Хотя паровозы царствовали на железных дорогах до середины 20 века, их уже к 1920-м годам начали теснить локомотивы новых типов, работавшие на электричестве и дизельном двигателе.

В СССР тепловозы начали строить еще в середине 1920-х, едва страна оправилась от Гражданской войны. Уже те несовершенные дизельные локомотивы имели много преимуществ перед паровозами, и один большой недостаток, с точки зрения железных дорог – жидкое топливо.

Нефть в те годы была в дефиците: не секрет, например, что первые советские трактора работали на бензине, и вопрос их перевода на солярку решался на уровне Сталина, настолько он был важен.

Вдобавок к нехватке топлива, железным дорогам пришлось бы перестраивать депо под заправку жидкого топлива. Неудобно, не правда ли.

Так и родилась идея попробовать примирить дизельный двигатель с углем, твердым паровозным топливом.

Как работает газогенератор

Суть идеи в том, чтобы из твердого топлива – угля – получить газообразное. Для этого используется устройство газогенератор. В нем уголь или дрова сжигают при нехватке кислорода, и выделяется угарный газ. Угарный газ, в свою очередь, может служить как топливо: его очищают от золы и угольной пыли и направляют в цилиндры ДВС. Так работает газогенераторная силовая установка.

Советские газогенераторные локомотивы работали на антраците – элитной породе угля, содержащей 95% углерода и минимум воды и других примесей.

Был «Феликс», стал ТП
В 1939 г. Коломенский завод провел первый эксперимент с газогенераторными локомотивами – правда, не тепловозами, а магистральным паровозом ФД («Феликс Дзержинский»). Часть объема его угольного тендера отвели под газогенератор, а вырабатываемый горючий газ подавался в топку вместо угля.

Довести конструкцию до ума в предвоенные годы не успели, а потом заводчанам стало не до экспериментов.

Ээх... в смысле, Ээл
Вернулись к этой теме в 1943 году, когда советский мэтр тепловозостроения Петр Якобсон предложил перевести на уголь предвоенные серийные тепловозы Ээл (их историю можно прочитать по ссылке выше). Для большей эффективности в газогенератор внесли улучшения, повысив температуру сгорания с 700°С до свыше 1000°С.

Изящество идеи Якобсона было в том, чтобы подавать в цилиндры не чистый угарный газ, а смесь из 15-25% дизельного топлива и 75-85% газа. Это позволило бы не переделывать сам двигатель, а лишь добавить к локомотиву газогенератор.

Тепловоз на угле становится реальностью

Пока проект Якобсона гулял по инстанциям, война закончилась, а советские локомотивные заводы успели выпустить первое поколение послевоенных тепловозов: маленькие маневровые ТЭ1 и магистральные силачи ТЭ2.

Один экземпляр ТЭ1 перевели на газогенератор. На испытаниях он показал неплохую экономию жидкого топлива – пусть не расчетные 75-85%, но 70% от потребления чисто дизельного аналога.

Окрыленные успехом, железные дороги за 3 года перевели 16 экземпляров ТЭ1 на угольно-нефтяное питание, присвоив им обозначение ТЭ1Г.

Затем был создан магистральный газогенераторный локомотив на базе ТЭ2, названный ТЭ4 (заглавное фото). Его приметной внешней деталью была третья секция в дополнение к исходным двум – в ней размещался газогенератор и запас угля к нему.

Запоздалая инновация

Когда газогенераторные локомотивы попали в руки обычных машинистов, оказалось, что у них есть серьезные недостатки. Во-первых, угольная пыль все же попадала в цилиндры дизелей, хотя горючий газ и проходил очистку. Пыль загрязняла моторное масло, засоряла клапана, вызывала коррозию.

Тем временем, ожидания по экономии горючего не оправдались. В реальной жизни, расход жидкого топлива достигал 40%.

Наконец, представьте себе, как это неудобно, когда в тепловоз нужно загружать два разных вида топлива.

Так что история газогенераторных локомотивов быстро закончилась.