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標題: 為什么青藏鐵路到格爾木，要用美國的火車頭？國產的不能用嗎？ [打印本頁]
作者: twq19810302    時間: 2023-11-7 11:01
標題: 為什么青藏鐵路到格爾木，要用美國的火車頭？國產的不能用嗎？
本帖最后由 twq19810302 于 2023-11-7 11:03 編輯 4 U' I% N& X6 m7 j- G, e" r# z

3 E0 [. |$ v/ u$ a# p* T2 X美國旅行家曾在游記中寫道：“只要有昆侖山脈在，鐵路就永遠到不了拉薩。”
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8 ^: d: @; f$ s* i  n# w后來，我國青藏鐵路通車，從此火車穿越昆侖山脈，在拉薩的雪峰穿梭。
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青藏鐵路是中國乃至世界工程史上的“奇跡”，整體工程分為兩期，第一期是西寧到格爾木，第二期是格爾木到西寧。不過，當火車抵達格爾木之后，需要先更換美國的內燃機火車頭后再前往拉薩。
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可中國是基建大國，為什么不選擇抗寒性更好的電力車頭，又為什么要更換美國的火車頭？; V) Q+ V7 O8 c/ x
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為什么要換美國火車頭2 a# w$ ]3 W0 p  Y" u# [) k8 l
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在長達數千年的歷史長河中，青藏高原一直都是“危險”的代名詞。: i: I, d" a9 o' S& P1 A/ ]
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唐代文成公主進藏聯姻，結果在抵達拉薩時，隊伍只剩下一半人，隨行畜牲更是死傷無數。
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但是就算進入西藏的難度如同攀天梯，我們也從來沒有想過丟掉西藏，為此我們修建了青藏公路。
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可在經濟發展的驅使下，公路的運力已經無法滿足需求，青藏和其他省份都需要一條從早到黑、一年四季都能跑的鐵路，于是中國花了半個世紀修建了青藏鐵路。# v8 t5 G% L- C. i/ ~& F

# m9 N1 S' F) [2 ^2 p但是，在建造鐵路的同時，考慮到鐵路沿線環境的特殊性跟惡劣性，中國還需要專門為青藏鐵路量身打造一款火車。/ P8 E$ B! G# z6 _' g( L

. k7 R+ `) n; a如今中國的火車線路基本上已經實現電氣化，在西寧到格爾木路段也是采用電機驅動的內燃機，這里地勢相對平穩，可以采用電力驅動的內燃機，既環保又能滿足運力需求。
  |+ n/ Q+ J3 T* y8 R" G7 t但是，既然電力驅動內燃機這么好，為什么到了格爾木到拉薩路段就要選用美國的柴油內燃機？中國不能自己造內燃機嗎？
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+ e7 {; A" N, }有人說，這是因為美國的內燃機比較好，確實是這樣子的。! b# @3 }3 Z6 j2 x3 R0 S7 G  |

. l: k( r  k* V. {當時中國選擇購買美國通用汽車公司專門設計的“NJ2型”火車頭，該款火車頭采用柴油增壓技術。
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5 R2 l/ v3 n' z3 t簡單來講，該款火車頭的驅動原理是通過燃燒柴油轉化電能，配備有7FDL柴油機，標定功率3234kw，裝車功率3000kw。9 N1 Z9 ]& p" d/ Y/ \- s
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在運行過程中，柴油機的功率可以根據海拔變化而進行調整，從這幾個方面來看，該款火車頭的優勢是相當明顯的。, `/ m, g: \9 a) n1 A4 F  e5 t
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其實格拉段選用美國內燃機確實是因為美國的內燃機更好，當時中國也沒辦法立刻造出來適合這一路段的內燃機，這主要跟青藏鐵路面臨的一些世界級難題有關。  C/ e' W. K8 @  p0 n  p7 ?
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建設青藏鐵路的兩個難點
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& r2 U5 V- N1 M$ q首先，青藏鐵路途經的凍土區長達545公里，是截至目前全球途經凍土區最長的鐵路。
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凍土實際上是指含有水分的土壤，一旦氣溫到達或者低于零度，凍土就會結成冰，成為梆硬梆硬的土塊，反之則會融化。. T3 u9 i6 r1 r

' Z1 q' B$ t/ Y( \+ X7 |青藏鐵路相當于要到世界上最高的地方，中間要跨越5000多米的高山，還有大量河流、峽谷等等，這時加上凍土相當于安了一地的不定時炸彈。
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當夏季溫度上升時，一些非永久的凍土會融化，看起來就像是一個隨時會陷下去的泥潭。
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, r: G: e# k$ B+ D9 l因為水化成冰會導致體積縮小，進而使得地面下沉，而冬季恰恰相反。- m4 Y8 m8 L1 T# g+ z

5 m$ E. a. {( W+ f凍土的凍脹會直接威脅鐵軌跟列車的安全，后來工作人員先是到了青藏高原建設凍土觀測站，以便摸清沿線的凍土情況，然后采取在基地鋪設草皮、泡沫塑料等材料給凍土“保溫”，進而降低凍土對鐵軌的影響。
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在盡量降低凍土對鐵軌的影響之后，還需要考慮凍土跟溫度的變化給火車帶來的影響。這些變化會直接影響火車頭的功率，而“NJ2”型火車頭能夠根據這些變化而調整功率。2 k$ h, G1 r" H# A" \, V
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其次，青藏鐵路格爾木到拉薩路段的平均海拔高達4438.41千米，其中有超過八成的線路，海拔超過4000米。
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8 P6 V6 W+ |& W+ _$ O在這一段線路中，青藏鐵路需要經過高山、峽谷等復雜地形，地形的起伏跌宕要求火車車頭要有足夠的牽引力，而中國的內燃機主要還是適用于平原、丘陵地區，牽引力不足以滿足列車在高原高速行駛的需求。
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$ C6 W2 Y8 T4 S  ^$ K其實一般海拔4千米以上的地方已經直接跟“死亡”掛鉤，這里的含氧量極低，許多人會因為缺氧而出現惡心、血壓升高等高原反應。# G( ?4 F* `+ J, M# n$ j! d/ H
加上海拔較高的地方氣候寒冷，導致每年真正能夠施工的時間僅有七八個月。+ c) B3 W: V8 `* V9 `) W
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如果選擇采用電氣化線路，工人們需要先到海拔4000多米高的地方鋪設電纜，這相當于要去高原鋪電線、建電站，可想而知整個過程會有多困難。
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更為棘手的是，特殊的氣候、地質、地形導致格拉段自然災害多發，這些自然災害隨時可能會導致供電線路出現中斷，甚至引發安全事故。3 j- K1 z( G4 }  f
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而柴油機發動機的內燃機不用外部提供電力，加速、變軌等都只依賴內部裝置，只要鐵軌正常就能行駛，更加具有穩定性。
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另外，相比較傳統線路，電氣化線路對于維護的要求較高。
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4 f; P+ A" [& j以高鐵為例，如今中國一條高鐵的維護成本是幾千萬乃至上億元不等，而放到高原上這一數字還會繼續飆升。2 U- w- y. K( `
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就算真的財大氣粗不愁錢，有沒有人每天去維護都是個大問題。8 D5 E; A: U$ d4 ]: E
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但問題來了，為什么就格拉段選擇柴油發動機？這與柴油發動機一大弊端有關。
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柴油發動機的局限" O1 d4 [+ ?, }7 n6 G1 x

* |5 |0 ~# b( D6 [* p柴油機在工作過程中會產生一氧化碳、二氧化硫等諸多污染物，但是青藏高原的生態環境相當脆弱，一旦遭遇破壞，很有可能在幾年乃至幾十年內都沒有辦法恢復，所以要盡可能地減少使用內燃機。
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更直白一點來講，格拉段選擇內燃機是不得不選的，既然已經決定要使用內燃機，中國為什么不自己造呢？
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% u- e. x3 i2 K0 S事實上，中國并不是完全沒有內燃機，但是當時中國的重心是放在研究高鐵上，很難掏出大量金錢投入內燃機的研發。
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! L7 X5 h, F& {2 v加上建設青藏鐵路已經迫在眉睫，最終中國便選擇了最簡單粗暴的辦法，即從美國購買火車頭，直接搞出了“混血列車”。  [3 d0 E: Q2 U" S' Y6 m
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正是在如此惡劣的環境下，中國人花了近半個世紀的時間，終于將青藏鐵路修完了，這再一次給世界上演了一出逆天改命的大作。9 K2 U. t( s" P

# _7 E1 P6 P& @% i% n) N但是，隨著技術的進步，未來格拉段有沒有可能更換成電氣線路，甚至讓高鐵動車跑上青藏高原呢？
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早在2023年7月1日，“復興號”動車順利駛入西格段，這意味著青藏鐵路已經正式進入“動車時代”。
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) v7 a4 G- T0 W/ c' B9 K本次駛入青藏鐵路的動車是新型的CR200J復興號動車組，時速高達160公里。該款動車是專門根據高原地區的環境設計的，可以在海拔3500高的地區行駛。
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- q$ S5 b! b9 G6 `. j( Y; @$ w- @; O在鐵路科技快速發展的中國，動車駛入青藏鐵路已經不是難題，未來動車駛進海拔更高的格拉段更是指日可待
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作者: 長涯    時間: 2023-11-7 11:22
現在雖然國產的格爾木段內燃機已經投入使用了，不過比起通用的肯定還存在差距。高鐵動車維護成本這么高還不如繼續搞變功率內燃機了



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