聽傑米斯說故事系列一 : 德意志愜意騎士

歐洲是火車與火車模型的發源地, 車種眾多, 模型製作精美, 讓人愛不釋手

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James
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聽傑米斯說故事系列一 : 德意志愜意騎士

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第一篇章 奔騰的年代

奔騰的年代
第一次世界大戰末期,由於大環境急遽變遷,迫使德國必須整合或甚至減少其現有過多不同類型的蒸汽機,基於種種因素,在 1917 年成立德國鐵道標準化委員會(DNA/den Deulschen Normenausschuß) ,擬訂從零件製造到蒸汽機出廠一系列的作業規範。

對於新世代蒸汽機車的取得,標準化委員會有二套腹案,並準備採取其中之一 : 一是遴選現有較佳的機車加以翻修改良,另一個則是設計並發展新機車。可想而知,對於當時須支付龐大戰爭賠款的德國而言,第一個方法顯然是比較適合的。首次會議於 1921 年 5 月 18 日在柏林市召開,並於當月 20 日結束。會議中被邀請的德國建築專家及鐵路工程師提出了相當充分的證據及理論,推翻了委員會最初的構想,證明現有大部分機車的設計,是無法適用於新的作業規範,為了德國未來的社會經濟著想,他們決定開發並規劃全新的蒸汽機製造標準。第二次會議迅速的在同年9月展開,像是軌道裝載、最大建築限界、運輸速度、最小的輪半徑及軌道曲度等等…都在這次的會議中拍板定案。

為了對所有的零件盡量統一規範用途,避免不必要的料件功能重覆。由德國境內22個上中下游製造工廠,推派出適當的工程師代表組成一個特別辦公室-標準化辦公室(VB/das Vereinheitlichungsbüro),德國聯邦鐵路局並成立一個包括Henschel、Borsig、Schwartzkopff、Krupp、Maffei 和 Vulcan 等六個廠家組合而成的諮詢委員會。

1923 年,德國新世代蒸機終於有了初步的草稿(製造藍圖),而這藍圖就是採用四缸2-C-1設計的 Baureihe 01 及 Baureihe 02,因為他們在許多設計上是非常相似的,故 01 與 02 系列被暱稱為雙胞胎蒸汽機。

1926 年 1 月雙胞胎蒸汽機 01 系列脫穎而出,並且大量生產製造。雖然如此,但在1926 年 2 月 23 日舉行的委員會,柏林鐵路總局提出了製造更新穎、更先進機種的構想。

是否進一步創造並改良現有的01系列快車? 這問題的答案似乎是肯定的,四缸 2-C-1 的設計可能在蒸汽消耗量是太過於浪費而不經濟,應該朝向更輕盈的車體結構發展,因此柏林鐵路總局迅速的擬定了一份機車的設計藍圖。它被稱為 2-C 聯合客運蒸機計畫-即整個機車零件完全通盤接收 01 系列的設計。

但委員會的一些成員有著不同的觀點,他們認為光從維修費用的考量,無需再建造另一種機車增加不必要的負擔, 1926 年 6 月 16 日柏林鐵路總局同意這個決議:暫時停止 2-C 聯合客運蒸機計畫。


復燃的死灰
依據德國國防上的需求,特別規定了橋梁載荷重量的計算標準。同時在德國全國鐵路網總計約 76600 公里長的軌道中,僅 27900 公里長的路軌 (相當於36 %)是符合新的作業標準(須承受20噸載運重量,故每米鐵軌須擁有45 公斤的物理質量),尚有 48700 公里長的鐵軌須汰換,這對於 1929 年財政相當吃緊的德國聯邦鐵路局而言,是一大隱憂。(1930 年只有 3100 公里軌道完成更新。1931 年由於經濟更加惡化,軌道鋪設作業更趨緩慢-只完成 1800 公里。)

這些統計數字令德國聯邦鐵路局感到不滿與難堪,加上預期未來在 1932 年和1933 年間將不再需要製造 01 系列的蒸汽機供應市場需求,以及普魯士境內依舊存在老舊路線的問題,全國鐵路總局(RZA)考慮生產一個更輕的機車:新式的客運蒸機,其最高的軌道裝載為17.5 噸,同時考量交貨期限,允許 3 % 計算公差,不久,標準化辦公室(VB)遞交了一份 “更輕盈” 機車的設計藍圖,它包括一個17.5 噸四缸機車及14噸轉車台設計。德國聯邦鐵路局並指定 Henschel 與 Maffei 提供諮詢顧問合作。

該設計藍圖要求蒸發熱化表面積大約 200 平方米 (Maffei 的建議是 220 平方米) ,加長熱化面積約 6800 mm, 熱化表面管材直徑在 130 和 135 mm 之間(Maffei 的建議是 120mm) ,鍋爐直徑在1 664 到 1700 mm ,動輪直徑 2000 mm,葉輪直徑 850 mm。

四缸推進引擎的部分總計有四種產品競標,他們分別是 : 標準化辦公室的 Pr 69 四缸引擎(第 2 動輪驅動),Henschel Maffei 的 P 565 四缸引擎(第 3 動輪驅動)與 P 566 四缸引擎(第 2 動輪驅動) ,以及 BMAG 的 P 2791 四缸引擎(第 2 動輪驅動) 。其中以標準化辦公室的 Pr 69 呼聲最高。(表面磨擦係數分別為: BMAG = 0.81,Maffei = 0.76 和 VB = 0.60。)

你能分辨 BR 01 與 BR 03 的不同嗎? (註1)
圖1: BR 01 & BR 03 http://i4.photobucket.com/albums/y131/t ... /10001.gif
圖2: 1967 年 9 月德國科隆 http://i4.photobucket.com/albums/y131/t ... /twins.jpg

平心而論,雙胞胎機車是優越的機種,因為它們總是容易維護的。三個鍋爐與6800 mm長的鍋爐管,配合過熱裝置同時運作,達到一個良好蒸氣效應和鍋爐加熱,蒸汽速度在管道間輸送速度大約是 10 到15 m/sec。當然,BR 03 會需要更佳的熱化效應,除此之外,將不會有太大的設計變動。

根據以往 20 噸軌道裝載蒸汽機的數據顯示,一個蒸汽鍋爐的發電能力至少必須是 12 t/h,在有如此的共識後,對於設計 17.5 噸軌道裝載蒸汽機的工程師團隊而言,無疑是一個相當艱鉅的挑戰。BR 03 可能因此面臨一個選擇,即 2-C-2 輪序。

標準化委員會最後決定了以下的施行方案:
1. 委員會一致同意建立比雙胞胎機車更加容易維修保養的蒸汽機車。
2. 委員會一致同意實施標準化辦公室的建議,即更有效率的鍋爐過熱裝置設計。
3. 委員會一致同意的觀點,更輕的機車能夠共用標準機車 01 和 02 系列的轉車台。
4. ……..。(以下略)
總結: 委員會推薦製造更輕的 S 機車(S-Lokomotiven) 。

不久標準化辦公室根據 Pr 69 設計出 Pr 70 四缸引擎的藍圖,其鍋爐高度因此無法達到 3200mm,而是 3100 mm。如果 Pr 70 四缸引擎研發成功,無疑將提供蒸機充足且耐久的巡航里程。

03系列的最終草案顯示了一個情況,那就是製造出不超過 18 噸軌道裝載的輕型客運蒸機。


機車的指定
1929 年 5 月 14 日,德國聯邦鐵路局決定新的輕型客運蒸機機車系列編碼為 03 (註2)。
1930 年 Borsig 廠的第一批 3 部機車正式出廠,至 1938 年 03 系列的機車共計生產 298 輛( 01/02 系列合計共 241 輛),它們分別由 Borsig 廠(116 輛)、Henschel 廠(66 輛)、Krupp 廠(52 輛)及 BMAG 廠(64 輛)所共同製造。


註1:
由於 BR 01 與 BR 03 在外型及規格是如此雷同,一般從外表欲分辨可從下列窺知一二,BR 03 鍋爐直徑 1560mm、活塞直徑 570 mm均略小於 BR 01(鍋爐直徑1728 mm、活塞直徑 600 mm),BR 01 沙箱與蒸氣圓帽彼此較靠攏,BR 03 第一蒸氣圓帽介於動輪與導輪之間,二者動輪直徑均為 2000 mm。

註2:
德國聯邦鐵路局於1968 年 1 月 1 日正式推動電子化資料處理作業(Elektronische Datenverarbeitung Geeignet,參閱註3)所有蒸機機車編碼改為六位數車號加一位檢查碼,例如003 296-1。
請參考ylc 車友所發表的 “有關德蒸機Cab側邊常見銘版及文字,就小弟所知如下……”
因其說明詳盡,故不在此贅述。網址縷列如下
viewtopic.php?t=9156&postdays=0&postord ... C&start=15

小弟接續最後車牌的問題,值得注意的是,ylc 車友一文中提到的車號 020 201 (例一)與車號 01 0504 (例二)顯有不同,例一是 3+3 的排列組合,例二則是 2+4 的排列組合,難道德國火車編號也流行一國二制?
1970 年 6 月 1 日德國聯邦鐵路局施行新的程序編碼作業(EDV-Gerechte Treibfahrzeugnummern) 做為所有牽引機車的統一標識編號。也就是 2 + 4 +1 的排列組合,例如 03 2297-1。

當然在歷史上也曾經出現過 BR 01.5、BR 03.10 的特殊編碼,將於以後的專文介紹。
:idea: 1968 年至 1975 年,配備 39 E 型鍋爐的 03 系列的機車則保留它過去的編號未做更改。
:idea: 1930 年至 1938 年03 系列的機車共計生產 298 輛,其車號例如 03 003、03 298等。
:arrow: 對車號有興趣的車友不妨參考 iynuhcuw 車友提供的圖片:http://i4.photobucket.com/albums/y106/i ... /IMG_3.jpg

註3:
1946 年 2 月 14 日世界第一部電子計算機 ENIAC 誕生,它採用穿孔卡片運算數據資料,每分鐘可輸入 125 張卡片,輸出 100 張卡片。ENIAC 可說是現代電腦的祖先。

- 待續 -

寫在後面的話
一、 「聽傑米斯說故事系列一 : 德意志愜意騎士」初估共計約 15 篇章,依其羅列布置,陸序於本版發表,不另開新版。
二、 爾後系列新作將不受前載系列文章刊登時日影響,意即系列二的文章不會等系列一刊登完結才發表,依此類推。
三、 舉證事理若有遺漏誤植,望請不吝指正。謝謝。


聽傑米斯說故事系列 : 請先讀我 viewtopic.php?t=10012#78272

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最後由 James 於 2006-10-09 14:26 編輯,總共編輯了 3 次。
iynuhcuw
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文章: 532
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文章 iynuhcuw »

看到好文
當然要推一下
期待下一篇大作
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阿倫
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iynuhcuw 寫:看到好文
當然要推一下
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嗯嗯!!~沒錯!!~~
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阿倫
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抱歉!!~阿倫重複發言了!!~~ :oops: :oops: :oops:
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James
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第二篇章 精益再求精

鍋爐篇
03 系列研發初期,德國聯邦鐵路局亟欲增加蒸汽輸出的壓力,以獲得更佳的熱化效率,但以當時的科技水準,恐怕無法達成德國聯邦鐵路局的意志,因為鍋爐的冶金材料為了抵抗高溫所產生的熱變型,已經在限制範圍內達到其爐壁厚度極限。

直到 1930 年代新的金屬材料被發現,它允許鍋爐以幾乎未改變的厚度承受更高的壓力。德國聯邦鐵路局將03 系列中的8 部機車列為試驗改造車,其中2 部機車並成為後來的 04 001 及 04 002。(在 1935 年又被編制為 02 101 及 02 102)

1932 年Krupp 廠使用銅錳合金做為 04 001 (原 03 1194)鍋爐材料,04 002(原 03 1195)鍋爐則是使用鉻鉬合金,每個鍋爐均承受25 atü (25 kg/cm2) 的工作氣體壓力,在時速 100 km 測試環境下,04 002 熱化效率是7.7 kg/PSeh,比04 001 的9.2 kg/PSeh 要強得多。雖然 04 002 獲得更大的成就,但卻達到18.8噸的軌道裝載重量。

在不斷修正製造規格下,至1936 年共有119 部蒸汽機裝置了命名為39 E 型的鍋爐,為了達到17.5噸輕量化的軌道裝載重量,不僅汞浦及葉輪重新設計,甚至於連動輪的輪緣也削弱約15 毫米 (約15公厘) 的厚度。

這119 部蒸汽機最大速度可達到 120km/hr,但德國聯邦鐵路局希望可以再縮短一些漢堡 - 柏林之間的交通運輸時間。除了上述119 部蒸汽機外,共有11 部蒸汽機重新配重,並且可以達到140 km/ hr最大速度,它們分別是: 032、033、034、035、036、037、038、073、108、139及171。從1933 年開始,它們以每小時140 km的速度奔馳於漢堡 - 柏林之間,這些機車並且貼上速度標籤以資辨識 :
Größte Geschwindigkeit
    130 km/h
auf besonderen Strecken
    140 km/h

11 部蒸汽機擁有壓縮空氣閥裝置與助推進器設計,並使用特殊規格的緊急槓桿制動器(即煞車)以符合歐洲鐵路管理協會(VMEV)的規定。

鍋爐安置了84 個鍋爐管並使用圓形金屬框架加強,鍋爐壓力數據為 16 kg/cm2,因此使用雙排列鉚釘加強鍋爐強度。它們將使用洩壓閥控制工作壓力在14 atü 至 16 atü之間。即使預防工程已如此周全,但實際商業運轉的頭一年,鍋爐壁仍出現裂縫及銲接瑕疵,1935 年12月18 日,標準化委員會頒布了一系列的作業規範,從銲接的角度到鍋爐板材的冶金程序均有嚴格限制,每運轉大約100000 公里就必須汰換並裝上新的鉚釘。

1938 年4月,BR 03 072 改裝Borsig廠編號第14416號鍋爐,並使用銅製火罐頭進行測試,惟鍋爐依然出現可觀的斷裂數據 : 從 0.15 Stehbolzen/1000~36800km,然後是 0.29 Stehbolzen /480000km,到最後的1.0 Stehbolzen /875000km,鍋爐裂縫主要由於非常高燃料的消耗,導致熱的儲積所造成,補救的方法就是使用10 毫米深的凹線以增強鍋爐結構的強度。


火罐頭篇
最初火罐頭採用銅鑄造,共有四個不同版本:
1.genietet mit Regel-Stehbolzen (Übermaß-Stehbolzen) [Zeichnung 1.08]
2.genietet mit Aufdornstehbolzen 11.08 A]
3.geschweißt mit Regel-Stehbolzen [1.08 B]
4.geschweißt mit Aufdornstehbolzen [1.08 C]

從03 194 開始使用鋼製火罐頭,鋼製火罐頭除了有比銅製火罐頭更高的物理強度及更高的耐溫效率,原物料成本低廉也是其最大優點,然而由於鋼的熱傳導性不佳。這使得鋼製火罐頭的末端容易變形,正因為鋼的熱傳導性不佳,所以更加稀薄的金屬板可以改良其缺點,以下是鋼製火罐頭各單元厚度:
              Kupfer-Fb     Stahl-fb    Stahl-Eh
Mantel und Rückwand    16mm     11mm     10mm
Vorderwand im Rohrfeld   26 mm     23 mm     15 mm
Vorderwand unten      16 mm    12 mm     10 mm

現在,燒開一鍋爐的水大約需要100 分鐘,雖然已經比以前更有效率,但德國聯邦鐵路局仍不滿這樣的 “耐久性” ,“必須設法改進火罐頭的燃燒效率!” -- 德國聯邦鐵路局萌生了這樣的一個意圖。

鍋爐管篇
當鍋爐與火罐頭的研發已到極限時,工程師不得不把腦筋動到鍋爐管的改良,除了從10條螺紋增為12條螺紋,螺紋也從23毫米增加到26 毫米寬。當然,效果極為有限 -大約需要 90分鐘才能驅動。

截至目前為止03 系列大約有298部(佔比為65 %) 是使用銅製火罐頭,剩下的105 部機車採用鋼製火罐頭,至於鍋爐則依使用狀況隨時更換新品,1953年,一種新的銅合金鍋爐(98.8 % 銅,0.7 % 鎳,0.4 % 硅和0.1 % 鋼) 裝置在 03 008 (Henschel Serial number 22004)、03 116(BMAG Serial number 10201)、03 164(Krupp Serial number 1245)及03 263(Krupp Serial number 1247),它具有比銅更堅硬和更好的抗熱性,甚至於容易銲接等特徵。

由於鍋爐熱儲積的問題依然存在,在每累進到80000 和100000 公里之間,便實施鍍鉻的加強銲接。

- 待續 -
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少山
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文章: 82
註冊時間: 2006-08-22 22:22
來自: 大員熱蘭遮城

文章 少山 »

嘖嘖~~~~大大有考慮寫完以後出書嗎?
嘆為觀止呀....
cpafrank
數位研究苑
文章: 514
註冊時間: 2003-11-27 11:27
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文章 cpafrank »

JAMES的功課做得真多, 可比研究生做的論文了.
問幾個外行問題
1.蒸汽車頭真的才18噸左右嗎? 差不多才10台小汽車重輛而以.
2.這些機車並且貼上速度標籤以資辨識 : Größte Geschwindigkeit 130 km/h <--貼在哪?銅車有嗎?
3.什麼是火罐頭?
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阿杭
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文章: 480
註冊時間: 2005-07-02 23:18
來自: 北機運轉股

文章 阿杭 »

我認為,"軌道裝載重量"應該是指"軸重"
若是以2-C-1 or 4-6-2蒸氣機關車來說,
17.5公噸x6軸=105公噸
其他我就不知道囉
大家一起玩火車吧
如有冒犯之處,敬請多多包涵
謝謝!!
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James
數位研究苑
文章: 866
註冊時間: 2003-01-12 17:43
來自: 數位研究苑

文章 James »

以下是 03 系列的官方公佈數據
型式: S 3/6
類型: 2'C1 ' h2
最大速度: 130 km/hr
最大馬力: 1937 hp
活塞衝程: 660 毫米
動輪直徑: 2000 毫米
葉輪直徑: 850 毫米
鍋爐重量(空): 24.20 t
鍋爐重量(滿水位): 31.65 t
熱化表面: 16.10 平方米
蒸發熱化表面: 202.22 平方米
過熱裝置熱化表面: 70 平方米
機車空車重量: 90.40 t
機車營運重量: 99.60 t
摩擦重量: 53.00 t
煤水車重量: 10 t

所以阿杭兄跟cpafrank 兄的猜測是對的,至於速度標籤的問題我並沒有找到相關的圖片,火罐頭原文即 Feuerbüchse,其實就是 "燃燒室",也就是司機鏟煤後燒煤炭的地方,由於燃燒室有蓋子保護,看起來就像個罐頭,所以德國佬暱稱為火罐頭,請參考 http://i4.photobucket.com/albums/y131/t ... buchse.jpg

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最後由 James 於 2006-10-09 13:36 編輯,總共編輯了 2 次。
trains boy
數位研究苑
文章: 377
註冊時間: 2003-01-04 22:24
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文章 trains boy »

在第二篇的鍋爐管篇中提到10條螺紋和12條螺紋是指哪裡啊?
23毫米和26毫米指的是直徑嗎?
葉輪是指前or後導輪嗎?
誰能解說一下熱化表面 & 蒸發熱化表面 & 過熱裝置熱化表面 & 摩擦重量 ?
太專業了好難懂耶~
最後由 trains boy 於 2006-10-09 15:33 編輯,總共編輯了 1 次。
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里長
二等資深會員
二等資深會員
文章: 471
註冊時間: 2006-09-01 19:40
來自: 溫馨社區

文章 里長 »

哇:wa] 好利害...根本是博士班的論文..太詳盡又有深度.. :mrgreen:
蔡家流第一期正期班畢業.....
ylc
忠實會員
忠實會員
文章: 164
註冊時間: 2004-04-19 10:02

編碼問題

文章 ylc »

James 寫:弟接續最後車牌的問題,值得注意的是,ylc 車友一文中提到的車號 020 201 (例一)與車號 01 0504 (例二)顯有不同,例一是 3+3 的排列組合,例二則是 2+4 的排列組合,難道德國火車編號也流行一國二制?
1970 年 6 月 1 日德國聯邦鐵路局施行新的程序編碼作業(EDV-Gerechte Treibfahrzeugnummern) 做為所有牽引機車的統一標識編號。也就是 2 + 4 +1 的排列組合,例如 03 2297-1。
有關DB與DR電腦編號相關問題,小弟所知如下:

壹、西德DB電腦編號
西德DB電腦編號在1968年1月1日實施。西德電腦編碼為在原型號前加"0"表示蒸氣機關車,模式為0XX XXX─X(3-3-1),前三碼表示蒸機型式,後三碼為該型式原機號,末碼為檢查碼。
在1968年當時,原則上DB大部份殘留的蒸機前三碼都是0加上承襲原主型號,如BR 01編為BR001,BR18 3~5編為BR018等,只有三種例外如下:
一、燃油改造機
因後三碼的功能係表示機號,故燃油改造機的區別只能在前三碼加以表示:
BR012:012是原01 10型的燃油改造機(原01 10型的燃煤機則編為011型)。
BR042:042是原41型的燃油改造機(原41型的燃煤機則編為041型)。
BR043:043是原44型的燃油改造機(原44型的燃煤機則編為044型)。
BR059:059是原50 40型 (FRANCO CROSTI)型的燃油改造機,不過好像沒用新編碼上過路就被廢車了。

二、BR051,052,053
BR051,052,053,這三個號碼其實都是原BR 50,因當時殘存的原BR50數量太多且機號編到3000多號,故將BR 50原機號在1000號以下的編為050型,1000號以上的部份則另編新碼,其中原50 1000~1999編為051 XXX─X,原50 2000~2999編為052 XXX─X,原50 3000號以上的就編為053 XXX─X。

三、BR097
原BR98 11新編為BR 097,因電腦編碼新編的BR 098已被原BR 98 8使用。

貳、東德DR電腦編號
東德DR蒸機電腦編號(EDV)在1970年6月1日實施。東德蒸機編碼為XX XXXX─X (2-4-1)的模式,前二碼表示蒸機型式,後四碼表示機號,末碼為檢查碼。
一、前二碼(蒸機型式)
原則上DR大部份殘存的蒸機前二碼是承襲原主型號,當然也有例外的情形,五種例外如下:
(一)原BR18新編為BR02
共計二輛,BR18 201編為BR02 0201-0;BR18 314編為BR02 0314-1。

(二)原BR19新編為BR04
共計二輛,BR19 015編為BR04 0015-1;BR 19 022編為BR04 0022-6。

(三)原BR22新編為BR39
DR BR22本來就是DRG BR39的改造機,1970年編為BR39 1。

(四)原BR23 10(DR 1956新製機)新編為BR35 1。
原DR BR23 10為DR於1956年的新製機。

(五)原BR24新編為BR37
只有一輛,BR24 009編為BR37 1009-3。

二、後四碼
後四碼表示機號,原則上後四碼的第一碼為“0”時表示燃油機,為“9”時表示燃粉煤改造機。若與原機號相較可分為補碼、原碼及改碼等三種模式,基本上原機號為三碼者就加碼補成四碼;原機號為四碼者保留原碼,若為燃油或燃粉煤改造機時則改碼。分述如下:
(一)補碼
因東德蒸機編碼原則為XX XXXX─X (2-4-1)的模式,因此原機號為三碼者就必需在原三碼機號前補上一碼以滿足四碼機號原則,補碼可分為以下七種狀況:
1、補“0”
“0”表示燃油改造機
BR01 05XX:例如原BR01 503編為BR01 0503-1
BR02 0XXX:例如原BR18 201編為BR02 0201-0
BR04 0XXX:例如原BR19 015編為BR04 0015-0
BR44 0XXX:例如原BR44 989編為BR44 0989-0(44 0989於是便成為新編BR44 0XXX燃油機的最大號碼)
BR95 0XXX:例如原BR95 041編為BR95 0041-4

2、補“1”
“1” 表示燃煤機。
BR01 15XX:例如原BR01 512編為BR01 1512-1
BR39 1XXX:例如原BR22 034編為BR39 1034-6
BR58 1XXX:例如原BR58 429編為BR58 1429-8
BR62 1XXX:例如原BR62 007編為BR62 1007-4
BR64 1XXX:例如原BR64 007編為BR64 1007-0
BR86 1XXX:例如原BR86 001編為BR86 1001-6
BR94 1XXX:例如原BR94 521編為BR94 1521-2

3、補“2”
“2” 表示燃煤機,當補“1”會造成誤認混淆之虞時,就改為補“2”。
BR01 2XXX:例如原BR01 005編為BR01 2005-1(為區別原BR01 5的燃煤機)
BR03 2XXX:例如原BR03 297編為BR03 2297-1(為區別原BR03 10的燃煤機)
BR35 2XXX:例如原BR23 001編為BR35 2001-2(只有一輛,為區別BR23 10新製機)
BR44 2XXX:例如原BR44 082編為BR44 2082-5 (因BR44本來就有一千多號,補“1”會造成誤認混淆)
BR93 2XXX:例如原BR93 583編為BR93 2583-8 (因BR93 5-12本來就編到一千多號,補“1”會造成誤認混淆)

4、補“5”
“5”表示燃煤機,當補“1”~”4”都不適當時,只好改為補“5”,補“5”的情形只有BR 38 5XXX一種,說明如下:
DR BR 38分成原薩克森XII H2的BR 38 2XX~3XX及原普魯士P6的BR 38 10XX~40XX兩大類群,因BR 38 10~40採保留原碼四碼機號模式(如38 10XX),為區別此兩類群,故在原BR 38 2~3在原三碼機號前加”5”,編為BR 38 5XXX,只有三輛,分別為原BR38 288編為BR38 5288,原BR38 305編為BR38 5305,原BR38 308編為BR38 5308。

5、補“8”
“8”表示燃煤機,補“8”只有BR 93 0~4一種。
BR 93主要分為原普魯士T14型的BR 93 0~4與原普魯士T14 1型的BR93 5-12。為區別此二型,乃將原BR 93 0XX~4XX三碼機號前補“8”成為BR 93 80XX~84XX,例如BR93 304編為BR93 8304-3。

6、補“9”
“9”表示燃粉煤改造機,原機號為三碼以下的燃粉煤改造機均以補“9”為原則:
BR44 9XXX:例如BR44 506編為BR44 9506-5等。
BR52 9XXX:例如BR52 415編為BR52 9415-2等。

7、BR99 窄軌軌距識別碼
DR在1970年時BR 99的第三碼表示軌距的用法如下:
“1”與“4”表示750mm軌距,例如BR 99 1715-4 、BR 99 4632-8。
“2” 表示900mm軌距,例如BR 99 2321-0。
“5”、“6”與“7” 表示1000mm軌距,例如BR 99 5906-5、BR 99 6001-4、BR 99 7231-5。

(二)原碼
在1970年以前機號即為四碼,無論是DR改造機或DR新製機,只要非屬燃油或燃粉煤改造機時,就保留原四碼機號加以沿用,以下各型均依原四碼機號保留:

1、DR改造機保留原四碼機號者計有BR03 10(BR03 1020、1048、1057、1087四輛燃煤機)、BR38 10~40、BR39 1、BR50 35、BR50 50、BR52 80、BR58 30、BR94 1000號以上等型式。

其中BR50 50是DR利用原DR BR50 35於1966年至1971年間完成的燃油改造機,其中前41輛是在1966~1967年間改造完成,當時編為BR50 5001~50 5041;後31輛是在1970~1971年間改造完成,因完成當時已實施電腦編號,故編為50 0042~50 0072,唯前42輛編碼因並無誤認混淆之虞,故保留原來50 5001~50 5042之編號,亦因此成為DR第三碼非“0”的燃油改造機之特例。

2、DR新製機保留原四碼機號者計有BR35 1 (原BR23 10)、BR50 40、BR65 10、BR83 10等型式。

(三)改碼
若原機號為四位數且又為燃油或燃粉煤改造機時,就會發生機號改碼情形。
如原BR 03 1074為燃油改造機,新編為BR03 0074-9
如原BR 44 1090為燃油改造機,新編為BR44 0090-9
如原BR 44 1481為燃粉煤改造機,新編為BR44 9481-1
如原BR 52 1425新編為BR52 9425-1(BR 52 90型共25輛,其中原機號為三碼補”9”的有4輛,原機號為四碼而改碼的有21輛)

參、結論
西德DB蒸機電腦編號模式為0XX XXX─X(3-3-1),而東德DR蒸機電腦編號模式為XX XXXX─X (2-4-1),故為兩國兩制。至於DB與DR末碼(檢查碼)的計算方法倒是一致,所以末碼(檢查碼)的計算方式是兩國一制。
註: 020 201 應為02 0201之誤,小弟已於原文更正
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第三篇章 鍋爐總成

火篩
由於火罐頭必須徹底燃燒所有 "可燃物" 以發揮最大效益,因此會有一特殊裝置,它其實就像是一塊隔板 : 火篩 (Feuerschirm,參考 http://home.pchome.com.tw/family/tierra ... schirm.gif),"火篩" 具有擾流及簡單的過濾作用,這是因為燃燒煤炭與氣體助燃的過程中,由於長期處於高溫高壓的關係,導致產生了另一個副產品 : 鐵鏽微粒。火篩除了使焚化過程中產生更完美的熱融合現象(氣體渦旋效應) ,並保護脆弱的鍋爐管及火罐頭內室免受冷空氣(火床上升的熱氣使冷空氣迅速填補空隙)及鐵鏽微粒的直接侵害。

火床
火床是由總重約70 公斤的石頭組合而成的,石頭的大小也有規定,最初是120 毫米, 1938 年 RBD Breslau 建議再縮減石頭的尺寸,1943 年柏林RZA (全國鐵路總局) 確立了石頭的尺寸-90毫米,但更稀薄的石頭有著更短的使用壽命,1949 年又回到原來120 毫米大小的標準。

煙管薄板
火罐頭與鍋爐間使用煙管(筒)薄板分隔,煙管薄板厚度僅105 mm,並使用約1735 x 1850 mm 圓環直徑的鍋爐管予以貫穿,在煙管薄板的底部並且敷設水泥加強結構,在二戰期間,由於物資缺乏,水泥的使用一度被省略。

屏幕
火罐頭蓋子的設計被提出來討論,在夜間行駛的時候,尤其是只有一位司機的時候,除了補充煤炭不方便外,當掀開蓋子的時候,炙熱的燃燒室所散發出來的強烈火光會使司機的眼睛產生目眩(因為夜晚微弱的光線使人類眼睛的瞳孔放大),之後又會有短暫的殘影現象(即黑影)發生(所以醫師開刀所穿的手術服是綠色的) ,這無論是對司機的健康或機車的操作等等,都是一大隱憂。

1933 年9月,慕尼黑放射學中心(RZM,參考http://www.rzm.de)在法蘭克福發表了一種新型的設計,它被稱為 “屏幕” (Bischoff,參考http://i4.photobucket.com/albums/y131/t ... schoff.gif) ,“屏幕” 包括了一個可活動的擋板,當然開啟的夾角也經過精心設計, “屏幕” 立刻被裝置在 03 019 (Bw Frankfurt (0) Pbt) 、03 026 (Bw Breslau Hbf) 、 03 044 (Bw Königsberg) 、03 084 (Bw Stargard)及 03 096 (Bw Karlshorst) 。

“屏幕” 的效果當然無庸置喙,但工程師又面臨新的挑戰,那就是如何將燃燒過程中所迅速產生的煤炭廢氣與蒸氣廢氣混合並從煙囪排放,顯然地,舊式的煙囪管設計已經無法負擔這新式而有效率的鍋爐組合,如果不能解決這個問題,則火罐頭燃燒的效率將受到影響。

蒸氣吹管
為了使煙囪能順利排放廢氣,並使燃燒廢氣與蒸氣廢氣的混合過程更趨於完美,工程師設計出一種柱狀體圓管,巧妙的解決了這個問題,它是在煙囪的底部裝置一個長約520 mm連接活塞內室導管的排氣分岐細管,也就是蒸氣吹管(Blasrohr,參考 : http://i4.photobucket.com/albums/y131/t ... asrohr.gif )。

初期從 03 001 到03 003蒸氣吹管有著144 mm圓管直徑,從03 004 開始,蒸氣吹管直徑增大為146 mm。從1936 年開始,蒸氣吹管直徑統一為154 mm口徑。
按 : 由於部份地區使用褐煤做為燃料之故,因此也有機車改裝直徑135 mm口徑的蒸氣吹管

蒸氣吹管是如此的發揮效用,以致於1935 年10月23 日和24 日所舉行的全國鐵路聯合會議上,雙吹管的設計理念被提出討論。本著實事求是的精神,於是在德國布倫瑞克 (Brunswick) 正進行大修,編號 03 194 的機車獲選為雙吹管的試驗車,這看來似乎是個簡單而迅速的實驗,但日耳曼民族一絲不茍的精神卻在此得到充分的證明,從1937 年12月和1938 年1月的間歇性測試,以及1938 年3月28日至5月23 日大規模的測試運轉,包括60 km/hr、100 km/hr和120 km/hr 的定速巡航,甚至於1938 年4月29 日以135 km/hr 的速度穿梭Büchen– Wittenberge (彼此距離約79 公里)之間,當然,珍貴的數據立即被分析研究,

很遺憾地,與原來的設計比較,雙吹管的作用並不是那麼的明顯,雖然如此,03 194 仍保留雙吹管的設備不做任何變動。

脫水機
無論使用何種煤炭作為燃料,總是無法讓人滿意,因為開挖出來的礦煤總是會含有水分,尤其是儲煤區在歷經一場大雨後,這是一個令人傷感的古老問題,當然解決的方法千奇百怪,而結果總是還有很大的改善空間。

由於煤炭所附含的水分經高溫氣化後,會通過鍋爐管與蒸汽管,經年長久累積,會侵蝕鏽化管內壁,更別提濕冷的煤炭燃燒不完全所帶來的負效益。

工程師想到一個方法,那就是絞碎煤炭使之成為煤渣 ( 亦稱精煤或細粒煤 ) ,再經過高速離心機予以脫水,此新型脫水機擁有給炭速度快及脫水速度快的優點,為了獲悉脫水機的實際運作效率,在1950 年7月間, 03 014、03 086 和 03 266在Bremerhaven - 漢諾威和布里曼 - Goslar之間展開了奇妙的測試旅程。為求安全起見,保持適當的剎車距離是必要的,蒸汽引擎裝配一種自動控制鑰匙鎖。這把鑰匙鎖係利用氣動力學的原理加以封鎖氣閥閘門,如果閘道的瞬間氣壓達到2.0 kg/cm 或更高。氣動鑰匙鎖立即產生反應,解除緊急狀況。

但脫水機有著致命的缺點,那就是用來絞碎煤炭的齒輪刀耗損太快,平均更換周期比抽換鍋爐管更頻繁,加上須配置氣動鑰匙鎖,以及離心機造價高昂,在權衡利弊得失之後,脫水機並未列入標準裝備。

- 待續 -
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