لکومتیو های دیزلی(انواع و طرز کار لکومتیو دیزلی)
مقدمه
شما می توانید جهت شناخت انواع لکومتیوها به مقاله “لکوموتیو ها : غول های آهنی در خطوط ریلی” مراجعه کنید.
یکی از لکومتیوهایی که در مقاله “لکوموتیو ها : غول های آهنی در خطوط ریلی” ذکر شده و مورد بررسی قرار می گیرید، لکومتیوهای دیزلی می باشند.
این دست لکومتیوها اغلب ناوگان کشش راه‌آهن را تشکیل می دهد و به قلب تپنده راه‌آهن معروف هستند.
لوکوموتیوهای مدرن دیزلی نسخه‌ای جداگانه از لوکوموتیو برقی هستند.آنان مانند لوکوموتیو برقی، دارای نیروی محرکه الکتریکی هستند، که شامل تراکشن موتورها است که چرخ ها را به حرکت در می‌آورند و با کنترلرهای الکترونیکی کنترل می‌شوند.
همچنین در بسیاری از سیستم‌های جانبی، مشابه با لکومتیوهای برقی هستند.
آنان دارای سیستم های خنک‌کاری، روشنایی، گرمایش، ترمز و تامین برق برای واگن های قطار (در صورت نیاز) هستند. معمولاً می‌تواند در همان مسیرها فعالیت کند و توسط همان رانندگان نیز هدایت شود. تفاوت اصلی این لکومتیو ها در این است که لوکوموتیو دیزلی واحد تولید برق خود را به همراه دارد، در حالی که لوکوموتیو برقی از طریق شبکه‌های بالاسری یا ریل سوم به یک واحد تولید برق از راه دور متصل است.
واحد تولید برق این دست لکومتیو ها شامل یک موتور دیزلی بزرگ است که به یک مبدل(ژنراتور) متصل شده و برق لازم را برای حرکت تولید می‌کند.
برای چرخش شافت موتور بزرگ این لکومتیو ها نیاز به یک مخزن سوخت است. جالب است بدانید که لوکوموتیو مدرن دیزلی حدود 35 درصد از قدرت یک لوکوموتیو برقی با وزن مشابه را تولید می‌کند.
به صورت کلی لکومتیو های دیزل به دو گروه دیزل-الکتریک و دیزل-مکانیک تقسیم می شوند.
لکومتیوهای دیزل-الکتریک:
مانند خودروها، یک لوکوموتیو دیزلی نمی‌تواند مستقیماً از حالت توقف موتور خود را روشن کند.
این نوع لوکوموتیو در حالت ایستاده حداکثر قدرت را تولید نمی‌کند، بنابراین نیاز به یک سیستم انتقال نیرو دارد که هنگام شروع حرکت گشتاور را چند برابر کند. همچنین لازم است که قدرت اعمال‌شده بر اساس وزن قطار یا شیب مسیر متغیر باشد. سه روش برای انجام این کار وجود دارد: مکانیکی، هیدرولیکی یا الکتریکی. بیشتر لوکوموتیوهای دیزلی از انتقال الکتریکی استفاده می‌کنند و به آنها “لوکوموتیو دیزل-الکتریک” می‌گویند.
انتقال مکانیکی و هیدرولیکی همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما بیشتر در قطارهای خودکشش یا لوکوموتیوهای سبک‌تر رایج هستند.
لکومتیو های دیزل الکتریک براساس زمانی که طراحی شدند به سه دسته‌بندی تقسیم می شوند:
- DC-DC( یک ژنراتور DC، یک موتور الکتریکی DC را تغذیه می کند.)
- DC-AC (یک خروجی AC به رکتیفایر رفته و تبدیل به DC می شود تا یک موتور DC را تغذیه می کند.)
- AC-DC-AC(یک خروجی AC به رکتیفایر رفته و DC شده ،دوباره توسط یک اینورتر تبدیل به AC برای تغذیه موتور های سه فاز می شود.)
نوع DC – DC دارای یک ژنراتور است که موتورهای تراکشن DC را از طریق یک سیستم مقاومتی کنترل می‌کند.
نوع AC-DC دارای یک مولد است که جریان AC تولید کرده و سپس به جریان DC تبدیل می‌شود و به موتورهای تراکشن DC تحویل داده می‌شود.
در نهایت، مدرن‌ترین سیستم شامل خروجی مولد AC است که به DC تبدیل شده و سپس به AC سه‌فاز تبدیل می‌شود تا بتواند موتورهای تراکشن AC سه‌فاز را به حرکت درآورد. اگرچه این سیستم آخر ممکن است پیچیده‌تر به نظر برسد، اما مزایای استفاده از موتورهای AC به مراتب بیشتر از پیچیدگی ظاهری سیستم است. در واقع، بیشتر تجهیزات از الکترونیک قدرت حالت جامد (قطعه ای بجز رسانا که برخلاف قطعات خلاء یا گازی عملکرد آن بر اساس ویژگی‌های الکتریکی ، مغناطیسی و ویژگی های دیگر مواد جامد است) با کنترل‌های مبتنی بر میکروپروسسور عمل می کند.
در ایالات متحده،تراکشن های AC با لوکوموتیوهای دیزلی تک موتوره 3000 اسب بخار معرفی شدند که اولین آنها Alco C630 بود. لوکوموتیوهای SD40، SD45 و GP40 نیز تنها از مولدهای AC استفاده می‌کردند. در لوکوموتیوهای GP38، SD38، GP39 و SD39، ژنراتور DC به عنوان مدل پایه ارائه شد و مولد AC به‌صورت اختیاری قابل انتخاب بودند تا اینکه در دوره بعدی، مولد AC به حالت پایه تبدیل شدند. داستان مشابه‌ی در شرکت General Electric نیز اتفاق افتاد.
در یک لوکوموتیو، به ازای هر موتور دیزلی، یک مولد (یا ژنراتور) تراکشن وجود دارد (این رویه استاندارد در آمریکای شمالی است). لوکوموتیو Alco C628 آخرین لوکوموتیو بود که با یک ژنراتور DC در مسابقه قدرت پیشتاز بود.
شکل زیر قسمت‌های اصلی یک لوکوموتیو دیزل-الکتریک ساخته شده در ایالات متحده را نشان می‌دهد که در پاراگراف‌های زیر توضیح داده شده‌اند. البته، طرح‌های متفاوتی وجود دارد و رویه‌های اروپایی در بسیاری از موارد با این نوع لوکوموتیوها تفاوت دارند که به برخی از این تفاوت‌ها نیز اشاره خواهیم کرد.
اجزاء لکومتیو دیزل الکتریک
موتور دیزل
این منبع اصلی قدرت برای لوکوموتیو است. این بخش شامل یک بلوک سیلندر بزرگ است که سیلندرها به صورت خطی یا V شکل در آن قرار گرفته‌اند. موتور، شافت محرک را تا سرعت 1000 دور در دقیقه می‌چرخاند و این نیرو، بخش‌های مختلفی که برای تأمین قدرت لوکوموتیو لازم هستند را به حرکت درمی‌آورد. از آنجا که سیستم انتقال معمولاً الکتریکی است، موتور به‌عنوان منبع قدرت برای مبدل الکتریکی عمل می‌کند که انرژی الکتریکی لازم برای حرکت لوکوموتیو را تولید می‌کند.
مولد اصلی:
موتور دیزلی مولد اصلی را به حرکت درمی‌آورد که نیروی لازم برای حرکت قطار را فراهم می‌کند. مولد برق AC تولید می‌کند که برای تأمین توان موتورهای تراکشن نصب‌شده روی بوژی‌ها استفاده می‌شود. در لوکوموتیوهای قدیمی‌تر، مبدل یک ژنراتورDC بوده است. این ژنراتور برق مستقیم(DC) تولید می‌کرد که برای تأمین توان موتورهای تراکشن DC استفاده می‌شد. بسیاری از این لکومتیوها همچنان در حال سیر منظم هستند. جایگزین کردن ژنراتور با مولد باعث توسعه بیشتر راه‌آهن شد، اما همچنان از موتورهای تراکشن DC استفاده می‌شود.
مولد جانبی:
لوکوموتیوهایی که برای حرکت قطارهای مسافری استفاده می‌شوند، به یک مولد کمکی مجهز هستند. این مولد برق AC را برای روشنایی، گرمایش، سیستم تهویه مطبوع و غیره در قطار تأمین می‌کند. خروجی این مولد از طریق یک کابل برق کمکی در طول قطار منتقل می‌شود. در ایالات متحده، به آن “برق انتهایی” یا “برق هتل” گفته می‌شود. در بریتانیا، واگن‌های مسافری مجهز به سیستم تهویه مطبوع از مولد کمکی برق قطار (ETS) دریافت می‌کنند.
دمنده‌های هوا در موتور و مولدها:
موتور دیزل همچنین یک دمنده موتور را به حرکت درمی‌آورد. همانطور که از نامش پیداست، دمنده موتور هوایی را تأمین می‌کند که به موتورهای تراکشن دمیده می‌شود تا در زمان کار سنگین خنک بمانند. این دمنده در داخل بدنه لوکوموتیو نصب شده است، اما موتورهای تراکشن روی بوژی‌ها قرار دارند، بنابراین خروجی دمنده از طریق کانال‌های انعطاف‌پذیر به هر یک از موتورها متصل می‌شود. خروجی دمنده همچنین آلترناتورها (مولدها) را خنک می‌کند. در برخی طراحی‌ها، دمنده‌های جداگانه‌ای برای گروهی از موتورها در هر بوژی و دیگر دمنده‌هایی برای مبدل ها در نظر گرفته شده است.
لوکوموتیوهای مدرن دارای یک سیستم مدیریت هوای پیچیده هستند که دمای سیستم های دوار مختلف در لوکوموتیو را مانیتور کرده و جریان هوا را متناسب با آن تنظیم می‌کند.
ورودی‌های هوا
هوای مورد نیاز برای خنک کردن موتورها از بیرون لوکوموتیو وارد می‌شود. این هوا باید فیلتر شود تا گرد و غبار و سایر ناخالصی‌ها حذف شوند و جریان آن با توجه به دمای داخل و خارج لوکوموتیو تنظیم گردد. سیستم مدیریت هوا باید محدوده وسیعی از دماها (از گرمای +40 درجه سانتی‌گراد تابستان تا سرمای -40 درجه سانتی‌گراد زمستان) را در نظر می گیرد.
مبدل‌ها / رکتیفایرها:
خروجی مبدل اصلی به صورت جریان متناوب (AC) است، اما می‌تواند در یک لوکوموتیو با هر دو نوع موتور تراکشن AC یا DC استفاده شود. برای سال‌های طولانی از موتورهای DC به عنوان نوع سنتی استفاده می‌شد، اما در 10 سال اخیر، موتورهای AC به استاندارد برای لوکوموتیوهای جدید تبدیل شده‌اند. این موتورها ارزان‌تر و هزینه نگهداری کمتری دارند و به کمک کنترل های جدید الکترونیکی، قابلیت کنترل بسیار دقیقی دارند.
برای تبدیل خروجی AC از مولد اصلی به DC، به یکسو کننده‌ها (رکتیفایرها) نیاز است. اگر موتورهای تراکشن DC باشند، خروجی یکسو کننده‌ها مستقیماً استفاده می‌شود. اما اگر موتورهای تراکشن AC باشند، خروجی DC از یکسو کننده‌ها به AC سه‌فاز برای تغذیه موتورهای تراکشن تبدیل می‌شود.
در ایالات متحده، تفاوت‌هایی در نحوه پیکربندی مبدل‌ها وجود دارد. GM EMD به یک مبدل برای هر بوژی متکی است، در حالی که GE از یک مبدل برای هر محور استفاده می‌کند.
هر دو سیستم مزایای خاص خود را دارند. سیستم EMD محورهای هر بوژی را به‌صورت موازی به هم متصل می‌کند که باعث می‌شود کنترل لغزش چرخ به‌طور مساوی بین محورها بهینه شود. کنترل موازی همچنین به معنای ساییدگی یکسان چرخ‌ها بین محورها است. اما اگر یکی از مبدل‌ها (یعنی یک بوژی) خراب شود، واحد فقط 50 درصد نیروی کششی خود را تولید می‌کند. استفاده از یک مبدل برای هر محور پیچیده‌تر است، اما دیدگاه GE این است که کنترل هر محور به‌صورت جداگانه می‌تواند بهترین نیروی کششی را فراهم کند.
اگر یک مبدل خراب شود، نیروی کششی آن محور از بین می‌رود، اما نیروی کششی کامل هنوز از طریق پنج مبدل دیگر در دسترس است. با کنترل هر محور به‌صورت جداگانه، تطبیق دقیق قطر چرخ‌ها برای عملکرد بهینه دیگر ضروری نخواهد بود.
کنترلرهای الکترونیکی
تقریباً هر قسمت از تجهیزات لوکوموتیوهای مدرن دارای نوعی کنترلر الکترونیکی است. این کنترلرها معمولاً در یک جعبه کنترل نزدیک به کابین قرار داده می‌شوند تا دسترسی آسان باشد. این کنترلرها معمولاً شامل یک سیستم مدیریت نگهداری داده‌ها هستند
برای دانلود داده‌ها ازاین سیستم می‌توان از یک لبتاب استفاده شود.
واحد کنترل قطار
این بخش، رابط اصلی بین انسان و ماشین است و در بریتانیا به عنوان «میز کنترل» و در ایالات متحده به عنوان «استند کنترل» شناخته می‌شود. نوع رایج واحد کنترل در ایالات متحده، به طور زاویه‌ای در سمت چپ موقعیت رانندگی قرار دارد و گفته می‌شود که رانندگان این نوع واحد را نسبت به طرح‌های مدرن میز کنترل که معمولاً در اروپا استفاده می‌شود و اکنون در برخی لوکوموتیوهای ایالات متحده ارائه می‌شود، بسیار ترجیح می‌دهند.
کابین
پیکربندی استاندارد لوکوموتیوهای طراحی شده در ایالات متحده، داشتن کابین در یک انتهای لوکوموتیو است. از آنجایی که بیشتر استاندارد ساختاری ایالات متحده به اندازه‌ای بزرگ است که امکان داشتن راهرو در هر دو طرف لوکوموتیو را فراهم می‌کند، دید کافی برای کار کردن لوکوموتیو در حالت معکوس وجود دارد. با این حال، معمولاً لوکوموتیو با کابین به سمت جلو عمل می‌کند. در بریتانیا و بسیاری از کشورهای اروپایی، لوکوموتیوها به عرض کامل استاندارد ساختاری طراحی شده‌اند و بنابراین کابین‌ها در هر دو انتهای لوکوموتیو تعبیه شده‌اند.
باتری‌ها
مانند یک خودروی سواری، لوکوموتیو دیزلی برای روشن شدن و تأمین برق برای روشنایی، کنترل‌ها زمانی که موتور خاموش است و مبدل در حال کار نیست، به باتری نیاز دارد.
موتور تراکشن
از آنجایی که لوکوموتیو دیزل-الکتریک از انتقال قدرت الکتریکی استفاده می‌کند، موتورهای تراکشن بر روی محورهای لوکوموتیو برای فراهم کردن حرکت نهایی نصب شده‌اند. این موتورها به طور سنتی DC بودند، اما توسعه الکترونیک قدرت و کنترل مدرن منجر به معرفی موتورهای AC سه‌فاز شده است.
در بیشتر لوکوموتیوهای دیزل-الکتریک بین چهار تا شش موتور وجود دارد. یک موتور AC مدرن با سیستم خنک‌کننده هوا می‌تواند تا ۱,۰۰۰ اسب بخار قدرت تولید کند.
پینیون/دنده
موتور تراکشن از طریق یک جعبه دنده کاهش قدرت (که معمولاً در دامنه ۳ به ۱ برای لکومتیو های باری و ۴ به ۱ برای لکومتیو های مسافری) به محور منتقل می‌شود.
مخزن سوخت
یک لوکوموتیو دیزلی باید سوخت خود را همراه داشته باشد و باید به اندازه کافی برای یک سفر معقول ظرفیت داشته باشد. مخزن سوخت معمولاً زیر بدنه لوکوموتیو نصب می‌شود و معمولاً دارای ظرفیت حدود ۱,۰۰۰ پوند (لوکوموتیو کلاس ۵۹، ۳,۰۰۰ اسب بخار) یا ۵,۰۰۰ گالن در لوکوموتیو General Electric AC4400CW با ۴,۴۰۰ اسب بخار است. مدل‌های جدید AC6000 دارای مخازن با ظرفیت ۵,۵۰۰ گالن هستند. علاوه بر سوخت، لوکوموتیو معمولاً حدود ۳۰۰ گالن کولانت(خنک کننده) و ۲۵۰ گالن روان‌کار برای موتور دیزلی را نیز حمل می‌کند.
مخازن هوا
مخازن هوا که حاوی هوای فشرده در فشار بالا هستند، برای سیستم ترمز قطار و برخی دیگر از سیستم‌های لوکوموتیو ضروری هستند. این مخازن معمولاً در کنار مخزن سوخت و زیر کف لوکوموتیو نصب می‌شوند.
کمپرسور هوا
کمپرسور هوا برای تأمین مداوم هوای فشرده برای ترمزهای لوکوموتیو و قطار لازم است. در ایالات متحده، معمولاً کمپرسور به شافت موتور دیزل کوپل می‌شود. در بریتانیا، کمپرسور معمولاً به صورت برقی کار می کند و بنابراین می‌تواند در هر جایی نصب شود. کمپرسور لوکوموتیو کلاس ۶۰ زیر فریم قرار دارد، در حالی که لوکوموتیو کلاس ۳۷ کمپرسورها در ناحیه جلو قرار دارد.
شافت های خروجی موتور:
خروجی اصلی از موتور دیزلی از طریق شافت به مبدل ها در یک انتها و فن‌های رادیاتور و کمپرسور در انتهای دیگر منتقل می‌شود.
جعبه دنده فن
رادیاتور و فن خنک‌کننده آن اغلب در سقف لوکوموتیو قرار دارد. بنابراین، شفت خروجی به فن از طریق یک جعبه دنده برای تغییر جهت شفت به سمت بالا(برای استفاده در سقف لکومتیو) استفاده می شود.
رادیاتور و فن رادیاتور
رادیاتور به همان روش خودرو عمل می‌کند. آب در اطراف بلوک موتور توزیع می‌شود تا دما را در محدوده بهینه موتور حفظ کند. آب با عبور از رادیاتور که توسط واترپمپ به حرکت درآمده موتور دیزلی را خنک می‌شود.
توربوشارژر
مقدار قدرت حاصل از یک سیلندر در موتور دیزلی به میزان سوختی که می‌تواند در آن سوخته شود، بستگی دارد.
مقدار سوختی که می‌تواند سوخته شود، به میزان هوای موجود در سیلندر بستگی دارد. بنابراین، اگر بتوانید هوای بیشتری به سیلندر وارد کنید، سوخت بیشتری سوخته شده و قدرت بیشتری از احتراق خواهید گرفت.
توربوشارژر برای افزایش مقدار هوای وارد شده به هر سیلندر استفاده می‌شود.پره های توربوشارژر توسط گازهای خروجی از موتور به حرکت درآمده و باعث حرکت پره در سمت ورودی به موتور می شود، با افزایش سرعت پره هوای ورودی با فشار بالاتری وارد موتور می شود و سوخت بهتر احتراق می کند.
توربو شارژ به نوبه خود، کمپرسور کوچکی را می‌چرخاند که هوای اضافی را به سیلندر می‌فرستد. توربوشارژینگ باعث افزایش ۵۰٪ در قدرت موتور می‌شود.
مزیت اصلی توربوشارژر این است که بدون افزایش هزینه سوخت، موتور قدرت بیشتری ارائه می‌دهد زیرا از گازهای خروجی به عنوان نیروی محرک استفاده می‌کند. با این حال، نیاز به نگهداری بیشتر دارد، بنابراین برخی از لوکوموتیوهای با قدرت پایین‌تر بدون این قطعه مهم ساخته می‌شوند.
جعبه شن
لوکوموتیوها همیشه شن به همراه دارند تا به چسبندگی بین چرخ و ریل در شرایط بد ریلی کمک کنند. جعبه شن معمولاً در قطار های خودکشش ارائه نمی‌شود زیرا نیاز به چسبندگی کمتر است و معمولاً محورهای بیشتری محرک قطار هستند.
لکومتیو دیزل با انتقال مکانیکی
لوکوموتیو دیزلی-مکانیکی ساده‌ترین نوع لوکوموتیو دیزلی است. این نوع لوکوموتیو دارای یک لینک مکانیکی مستقیم بین موتور دیزلی و چرخ‌ها به جای انتقال الکتریکی است. موتور دیزلی معمولاً در محدوده 350-500 اسب بخار قرار دارد و انتقالی مشابه انتقال اتومبیل با جعبه‌دنده چهار سرعته دارد. سایر قطعات مشابه لوکوموتیو دیزلی-الکتریک هستند اما برخی تفاوت‌ها وجود دارد و اغلب چرخ‌ها به یکدیگر متصل هستند.
کوپلینگ سیالی
در انتقال مکانیکی دیزلی، شافت اصلی محرک به موتور توسط یک کوپلینگ سیالی متصل می‌شود. این یک کلاچ هیدرولیکی است. شامل یک محفظه پر از روغن، یک دیسک چرخان با تیغه‌های منحنی که توسط موتور به حرکت درمی‌آید و دیسک دیگری که به چرخ‌ها متصل است، می‌باشد. وقتی موتور، پره را می‌چرخاند، روغن توسط یک دیسک به سمت دیگری هدایت می‌شود. این دیسک تحت تأثیر نیروی روغن به چرخش درمی‌آید و بنابراین شافت محرک را می‌چرخاند. البته، راه‌اندازی به تدریج صورت می‌گیرد تا سرعت پره سمت موتور تقریباً با سرعت پره های سمت چرخ هماهنگ شود.
کل سیستم به‌عنوان یک کلاچ خودکار عمل می‌کند تا شروع تدریجی لوکوموتیو را ممکن سازد.
جعبه‌دنده
این همان وظیفه‌ای را دارد که در اتومبیل‌ها انجام می‌دهد. جعبه‌دنده نسبت دنده بین موتور و چرخ‌ها را تغییر می‌دهد تا سطح مناسب قدرت به چرخ‌ها اعمال شود. تغییر دنده به‌صورت دستی انجام می‌شود. نیازی به کلاچ جداگانه نیست زیرا پروسه کلاچ گیری در کوپلینگ سیالی قبلاً انجام شده است.
محرک آخر برای چرخ ها
لوکوموتیو دیزلی-مکانیکی از محرک آخر مشابه آنچه در موتور بخار استفاده می‌شود، بهره می‌برد. چرخ‌ها به یکدیگر متصل هستند تا چسبندگی بیشتری فراهم کنند. خروجی از جعبه‌دنده چهار سرعته به یک محرک نهایی و جعبه‌دنده معکوس متصل است که به شافت محرک عرضی و وزنه‌های تعادل مجهز است. این به چرخ‌های محرک از طریق میله‌های اتصال متصل می‌شود.
جعبه دنده هیدرولیکی
جعبه دنده هیدرولیکی بر اساس همان اصول کوپلینگ سیالی عمل می‌کند، اما امکان “لغزش” وسیع‌تری بین موتور و چرخ‌ها را فراهم می‌آورد. به این سیستم “مبدل گشتاور”(Torque converter) گفته می‌شود. زمانی که سرعت قطار به اندازه کافی افزایش یابد تا با سرعت موتور هماهنگ شود، سیال از مبدل گشتاور تخلیه می‌شود تا موتور به‌طور مجازی مستقیماً به چرخ‌های لوکوموتیو متصل شود. این اتصال به‌طور مجازی مستقیم است زیرا اتصال معمولاً یک کوپلینگ سیالی است تا مقداری “لغزش” ایجاد کند. لوکوموتیوهای با سرعت بالا از دو یا سه مبدل گشتاور به ترتیب مشابه تغییر دنده در انتقال مکانیکی استفاده می‌کنند و برخی از آنها از ترکیب مبدل‌های گشتاور و دنده‌ها استفاده کرده‌اند.
برخی از طراحی‌های لوکوموتیوهای دیزلی-هیدرولیکی دارای دو موتور دیزلی و دو سیستم انتقال بودند، هر کدام برای یک بوژی. این طراحی در آلمان (مانند سری V200) در دهه 1950 محبوب بود و در دهه 1960 به بخش‌هایی از بریتانیا وارد شد. با این حال، این سیستم در طراحی‌های سنگین یا سریع لوکوموتیوها به‌خوبی عمل نکرد و به‌طور عمده با انتقال دیزلی-الکتریک جایگزین شدند.
قطار هایی با واحدهای دیزلی در قسمت های مختلف (DMUs) یا قطارهای خودکشش
موتورهای دیزلی که در DMUها استفاده می‌شود، بر اساس همان اصولی که در لوکوموتیوها استفاده می‌شود، کار می‌کنند، با این تفاوت که انتقال معمولاً مکانیکی است و اینکه برخی از سیستم‌های تغییر دنده. موتورهای DMU کوچکتر هستند و بسته به پیکربندی، چندین مورد در یک قطار استفاده می‌شود.
موتور دیزلی معمولاً زیر کف واگن و در کنار آن نصب می‌شود به دلیل فضای محدود موجود. انتقال ارتعاش به سالن مسافران مشکل همیشگی بوده است، اما برخی از طراحی‌های جدید در این زمینه بسیار خوب عمل می‌کنند.
برخی از DMUهای دیزلی-الکتریکی وجود دارند و این‌ها معمولاً دارای یک بخش موتور جداگانه شامل موتور و ژنراتور یا مبدل هستند.
بحث هایی مرتبط با کشش و قدرت لکومتیو
نیرو تراکشن و کشش و قدرت
قبل از اینکه بیشتر پیش برویم، باید تعاریف نیرو تراکشن، کشش و قدرت را درک کنیم. تعریف نیرو تراکشن (TE) به سادگی نیرویی است که در لبه چرخ لوکوموتیو وارد می‌شود و معمولاً به صورت پوند (lbs) یا کیلو نیوتن (kN) بیان می‌شود. به محض اینکه نیرو تراکشن به اتصال بین لوکوموتیو و قطار منتقل می‌شود، کشش که به آن “کشش” می‌گویند، به دلیل اصطکاک قطعات مکانیکی محرک و مقداری مقاومت هوا کاهش می‌یابد.
قدرت به صورت اسب بخار (hp) یا کیلو وات (kW) بیان می‌شود و در واقع نرخ انجام کار است. یک واحد اسب بخار به عنوان کار مربوط به بلند کردن 33,000 پوند به ارتفاع یک فوت در یک دقیقه تعریف می‌شود. در سیستم متریک، این قدرت (وات) مورد نیاز برای حرکت یک نیوتن نیروی یک متر در یک ثانیه محاسبه می‌شود. فرمول آن P = (F*d)/t است که در آن P قدرت، F نیرو، d فاصله و t زمان است. یک اسب بخار معادل 746 وات است.
رابطه بین قدرت و کشش این است که سرعت پایین و کشش بالا می‌تواند همان قدرتی را تولید کند که سرعت بالا و کشش پایین. اگر نیاز به افزایش نیرو تراکشن بالا و سرعت بالا دارید، باید قدرت را افزایش دهید. برای دریافت تغییرات مورد نیاز برای عملکرد لوکوموتیو در راه‌آهن، نیاز به وسیله‌ای مناسب برای انتقال بین موتور دیزلی و چرخ‌ها دارید.
یکی از نکات قابل توجه این است که قدرت تولید شده توسط موتور دیزلی تماماً برای کشش در دسترس نیست. در یک لوکوموتیو دیزلی-الکتریکی با قدرت 2,580 hp، حدود 450 hp به تجهیزات داخلی مانند فن‌ها، فن‌های رادیاتور، کمپرسورهای هوا و “قدرت هتل(کابین ها)” برای قطار از دست می‌رود.
کنترل قدرت
در یک لکوموتیو دیزل-الکتریکی، موتور دیزل نیروی مورد نیاز برای مبدل اصلی را تأمین می‌کند، که به نوبه خود قدرت مورد نیاز برای موتورها را فراهم می‌کند. بنابراین، قدرت مورد نیاز از موتور دیزل به قدرت مورد نیاز موتورها وابسته است. اگر قدرت بیشتری از موتورها بخواهیم، باید جریان بیشتری از مبدل بگیریم، در نتیجه موتور باید سریع‌تر کار کند تا این قدرت تولید شود. بنابراین برای دستیابی به عملکرد بهینه از لکوموتیو، باید کنترل موتور دیزل را به نیازهای قدرتی مبدل پیوند بزنیم.
در زمان استفاده از ژنراتورها، یک سیستم الکترومکانیکی پیچیده برای دستیابی به فیدبک لازم جهت تنظیم سرعت موتور براساس نیاز ژنراتور ایجاد شد.
هسته‌ی این سیستم یک رگولاتور بار بود، که اساساً یک مقاومت متغیر بود و برای تنظیم شدت میدان ژنراتور به‌کار می‌رفت تا خروجی آن با سرعت موتور همخوانی داشته باشد.
روند کنترل به صورت (ساده‌شده) به شرح زیر بود:
- راننده کنترل قدرت را به موقعیت حداکثر قدرت منتقل می‌کند.
- یک پیستون هوایی توسط کنترلگر فعال شده و یک اهرم را حرکت می‌دهد که یک کلید را برای تأمین ولتاژ کم به موتور رگولاتور بار می‌بندد.
- موتور رگولاتور بار مقاومت متغیر را برای افزایش شدت میدان ژنراتور اصلی و بنابراین خروجی آن، حرکت می‌دهد.
- بار روی موتور افزایش می‌یابد، در نتیجه سرعت آن کاهش می‌یابد و گاورنر کاهش سرعت را تشخیص می‌دهد.
- وزنه‌های گاورنر پایین می‌آیند و باعث فعال شدن سیستم سروو ریل سوخت می‌شوند.
- ریل سوخت حرکت کرده تا سوخت بیشتری به انژکتورها فرستاده شود و بنابراین قدرت موتور افزایش یابد.
- اهرم (ذکر شده در مرحله 2) برای کاهش فشار فنر گاورنر استفاده می‌شود.
- زمانی که موتور به تنظیمات جدید گاورنر و کنترل پاسخ داد، آن و ژنراتور قدرت بیشتری تولید خواهند کرد.
در لکوموتیوهایی با مبدل، تنظیم بار به صورت الکترونیکی انجام می‌شود. سرعت موتور مانند سرعت‌سنج‌های مدرن با شمارش فرکانس دندانه‌های چرخ‌دنده رانده شده توسط موتور اندازه‌گیری می‌شود، که در این مورد، چرخ‌دنده موتور استارت است. کنترل الکتریکی تزریق سوخت نیز به عنوان یک بهبود دیگر در موتورهای مدرن پذیرفته شده است. گرمای بیش از حد می‌تواند با نظارت الکترونیکی دمای خنک‌کننده و تنظیم قدرت موتور به طور مناسب کنترل شود. فشار روغن نیز می‌تواند کنترل شده و برای تنظیم قدرت موتور به‌کار رود.
موتور دیزل
پیش‌زمینه موتور دیزلی
موتور دیزلی برای اولین بار توسط دکتر رودیلف دیزل (1858-1913) در آلمان در سال 1892 ثبت اختراع شد و او واقعاً موفق به ساخت موتور کارا در سال 1897 شد. تا سال 1913، هنگامی که او درگذشت، موتور او در لوکوموتیوها استفاده می‌شد و او تأسیساتی با سولزر در سوئیس برای تولید آنها راه‌اندازی کرده بود. مرگ او به طرز معمایی بود به طوری که او به سادگی از یک کشتی که او را به لندن می‌برد، ناپدید شد.
برخلاف موتور بنزینی (یا گازوئیل) که موتور اشتعال جرقه‌ای است، موتور دیزلی یک موتور اشتعال بر اثر فشار بالا است.
موتور اشتعال جرقه‌ای از جرقه الکتریکی از “شمع جرقه” برای اشتعال سوخت در سیلندرهای موتور استفاده می‌کند، در حالی که سوخت در سیلندرهای موتور دیزلی توسط فشار و دمای ناشی از فشرده شدن ناگهانی هوا در سیلندر اشتعال می‌یابد. در این مرحله، هوا به حجم اصلی خود به اندازه 1/25 فشرده می‌شود. این به عنوان نسبت فشرده‌سازی 25 به 1 بیان می‌شود. نسبت فشرده‌سازی 16 به 1 فشار هوای 500 پوند بر اینچ مربع (35.5 بار) را ایجاد می‌کند و دمای هوا را به بیش از 800 درجه فارنهایت (427 درجه سانتی‌گراد) خواهد رسید.
مزیت موتور دیزلی نسبت به موتور بنزینی:
- ظرفیت حرارتی بالاتری دارد (از سوخت کار بیشتری می‌کشد)
- سوخت ارزان‌تر است زیرا کمتر تصفیه شده است و می‌تواند تحت بارهای سنگین به مدت طولانی کار کند.
با این حال، در فرم سرعت بالا، ممکن است به تعمیر و نگهداری حساس باشد و پر سر و صدا است که باعث می‌شود هنوز برای خودروهای مسافری محبوب نباشد.
انواع موتور دیزلی
دو نوع موتور دیزلی وجود دارد:
- موتور دو زمانه
- موتور چهار زمانه
همانطور که نام‌ها نشان می‌دهد، آنها در تعداد حرکات پیستون مورد نیاز برای تکمیل هر سیکل متفاوت هستند. ساده‌ترین نوع، موتور دو زمانه است. این موتور هیچ دریچه‌ای ندارد. دود ناشی از احتراق و هوا برای دوره جدید از طریق بازشوهای موجود در دیواره سیلندر به داخل کشیده می‌شود هنگامی که پیستون به پایین‌ترین نقطه می‌رسد. فشرده‌سازی و احتراق در دوره صعودی انجام می‌شود. همانطور که ممکن است حدس بزنید، تعداد چرخش‌ها برای موتور دو زمانه به اندازه دو برابر تعداد چرخش‌ها در موتور چهار زمانه با قدرت معادل است.
موتور چهار زمانه به صورت زیر عمل می‌کند:
- دوره نزولی، ورودی هوا،
- دوره صعودی فشرده‌سازی
- دوره نزولی،قدرت
- دوره صعودی، خروج
برای ورودی هوا و خروج، معمولاً دو دریچه برای هرکدام نیاز است. از این نظر، بیشتر شبیه موتور بنزینی مدرن است تا طراحی 2 زمانه.
در بریتانیا، هر دو نوع موتور دیزلی استفاده شده‌اند، اما موتور چهار زمانه به استاندارد تبدیل شده است. کلاس 55 “دلتیک” بریتانیا (که اکنون در سرویس اصلی نیست) به طور غیرمعمولی دارای موتور دو زمانه بود. در ایالات متحده، لوکوموتیوهای ساخته شده توسط جنرال الکتریک (GE) دارای موتور چهار زمانه هستند، در حالی که جنرال موتورز (GM) همیشه از موتورهای دو زمانه استفاده کرده است تا معرفی موتور 4 زمانه “H series” SD90MAC 6000 hp.
استفاده از یکی از این نوع‌ها یا دیگری واقعاً یک مسئله ترجیح است. با این حال، می‌توان گفت که طراحی دو زمانه ساده‌تر از چهار زمانه است، اما موتور چهار زمانه از نظر مصرف سوخت بهینه‌تر است.
اندازه اهمیت دارد
به طور کلی، هر چه به قدرت بیشتری نیاز داشته باشید، موتور باید بزرگتر باشد. موتورهای دیزلی اولیه کمتر از 100 اسب بخار (hp) بودند، اما امروز در ایالات متحده لوکوموتیوهای 6000 hp ساخته می‌شود. برای یک لوکوموتیو بریتانیایی با قدرت 3300 hp (کلاس 58)، هر سیلندر حدود 200 hp تولید می‌کند و یک موتور مدرن می‌تواند این مقدار را دو برابر کند اگر موتور توربوشارژ شده باشد.
حداکثر سرعت دورانی موتور هنگام تولید قدرت کامل حدود 1000 rpm (دور در دقیقه) خواهد بود و موتور در حالت متوسط در حدود 400 rpm کار می‌کند. این سرعت‌های نسبتاً پایین به این معنی است که طراحی موتور سنگین است، برخلاف یک موتور سبک و با سرعت بالا. با این حال، موتور HST (قطار سریع‌السیر بریتانیا، توسعه یافته در دهه 1970) دارای سرعت 1500 rpm است و این به عنوان سرعت بالا در دسته موتورهای دیزلی راه‌آهن در نظر گرفته می‌شود. موتور سنگین و کند استفاده شده در لوکوموتیوهای راه‌آهن نیازهای نگهداری پایین و عمر طولانی را ارائه می‌دهد.
حدود اندازه موتور در حدود گاباری واگن راه‌آهن امکان بزرگ شدن دارد، بنابراین قدرت یک لوکوموتیو منفرد محدود است. هنگامی که قدرت اضافی مورد نیاز است، معمولاً اضافه کردن لوکوموتیوها مرسوم شده است. در ایالات متحده، جایی که قطارهای باری به وزن‌های چندین هزار تن می‌رسند، چهار لوکوموتیو در جلوی قطار رایج است و چندین مورد اضافی در وسط یا انتهای قطار غیرمعمول نیست.
V یا غیر V
موتورهای دیزلی می‌توانند با سیلندرهای “در یک خط”، “دو ردیفه” یا به صورت “V” طراحی شوند. موتور دو ردیفه دارای دو ردیف سیلندر در یک خط است.
اکثر لوکوموتیوهای دیزلی امروزی دارای موتورهای به شکل V هستند. این بدان معنی است که سیلندرها به دو مجموعه تقسیم می‌شوند که نیمی از آنها یک طرف V را تشکیل می‌دهد. یک موتور V8 دارای ۴ سیلندر است که در زاویه‌ای به شکل یک طرف V قرار دارند و مجموعه دیگر چهار سیلندر دیگر طرف دیگر V را تشکیل می‌دهد. میل لنگ، که نیروی محرکه را فراهم می‌کند، در پایه V قرار دارد. موتور V12 طراحی محبوبی بود که در بریتانیا استفاده می‌شد. در ایالات متحده، موتور V16 معمولاً برای لوکوموتیوهای باری استفاده می‌شود و برخی از طراحی‌ها دارای موتورهای V20 هستند.
موتورهایی که برای قطارهای DMU (واحدهای دیزلی چندگانه) در بریتانیا استفاده می‌شوند، اغلب زیر کف واگن‌های مسافری نصب می‌شوند. این امر طراحی را به موتورهای در خط محدود می‌کند که باید به صورت افقی نصب شوند تا در فضای محدود جای بگیرند.
یک طراحی غیرمعمول موتور، لوکوموتیو کلاس 55 با قدرت 3300 hp در بریتانیا بود که سیلندرها به صورت سه مجموعه V معکوس به شکل مثلث، به صورت دلتا معکوس، آرایش یافته بودند که به همین دلیل به نام “دلتیک” معروف شد.
راه‌اندازی
موتور دیزلی (مانند یک خودروی سواری) با چرخاندن میل لنگ تا زمانی که سیلندرها “آتش” کنند یا شروع به احتراق کنند، راه‌اندازی می‌شود. راه‌اندازی می‌تواند به صورت الکتریکی یا پنوماتیکی انجام شود. راه‌اندازی پنوماتیکی برای برخی از موتورهای دیزلی استفاده می‌شد. هوای فشرده به سیلندرهای موتور پمپ می‌شد تا زمانی که سرعت کافی برای اشتعال به دست آید، سپس سوخت به موتور اعمال می‌شد. هوای فشرده توسط یک موتور کمکی کوچک یا سیلندرهای هوای فشار بالا که توسط لوکوموتیو حمل می‌شدند، تأمین می‌شد.
راه‌اندازی الکتریکی اکنون به عنوان پایه تمام لکومتیو ها است. این کار همانند خودروهای سواری انجام می‌شود، با باتری‌ها که قدرت لازم را برای چرخاندن موتور استارت فراهم می‌کنند که موتور اصلی را می‌چرخاند. در لوکوموتیوهای قدیمی که به جای مبدل های AC تجهیز شده از ژنراتورهای DC استفاده می کردند، ژنراتور به عنوان موتور استارت استفاده می‌شد و با اعمال قدرت باتری به آن، راه‌اندازی می‌شد.
گاورنر
زمانی که موتور دیزلی در حال کار است، سرعت موتور از طریق یک گاورنر کنترل و نظارت می‌شود. گاورنر تضمین می‌کند که سرعت موتور به اندازه کافی بالا باقی بماند تا موتور در سرعت مدنظر کار کند و سرعت موتور وقتی قدرت کامل تقاضا می‌شود، بیش از حد بالا نرود.
گاورنر یک دستگاه مکانیکی ساده است که برای اولین بار در موتورهای بخار قرار داده شد. این دستگاه در موتور دیزلی همانطور که در نشان داده شده است، عمل می‌کند. موتورهای دیزلی مدرن از سیستم گاورنر الکترونیکی استفاده می‌کنند که نیازهای سیستم مکانیکی را شبیه‌سازی می‌کند.
یک گاورنر سنتی موتور دیزلی. این گاورنر شامل یک شفت چرخان است که توسط موتور دیزلی به حرکت درمی‌آید. یک جفت وزنه (فلای‌ویت) به شفت متصل هستند و با چرخش شفت، آنها نیز می‌چرخند. نیروی گریز از مرکز که به دلیل چرخش ایجاد می‌شود، باعث می‌شود که وزنه‌ها با افزایش سرعت شفت به سمت بیرون به حرکت درآیند. اگر سرعت شفت کاهش یابد، وزنه‌ها به سمت داخل حرکت می‌کنند. وزنه‌ها از طریق یک جفت بازو به بوش که دور شفت نصب شده است، متصل هستند. با حرکت وزنه‌ها به بیرون، بوش روی شفت بالا می‌رود. اگر وزنه‌ها به سمت داخل حرکت کنند، بوش به پایین شفت حرکت می‌کند. حرکت بوش برای کنترل اهرم ریل سوخت استفاده می‌شود که مقدار سوختی که از طریق انژکتورها به موتور ارسال می‌شود را تنظیم می‌کند. موتورهای مدرن از گاورنرهای الکترونیکی استفاده می‌کنند.
روند تزریق سوخت
احتراق در یک موتور دیزلی با فشرده‌سازی هوا در داخل سیلندر تا دمای بالا (حدود 400 درجه سانتی‌گراد یا تقریباً 800 درجه فارنهایت) و سپس تزریق کمی از سوخت انجام می‌شود تا انفجار کوچکی ایجاد شود. این انفجار پیستون را در داخل سیلندر به سمت پایین فشار می‌دهد و این باعث چرخش میل‌لنگ می‌شود. برای دستیابی به تزریق سوخت مورد نیاز برای احتراق موفق، سوخت باید با فشار بالا به سیلندر تزریق شود. پمپ سوخت توسط یک بادامک که از موتور رانده می‌شود، عمل می‌کند. سوخت به یک انژکتور پمپ می‌شود که سوخت مورد نیاز در سیلندر برای احتراق را اسپری کند.
کنترل سوخت
در یک موتور بنزینی، قدرت توسط مقدار مخلوط سوخت و هوا که به سیلندر اعمال می‌شود کنترل می‌گردد. این مخلوط در خارج از سیلندر تهیه شده و سپس توسط یک دریچه گاز به کار گرفته می‌شود.
در یک موتور دیزلی، مقدار هوایی که به سیلندر اعمال می‌شود ثابت است، بنابراین قدرت با تغییر ورودی سوخت تنظیم می‌شود. برای اینکه مقدار قدرت مورد نظر راهبر به‌دست آید باید مقدار سوخت اسپری شده به هر سیلندر تنظیم شود تا این تنظیم با تغییر میزان سوختی که توسط پمپ‌های سوخت به انژکتورها فرستاده می‌شود، ایجاد شود.
ریل سوخت می‌تواند توسط راننده با استفاده از کنترل قدرت در کابین یا توسط گاورنر حرکت کند. اگر راننده تقاضای قدرت بیشتری داشته باشد، میله کنترل ریل سوخت را حرکت می‌دهد تا پیستون‌های پمپ برای تزریق سوخت بیشتر به انژکتورها تنظیم شوند. موتور قدرت بیشتری تولید خواهد کرد و گاورنر سرعت موتور را نظارت می‌کند تا سرعت بیش حد تعیین‌شده جلوگیری کند. این محدودیت‌ها توسط فنرهایی (که در اینجا نشان داده نشده‌اند) که حرکت وزنه‌های گاورنر را محدود می‌کنند، تنظیم می‌شوند.
روند کنترل موتور
تا اینجا یک مثال ساده از کنترل موتور دیزل دیدیم، اما سیستم‌های استفاده شده در اکثر لکوموتیوهای امروزی پیچیده‌تر هستند. در ابتدا، کنترلر راهبر با گاورنر ترکیب شده و کنترل هیدرولیکی معرفی شد. نوعی از گاورنر از روغن برای کنترل هیدرولیکی ریل‌های سوخت استفاده می‌کند و نوع دیگری از سوخت دیزلی پمپ شده توسط پمپ دنده‌ای که توسط موتور رانده می‌شود، بهره می‌برد. برخی گاورنرها به سیستم توربوشارژر نیز متصل هستند تا از افزایش سوخت قبل از آماده بودن هوای توربوشارژر جلوگیری شود. در سیستم‌های مدرن، گاورنر الکترونیکی بوده و بخشی از سیستم مدیریت کامل موتور است.
سیستم خنک‌کاری
مانند موتورهای اتومبیل، موتورهای دیزل نیز برای رسیدن به بهترین کارایی باید در دمای بهینه کار کنند. هنگام شروع کار، موتور بسیار سرد است و در هنگام کار باید از بیش از حد گرم شدن آن جلوگیری شود. برای ثابت نگه داشتن دما، یک سیستم خنک‌کاری در نظر گرفته می‌شود. این سیستم شامل یک کولانت بر پایه آب است که در اطراف بلوک موتور گردش می‌کند و با عبور از یک رادیاتور، مایع خنک نگه داشته می‌شود.
مایع خنک‌کننده توسط یک پمپ الکتریکی یا تسمه‌ای در بلوک سیلندر و رادیاتور پمپ می‌شود. دما توسط یک ترموستات کنترل شده و سرعت موتور فن رادیاتور (الکتریکی یا هیدرولیکی) را برای تنظیم نرخ خنک‌سازی تنظیم می‌کند.
در هنگام شروع کار، کولانت اصلاً در سیستم گردش نمی‌کند؛ زیرا در شروع صبح‌های سرد، باید دما هر چه سریع‌تر بالا رود و این امر با دمیدن هوای سرد در رادیاتور ممکن نخواهد بود. برخی رادیاتورها دارای قطع کننده هایی هستند که به تنظیم دما در شرایط سرد کمک می‌کنند.
اگر فن توسط تسمه یا پیوند مکانیکی رانده نشود، از طریق یک کوپلینگ سیال به موتور متصل می‌شود تا از بروز آسیب در برابر تغییرات ناگهانی سرعت موتور جلوگیری کند. عملکرد فن مانند یک خودرو است؛ هوایی که توسط فن دمیده می‌شود برای خنک کردن آب در رادیاتور استفاده می‌شود. برخی موتورها دارای فن‌هایی با موتورهای الکتریکی یا هیدرواستاتیکی هستند. موتورهای هیدرولیکی از روغن تحت فشار استفاده می‌کنند که باید در یک مخزن مخصوص نگه داشته شود و به موتور پمپ شود. مزیت این سیستم داشتن یک کوپلینگ سیال داخلی است.
یک مشکل سیستم خنک‌کاری موتور، هوای سرد است. آب در دمای 0°C یا 32°F یخ می‌زند و آب یخ‌زده می‌تواند به دلیل انبساط در هنگام یخ‌زدگی، به سرعت لوله‌ها یا بلوک موتور را بشکند. برخی سیستم‌ها در هنگام توقف موتور به‌صورت خودکار تخلیه می‌شوند و بیشتر سیستم‌های اروپا با ترکیبی از ضدیخ، گلیکول و بازدارنده زنگ طراحی شده‌اند. در ایالات متحده، موتورهای دیزل معمولاً فاقد ضدیخ هستند، اگرچه موتورهای جدید GM EMD “H” برای استفاده از آن طراحی شده‌اند. مشکلاتی مانند نشت و هزینه پر کردن 100 گالن (378.5 لیتر) مایع خنک‌کننده در یک موتور 3,000 اسب بخار، باعث شده که در ایالات متحده موتورهای دیزل به طور سنتی بدون آن کار کنند. در هوای سرد، موتور معمولاً روشن باقی می‌ماند یا لکوموتیو در ساختمان‌های گرم یا از طریق منبع برق خارجی گرم نگه داشته می‌شود. یکی دیگر از دلایل روشن نگه داشتن موتورهای دیزل این است که تغییرات مکرر دما ناشی از خاموش و روشن شدن‌ها به بدنه موتور و لوله‌ها فشار وارد کرده و باعث نشت می‌شود.
روان‌کاری
همانند موتورهای اتومبیل، موتورهای دیزل نیز به روان‌کاری نیاز دارند. مشابه سیستم خنک‌کاری موتور، روغن روان‌کار به سیلندرها، میل‌لنگ و سایر قطعات متحرک موتور توزیع می‌شود. یک مخزن روغن، که معمولاً در کارتر قرار دارد، باید همیشه پر باشد و پمپ نیز وظیفه گردش یکنواخت روغن در موتور را بر عهده دارد. روغن در مسیر حرکت خود در اطراف موتور گرم می‌شود و باید خنک نگه داشته شود، بنابراین در مسیر گردش خود از یک رادیاتور عبور می‌کند. رادیاتور گاهی به عنوان یک مبدل حرارتی طراحی شده است، که در آن روغن از لوله‌هایی عبور می‌کند که در یک مخزن آب قرار دارند و به سیستم خنک‌کاری موتور متصل است.
روغن باید فیلتر شود تا ناخالصی‌ها از آن جدا شوند و فشار روغن نیز باید کنترل شود تا در صورت کاهش فشار به سطحی که ممکن است باعث قفل شدن موتور شود، یک “کلید فشار پایین روغن” موتور را خاموش کند. همچنین یک شیر اطمینان فشار بالا وجود دارد که روغن اضافی را به کارتر باز می‌گرداند.
نتیجه
لوکوموتیوهای دیزل-الکتریک به دلیل ترکیب نیرو دیزل و سیستم‌های الکتریکی، توانسته‌اند در سیستم حمل‌ونقل ریلی نقش مهمی ایفا کنند. این لوکوموتیوها با بهره‌گیری از سیستم‌های مدیریت الکترونیکی، مانند گاورنرهای الکتریکی و مکانیکی، کنترل لغزش چرخ و سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته، به کارایی و عملکرد بهینه‌ای دست یافته‌اند. همچنین، استفاده از موتورهای AC در لوکوموتیوهای مدرن، ضمن کاهش هزینه‌های نگهداری، به افزایش دقت در کنترل و مدیریت نیروی تراکشن کمک کرده است. با به‌کارگیری تکنولوژی‌های جدید، لوکوموتیوهای دیزل-الکتریک به راه‌حلی پایدار و اقتصادی برای حمل‌ونقل ریلی تبدیل شده‌اند.
همچنین در این مقاله به بررسی لکومتیو های دیزلی قدیمی تر مانند دیزل های مکانیکی پرداخته شد.
بررسی جامعی نیز درمورد موتورهای دیزلی لکومتیوها شد که مشخص می‌کند چرا این صنعت از این موتورها بهره‌برداری می‌کند.
