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？

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twq19810302

電梯直達

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發表于 2023-11-7 11:01:44 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由 twq19810302 于 2023-11-7 11:03 編輯

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。”

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。

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。

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？

為什么要換美國火車頭

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。

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。

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。

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。

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。

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。
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？

有人說，這是因為美國的內燃機比較好，確實是這樣子的。

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。

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。

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。

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。

建設青藏鐵路的兩個難點

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
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。

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。

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。

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。

另外，相比較傳統線路，電氣化線路對于維護的要求較高。

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。

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。

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。

柴油發動機的局限

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。

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？

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。

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”。

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。

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？

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”。

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。

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