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

& h; P( ]  l. E/ H2 C9 C# s$ B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。”
4 S% Q5 ^+ L5 S/ P; k  V8 X
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。
) [  q; \2 g+ O
# w+ n% e/ z6 D! K4 S- M) s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。
' p6 q) G! V9 b3 q* B; j8 s
  b0 n) R9 i, f: Z! I" f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？
  f* y. r2 d# X0 ?2 ^

为什么要换美国火车头

1 \( t) a" j- y; W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。
8 r, n$ n  G$ Z4 ?
3 u( q6 u, p2 e- G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。
' A# _# Z) E- R. B
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。
  l" e9 K" Y: r- Q! u; k

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。

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。

" W" }9 s) U' E. r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。
/ {0 R  |8 L8 M+ l7 C& X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？
& l4 t8 Z; k3 A( l% n, s1 R
有人说，这是因为美国的内燃机比较好，确实是这样子的。

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。

  K+ K: J, l& e, S' d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。
2 w, \, s0 R7 d3 x
; ]5 D3 Z8 D2 t5 x

6 e' a( _4 K- g
3 L7 N) h2 l" Y5 O" i$ k

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。

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。
7 W9 ?. l# F, ], L" E
建设青藏铁路的两个难点
4 m7 D! ?* c8 ?$ M8 q# Z
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。

  R( T- u' C" n% q* e, `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。

, u0 }1 B& e! x0 O: q' n0 O
/ O! ]8 a, A4 ~* Z( H/ g" B3 K

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。

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。
4 V3 H3 P% r1 P0 x
) \. g; O' [* d! {( B# 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。

% B$ B! q' ~  k+ e1 C

7 ]2 U# H9 H! H  \- z& b

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。

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。
3 {& y/ H: M7 C, V0 I
4 C' g0 g( W( r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。
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。
" J# s/ Z/ `% t
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。

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。

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。

+ F4 G& G9 t* w4 t; F5 h+ @

. z1 d! d  \: L

另外，相比较传统线路，电气化线路对于维护的要求较高。
4 k5 H1 W1 o$ s4 \  x6 P
% g% c' s2 \5 l! f$ P3 @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。

& h* O7 a, {7 w; K7 {) h( j+ L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。
0 I# v1 ~$ j- t0 q' W; K+ K
* v# Y: v, e! S& I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。
8 g4 |4 Q/ ^" h% t0 r& V4 W! V( q+ U
柴油发动机的局限

) q. w5 i0 H6 E* O, r+ w( {9 }& U7 c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。

2 H4 `5 k( m" f0 O  f/ D" E# G

( y; A, l- G; p% H
+ b& S( K6 X- d6 r5 Y& @/ e/ M

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？
4 j- O) a& g$ s* Q% H
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。

& m, r$ j/ e- v; `7 [' g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”。

: G9 y' y4 Z( H2 j1 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。
7 e* _% ^* Q; I" c' L+ {7 j
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？

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”。

# F3 \) p. v; Y) D+ Y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。

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

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