ЖД энциклопедия

РЕЗЕРВНЫЙ ПРОБЕГ локомотива — нахождение локомотива в пути при его следовании чаще всего собственной тягой без вагонов или с прицепкой к нему не более 10 вагонов. Р. п. локомотивов возникает при непарном движении, к-рое является следствием неравенства веса и длины составов поездов, а также неравенства вагонопотоков по направлениям движения. Р. п. возможен также при следовании локомотивов в поездах без использования их для усиления тяги, в сплотках (2—5 соединенных локомотивов, включая ведущий локомотив), без вагонов или с прицепкой к ним не более 10 вагонов при работе по системе многих единиц. Р. п. является составной частью пробега всех локомотивов, к-рый используют для оценки объёма работы локомотивного парка, определения потребности в ремонтных и экипировочных средствах, а также для определения потребного парка локомотивов. Р. п. локомотивов относится к вспомогательному (непроизводительному) пробегу.

ОСАЖИВАНИЕ ВАГОНОВ — соединение на путях подгорочного парка отцепов, не подошедших вплотную один к другому и не сцепившихся после роспуска их с сортировочной горки, и продвижение накопленных групп вагонов к предельным столбикам хвостовой горловины сортировочного парка. Рациональная организация О. в. необходима для лучшего использования ёмкости сортировочных путей и бесперебойной работы горки по роспуску составов. О. в. осуществляется горочным маневровым локомотивом— при неполной загрузке горки (поскольку это связано с перерывом в работе горки и, следовательно, с уменьшенем её перерабатывающей способности) или спец. локомотивом — в промежутках времени между роспусками составов с горки <при этом спец. локомотив используется недостататочно: большая часть времени приходится на ожидание коротких перерывов в роспуске составов с горки). Совместно с О. в. применяют подтягивание вагонов, используют вагоно-осаживатели.

ГРУЗОПАССАЖИРСКИЙ ЛОКОМОТИВ — предназначен для вождения как грузовых, так и пасс. поездов. В его конструкции по возможности сочетаются требования, предъявляемые к грузовым и пасс. локомотивам: умеренно снижается доля мощности (крутящего момента), идущей на обеспечение силы тяги (в грузовом варианте локомотива), и соответственно повышается скорость движения с поездом расчётной массы. Такое сочетание требований по силе тяги и скорости движения достигается подбором (соотношением) ведущих зубчатых колёс, тяговых электродвигателей и ведомых зубчатых колёс, расположенных на осях колёсных пар. Г. л. получили распространение на ж. д. тех стран, где массы грузовых, а тем более пасс, поездов сравнительно невелики, а скорости движения умеренные, что позволяет одни и те же локомотивы использовать при грузовых и пасс, перевозках. Однако при высоких скоростях движения пасс. поездов и при больших массах грузовых поездов Г. л. одновременно обоим требованиям не удовлетворяет, поэтому эксплуатация таких локомотивов целесообразна лишь при недостаточной численности пасс. парка тепловозов. На ряде отечеств. ж. д. вместо грузовых локомотивов используют Г. л., к-рые рассчитаны на более высокие скорости и обеспечивают большую тягу. Напр. тепловоз 2ТЭЗ, рассчитанный на конструкц. скорость 100 км/ч, заменяют тепловозом ТЭП10 с конструкц. скоростью 140 км/ч.

ЭКИПАЖ локомотива (франц. equipage) — конструктивная часть тяговой ж.-д. единицы {паровоза, тепловоза, электровоза), обеспечивающая её движение (качение) в рельсовой колее; представляет собой повозку с колёсными парами, в к-рой размещается необходимое энер-гетич. и вспомогат. оборудование. Э. является основой локомотива, непосредственно обеспечивающей безопасность движения. К Э. предъявляется ряд обязат. конструктивных требований и условий содержания при эксплуатации, к к-рым относятся: способность двигаться на прямых и криволинейных участках пути, не вызывая перегрузок в элементах конструкции; сохранять прочность узлов и деталей в течение всего срока службы^ обеспечивать комфортные условия труда локомотивной бригады; защищать оборудование от вредного воздействия вибраций и внеш. среды.
По типу объединения колёсных пар различают Э. рамные (в жёсткой раме) и тележечные. В рамных Э. колёсные пары (или группы колёсных пар) закреплены в главной раме локомотива. Такой Э. характерен для паровозов. Кроме главной рамы в Э. паровоза входят ведущие и сцепные колёсные пары, связанные между собой системой дышел, поддерживающие и бегунковые колёсные пары с Системой возвращающих устр-в; узел рессорного подвешивания и будка машиниста. Энергетич. оборудование (паровой котёл и паровая машина) размещается на главной раме. Сила тяги локомотива в этом случае реализуется ведущей колёсной парой, непосредственно связанной С паровой машиной, и сцепными колёсными парами, соединёнными с ведущей колёсной парой дышлами. Бегунковые колёсные пары являются направляющими и обеспечивают вписывание Э. в криволинейные участки пути. Поддерживающие колёсные пары воспринимают часть сцепного веса локомотива, разгружая тем самым основные, движущие колёсные пары.
Отличием тележечных Э., характерных для тепловозов и электровозов, является передача веса от главной рамы (кузова) на колёсные пары, через рамы локомотивных тележек. Связь кузова с тележками в вертик. плоскости может быть жёсткой (при одноступенчатом рессорном подвешивании) или упругой (при двух-ступенчатом рессорном подвешивании). В горизонтальной плоскости связь выполняется жёстко-шарнирной, допускающей только угловой поворот тележки относительно кузова, или упругой с возможными перемещениями в поперечном направлении. Сила тяги от тележек на кузов передаётся через шкворень или систему тяг. Колёсные пары закрепляются в рамах тележек.
Для условного обозначения локомотивов по числу осей принята спец. характеристика, или осевая формула, к-рая ука-зывает число осей в тележке и число тележек под кузовом. Так, запись 2020 означает, что кузов опирается на две 2-осные тележки; 303„ — на две 3 осные тележки (в зарубежной практике приняты обозначения соответственно В0В0 и СС0). Все колёсные пары тележечных Э. локомотивов, как правило, тяговые (движущие), что обозначается индексом «о» при цифре, определяющей число осей в тележке.
К элементам тележечных Э. относятся: коробка кузова локомотива (цельнонесущего или с главной рамой) с кабинами машинистов, рамы локомотивных тележек, рессорное подвешивание и система передачи сил тяги, колёсные пары и элементы Тягового привода. Энергетич. и вспомогат. оборудование размещается в кузове, за исключением тяговых электродвигателей, к-рые, как правило, крепятся на тележках. На тепловозах к кузову крепится бак с запасом топлива. На маневровых тепловозах с кузовами капот-ного типа оборудование, размещённое на главной раме, закрывают сверху н с боков съёмные щиты, открывающие двери и жалюзи. Под одним кузовом локомотива могут быть размещены три или четыре тележки. У 8-осных локомотивов кузов опирается непосредственно на тележки или через промежуточные рамы, объединяющие тележки попарно. Осевая формула 8-осного Э. с четырьмя тележками под одним кузовом при непосредств.

СИЛА СЦЕПЛЕНИЯ — внешняя по отношению к колёсной паре сила, обеспечивающая перемещение экипажа по рельсам при приложении вращающего момента от тягового привода или тормозного момента от механич. или электрич. системы торможения. Фрикционное взаимодействие колёс подвижного состава с рельсами — сцепление — особый вид трения контактирующего колеса и рельса. Различают сцепление при тяге, торможении и в состоянии покоя подвижного состава. При абсолютно жёстком колесе (бандаже) и рельсе сцепление считают сосредоточенным в опорной точке колеса на рельсе. Упругие бандаж и рельс контактируют не в точке, а по опорной площадке — эллипсу, ориентированному вдоль рельса. Впервые этот вопрос был рассмотрен нем. физиком Г. Герцем в 1882 (задача Герца). По мере износа эллипс превращается в круг и овал, большая ось к-рого перпендикулярна рельсу. Пов-сть опорной площадки представляет собой совокупность микровыступов и микровпадин, фактич. площадь контакта к-рых у совр. локомотивов, равная (6-т-6,5)-10~4м2, во многом определяет С. с.
Сила, создаваемая вращающим моментом тягового привода по отношению к колёсной паре, является внутренней. Если бы колёсная пара не опиралась на рельсы, то под действием вращающего момента она только вращалась бы вокруг своей геометрич. оси без поступат. движения по рельсам. Именно внеш. сила, возникающая в результате сцепления колёс локомотива с рельсами, создаёт возможность перемещения поезда. Вращающий момент, приложенный к колесу, эквивалентен паре внутр. сил. Внутр. сила, приложенная в точке опоры от колеса к рельсу, стремится перемещать точку опоры в направлении, противоположном движению колеса. Этому препятствует (как реакция) внеш. сила, возникающая под действием силы нажатия колеса на рельс. Внеш. и внутр. силы равны по значению, но противоположны по на-правлению: внутр. сила действует от колеса на рельс и вызывает угон рельса в направлении, обратном движению поезда, внеш. сила действует от рельса на колесо по направлению движения поезда, обеспечивая его перемещение.
Внутр. сила пары приложена к буксам колёсной пары и действует по направлению движения поезда. При наличии сцепления эта сила проявляет себя как сила тяги локомотива.
Под действием этой силы, зависящей от вращающего момента, регулируемого машинистом, на опорной площадке образуется фронт деформаций сгущения и разрежения микрочастиц пов-сти. Увеличение этой силы до критич. значения вызывает разрыв (диссоциацию) наиболее напряжённых микрочастиц, срыв и бок-сование колеса — его вращение вокруг своей геометрич. оси без поступат. движения по рельсу.
Срыв сцепления при торможении — результат пластич. деформаций существовавших единичных и возникающих вновь микросдвигов контактирующих на опорной пов-сти микрочастиц под действием внеш. тормозной силы, сопровождается появлением юза — поступательным движением колеса по рельсу без вращения.
Результат фрикционного взаимодействия колеса и рельса, представленный в числовом или буквенном выражении, наз. коэффициентом сцепления, к-рый устанавливает связь между С. с. и сцепной массой (силой нажатия) колеса на рельс локомотива. Коэф. сцепления зависит от мн. факторов, из к-рых наиболее существ, является скорость движения локомотива данной серии.
На значение коэф. сцепления оказывают влияние также мн. регулярные и случайные факторы, проявляющиеся при движении, к-рые сводятся в осн. к трём группам: конструкция и состояние механич. части локомотива; электрич. схема и состояние электрооборудования; метеорологич. условия, состояние пов-сти рельсов и бандажей. В условиях эксплуатации козф. сцепления является случайной величиной, имеющей разброс ±50% от ср. значения.
Методы энергетич. теории сцепления позволяют целенаправленно управлять сцеплением так, чтобы в данных условиях реализовать наибольшее значение С. с, обеспечивая при этом экономию электроэнергии (топлива) на движение поезда.

РАСФОРМИРОВАНИЕ СОСТАВА — распределение вагонов состава поезда, прибывшего на станцию назначения, по сортировочным путям накопления составов новых поездов и групп вагонов, подлежащих подаче на пункты произ-ва грузовых операций на подъездных путях и в местах общего пользования станции. План Р. с. задаётся сортировочным листком, подготавливаемым работниками станц. технол. центра (техн. конторы) станции. Р. с. осуществляют на сортировочных горках либо на вытяжных путях. Процесс Р. с. на сортировочной горке состоит из операций заезда горочного локомотива, вытягивания состава на горочную вытяжку (при параллельном расположении горки и приёмного парка станции), надвига состава, роспуска состава и осаживания вагонов иа путях сортировочного парка. Р. с. на вытяжном пути включает, операции заезда маневрового локомотива на путь размещения расформировываемого состава, вытягивание состава либо его части на вытяжной путь и операции сортировки вагонов, выполняемой в зависимости от местных условий осаживанием, одиночными или серийными толчками. Процесс Р. с. на вытяжном пути осуществляют локомотивная бригада маневрового локомотива, составительская бригада (в неё входят составитель поездов, его помощник и в необходимых случаях регулировщик скорости движения вагонов), дежурный стрелочного поста (при нецентрализов. стрелках) или оператор поста централизации (при централизов. стрелках).

ПАРОВОЗ — автономный локомотив с паросиловой установкой, обеспечивающей за счёт энергии сжатого пара необходимую силу тяги для движения по рельсовой колее. Паросиловую установку составляют котёл и паровая машина. Нагретый пар из котла поступает в цилиндры машины, где его тепловая энергия преобразуется в механич. энергию прямолинейного движения поршня, превращающуюся затем через кривошипно-шатунный механизм в энергию вращения колёс. Это оборудование установлено на раме экипажной части, к к-рой относятся поддерживающие раму тележки с рессорным подвешиванием, буксами, колёсными парами и упряжными приборами. Запасы воды, топлива и смазки размещаются на тендере или на самом П. (танк-паровоз).
Классификация. П. подразделяются по роду выполняемой работы на магистральные (пасс. грузовые — по роду перевозок; поездные и маневровые — по виду службы), промышленные для обслуживания пром. пр-тий и подъездные (вывозные), работающие на подъездных путях. Х-кой П. являются число и расположение движущих, поддерживающих и направляющих осей, к-рая записывается осевой формулой, определяющей тип П. В зависимости от использованной паросиловой установки различают П. с наружным или внутр. расположением цилиндров; с насыщенным или перегретым паром; с однократным или двукратным (компаунд) расширением пара; 2-, 3-, 4-цилиндровые; с угольным, дровяным, нефтяным топливом.
Историческая справка. Первая трансп. машина, передвигавшаяся по рельсовому пути, была создана в Великобритании Р. Тревитиком в 1803—04. Первый практически пригодный П. и ж.-д. путь для него построил англ. изобретатель Дж. Стефенсон, использовавший в своих работах весь накопл. до него его соотечественниками опыт по созданию паровых машин и установке их на повозках. В 1811 по чертежам изобретателя Д. Бленкинсопа был построен П. с зубчатым колесом англ. механиком Мурреем; в 1812 появился «шагающий» П. инж. Брентона; в 1813 У. Хедли установил на повозке сдвоенную паровую машину, назвав П. «Пыхтящий Билли». Первый П. Стефенсона «Блюхер», не отличавшийся оригинальностью конструкции, был построен для Келлингсвортских шахт. В устр-во второго П., назв. «Эксперимент», изобретатель внёс ряд усовершенствований: поставил машину с двумя цилиндрами, спарил движущие колёса, наложил на них наружные жёсткие соединит, дышла. Кроме того, он отвёл отработавший пар в дымовую трубу через спец. аппарат, peaлизовав идею, предлож. ещё Тревитиком (устр-во стало непременной частью П.; носит назв. «конус» — по своей первонач. форме). Следующий П. был заказан Стефенсону для Стоктон — Дарлингтонской ж. д. в 1823, в 1825 поступил на дорогу в день её открытия под назв. «Локомошен» и получил № 1 (после завершения эксплуатации был сохранён и установлен в Лондоне у входа в Дарлингтонский вокзал). Назв. распространилось впоследствии на все тяговые машины рельсового транспорта. Однако этот П., несмотря на применение конуса и др. усовершенствования, не мог развивать высокие скорости из-за малой мощности котла. Продолжая поиски наиболее эффективного решения, Стефенсон построил П. «Ракета», использовав идею многотрубного котла, предложенную аигл. инж. Г. Бутом. В 25 трубах котла циркулировала не вода, как в предыдущих моделях, а горячие газы. Т. о. впервые был применён жаротрубный котёл. Это нововведение позволило П. выиграть единственные в своём роде соревнования (известные как битва паровозов в Рейн-хилле) на конкурсе, объявленном администрацией Ливерпул — Манчестерской ж. д. 1 окт. 1829. П. показал рекордную для того времени скорость — 22 км/ч; Первый П. для Кемпденской ж. д. США был также по-строен на з-де Стефенсона в 1831. П. «Джон Булль» был в эксплуатации более 60 лет, в 1893 своим ходом прибыл на выставку в Чикаго, где совершал регулярные рейсы, обслуживая посетителей, а затем был установлен в Вашингтонском музее.
В России первые П. (рис. 3) начали строить Е. А. и М. Е. Черепановы иа Нижнетагильском з-де (1833—34 и 1835). П. развивали скорость до 15 км/ч, работали на шахте как вывозные локомотивы. Для первой в России Царскосельской железной дороги шесть П. было закуплено за рубежом на з-дах Р.Стефенсона и Т. Гакуорта в Ньюкасле, а также один П. в Бельгии (см. Локомотивостроение). В 1838 на дороге начал работать П. «Проворный», построенный по чертежам специалистов С.-Петербургского политехи, ин-та.
Устройство. В течение всего периода произ-ва и эксплуатации П. сохранялась их первонач. компоновка. При этом конструкция всех узлов П. совершенствовалась в направлении увеличения скорости движения, силы тяги, энергетич. эффективности, повышения эксплуатац. кпд.
Рост перевозок на ж. д. требовал увели-чения силы тяги, мощности локомотива для обеспечения вождения поездов с требуемыми скоростями, с макс, возможными нагрузками. Осн. усовершенствования, направл. на повышение экономичности П.: увеличение поверхности нагрева в котлах, повышение давления и темп-ры перегретого пара; применение паровых машин с большим числом цилиндров; увеличение числа движущих осей в экипаже; применение компаунд-машин, сочленённых экипажей («маллетов»); повышение нагрузок от осей движущих колёсных пар на рельсы (напр., П. с передним и задним тендером для увеличения веса); применение поддерживающих и бегунковых колёс, что позволило устанавливать более мощные котлы; совершенствование экипажа с целью улучшения вписывания в кривые (напр., поворотные тележки) и др. Рус. школой паровозостроителей, к к-рой принадлежат Н. П. Петров, А. П. Бородин, Л. М. Леви, М. В. Гололобов, Д. М. Лебедев, Л. А. Ераков (автор первого учебника «Паровоз»), В. И. Лопушинский, Б. С. Малаховский, Е. Е. Нолыейн, Н. Л. Щукин, А. С. Раевский, К. Н.Суш-кин и др., создан ряд П., отличавшихся оригинальными конструктивными решениями и отвечавших потребностям в перевозках. Известные учёные С. П. Сыромятников, О. Н. Исаакян, А. М. Бабичков, П. М. Шаройко, А. В. Сломянский, Л. С. Лебедянский, К. А. Шишкин, И. И. Николаев,
Н. И. Белоконь и др. являются авторами фундаментальных работ в области теории тяги поездов, тяговых расчётов, методик испытаний и эксплуатации П. До 1957 было разработано, построено и эксплуатировалось на дорогах страны до 400 типов П. (см. Обозначения тягового подвижного состава). Наиболее совершенный грузовой П., созданный в послевоенные годы,— тип 1-5-2, к-рый обладал силой тяги до 3 5 тс при скорости 50 км/ч, развивал мощн. до 4000 кВт. Вместе с тем П., мощность и сила тяги к-рых в процессе совершенствования возросли в десятки раз, по эксплуатац. экономичности (кпд 4—6%, наибольший — до 9,3%) мало отличались от своих предшественников (кпд 2—3%), не отвечали экология, требованиям. Поэтому уже к 30—50-м гг. большинство промышленно развитых стран технически были подготовлены к замене паровой тяги электрической и дизельной. Постройка П. стала повсеместно прекращаться (в СССР с 1956). Начался перевод ж. д. на электрич. и тепловозную тягу, стали создаваться новые локомотивы — электровозы и тепловозы. Однако П. является одним из уникальных техн. средств, созданных человечеством, поэтому интерес к нему не уменьшается, во многих странах сохраняются паровозы-памятники, а на нек-рых линиях П. продолжают эксплуатироваться.

МАНЕВРОВЫЙ ЛОКОМОТИВ — предназначен для маневровых работ на станциях и подъездных путях, т. е. для выполнения всех передвижений вагонов по станционным путям, формирования и расформирования поездов, подачи вагонов к грузовым фронтам, на ремонтные пути, перестановки из парка в парк и т. п. При выполнении маневровых передвижений М. л. работает в осн. в неустановившихся режимах. Для частых троганий с места и разгонов требуются большой сцепной вес и большие тяговые усилия, поэтому М. л. имеют сравнительно большую силу тяги и соответственно невысокие расчётные скорости длит, режимов. М. л. должен обеспечивать макс, возможную по условиям безопасности скорость движения, плавное торможение, быстрое реверсирование, высокий среднеэксплуатац. кпд и надёжность. Управление М. л. должно быть простым и удобным. По мере роста объёма перевозок и увеличения массы поездов предъявляются повыш. требования к силе тяги и мощности М. л. Особенно высокой мощностью должны обладать маневрово-вывозные локомотивы, к-рые кроме манёвров на станциях выполняют также передачу составов на соседние станции и узлы. До 70-х гг. мощность дизеля М. л. составляла 550— 770 кВт. В 80-е гг. стали поставляться М. л. мощностью (по дизелю) 835— 1040 кВт. Работу с тяжеловесными поездами осуществляют маневрово-вывозные тепловозы мощн. 1540 кВт, в перспективе — создание тепловозов мощн. 2300 кВт.
В качестве М. л. иногда используются магистральные тепловозы, а также любые локомотивы, однако их эффективность значительно уступает эффективности специальных М. л.

ЛОКОМОТИВНАЯ ТЕЛЕЖКА— служит для обеспечения движения локомотива по рельсовому пути, восприятия горизонтальных и боковых продольных нагрузок от массы локомотива и передачи их на путь. Л. т. строят несочленёнными и сочленёнными. В первом случае автосцепка расположена на раме кузова, во втором — на раме тележки. Осн. узлы Л. т.: рама, колёсные пары с буксами и буксовое подвешивание. На Л. т. устанавливают тяговые электродвигатели с тяговыми передачами и тормозное оборудование (тормозные цилиндры, тормозные рычажные передачи, колодки и др.), гасители колебаний, опоры кузова.
От Л. т. во многом зависят динамич. показатели локомотива, т. к. при движении по рельсовой колее колёса Л. т. проходят по разл. неровностям пути. Масса Л. т., связанная с катящимся колесом через пружины или листовые рессоры, в силу инертности не повторяет траекторию колеса в системе тележка — кузов, в результате чего возникают гармонич. колебания с собств. частотой. Поэтому массы тележки и кузова в горизонтальной плоскости разделяют, т. е. между ними исключают жёсткую поперечную связь. Для этого на локомотивах применяют возвращающие устр-ва, восстанавливающие в соосное с тележками положение кузова после его возможных отклонений, а также демпфирующие элементы для гашения горизонтальных колебаний локомотива. Л. т. строят 3-осными и 2-осными, получившими наибольшее распространение, т. к. они лучше проходят криволинейные участки рельсового пути. Рамы Л. т. изготовляют с внеш. и внутр. расположением колёс. Рамы с внеш. расположением колёс имеют большую массу и более сложную конструкцию рамных креплений, чем рамы с внутр. расположением колёс; их применяют гл. обр. при индивидуальном приводе, когда тяговый электродвигатель расположен в непосредственной близости от колёсной пары. Такие рамы имеют между боковинами большее расстояние, чем внутренние, а следовательно, можно применять тяговые электродвигатели большей мощности. Локомотив с внеш. рамами имеет большую поперечную устойчивость, т. к. при этом увеличивается расстояние между шейками колёсных пар. Внутр. рамы применяют обычно при групповом приводе.

ЛОКОМОТИВ (франц. locomotive, от лат. loco moveo — сдвигаю с места) — силовое тяговое средство, относящееся к подвижному составу и предназначенное для передвижения по рельсовым путям поездов или отдельных вагонов. Первоначально Л. наз. только паровозы, в дальнейшем это назв. распространилось на др. виды ж.-д. тяговых средств. В зависимости от вида первичного источника энергии совр. Л. делятся на тепловые и электрические.
Тепловые Л.— паровозы, паротурбовозы, тепловозы, газотурбовозы — автономные средства, имеющие собств. силовые установки для выработки энергии. Силовая установка паровоза — паровой котёл и паровая машина, паротурбовоза — паровой котёл и паровая турбина, тепловоза — двигатель внутр. сгорания, газотурбовоза — газовая турбина. Были выпущены, но не нашли применения опытные пасс. и грузовой комбинир. теплопаровозы, силовые установки к-рых работали по принципу совмещения в одном цилиндре паровой машины и двигателя внутр. сгорания. Применялись для работы на складах огнеопасных и взрывчатых веществ и в др. огнеопасных местах, но не получили широкого распространения такие Л., как бестопочный паровоз, имевший вместо котла спец. резервуар, наполнявшийся горячей водой и паром под давлением от стационарных установок, и воздуховоз, имевший машину, работавшую на сжатом воздухе, к-рый поступал из резервуара, заправляемого на стоянке.
Электрические Л.— контактные и аккумуляторные электровозы. Контактные электровозы своего источника энергии не имеют, получают электрич. энергию через контактную сеть от стационарного источника (электростанции), преобразуют её в механич. работу при помощи электродвигателей. У аккумуляторных электровозов источником электроэнергии служат батареи, к-рые периодически заряжаются от стационарной электроустановки.
Кроме осн. типов Л. существуют комбинированные Л.: контактно-аккумуляторные электровозы, дизель-электровозы, к-рые широкого применения не получили. Функции Л. выполняют также моторные вагоны, входящие в состав электропоездов, дизель-поездов, а также автодрезины и мотодрезины. В отличие от Л. моторные вагоны и дрезины могут иметь места для пассажиров и багажа.
Л., эксплуатируемые на ж. д. общего пользования, по роду работы делят на магистральные (грузовые, пасс. универсальные), к-рые служат для вождения поездов, и маневровые Л., используемые при маневровых работах на станциях, а также маневрово-вывозные Л., предназначенные для смешанной работы — выполнения манёвров и тяги поездов. Кроме того, на пром. пр-тиях для перевозок на внутризаводских путях, лесоразработках, в рудниках, шахтах и т. п. используют нромышленные Л. для широкой и узкой рельсовой колеи (см. Промышленный транспорт).
Род работы Л. определяет выбор его осн. тяговых параметров (мощности, силы тяги, скорости движения) и осн. конструктивных форм и размеров (осевой формулы, диаметра колёс и др.). Одним из важных параметров, влияющих на выбор типа Л. для обеспечения перевозок, является его коэффициент полезного действия (кпд). Первые Л.— паровозы, появившиеся в нач. 19 в. в Великобритании, иа протяжении почти 100 лег были на ж. д. единственным тяговым средством. Рост пром-сти и торговли, повлёкший за собой увеличение объёма перевозок, потребовал интенсивного развития ж.-д. транспорта, увеличения массы поездов и скорости их движения и соответственно совершенствования конструкции Л., повышения их мощности, силы тяги и экономичности. Наиболее совершенные паровозы, выпускавшиеся в нач. 20 в., уже имели макс, кпд 6-—8%, а средне-эксплуатационный — на уровне 4% .
На ж. д. СССР самым мощным массовым паровозом, выпуск к-рого начался в 1931, был паровоз серии ФД (Феликс Дзержинский) типа 1-5-0 со сцепным весом 1040 кН, расчётной силой тяги 241,5 кН и конструкц. скоростью 90 км/ч. При расчётной скорости 23 км/ч он развивал мощн. на колёсах 1513 кВт. Конструкц. скорость пасс. тепловоза ФД™ составила 115 км/ч; опытные паровозы типа 2-3-2 для скоростного пасс. движения на испытаниях развивали скорость до 160—170 км/ч. В США были выпущены мощные сочленённые паровозы типа 1-5 + 5-1 (с двумя или неск. самостоят, экипажными частями), к-рые обеспечивали расчётную силу тяги до 660 кН. Отечеств, магистральный грузовой паровоз последнего типа развивал мощн. 1800 кВт, имел конструкц. скорость 80 км/ч; пасс. паровоз — соответственно 1900 кВт и 125 км/ч.
Первые магистральные тепловозы, появившиеся в 20-х гг. 20 в., имели в неск. раз более высокий, чем у паровозов, кпд, что явилось одной из решающих причин довольно быстрого их развития и совершенствования. В СССР была организована разработка проектов тепловозов для последующей постройки их на отечеств, з-дах и за границей. Магистральный тепловоз Щвл1 построен ленингр. з-дами в 1924; тепловозы Э"л2 и Эих3 были заказаны для рус. ж. д. в Германии в счёт поставок паровозов. В 1931 Ашхабадская ж. д. перешла первой на сети ж. д. страны на тепловозную тягу. Особенно интенсивно в СССР замена паровозной тяги тепловозной происходила в кон. 40-х и в 50-е гг., когда был прекращён выпуск паровозов (1956). Совр. тепловозы в большом диапазоне реализации мощности имеют кпд ок. 30%, а среднеэксплуатац. кпд — ок. 25%. По сравнению с паровозами тепловозы помимо более высокой экономичности обладают рядом других положит, качеств: позволяют при эксплуатации увеличить массу поезда, удлинить тяговые плечи, сократить простой в ремонте, повысить производительность труда. Серийные тепловозы ТЭ10 и 2ТЭ116 при мощн. дизеля 2206 кВт имеют расчётную силу тяги 253 кН в секции и развивают мощи, на колёсах 1612— 1668 кВт. Выпускаются 2-, 3-, 4-секционные тепловозы ТЭ10. Тепловозы 2ТЭ121 при мощн. дизеля 2941 кВт имеют силу тяги 300 кН в секции и развивают мощн. на колёсах 2173 кВт. Конструкц. скорость грузовых тепловозов 100 км/ч, пассажирских — 160 км/ч. Созданы опытные образцы тепловозов с секционной мощностью (по дизелю) 4412 кВт.
Первые попытки использования электрич. энергия для тяги поездов относятся к кон. 19 в. Первый отечеств, электровоз ВЛ19, выпущенный в 1932, имел 6 тяговых двигателей мощн. по 340 кВт каждый и развивал скорость до 90 км/ч. Наиболее распространённые совр. электровозы пост, тока В Л10 имеют расчётную силу тяги 502 кН при расчётной скорости 45,8 км/ч, развивают мощность на колёсах 5280 кВт. Электровозы перем. тока ВЛ80 с расчётной силой тяги 512 кН при расчётной скорости 43,5 км/ч развивают мощность на колёсах 6350 кВт. Конструкц. скорость большинства грузовых электровозов — до 110 км/ч, а пасс. тепловозов ЧС2 и ЧС4 — 160 км/ч. Во 2-й пол. 80-х гг. созданы мощные электровозы нового поколения: грузовые ВЛ15 на. пост, токе, развивающие мощн. 9000 кВт при силе тяги 688 кН и ВЛ85 на перем. токе мощн. 10 000 кВт при силе тяги 720 кН; пасс. тепловозы ЧС7 на пост, токе мощн. 6160 кВт и ЧС8 на перем. токе мощн. 7200 кВт. Собств. кпд электровозов достигает 88—90% при общем кпд электрич. тяги (с учётом кпд ТЭЦ или ГЭС, тяговых подстанций, линий электропередачи и контактной сети) ок. 22—24% .
Оборудование ж.-д. линии под электрич. тягу (монтаж контактной сети, тяговых подстанций и др.) сравнительно дорого, поэтому электрификация железных дорог целесообразна при относительно большой грузонапряжённости направления. Большим преимуществом электрич. тяги является возможность рекуперации электрич. энергии при торможении поезда, к-рая особо эффективна на затяжных уклонах, в пригородном движении. Возврат энергии может достигать 25% расхода энергии на тягу.
Дальнейшее совершенствование электровозов и тепловозов направлено на повышение их надёжности и экономичности, улучшение тяговых качеств, снижение затрат на обслуживание и ремонт путём создания безремонтных конструкций узлов и агрегатов, применения бесколлекторного тягового привода, микропроцессорной техники в системах управления, регулирования, диагностики. Перспективно использование в качестве моторного топлива на тепловозах сжатого и сжиженного природного газа. Повышению экономичности могут способствовать совершенствование термодинамич. цикла дизеля, освоение высокотемпературных топливных элементов.
Достаточно высокой мощностью — до 6300 кВт — обладает газотурбовоз. Однако из-за сравнительно невысокого кпд (12—18%) и сложности изготовления этот Л. не получил широкого распространения, был выпущен малыми сериями за рубежом (Германия, США), единичные экземпляры построены в нашей стране.
Основу локомотивного парка подвижного состава всех промышленно развитых стран составляют электровозы и тепловозы. Остальные типы Л. из-за малой мощности, низкого кпд, сложности конструкции широкого распространения не имеют и используются в основном, когда необходимо обеспечить безопасность работ, вести работу на небольших площадях (в карьерах, портах) либо выполнять спец. рейсы.
Дальнейшее развитие локомотивостроения связано с увеличением единичной мощности и скорости движения. В плане увеличения мощности перспективны турбопоезда, в к-рых используется авиац. газовая турбина, способные развивать скорость до 200 км/ч, а также Л. с турбовинтовым и реактивным двигателями. Скорости движения до 500 км/ч характеризуют Л. высокоскоростного наземного транспорта.