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西门子冲锋者柴电机车

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西门子冲锋者型柴油机车
华盛顿州交通厅所属西门子冲锋者SC-44型机车，牵引美铁瀑布山脉号停靠在西雅图国王街车站
概览
类型柴油机车
生产商西门子铁路系统
生产型号SC-44
SCB-40
订单编号阿尔塔蒙特走廊特快: 4
美国国铁：75
美国国铁（州内短途）：63
光亮线: 10
圣迭戈海岸快铁：5
马里兰区域通勤铁路：8
维亚铁路（加拿大）： 32
生产年份2016至今
技术数据
AAR轴式B-B
UIC轴式Bo'Bo'
轨距标准轨距
轮径44英寸（1,118 mm）
轴重67,500磅（30,617千克）
轴距32英尺6英寸（9.91米）
通过最小曲线半径250英尺0英寸（76.20米）
机车长度71英尺6英寸（21.79米）
机车宽度10英尺0英寸（3.05米）
机车高度12英尺6英寸（3.81米） 天花板
14英尺4英寸（4.37米）（限界）
燃料柴油
燃料储备量1,800 US gal（6,800 l；1,500 imp gal）（短途型）
2,200 US gal（8,300 l；1,800 imp gal）（长途型）
传动方式交-直-交
传动装置电传动
发动机康明斯 QSK95型45°16缸V型四冲程柴油引擎
缸径 × 行程5.9375升（362.33立方英寸）
吸气方式废气涡轮增压
排气量95升（5,800立方英寸）[1]
牵引电动机西门子三相交流诱导电动机四台
（单台978 hp（729 kW））
粘着因数4.07（24.57%）
汽缸数量16
最高速度125 mph（201 km/h）
牵引功率SCB-40: 4,000 hp（3,000 kW）
SC-44: 4,400 hp（3,300 kW）
轮上实际功率: 3,900 hp（2,900 kW）
牵引力启动: 290 kN（65,000 lbf）
持续: 275 kN（62,000 lbf）
制动方式电阻制动
再生制动
安全系统联邦铁路管理局 标准
ACSES II机车信号
主动机车控制（PTC）
机车重量264,556磅（120,001千克）

西门子冲锋者（Siemens Charger）是由西门子公司（Siemens Mobility）设计，用于北美地区市场的客运用柴电机车。可细分为两个亚型：SCB-40型用于佛罗里达州准高速铁路光亮线，而SC-44型则用于其他线路，逐步替换服役多年的通用电气“创世纪型”柴油机车。首台SC-44机车于2016年3月26日交付美国国铁。光亮线配属的SCB-40型也于2018年1月13日投入运营。

设计

本型机车采用康明斯的16汽缸QSK95四冲程柴油引擎，该型引擎符合美国环境保护署于2015年起生效的的第四期排放标准[2]。机车动力根据型号略有不同，SCB-40型为4,000 hp（3,000 kW），而SC-44型为 4,400 hp（3,300 kW） 。设计最高时速为125 mph（201 km/h）。[3]。传动方式为交-直-交（AC-DC-AC），柴油机驱动交流发电机，产生交流电，经过整流器转换成直流电后，再通过四个IGBT逆变器重新转换成交流电，供应交流电动机。每一根动轮轴上都有一台单独控制的交流电动机（全车共四个），以提高牵引效率和减少空转。其设计和Vectron电力机车及ACS-64型电力机车非常类似，只不过后两者为电力机车，交流电的来源为架空电缆取电。本型车具备机车供电，并且具有电阻制动和再生制动功能。其中再生制动产生的电能汇入列车供电的电路中，以提高制动效率并减少刹车磨损。

根据2013年大都会北方铁路的信息邀请书（RFI）披露，西门子正在考虑在冲锋者基础上研发带储能机构的双模式机车，以用于大都会北方铁路，长岛铁路，以及美国国铁的第三轨供电的电化区段[4]。

使用者

配属于加州交通厅的一台“冲锋者” 机车牵引美铁“圣华金”号列车停靠在加州奥克兰市的杰克伦敦广场车站（摄于2017年11月）

2016年3月26日，首台SC-44型机车从位于加利福尼亚州弗罗林的西门子工厂下线[5]。随即被运送至科罗拉多州普韦布洛市的“交通科技中心”（Transportation Technology Center, Inc.）的试验线路进行多项测试吧并达到了135英里/小时（217km/h）的最高速度[6][7] 。运用考核于2016年9月首先在东海岸的东北走廊线开始，次年2月在美铁瀑布山脉地区山地线路进行中西部和西部运用考核，美铁和华盛顿州交通厅共同组织了中西部和西部考核[8][9][10]。2017年5月考核通过后获得在全国范围内125英里/小时（201 km/h）的运行许可[11]。

2017年5月25日，冲锋者型机车首次投入载客运营，牵引美铁圣华金号和首府走廊号列车[12]。运行初期为应对突发故障，通常加挂另一台柴油机车用作补机[13]。7月开始在其他美铁中西部线路上投入使用。2017年8月24日，开始单机牵引从芝加哥联合车站到密尔沃基车站的美铁海华沙号列车[11][14]。同年10月，北加利福尼亚地区的冲锋者开始单机牵引旅客列车[15]。11月，运行于山区的瀑布山脉号列车也开始由冲锋者牵引[16]。2017年12月，美铁瀑布山脉号在华盛顿州杜邦市附近发生脱轨事故，造成三死六十二伤。本务机车#1402号损毁严重，为第一台报废的冲锋者机车[17]。

SCB-40型为专供佛罗里达准高速铁路光亮线的机车，和SC-44仅有的细微的差异在于功率较小（4000hp）以延长在高速通勤列车运用状态下的使用寿命。首台SCB-40型于2016年12月下线交付，并在佛罗里达州当地进行测试[18] ，2018年1月13日起载客运营[19]。其他还有数个通勤铁路公司，如马里兰区域通勤铁路，圣迭戈海岸快铁等也采购了“冲锋者”型，但均为和美铁相同的SC-44型，而非SCB-40[20][21]。

城际铁路运用

美国国铁

2014年3月，伊利诺伊州、加利福尼亚州、密歇根州、密苏里州、华盛顿州的交通厅联合采购了32台“短途型”SC-44冲锋者机车用于政府资助的州内短途城际客运线路。这批机车为各州政府财产，交由美铁负责操作和维护，总价约2亿2千5百万美元。另外还宣布了75台“短途型”和150台“长途型”的意向订单。[22] “长途型”和“短途型”机车的区别在于油箱容量，前者可载2,200美制加仑（8,300升；1,800英制加仑）的燃油，而后者的容量为 1,800美制加仑（6,800升；1,500英制加仑）[3]。加州交通厅采购的机车装有空气动力学导流板（Spoiler），用来配合加州铁道系统内常见的“加利福尼亚型双层客车”和“冲浪者型双层客车”[23]。

2015年，鉴于冲锋者型的优良表现，伊利诺伊州交通厅宣布增购12台用于芝加哥和圣路易斯区间“林肯服务号”的准高速运行[24]。11月，加州交通厅宣布增购16台，12台用于南加州太平洋冲浪者号，2台增补给北加州机务段[23] [20]。截至2018年，共有63台“短途型”机车投入使用，其加利福尼亚州22台，华盛顿州8台，密苏里州2台，伊利诺伊州28台[25][26]。2018年12月21日，美国国铁宣布订购75台“长途型”机车，并宣布100台的意向。这批机车将于2021年开始交付，并于2024年交付完成，用于替换通用电气“创世纪”型柴油机车执行跨州长途线路的任务[27]。

维亚铁路

2018年12月，加拿大城际和长途客运铁路公司维亚铁路决定订购32组推拉式操作列车组用于魁北克-多伦多-温莎走廊的客运列车。其动力车为SC-44型同款[28]。预计将于2021年交付，并于2022年投入载客运营，替换目前以机辆模式运营的列车。

通勤铁路运用

除美国国铁运营的州内或州际各长短途城际列车外，冲锋者还被多家通勤铁路公司采购用于牵引通勤列车。然而除了光亮线使用“通勤型”SCB-40型外，其余公司均采购和美铁“短途型”相同的SC-44型机车。

马里兰区域通勤铁路

2015年8月马里兰区域通勤铁路（MARC）宣布正筹措5千8百万美元资金，购买8部机车以取代逐渐老化的AEM-7型电力机车，原计划于2017年下半年交付[29]。2015年9月16日，马里兰公共工程委员会（Maryland Board of Public Works）通过了拨款。[30]MARC采购的是美铁“短途型”规格的机车[31]，首台机车于2017年12月交付，并于2018年2月起试验运行[32]。

  • 马里兰区域通勤铁路的SC-44型机车在Odenton测试
    马里兰区域通勤铁路的SC-44型机车在Odenton测试

光亮线

2014年9月，光亮线宣布订购10台SCB-40型机车，以及11台同型车的意向订单[33][34]。该型相比SC-44型功率稍低，外型稍有变化[35] 。前车钩外有导流罩，车头更加流线化。在运用上和美铁和其他通勤铁路不同，为两台机车和四台客车（最多可以扩充到7台）组成柴联车推拉式运行。目前光亮线已经开通迈阿密中心站到西棕榈滩车站区间，未来将延伸到奥兰多并实现准高速运行。

  • 光亮线使用的SCB-40型机车，停靠在劳德代尔堡车站
    光亮线使用的SCB-40型机车，停靠在劳德代尔堡车站

阿尔塔蒙特走廊特快

2018年四月，北加利福尼亚州通勤铁路阿尔塔蒙特走廊特快宣布订购四台冲锋者型机车，预计2019年12月交付[36]。

圣迭戈海岸快铁

2018年6月，北圣迭戈县交通处（North County Transit District）宣布订购5台冲锋者机车，用于牵引圣迭戈海岸快铁通勤列车，预计于2021年交付[37]。

未来

2018年7月，大都会北方铁路的副总裁宣布考虑订购15台SC-44型，用于杰维斯港线的非电化区段。此外，明尼苏达州计划中从明尼阿波利斯到杜鲁斯的北光快铁（North Lights Express）也在考虑使用冲锋者为机车。[38]

参考资料

  1. ^ QSK95 For U.S. EPA Tier 4/EU Stage IIIB And EPA Tier 3/EU Stage IIIA. Cummins. 2014 [2016-01-03]. （原始内容存档于2016-03-04）. 
  2. ^ Siemens Charger locomotive receives a Cummins engine. Trains Magazine (YouTube). 2016-02-20 [2016-03-26]. （原始内容存档于2019-03-31）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Specification for Diesel-Electric Passenger Locomotives (PDF). Amtrak. 2012-07-10 [2016-01-03]. （原始内容存档 (PDF)于2020-08-07）. 
  4. ^ A.4 Technical Explanation for 110 MPH Sustained Speed. A.4 Technical Explanation for 110 MPH Sustained Speed. Federal Railroad Administration. [2016-09-16]. （原始内容存档于2020-08-07）. 
  5. ^ Siemens unveils first complete Charger locomotive. Railway Gazette. 2016-03-30 [2019-04-30]. （原始内容存档于2020-11-08）. 
  6. ^ First Siemens Charger locomotives head to TTCI. Railway Age. 2016-06-22 [2019-04-30]. （原始内容存档于2016-11-01）. 
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  9. ^ Gunnoe, Chase. Amtrak Cascades route begins testing Siemens ‘Charger’ locomotive. Trains. 2017-02-20 [2019-04-30]. （原始内容存档于2020-04-09）. 
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外部链接

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