電力機車傳動裝置的發展

『壹』 電力機車是怎麼發明出來的

內燃機車和電力機車都誕生於19世紀末，內燃機車的工作原理是：讓柴油或煤氣燃料在汽缸里燃燒，利用燃燒時產生的溫度高和壓力大的氣體去推動活塞，帶動車輪前進。而電力機車則利用電力，通過電動機使車輪轉動起來。

與蒸汽機車相比，這兩種機車先進多了。內燃機可把燃料的28％用於驅動車輪，這比蒸汽機只用上7％的燃料高出3倍。加足了油和少量水，一口氣可以跑上一千多千米。雖然內燃機車本身的造價是相同馬力的蒸汽機車的3倍，可運行費用僅是蒸汽機車的40％左右，而且鐵路沿線的輔助設施較少，所以總的維修費用也較低。在國外，特別是美國，幾乎都採用柴油機車，並且大部分是由柴油機發動力驅動發電機，用產生的電力再驅動電動機使火車行駛。採用這種傳動方式的機車，叫做電傳動柴油機車。在英國，倫敦至愛丁堡之間行駛的電動機車德丁克號，牽引1500噸的列車時速可達160千米以上。世界上柴油機車的先鋒是德國，早在1937年，飛行漢堡號就已達到時速187千米的高速。在日本，由於石油靠進口，柴油機車數量並不多。在我國，內燃機車已成為鐵路運輸的主力。

柴油機是由德國人魯道夫·狄塞爾發明的，他曾到美國推銷他發明的柴油機，美國通用電器公司一名叫蘭普的技術人員，試用德國人的柴油機組裝了一台電傳動的內燃機車。這是世界上第一台用柴油機做動力的機車，是內燃機車電傳動原理的第一次應用，是現代內燃機的鼻祖。內燃機車雖然有不少優點，但目前內燃機的單機功率還不如電力機車的電機功率大。如果鐵路要翻山越嶺，有些路段坡度較大，這時內燃機車就有些「力不從心」，要改用電力機車了。

電力機車分為直流和交流兩種，機車內裝有電動機，利用電力使車輪轉動起來。它的機械構造比內燃機車簡單，購買、保養的價格都較低，而且功率大。電力機車的工作效率高，沒有污染。在電力資源豐富的國家，例如日本，電力機車就占絕對優勢。用煤做一次能源，進行火力發電，有30％的熱能可以轉變為電能，而電力輸送及電機工作的效率都很高，所以電力機車的能源利用率高，遠遠大於蒸汽機車的利用率，因此，應用電力機車可以節約能源。

電氣化鐵路的建設要設置變電所、電網，這些設備要花很多錢。盡管如此，發展電氣化鐵路仍是世界鐵路發展的主導潮流。

近些年以來，隨著時代的進步，越來越多的新技術、新發明被應用到鐵路機車的改進與革新上，一批新型機車相繼涌現出來。

早在1966年10月，法國就率先將飛機發動機應用到鐵路機車上，並取得了成功，從而誕生了世界上第一輛燃汽輪機機車。1967年，法國又研製出了第一輛功率為1380千瓦的TGS燃氣輪機機車，它功率大，在高寒、乾旱地區使用這種機車十分適合。

除了改進動力系統外，科學工作者們還從其他的角度另闢蹊徑，研製新型火車。如氣墊列車和磁懸浮列車就是代表之作。一般機車是利用車輪與鋼軌之間的摩擦力來牽引列車的，當速度超過某一值時，再提速度就很困難。因此，從20世紀60年代開始，人們就研究了氣墊和磁懸浮列車的可行性，到20世紀70年代末期，國外又出現了擺動式列車以保證高速時乘坐舒適。

『貳』 DJ型電力機車的發展歷史

為了研究利用擺式列車在中國既有鐵路上實施提速的可能性，中華人民共和國鐵道部、廣深鐵路股份有限公司於1996年與Adtranz公司簽訂合作協議，中國向Adtranz公司租用一列X2000列車，並於1998年8月投入廣深鐵路運營。X2000型電力動車組採用交流傳動、GTO牽引變流器、徑向轉向架和擺式車體，最高運行速度達到210公里/小時。
1998年8月，中國鐵道部和株洲電力機車廠簽訂了研製交流傳動高速客運電力機車的研究合同，並被列入國家重點科技攻關項目。株洲電力機車廠聯合株洲電力機車研究所、鐵道科學研究院、西南交通大學、湖南大學、中南大學等單位，開展了交流傳動高速客運電力機車的研製；新型機車被定型為「DJ」，其中「D」代表電力機車、「J」代表交流傳動。1998年12月，時任中國鐵道部部長傅志寰提出了「加強自主開發研究，爭取用10年左右的時間，完成電力機車直流傳動到交流傳動的轉換」的任務；鐵道部並根據國際潮流，提出2000年為中國鐵路「高速、交傳、發展」年，要求在引進、消化、吸收原則下，自行開發交流傳動高速客運電力機車和高速電力動車組。
2000年6月25日，兩台DJ型電力機車在株洲電力機車廠竣工，時任鐵道部副部長孫永福、湖南省副省長鄭茂清等領導出席了剪綵儀式 ，DJ型電力機車成為繼AC4000型機車之後，第二種由中國自行製造的交流傳動電力機車。
DJ型電力機車的最高運用速度為200公里/小時，可用於在既有鐵路干線上牽引時速160公里/小時的准高速旅客列車，並在高速鐵路客運專線上雙機重聯牽引時速200公里/小時的高速旅客列車。機車牽引功率為4800千瓦，單軸功率達到1200千瓦；單台機車牽引18節編組旅客列車，在平直道上的運行速度可達160公里/小時，在12‰上坡道仍可按100公里/小時運行 。DJ型機車採用關鍵部件國外采購、機車整機國內生產的方式，交流傳動系統採用Adtranz公司的進口產品，包括大功率主變流器、非同步交流牽引電動機、分散式「MITRAC」微機控制系統，每套交流傳動系統進口價格達到166萬瑞士法郎，約合100萬美元。 兩台DJ型電力機車出廠後，赴北京環形鐵道試驗基地進行安全評估試驗，隨後又在西南交通大學牽引動力國家重點實驗室內的定置試驗台上進行了高速滾動試驗 。2000年12月，DJ型電力機車在廣深鐵路投入運用考核；2001年1月，DJ型機車在廣深鐵路進行了高速動力學性能試驗，最高試驗速度達到231公里/小時。2001年6月，兩台DJ型電力機車改配屬鄭州鐵路局鄭州機務段京武快車隊，擔當京廣鐵路北京西—鄭州—武昌（漢口）的客運交路。
DJ型電力機車從上線運行開始，雖然牽引性能達到設計要求，但運行情況一直不太穩定，其輔助變流系統、控制裝置故障較多，並且多次發現牽引拉桿座裂紋。例如在2001年9月13日，DJ型0002號機車牽引由武昌開往北京的T80次旅客列車，停靠邯鄲站時司機下車檢查，發現機車二端牽引梁與牽引拉桿座安裝焊接處四周開裂，防止了可能發生的脫軌事故 。此外，由於DJ型機車採用進口的交流傳動系統和微機控制系統，當系統發生故障時檢修較為困難並需要聯系國外廠家跟進。
2004年底，兩台DJ型電力機車完成運用考核後，封存於鄭州機務北段報廢線（鄭州北站下行出發場附近）至今。 在研製DJ型電力機車的同時，株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所也開發了DJJ1型「藍箭」交流傳動高速客運電力動車組。「藍箭」電力動車組在很多方面與DJ型電力機車具有共通性，例如均採用了相同的Adtranz交流傳動系統和網路控制系統，兩者的輕量化車體結構、車頂夾層獨立通風、模塊化屏櫃設計大致相同。
由於DJ型電力機車的關鍵部件採用進口產品，因此生產成本較高，每台機車造價高達1500萬元人民幣。根據鐵道部的要求，株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所在DJ型機車基礎上，於2001年研製了DJ2型電力機車。DJ2型機車的車體結構、轉向架、輔助系統等均沿用DJ型機車的設計，但以國產GTO水冷牽引變流器取代了進口IPM牽引變流器，牽引電動機、網路控制系統等均改用國產產品。

『叄』 6K型電力機車的發展歷史

為采購用於隴海鐵路鄭寶段電氣化鐵路的電力機車，中國鐵道部於1986年展開了電力機車的國際招標項目，成為繼8K型電力機車之後第二種按照中國鐵道部招標書要求、通過國際招標引進的中國鐵路機車；對於機車選型，主要考慮是要滿足近期鐵路貨運的牽引要求、質量上可靠耐用，並對國產電力機車有借鑒作用 。鐵道部通過中國機械進出口總公司向世界著名的機車製造公司發出招標書，參加招標的公司包括瑞典、日本、瑞士等國家的機車製造商 。經過談判和評標後，中國正式向日本三菱電機和川崎重工業訂購85台6K型電力機車，交易總額達240億日元 。在機車型號中，「6」代表六軸，「K」代表可控硅整流。
6K型電力機車由川崎重工業、三菱電機聯合設計製造，三菱電機伊丹製作所提供電氣部件，川崎重工業兵庫工廠提供機械部分並進行總組裝，此外住友金屬工業也負責提供車軸 ，川崎重工業內部代號為K6，意為川崎重工業公司第六款出口機車。機車設計圖紙經中方審定後，由中方派出人員赴工廠執行監造工作，對機車部件的加工工藝、生產流程、整機組裝等進行質量管理 。6K型電力機車為六軸相控交流電力機車，為適應隴海鐵路鄭寶段部分區段小半徑曲線多、坡度大的運行條件，6K型機車選用了Bo-Bo-Bo的機車軸式，有別於中國國產電力機車傳統的Co-Co軸式。6K型機車基本繼承了日本電力機車的傳統設計和技術，其中電氣部分參考了日本國鐵的ED75型500番台、ED77型電力機車的多段橋相控整流電路；機車車體和轉向架等機械部分參考了EF66型、EF81型電力機車的設計。 首台6K型機車於1987年7月底運抵中國，並於同年11月至1988年3月期間對機車進行整車性能的型式試驗，這項試驗由日方委託鐵道部科學研究院，在北京環形鐵道進行 。經驗收試驗後，發現6K型機車有五項部件未能符合合同規定的質量要求，經交涉後日方承認責任並負擔賠償，總賠償額超過41億日元 ；其中最顯著的問題為牽引電動機故障，首批6K型電力機車投入運行不久，就出現許多牽引電機環火、換向器異常等故障，嚴重影響了機車的正常運行，最終三菱電機承認了電機結構上存在的缺陷，同意賠償並更換了所有機車的牽引電機。
80台6K型電力機車於1987年至1988年間分批運抵中國，全部配屬鄭州鐵路局洛陽機務段，擔負隴海鐵路鄭州（鄭州北）—洛陽—三門峽西區段的客貨列車牽引任務，成為此後20年間該區段的主力電力機車車型之一。至2000年代末，6K型機車不但用於擔當隴海鐵路鄭州北至新豐鎮段的貨運列車交路，同時還負責華山至洛陽段客運列車交路和洛陽至嘉峰段客運列車交路。2009年12月底，焦柳鐵路洛陽至張家界區段電氣化改造工程全線完工 ，洛陽機務段從2010年3月起使用6K型、韶山6型電力機車擔當牽引洛陽北（關林）至襄樊北間的貨物列車，大部分6K型機車從隴海鐵路調至焦柳鐵路使用。
2013年下半年，由於機車經過長時間運用而老化嚴重，洛陽機務段開始批量報廢6K型電力機車。2014年3月21日，隨著嘉峰至洛陽的6918/6919次旅客列車到達洛陽站，亦標志著6K型電力機車完成最後一次牽引任務。6K型電力機車在中國鐵路服役的27年間，平均每台機車走行396萬余公里。6K型電力機車停運報廢後，焦柳線貨物列車均改由韶山4型電力機車擔當，嘉峰至洛陽的普通旅客列車亦改由HXD3型電力機車牽引。 在1980年代中國從國外引進的8K、6K、8G型三種電力機車車型之中，6K型機車是技術較先進的車型之一；根據中國要求，三種機車均採用Bo二軸轉向架為基礎、單軸功率800千瓦、最高速度100公里/小時、以發揮牽引力為主的交—直流電傳動電力機車。6K型電力機車的Bo-Bo-Bo軸式轉向架、C級絕緣復勵牽引電動機、多處理器微機控制系統等先進技術對當時中國國產電力機車而言均為國內首見。這些先進技術的引進和國產化，對後來中國國產電力機車發展造成重要影響。
1992年，通過消化吸收6K、8K型電力機車技術，大同機車廠與株洲電力機車研究所成功試制了韶山7型電力機車。韶山7型機車大量採用了6K型電力機車的技術，其Bo-Bo-Bo軸式轉向架、復勵牽引電動機、Z型低位拉桿牽引裝置等均直接借鑒自6K型機車；大同廠並在韶山7型基礎上，先後研製了韶山7B型、韶山7C型、韶山7D型等一系列電力機車，以及ZD111、ZD120A型等復勵牽引電動機。而株洲電力機車廠通過學習6K型電力機車的主電路系統，將不等分三段橋晶閘管相控調壓技術廣泛應用於韶山3型4000系、韶山4改型、韶山4B型、韶山6B型、韶山8型等國產電力機車 。此外，6K型電力機車使用的法維萊LV-2600型受電弓，由於重量輕、特性穩定、故障率低，因此也成為國產化的對象，被廣泛用於中國「韶山」系列電力機車。

『肆』 HXD3A電力機車的發展歷史

HXD3A型電力機車是在HXD3型電力機車設計製造技術平台的基礎上，借鑒了HXD3C型電力機車的成熟技術，開發研製而成的交流傳動貨運通用電力機車。機車牽引系統採用交—直—交流電傳動、水冷IGBT牽引逆變器、變頻非同步牽引電動機、分布式網路控制系統，單軸功率1200千瓦，額定總功率為9600千瓦，最高運行速度為120公里/小時

『伍』 和諧電3B型電力機車的發展歷史

2004年，中華人民共和國國務院常務會議通過了《中長期鐵路網規劃》，並對研究通過的鐵路機車車輛裝備現代化實施方案明確指出，「加快我國鐵路運輸裝備現代化，要按照引進先進技術、聯合設計生產、打造中國品牌的總體要求」。根據國務院確立的上述方針，國家發改委與中華人民共和國鐵道部於2004年7月聯合下達了《大功率交流傳動電力機車技術引進與國產化實施方案》，正式開始了新型交流傳動電力機車的采購過程。2004年至2005年期間，株洲電力機車公司、大同電力機車公司、大連機車車輛公司分別與西門子、阿爾斯通、東芝公司合作，引進了420台大功率交流傳動電力機車。
為解決中國鐵路運輸運能問題、實現中國鐵路干線貨運重載、快捷運輸的目標，中國鐵道部於2006年6月又制定了六軸9600千瓦大功率交流傳動電力機車的技術方案並確定了項目執行模式，中國技術進出口總公司啟動了由鐵道部委託承辦的大功率交流傳動9600千瓦六軸貨運電力機車招標采購項目，並與鐵道部指定的中國北車集團大連機車車輛有限公司及其合作夥伴德國龐巴迪運輸集團進行商務和技術談判。2007年2月11日，經過連續半年的技術談判，中國鐵道部、中國技術進出口總公司與大連機車車輛有限公司、龐巴迪運輸集團在北京簽訂了500台和諧型大功率交流傳動六軸9600千瓦貨運電力機車的采購合同，其中並包括部件采購合同和驅動裝置製造技術轉讓協議 ，合同總值11億歐元（113億元人民幣），其中龐巴迪的份額約3.7億歐元，時任中國鐵道部副總工程師兼運輸局局長張曙光、龐巴迪公司執行副總裁那瓦利（André Navarri） 以及相關各方代表均出席了簽約儀式。 新機車被定型為HXD3B型，其中「HX」是「和諧」的漢語拼音首字母縮寫、「D」代表電力機車、「3」為代表大連機車車輛公司的生產廠商代號，通稱為「和諧」3B型電力機車。根據合同規定，HXD3B型電力機車由大連機輛公司負責進行整車主要設計，並由龐巴迪公司幫助設計校核；而牽引系統及控制設備的技術設計及支援由龐巴迪公司提供，首數套牽引系統及控制設備將在龐巴迪公司位於歐洲的工廠生產，隨後的生產將由龐巴迪在中國的合資公司——江蘇常牽龐巴迪牽引系統有限公司，及大連機輛公司共同生產。
HXD3B型電力機車是在HXD3型電力機車設計製造技術平台的基礎上，借鑒龐巴迪公司為瑞典盧基礦業公司（LKAB）設計製造的IORE型電力機車，為滿足中國鐵路重載貨運需要而研發的大功率交流傳動干線貨運用六軸電力機車。機車軸式Co-Co，軸重25噸，牽引系統採用交—直—交流電傳動、水冷IGBT牽引逆變器、變頻非同步牽引電動機、「MITRAC」微機控制系統、單軸控制技術、輪盤制動技術，單軸功率1600千瓦，額定總功率為9600千瓦，能夠在平原地區單機牽引5500～6500噸貨物列車，最高運行速度為120公里/小時。
2007年6月底，大連機輛公司已經完成IORE型電力機車的圖紙接收及整理工作。2008年上半年，大連機輛公司完成了三次設計評審和三次設計聯絡會，並通過了轉向架、車體、牽引系統、微機控制系統、主變壓器等的部級設計評審。2008年9月，第四次設計聯絡會在北京進行，HXD3B型電力機車進入生產、試制階段，開始投料試制車體、構架等主要部件 ；主變壓器完成了例行試驗後，於2008年10月通過國家變壓器質量監督檢驗中心沈陽變壓器研究所的型式試驗。2008年11月底，首台機車開始進入總組裝流水線。2008年12月29日，首台HXD3B型電力機車在大連下線。 2009年10月，首二台HXD3B型電力機車（0001、0002）配屬上海鐵路局南京東機務段投入京滬鐵路試運行，初期主要擔當南京東至常州的貨物列車牽引任務。根據當時鐵道部原定的機車配屬計劃，首批HXD3B型電力機車原計劃大批量配屬南京東機務段，替換原有的HXD3型電力機車，但由於京九鐵路北線電氣化改造工程（北京西至樂化段）將提早於2009年12月完成，需要較大數量的電力機車來滿足京九線的貨運需要，因此鐵道部決定先將HXD3B型電力機車改為投放到京九線使用，而南京東機務段在較後時間配屬HXD2B型電力機車。2009年11月，北京鐵路局豐台機務段豐台車間、天津北車間開始配屬HXD3B型機車，而南京東機務段的0001、0002號機車改由阜陽機務段臨時支配，用於司機教學，後來亦改配屬豐台機務段。2009年12月29日，京九鐵路電氣化竣工開通，HXD3B型機車開始擔當南倉、豐台西至阜陽北間的貨物列車牽引任務。
2010年2月起，沈陽鐵路局的蘇家屯機務段、大連機務段、錦州機務段也開始大批量配屬HXD3B型電力機車，投入京哈鐵路、沈大鐵路、沈山鐵路、津山鐵路運用，擔當大連金州至哈爾濱、蘇家屯至營口鮁魚圈、南倉至沈陽西的貨物列車牽引任務。2010年7月，由於邢貢聯絡線建成通車，北京鐵路局石家莊電力機務段開始支配運用HXD3B型機車，擔當石家莊至南倉、北塘西間貨物列車牽引任務。
2014年7月1日起，北京鐵路局豐台機務段HXD3B機車開始擔當北京西至安慶間K1071/1072次客運列車牽引任務，交路為北京西至阜陽。其中部分時段由毛澤東號機車HXD3B1893負責牽引。同年12月，毛澤東號機車更換為HXD3D型客運電力機車。

『陸』 韶山5型電力機車的發展歷史

經過可行性技術論證分析，鐵道部於1987年正式向株洲電力機車廠、株洲電力機車研究所下達了研製韶山5型快速客運電力機車的設計任務書。根據任務書要求，新型機車能夠牽引20節客車，編組重量1100噸，最高運行速度達到140公里/小時，所規定的各項性能指標也參照了8K、6K、8G等幾種進口電力機車的技術參數。
韶山5型電力機車是中國鐵路第一種快速客運電力機車，設計上需要滿足客運列車擴大編組的要求，也要考慮到起動加速平穩、制動可靠有效、輪軌作用力小的需要。在研製過程中，以成熟技術為主，在消化吸收進口電力機車先進技術的基礎上，結合國產電力機車設計、製造、運用的經驗。中國在1985年向歐洲五十赫茲集團訂購8K型電力機車的同時，也簽訂了技術轉讓合同，中國共引進了30個技術項目，包括機車車體、轉向架、牽引電動機、主變壓器、晶閘管、電子控制裝置、輔助變流器等機車零部件。這些先進技術的引進和國產化，對後來中國國產電力機車造成重要影響。韶山5型機車成為在這樣的背景之下通過借鑒8K型電力機車先進技術設計而成的國產電力機車，其機車主電路、主變壓器、特性控制技術、功率因數補償、電子控制裝置、車體結構、中央電器櫃以及通風機等方面均有不同程度的模仿和應用。
1990年6月，韶山5型電力機車通過了部級設計審查，同年12月完成了全部設計。 1990年9月和10月，株機廠分別完成0001、0002號兩台韶山5型電力機車，同年11月13日舉行了竣工儀式並通過驗收，時任鐵道部部長李森茂並為機車剪綵 。
1990年12月至1991年1月，兩台韶山5型機車赴鐵道部科學研究院北京環形鐵道進行初步性能試驗；隨後交付鄭州鐵路局西安機務段試用，在隴海鐵路西安至寶雞間進行30萬公里的運行考核。在試驗期間很快就發現韶山5型機車存在粘著性能不良、輪對空轉嚴重等問題，尤其在起動及低速運行工況下粘著系數偏低，影響了機車牽引性能的正常發揮。主要原因在於其電機空心軸全懸掛傳動裝置，其特點是空心電樞軸通過齒形聯結器將扭矩傳給扭軸，再通過彈性聯軸節將扭矩傳給傳動齒輪，從而驅動輪對。但其軸傳動裝置的彈性系統和軸箱定位、齒輪箱定位剛度參數匹配不良，使粘著牽引力無法正常發揮，容易產生粘滑振動。此外，防空轉裝置的性能對機車粘著性能也有很大的影響，在運行過程中防空轉裝置頻繁運作，加劇了粘滑振動現象。
由於粘著性能的缺陷，韶山5型電力機車無法投入批量生產，但其製造經驗與試驗結果，為自1994年起製造的韶山8型電力機車提供了技術基礎。在吸取韶山5型經驗教訓基礎上，韶山8型電力機車參照了東風9型柴油機車所採用的輪對空心軸牽引電機全懸掛、六連桿萬向軸兩級彈性驅動裝置，成功解決了韶山5型機車粘滑振動引起結構共振等現象。 韶山5型電力機車是交—直流電傳動的單相工頻交流電力機車。機車主電路主要是由受電弓、主斷路器、高壓電流互感器、主變壓器、硅整流裝置、牽引電機、高壓電器櫃、平波電抗器及電路保護裝置等組成，是產生機車牽引力和制動力的主體電路。接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流，經受電弓進入機車後經過主斷路器再進入主變壓器，交流電從主變壓器的牽引繞組經過晶閘管整流後，向四台分兩組並聯的牽引電動機集中供應直流電，使牽引電動機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳遞驅動輪對。
韶山5型電力機車採用交—直流電傳動方式，機車主電路沿用8K型機車的晶閘管兩段串聯相控整流橋調壓方式，由一段半控整流橋和一段全控整流橋組成，而使用再生制動時全控撟變為逆變裝置，半控橋作為勵磁電源裝置。此外，韶山5型電力機車也是首次在國產機車上採用晶閘管無級磁場削弱，從而機車在80～135公里/小時的恆功調速范圍內可以實現無級平滑調速，避免了有級磁場削弱調速時牽引力突變造成的沖擊。在引進8K型電力機車的同時，株洲電力機車研究所也從美國西屋電氣公司引進大功率半導體製造技術，被應用於韶山5型電力機車的晶閘管元件。此外，機車功率因數補償裝置也借鑒了8K型機車的設計，通過在主電路中投入或切除電容器來提高機車的功率因數，機車在50～100%功率范圍內功率因數均可大於0.9，以提高電氣化鐵路的總效率、減少對無線通信的干擾。 機車走行部為兩台相同的二軸轉向架，採用由低合金箱型焊接而成的「日」字型構架，一系懸掛採用軸箱螺旋彈簧與彈性連桿的獨立懸掛結構；轉向架構架和車體之間設有二系懸掛，兩台機車分別採用兩種方案以作比較，0001、0002號機車分別採用高撓橡膠彈簧和高撓圓柱彈簧。機車牽引力與制動力通過中心銷傳遞。
轉向架中的車軸均為動軸，每台轉向架裝有兩台ZD107型六極串勵直流牽引電動機，持續功率800千瓦，轉子及定子雙H級絕緣，並借鑒了6K型機車牽引電機的半疊片機座技術。電機恆功速比達1.68，保證機車高速時實現額定功率的寬恆功特性。為減小簧下部分重量、提高機車運行品質，韶山5型電力機車是中國首次採用電機空心軸彈性傳動，電機採用架懸式懸掛，配合21.5噸的軸重，減小機車對鋼軌的動力作用。 韶山5型電力機車的電子控制系統採用了瑞士勃朗-包維利公司（BBC）的技術，設有兩套互相獨立的電子控制系統，均安裝於標准電子控制櫃，其中一套主要負責機車牽引控制、防空轉裝置、功率因數補償裝置，另一套主要負責晶閘管控制。機車採用特性控制，兼備了恆速和准恆速的優點，機車起動時以恆流起動，保證機車平穩起動；在進入准恆速運行後，可按司機控制器級位規定的速度運行。而防空轉防滑行裝置則借鑒了8K型、6K型、ND5型等進口機車的國外技術，當檢測到機車空轉、滑行時自動撒砂、減載，使機車恢復再粘著。

『柒』 韶山8型電力機車的發展歷史

1989年，中華人民共和國鐵道部、中國鐵道科學研究院和廣州鐵路局組成的聯合專家組，對廣深線旅客列車最高速度提高到160公里/小時進行了前期可行性研究。1990年，鐵道部發布《鐵計【1990】1號文》，正式將「廣深鐵路實現旅客列車最高速度160km/h的技術方案研究」列入1990年鐵道部科學技術發展項目。同年，鐵道部以《鐵科技函【1990】474號文》下達了《廣深線准高速鐵路科研攻關及試驗計劃的通知》，至此，廣深鐵路准高速機車車輛、線路工程、信號系統、速度分級控制及安全評估試驗等15重點技術攻關研究計劃開始全面執行，並將韶山8型准高速電力機車以及東風11型准高速柴油機車、25Z型准高速雙層客車、25Z型准高速客車、准高速旅客列車速度分級控制、旅客列車行動電話系統，准高速鐵路接觸網及受流技術等專題列入「八五」國家科技攻關計劃。
1991年，鐵道部以《鐵科技函【1991】98號》文件下達「關於廣深線准高速SS8型電力機車設計任務書的要求」，由株洲電力機車廠與株洲電力機車研究所共同設計，新型准高速電力機車定型為韶山8型電力機車，車型代號SS8。後根據廣深鐵路的實際要求，於1993年在韶山8型機車技術設計審查會上對設計任務書的細節進行了修正。1993年9月底，根據「客運電力機車轉向架研討會」的要求，經再次修正確定設計指標，機車功率從3200千瓦提高到3600千瓦。 1996年5月至10月期間，經改造後的韶山8型電力機車在鐵科院北京環行鐵道試驗基地進行了型式試驗，完成機車稱重、受電弓特性、運行阻力、動力學性能、制動系統等方面的測試，最高試驗速度達到了187公里/小時。1996年11月，韶山8型電力機車在京廣鐵路鄭武段（鄭州—漯河—武漢）間提速試驗和動力學性能試驗時，正線最高試驗速度達到185.3公里/小時，創下當時中國鐵路既有線最高運行速度。
1997年1月5日，在鐵科院北京環行鐵道試驗基地進行中國鐵路首次時速200公里以上的高速綜合試驗，由韶山8型機車牽引南京浦鎮車輛廠研製的25Z型雙層客車，創造了最高試驗速度212.6公里/小時的記錄，創造了當時的「中國鐵路第一速」，時任鐵道部副部長傅志寰亦參與了這次試驗。1998年6月24日，SS8 0001機車於京廣鐵路許昌至小商橋區段的實驗中達到240公里/小時的速度記錄，創下了當時的「中國鐵路第一速」 。其後這個紀錄雖然在1999年被DDJ1型電力動車組打破，但韶山8型電力機車仍然是中國鐵路機車中的最高速度記錄保持者。 完成一系列的試驗後，株洲電力機車廠在1996年10月至12月開始小批量生產。1997年2月，韶山8型機車通過了鐵道部科技成果鑒定。由於當時廣深鐵路電氣化提速改造工程尚未完成，因此首批35台韶山8型機車先於1997年3月交付鄭州鐵路局鄭州機務段，擔當京廣鐵路鄭武段的客運列車牽引任務。株機廠根據機車實際運用情況，對機車存在問題進行了改進，提高了機車的可靠性，並於1997年7月正式批量生產。1998年根據《鐵道部科技機函【1998】34號》文件的要求加裝了DC600V列車供電裝置，1999年進行機車雙管供風改造。
韶山8型電力機車於2001年停產，共累計生產245台。 韶山8型電力機車是在韶山5型電力機車基礎上研製的四軸准高速干線客運電力機車。機車車體採用框架式整體承載全鋼焊接結構，車體蒙皮結構使用耐候鋼，並使用了有限元分析法進行車體輕量化設計，韶山8型機車的車體重量從韶山5型機車的20.7噸減少到18.1噸。總體布置沿用「韶山」系列電力機車傳統的雙側走廊、兩端司機室，全車共分七個間隔室，中間為變壓器室、然後向兩側依次為l、II端電氣室，I、II端機械室，I、II端司機室。主要電器設備以機車最重設備主變壓器為中央，其他設備分平面斜對稱布置為主，有利於重量平衡。
兩端司機室之後車頂各安裝一台TSG3 630/25型或DSA-200型高速受電弓（原型車早期採用西門子8WLO126-6YH59型受電弓），其他車頂設備包括空氣斷路器、高壓電流互感器、高壓電感互感器、避雷器等。車體底架下安裝有兩台轉向架、兩個總風缸、空氣乾燥器及蓄電池箱。機車採用車體自然通風方式，冷風通過機車側牆過濾器百葉窗進入車內，經四個風道系統對牽引電動機、變壓器及硅整流機組進行冷卻。制動系統採用DK-1型電控空氣制動機，由機車電空制動機對列車電空制動系統直接控制，以保證列車制動時的平穩性。機車持續功率3600千瓦，最高運用速度170公里/小時，機車總重88噸，軸重22噸。
為減少機車高速運行時的空氣阻力，韶山8型機車頭型經風洞模擬試驗，司機室正面為傾斜角達26.15°的傾斜平面。首130台韶山8型電力機車駕駛室擋風玻璃面積較大，使用厚度12毫米的玻璃。但由於多次發生機車高速行駛途中玻璃被異物擊中爆裂，因此由0131號機車開始，兩端車窗面積改小以減少受壓面積，同時採用了更高強度、厚度達21毫米的玻璃，減低機車在高速行駛期間發生玻璃碎裂的機會，頂燈也作出一些改動以減少風阻。到後來早期出廠的大車窗機車也在廠修期間被改為小車窗。 主電路
韶山8型電力機車是交—直流電傳動的單相工頻交流電力機車。接觸網導線上的25千伏工頻單相交流電電流，經受電弓經過主斷路器進入機車後，輸入主變壓器經牽引繞組降壓後，由晶閘管相控整流電路轉換成直流電，供給六台分兩組並聯的牽引電動機，使牽引電動機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳遞驅動輪對。機車安裝一台TBQ9-5816/25型主變壓器，該型變壓器採用一體化結構，與平波電抗器、限流電抗器合並安裝並共用冷卻系統，冷卻方式為強迫油循環導向風冷冷卻。
機車主電路設計借鑒了6K型電力機車，採用由大功率晶閘管和二極體組成的不等分三段半控橋式相控整流電路，而非韶山5型機車的兩段串聯（一段半控橋和一段全控橋）相控整流電路，並取消了原來的功率因數補償裝置。在引進8K型電力機車的同時，株洲電力機車研究所也從美國西屋電氣公司引進大功率半導體製造技術，被應用於韶山8型機車的晶閘管元件。為擴大機車恆功速度范圍，機車可採用晶閘管分路進行無級磁場削弱，實現機車全過程無級調速。由於整流電路不設全控橋，因此機車的動態制動方式由韶山5型機車的再生制動，改為加饋電阻制動，使機車在低速區可以保持較大的制動力，制動功率為2700千瓦。
每台機車裝用四台直流牽引電動機，首兩台原型車初期試驗時採用與韶山5型電力機車相同的ZD107型六極串勵直流牽引電動機，額定功率為800千瓦，採用半疊片機座技術、全H級絕緣、電機空心軸架承式懸掛。後來批量生產的韶山8型機車均採用ZD115型牽引電動機，該型電機是採用全疊片焊接機座機構、帶有補償繞組的六極串勵直流電動機，額定功率為900千瓦，絕緣等級為全H級，採用輪對空心軸三支點彈性架承式懸掛，冷卻方式為強迫風冷。
輔助電路
韶山8型機車的輔助電路採用單—三相交流電系統，使用旋轉式劈相機為輔助電路供電，將主變壓器輔助繞組供應單相交流電轉換成三相交流電，車內各種輔助設備如變壓器、整流裝置、牽引電動機、制動電阻櫃等裝置的通風冷卻，以及空氣壓縮機的驅動均採用三相交流非同步電動機，電壓制式為380伏三相交流電。
供電電路
韶山8型電力機車並設有列車供電功能，在設計時主變壓器就預留了列車供電繞組，當初期由於列車供電的條件未成熟，因此早期出廠的機車並未設有供電設備，車頭下方的供電插座亦被封閉。至1998年，株洲電力機車廠成功研製了DC600V列車供電系統，並首次安裝在韶山8型電力機車上及投入運用。每台機車裝備了二套完全獨立的列車供電系統，由主變壓器供電繞組提供870伏單相交流電，經整流後輸出電壓600伏直流電，功率為2×400千瓦，採用機車集中整流、客車分散逆變的供電方式，向旅客列車提供空調、取暖、茶爐、照明等供電電源，使列車無需加掛發電車。
首列採用DC600V直供電的25K型客車自1998年10月1日起在北京西—武昌的T79/80次列車上使用，由鄭州機務段的韶山8型電力機車擔當牽引及供電任務，是中國鐵路採用DC600V機車直供電的首次試驗。自2005年開始，隨著機車直供電技術成熟，配套的DC600V直供電25G型客車、25T型客車的快速普及，早期生產的韶山8型機車也加裝了供電系統，至今所有韶山8型機車都配有客車供電裝置。 韶山8型電力機車採用微機控制系統取代了韶山5型機車的電子模擬控制。微機控制系統架構模仿自進口的8K、6K型機車，並根據韶山4型0038號機車的使用經驗進行改進 ，系統由一個微機控制櫃，和裝在司機室操縱台上的顯示屏及顯示控制箱組成。控制系統具有恆流准恆速牽引特性控制、制動系統的恆制動力控制、防空轉及防滑行控制、磁場削弱控制、空電聯合制動控制、列車供電控制、故障診斷與故障記錄等功能。
韶山8型機車在出廠時均使用電磁式繼電器等作為控制裝置，機車在進行大修時均會改用分布式邏輯控制單元（LCU）作為控制裝置，將高低壓電氣櫃、列車供電櫃內的有觸點繼電器改為無觸點電路，消除了傳統電磁式繼電器容易老化和故障的缺點，提高了機車可靠性。韶山8型0010號機車是首台大修安裝LCU的車。 機車走行部為兩台相同的架懸式二軸轉向架。構架採用「日」字形箱形梁焊接結構，軸箱採用彈性雙拉桿式定位。一系懸掛裝置由螺旋圓彈簧、橡膠墊和垂向油壓減振器組成；二系懸掛裝置採用高柔圓彈簧及橡膠墊，車體與轉向架之間並裝有垂向減振器、橫向減振器和抗蛇行減振器。牽引力和制動力通過轉向架與車體底架間的低位中間推挽式拉桿牽引機構傳遞。基礎制動裝置採用單元式單側雙閘瓦制動器；每台轉向架上設有一個仿8K型機車的停車蓄能制動裝置。
首兩台原型車最初仍然沿用與韶山5型電力機車相同的轉向架，採用電機空心軸全懸掛驅動裝置，其齒輪箱的大部分仍屬簧下重量，加上輪徑較大達1250毫米，這兩個因素使機車的簧下重量稍大，但由於軸重較輕，因而仍然能滿足在160公里/小時運行速度下的輪軌相互作用力指標。經改造後定型及批量生產的韶山8型機車，改為採用輪對空心軸六連桿彈性傳動裝置、單側直齒六連桿萬向節傳動。牽引電動機的一端懸掛在轉向架的構架上，另一端固定在輪對的空心軸套上，齒輪箱屬於簧上重量，簧下重量僅為3噸，改善了機車的動力學性能。 韶山8型機車在出廠時均使用TSG3 630/25型單臂受電弓，使用粉末冶金滑板及直線形狀弓頭。隨著廣深鐵路於1998年完成電氣化工程，廣深鐵路股份有限公司也從廣州中車租用韶山8型機車，並開始安排韶山8型機車牽引廣九直通車進入香港。由於TSG3型受電弓的設計標准、滑板材質等方面，與香港九廣鐵路公司的九廣東鐵（現港鐵東鐵線）使用的歐洲標准不同，因此需要進行改造，包括使用曲線形狀弓頭及碳質材料滑板，其中碳滑板為Ktt機車使用的崇德公司（Schunk）制產品，並由九鐵公司為廣深公司免費提供。首台改造受電弓於1999年3月裝車測試 。改裝後韶山8型機車曾於1999年至2002年及2004年用於牽引直通車，但九鐵方面當時認為TSG3型受電弓即使更換了滑板和弓頭，對其接觸網的損耗仍然較大。因此經過雙方協商後，廣九直通車停止使用韶山8型電力機車，恢復使用東風11型柴油機車牽引。
2000年初，德國斯特曼公司（STEMMANN-TECHNIK）與大同電力機車廠開始進行DSA系列受電弓的合作，由德國引進DSA150、200、250系列受電弓技術、裝車運行考驗和生產技術准備，2002年11月雙方正式達成DSA系列受電弓技術引進的協議。經過國產化的DSA150、DSA200型受電弓採用歐洲標准，具有吸收高頻振動的空氣彈簧及純碳滑板，首先於韶山7C型電力機車裝車運用，並於2005年起開始在韶山8型電力機車推廣運用，替換舊有的TSG3型受電弓。
由於DSA系列受電弓能夠符合香港東鐵線的技術要求，韶山8型電力機車也再次獲批准進入香港。2008年1月起，為配合京九直通車、滬九直通車改用DC600V直供電25T型客車，兩對列車開始改用韶山8型機車負責牽引廣州東站—九龍（紅磡）站區段。2008年1月3日，時隔多年之後再次進港的第一台電力機車為SS8 0191，當日牽引滬九直通車。至2009年5月14日，韶山8型機車開始牽引廣九直通車其中16個車次。從2012年12月23日起，韶山8型機車更牽引廣九直通車中20個車次。至此，所有直通車介乎廣州東站至九龍（紅磡）站區段全部由韶山8型機車牽引。截至2012年12月，牽引直通車進入香港的韶山8型電力機車計有：SS8 0141、SS8 0148、SS8 0156、SS8 0163、SS8 0166 、SS8 0173、SS8 0181、SS8 0186、SS8 0191、SS8 0192，共10部韶山8型電力機車。廣州機務段實行輪乘制，機車運用並不固定。 主電路瞬間接地，是韶山8型機車較常出現的問題之一，其原因為位於機車下方的牽引電動機常受風雨侵蝕，及清潔電刷等日常工作做得不足而引致的。

『捌』 機車傳動裝置的分類

利用原動機驅動離心泵，使獲得能量的工作液體（機車用油）沖擊渦輪從而驅動車輪來實現傳遞動力的裝置。1902年德國的費廷格提出了液力循環元件（液力耦合器和液力變扭器）的方案，即將泵輪和渦輪組合在同一殼體內，工作液體在殼體內循環流動。採用這種元件大大提高了液力傳動裝置的效率。液力傳動首先用於船舶。1932年製成第一台約60千瓦的液力傳動柴油動車。
液力耦合器有相對布置的一個泵輪和一個渦輪。泵輪軸和渦輪軸的扭矩相等。渦輪轉速略低於泵輪轉速，二者轉速之比即為液力耦合器的效率。液力耦合器用於機車主傳動時，效率約為97%。液力變扭器除泵輪和渦輪外，還有固定的導向輪。渦輪與泵輪的扭矩之比稱變扭比，轉速比越小則變扭比越大。在同樣的泵輪轉速下，渦輪轉速越低則渦輪扭矩越大。因此機車速度越低則牽引力越大，機車起動時的牽引力最大。液力變扭器的效率只在最佳工況下達到最大值。現代機車用的液力變扭器效率可達90%～91%。但當轉速比低於或高於最佳工況時,效率曲線即呈拋物線形狀下降。為使機車在常用速度范圍內都有較高的傳動效率，機車的液力傳動裝置一般採用不止一個簡單的液力變扭器。機車液力傳動裝置如梅基特羅型、克虜伯型、蘇里型、SRM型、ΓΤК型等，都是將一個液力變扭器與某種機械傳動裝置結合使用。福伊特型則是採用 2～3個液力變扭器(最佳工況點的轉速比一般並不相同)或液力耦合器(圖1),利用充油和排油換檔，在各種機車速度下都使當時效率最佳的那一液力循環元件充油工作。換檔時，前一元件排油和後一元件充油有一段重疊時間，所以換檔過程中的機車牽引力只是稍有起伏而不中斷。和其他類型相比，福伊特型液力傳動裝置的重量較大，但有結構簡單、可靠性較高的優點。到60年代，經驗證明：對於1500千瓦以上的液力傳動裝置，福伊特型較為適用。中國機車所用的液力傳動裝置都是這一類型的。
大功率增壓柴油機車的液力傳動裝置都不用液力耦合器，但燃氣輪機車的液力傳動裝置則用一個啟動變扭器，並在高速時用一個液力耦合器。
液力循環元件傳遞功率P的能力也像其他液力機械一樣，與工作液體重度r的一次方、泵輪轉速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比，即P∝rnD。在柴油機車上,為了減小傳動裝置的尺寸,柴油機都不直接驅動液力循環元件的泵輪,而是通過一對增速齒輪,在軸承和其他旋轉件容許線速度的限制范圍內，盡可能提高泵輪轉速。燃氣輪機車由於轉速很高，所以用一級甚至兩級減速齒輪來驅動泵輪。同一種傳動裝置，只要改變這種齒輪的增速比或減速比，即可在經濟合理的范圍內應用於不同功率的機車。
液力傳動裝置通常包括一組使輸出軸能改變轉向的換向齒輪和離合器機構。輸出軸通過適當的機械部件(萬向軸和車軸齒輪箱,或曲拐和連桿等)驅動機車車輪。液力傳動系統還可包括一組工況機構，使機車具有兩種最高速度，在高速檔有較高的行車速度，在低速檔有較高的效率和較大的起動牽引力和加速能力。因此同一機車既可用於客運，也可用於貨運，或者既可用於調車，也可用作小運轉機車。而當調車工況的最高速度定得較低時，機車在起動和低速運行時的牽引力可以超過同功率的電力傳動柴油調車機車。
1965年出現的液力換向柴油調車機車，傳動裝置有兩組液力變扭器，每個行車方向各用一組，換向動作也用充油排油的方式來完成。當機車正在某一方向行駛時改用另一方向的液力變扭器充油工作，由於變扭器的渦輪轉向與泵輪相反，對機車即起制動作用。機車換向不必先停車。只要司機改換行車方向手把的位置，機車即可自動地完成從牽引狀態經過制動、停車，又立即改換行車方向的全部過程。
液力傳動裝置不用銅,重量輕,成本低,可靠性高,維修量少，並具有隔振、無級調速和恆功率特性好等優點，因而得到廣泛採用。聯邦德國和日本的柴油機車全部採用液力傳動。 把機車原動機的動力變換成電能，再變換成機械能以驅動車輪而實現傳遞動力的裝置。電力傳動裝置按發展的順序有直-直流電力傳動裝置、交-直流電力傳動裝置、交-直-交流電力傳動裝置、交－交流電力傳動裝置四種。它們所用的牽引發電機、變換器（指整流器、逆變器、循環變頻器等）和牽引電動機類型各不相同。
直-直流電力傳動裝置
1906年美國製造的150千瓦汽油動車最先採用了直-直流電力傳動裝置。1965年以前，世界各國單機功率75～2200千瓦的電傳動機車都採用這種電力傳動裝置。這是因為同步牽引發電機無法高效變流，非同步牽引電動機難於變頻調速，只能採用直流電機。直－直流電力傳動原理是基於直流電機是一種電能和機械能的可逆換能器，其原理見圖 2。原動機G為柴油機,通過聯軸器驅動直流牽引發電機ZF，後者把柴油機軸上的機械能變換成可控的直流電能,通過電線傳送給1台或多台串並聯或全並聯接線的直流牽引電動機ZD，直流牽引電動機將電能變換成轉速和轉矩都可調節的機械能，經減速齒輪驅動機車動輪，實現牽引。此外設有自控裝置。自控裝置由既對柴油機調速又對牽引發電機調磁的聯合調節器、牽引發電機磁場和牽引電動機磁場控制裝置等組成,用來保證直-直流電力傳動裝置接近理想的工作特性。
交－直流電力傳動裝置
直流牽引發電機受整流子限制,不能製造出大功率電力傳動裝置。60年代前期,美國發明大功率硅二極體和可控硅，為製造大功率的電力傳動裝置准備了條件。1965年法國研製成 1765千瓦交-直流電力傳動裝置，它是世界各國單機功率 700～4400千瓦機車普遍採用的電力傳動裝置。
交-直流和直-直流電力傳動原理相似。由圖3可以看出兩者差異在於柴油機 G驅動同步牽引發電機TF，經硅二極體整流橋ZL，把增頻三相交流電變換成直流電，事實上TF和ZL組成等效無整流子直流電機。其餘部分和自控裝置主要工作原理與直-直流電力傳動裝置相同。
交-直-交流電力傳動裝置
非同步牽引電動機結構簡單，體積小，工作可靠，在變頻調壓電源控制下，能提供優良調速性能。聯邦德國於 1971年研製成實用的交-直-交流電力傳動裝置，如圖4所示。
交-直-交流電力傳動原理如下：柴油機 G驅動同步牽引發電機TF，產生恆頻可調壓三相交流電（柴油機恆速時），經硅整流橋ZL變換成直流電，再經過可控硅逆變器 N（具有分諧波調制功能）再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電，通過三根電線傳輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能,驅動機車動軸,實現牽引。它的自控裝置由聯合調節器以及對同步牽引發電機磁場、變換器、非同步牽引電動機作脈沖、數模或邏輯控制的裝置組成，從而提供接近理想的工作特性。
交－交流電力傳動裝置
交-直-交變頻調壓電能經二次變換，降低了傳動裝置的效率，而且逆變器用可控硅需要強迫關斷，對主電路技術有較高的要求。為提高效率,在交-交流電力傳動裝置中採用了自然關斷可控硅相控循環變頻器（圖5）。60～70年代，美國在重型汽車上，蘇聯在電力機車上都採用了交-交流電力傳動裝置。不過美國用的是非同步牽引電動機牽引，蘇聯用的是同步牽引電動機牽引。
交-交流電力傳動原理如圖5所示。柴油機G驅動同步牽引發電機TF,發出增頻可調壓交流電，經相控循環變頻器FB變換成可變頻調壓的三相交流電（降頻），輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能，驅動動輪實現牽引。它的自控裝置也是由聯合調節器、脈沖、數模、邏輯電路等裝置構成（但對可控硅導通程序要求嚴格），同樣能保證優良的工作特性。

『玖』 DF12型內燃機車的發展

20世紀初，國外開始探索試制內燃機車。1924年，蘇聯製成一台電力傳動內燃機車，並交付鐵路使用。同年，德國用柴油機和空壓縮機配接，利用柴油機排氣余熱加熱壓縮空氣代替蒸汽，將蒸汽機車改裝成為空氣傳動內燃機車。1925年，美國將一台220 kW電傳動內燃機車投入運用，從事調車作業。30年代，內燃機車進入試用階段，直流電力傳動液力變扭器等廣泛採用，並開始在內燃機車上採用液力耦合器和液力變扭器等熱力傳動裝置的元件，但內燃機車仍以調車機車為主。30年代後期，出現了一些由功率為900～1 000 kW單節機車多節連掛的干線客運內燃機車。
第二次世界大戰以後，因柴油機的性能和製造技術迅速提高，內燃機車多數配裝了廢氣渦輪增壓系統，功率比戰前提高約50%，配置直流電力傳動裝置和液力傳動裝置的內燃機車的發展加快了，到了20世紀50年代，內燃機車數量急驟增長。60年代期，大功率硅整流器研製成功，並應用於機車制進，出現了交—直流電力傳動的2 940 kw內燃機車。在70年代，單柴油機內燃機車功率已達到4 410kW。隨著電子技術的發展，聯邦德國在1971年試制出1 840 kW的交一直一交電力傳動內燃機車，從而為內燃機車和電力機車的技術發展提供了新的途徑。內燃機車隨後的發展，表現為在提高機車的可靠性、耐久性和經濟性，以及防止污染、降低雜訊等方面不斷取得新的進展。
中國從1958年開始製造內燃機車，先後有東風型等3 種型號機車最早投入批量生產。1969年後相繼批量生產了東風4等15種新機型，同第一代內燃機車相比較，在功率、結構、柴油機熱效率和傳動裝置效率上，都有顯著提高；而且還分別增設了電阻制或液力制動和液力換向、機車各系統保護和故障診斷顯示、微機控制的功能；採用了承載式車體、靜液壓驅動等一系列新技術；機車可靠性和使用壽命方面，性能有很大提高。東風11客運機車的速度達到了160 km/h。在生產內燃機車的同時，中國還先後從羅馬尼亞、法國、美國、德國等國家進口了不同數量的內燃機車，隨著鐵路高速化和重載化進程的加快，正在進一步研究設計、開發與之相適應的內燃機車。

『拾』 直流電力機車的發展歷程

主導時期
北京地鐵19組114輛直流車將全部完成「交班」
20世紀50年代前，在電力牽引領域中，直流電力機車佔有主導地位。直流車承擔了20世紀80、90年代北京市市公共交通運輸重要任務，因沒有空調被稱為「悶罐車」。1971年北京地鐵正式接待乘客，截至1999年交流車在1號線上使用，直流車共運送乘客約62億人次。
逐漸被替代
此後因為要求電力牽引功率不斷加大和大功率電力變流器的出現，除個別地區（如蘇聯一些地區）外，在鐵路干線上的直流電力機車已被網壓高、功率大的工頻交流電力機車所取代。由於應用交流籠式電動機的一系列優點，大型工礦直流電力機車，也向直流供電下的交流傳動方向發展。
退出北京地鐵
2012年4月，地鐵1號線直流車（悶罐車）舉行退役儀式。據悉，19組114輛直流車今天將全部完成「交班」。自此，北京地鐵將從直流車進入全交流車時代。據悉，這些退役的直流車有的將進行拍賣。