D)” TTS 11/2011

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s