为什么青藏铁路到格尔木，要用美国的火车头？国产的不能用吗？

twq19810302

6 f. z- i* ]0 N, _2 _( u* D美国旅行家曾在游记中写道：“只要有昆仑山脉在，铁路就永远到不了拉萨。”

! |2 G1 y- u: o+ G" q后来，我国青藏铁路通车，从此火车穿越昆仑山脉，在拉萨的雪峰穿梭。
3 u) a& U1 I7 n. G
, d6 f. d0 X# {% y% S2 z青藏铁路是中国乃至世界工程史上的“奇迹”，整体工程分为两期，第一期是西宁到格尔木，第二期是格尔木到西宁。不过，当火车抵达格尔木之后，需要先更换美国的内燃机火车头后再前往拉萨。
) v( ^8 M! ]! e1 D
可中国是基建大国，为什么不选择抗寒性更好的电力车头，又为什么要更换美国的火车头？
9 \; G! V" u3 m# O

% f) T5 r" D( p/ S* T
2 K* l% `. B* x* ?

为什么要换美国火车头
! ~3 q! k( f8 c5 h" T' ?& \' ]
3 X, T( p$ Y+ J. e" F在长达数千年的历史长河中，青藏高原一直都是“危险”的代名词。
# p/ b, U( c8 C4 m" I/ B
唐代文成公主进藏联姻，结果在抵达拉萨时，队伍只剩下一半人，随行畜牲更是死伤无数。
5 o* G, D7 Q% w" o2 b2 l: m' E$ O
% z3 M, Q7 G$ _8 K3 i但是就算进入西藏的难度如同攀天梯，我们也从来没有想过丢掉西藏，为此我们修建了青藏公路。
: A* |# Z; q5 e5 r% H) b! r/ u
8 ~7 g5 O+ N8 R: V( O* T6 y7 k

# b. X) |) q5 \7 V3 L8 m
, N# D. e3 A6 [8 a

可在经济发展的驱使下，公路的运力已经无法满足需求，青藏和其他省份都需要一条从早到黑、一年四季都能跑的铁路，于是中国花了半个世纪修建了青藏铁路。

& L" D9 J- Y1 V* q) K3 p: S: x但是，在建造铁路的同时，考虑到铁路沿线环境的特殊性跟恶劣性，中国还需要专门为青藏铁路量身打造一款火车。

. n& X; S1 {, R6 \2 p5 E- d, Y如今中国的火车线路基本上已经实现电气化，在西宁到格尔木路段也是采用电机驱动的内燃机，这里地势相对平稳，可以采用电力驱动的内燃机，既环保又能满足运力需求。
' A. j. i+ {$ X$ z* P但是，既然电力驱动内燃机这么好，为什么到了格尔木到拉萨路段就要选用美国的柴油内燃机？中国不能自己造内燃机吗？

" {. X1 j6 E5 E# k有人说，这是因为美国的内燃机比较好，确实是这样子的。
) A. W: a  D# k; s3 I
5 K  c" U8 w& E: I7 W2 \6 p3 _当时中国选择购买美国通用汽车公司专门设计的“NJ2型”火车头，该款火车头采用柴油增压技术。

简单来讲，该款火车头的驱动原理是通过燃烧柴油转化电能，配备有7FDL柴油机，标定功率3234kw，装车功率3000kw。
9 _4 W& K# C9 s" B/ z
) Q! d8 M9 {% p, D5 _

在运行过程中，柴油机的功率可以根据海拔变化而进行调整，从这几个方面来看，该款火车头的优势是相当明显的。
' O' b8 r, N; H1 w- @5 |; R
其实格拉段选用美国内燃机确实是因为美国的内燃机更好，当时中国也没办法立刻造出来适合这一路段的内燃机，这主要跟青藏铁路面临的一些世界级难题有关。
/ y, L( v7 G; K0 R# g1 g
建设青藏铁路的两个难点
" `% L- q7 M# X# x4 k+ n6 W7 c5 O
6 W# l; Z$ [5 \) w( x2 h首先，青藏铁路途经的冻土区长达545公里，是截至目前全球途经冻土区最长的铁路。
; X1 u! Q- ]& n& ?5 X- o
冻土实际上是指含有水分的土壤，一旦气温到达或者低于零度，冻土就会结成冰，成为梆硬梆硬的土块，反之则会融化。

青藏铁路相当于要到世界上最高的地方，中间要跨越5000多米的高山，还有大量河流、峡谷等等，这时加上冻土相当于安了一地的不定时炸弹。
) Y+ T9 ?8 I4 m0 i* X
$ O  o1 p$ n1 @( ]! k. r* }( c, [

当夏季温度上升时，一些非永久的冻土会融化，看起来就像是一个随时会陷下去的泥潭。
! |9 m2 \- C: j! k* T
' B8 u( d) p4 F( t因为水化成冰会导致体积缩小，进而使得地面下沉，而冬季恰恰相反。

冻土的冻胀会直接威胁铁轨跟列车的安全，后来工作人员先是到了青藏高原建设冻土观测站，以便摸清沿线的冻土情况，然后采取在基地铺设草皮、泡沫塑料等材料给冻土“保温”，进而降低冻土对铁轨的影响。
3 M; Y6 D1 x) n, F/ r  T/ W
  S2 p$ @( s0 p+ S) z' P9 i在尽量降低冻土对铁轨的影响之后，还需要考虑冻土跟温度的变化给火车带来的影响。这些变化会直接影响火车头的功率，而“NJ2”型火车头能够根据这些变化而调整功率。
$ X" s6 y. F) u  m7 n( s
+ z& O' |3 j% ^) |. `/ l' P

+ x% e) m8 E% a6 i
4 U& r# `$ `+ N: X% c; t: Y& e

其次，青藏铁路格尔木到拉萨路段的平均海拔高达4438.41千米，其中有超过八成的线路，海拔超过4000米。
: P: {  [, w0 H4 s6 L) v
4 y: C4 X9 w: n+ J+ f. S/ J在这一段线路中，青藏铁路需要经过高山、峡谷等复杂地形，地形的起伏跌宕要求火车车头要有足够的牵引力，而中国的内燃机主要还是适用于平原、丘陵地区，牵引力不足以满足列车在高原高速行驶的需求。

- d* {9 j$ L% a2 }; M7 b其实一般海拔4千米以上的地方已经直接跟“死亡”挂钩，这里的含氧量极低，许多人会因为缺氧而出现恶心、血压升高等高原反应。
" [$ x6 |' k" U% U- Z3 x3 \7 u! h( Z$ u加上海拔较高的地方气候寒冷，导致每年真正能够施工的时间仅有七八个月。

如果选择采用电气化线路，工人们需要先到海拔4000多米高的地方铺设电缆，这相当于要去高原铺电线、建电站，可想而知整个过程会有多困难。

2 u: U8 W' |% r/ j" {1 t% E  J4 E7 p更为棘手的是，特殊的气候、地质、地形导致格拉段自然灾害多发，这些自然灾害随时可能会导致供电线路出现中断，甚至引发安全事故。

( C8 i/ A6 x& [7 ]  @' d) B. _# x而柴油机发动机的内燃机不用外部提供电力，加速、变轨等都只依赖内部装置，只要铁轨正常就能行驶，更加具有稳定性。
4 a; T1 m7 o) N! L4 X6 q+ `8 d% i

- ], f  u8 @' K4 `5 @. y5 S, {
+ ^# |" C$ Y& V0 F/ Q

另外，相比较传统线路，电气化线路对于维护的要求较高。
5 i" t( z4 }- }5 Z
以高铁为例，如今中国一条高铁的维护成本是几千万乃至上亿元不等，而放到高原上这一数字还会继续飙升。

就算真的财大气粗不愁钱，有没有人每天去维护都是个大问题。

但问题来了，为什么就格拉段选择柴油发动机？这与柴油发动机一大弊端有关。
$ M  i1 {- F5 ^/ {, ]/ y- x
柴油发动机的局限
! A5 m5 l, F6 ?  h) \
柴油机在工作过程中会产生一氧化碳、二氧化硫等诸多污染物，但是青藏高原的生态环境相当脆弱，一旦遭遇破坏，很有可能在几年乃至几十年内都没有办法恢复，所以要尽可能地减少使用内燃机。

更直白一点来讲，格拉段选择内燃机是不得不选的，既然已经决定要使用内燃机，中国为什么不自己造呢？
5 [9 S4 d* W5 W
事实上，中国并不是完全没有内燃机，但是当时中国的重心是放在研究高铁上，很难掏出大量金钱投入内燃机的研发。

加上建设青藏铁路已经迫在眉睫，最终中国便选择了最简单粗暴的办法，即从美国购买火车头，直接搞出了“混血列车”。
& o1 n0 r0 C8 N- T
正是在如此恶劣的环境下，中国人花了近半个世纪的时间，终于将青藏铁路修完了，这再一次给世界上演了一出逆天改命的大作。
: Z% \% o: y4 L; e. i
但是，随着技术的进步，未来格拉段有没有可能更换成电气线路，甚至让高铁动车跑上青藏高原呢？
6 F: ^! C  [$ j4 l
: O9 I  E0 Y6 G. E0 T

# d6 T/ q8 M/ b% R8 @

早在2023年7月1日，“复兴号”动车顺利驶入西格段，这意味着青藏铁路已经正式进入“动车时代”。

+ w5 E$ L+ l& y1 O本次驶入青藏铁路的动车是新型的CR200J复兴号动车组，时速高达160公里。该款动车是专门根据高原地区的环境设计的，可以在海拔3500高的地区行驶。

; G0 F. P; _6 ~) K0 U( J& K在铁路科技快速发展的中国，动车驶入青藏铁路已经不是难题，未来动车驶进海拔更高的格拉段更是指日可待
: t" Q* c5 L8 `4 y: Z2 N

0 k! p* h/ W, U+ \/ g; M0 d% s

长涯

现在虽然国产的格尔木段内燃机已经投入使用了，不过比起通用的肯定还存在差距。高铁动车维护成本这么高还不如继续搞变功率内燃机了