台鐵R180、190型柴電機車
TRA R180, 190 Diesel Electric Locomotive

 

R180, 190

Diesel Electric Locomotive

   

製造廠商

美國 通用動力 (General Motors Diesel Division, GMDD)
引進年份 1992年 (R181~184;R191~192)
1996年 (R193~194)
2000年 (R195~196)
2001年 (R185~190)
原廠形式 G22CU-2
引進輛數 10輛 (R180)
6輛 (R190)
引擎形式 GM 12-645E
最大出力 1,650HP / 900rpm
    19,650kgw
軔機形式 Westinghouse 26LA
最高車速 110km/hr
總  重 88.9噸
軸  重 14.816噸

最大尺寸

 
 
 
16,380 mm
2,819 mm
3,975 mm
動輪配置
R180, 190

Co-Co

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Side View / 車輛側面  

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Introduction / 車輛介紹  

引進概要

1990年代初期, 因應南迴線的通車營運所需,台鐵計畫再購入4輛柴電機車以補充機力。同時台灣水泥公司也因和平礦場開業所需,計畫出資購買兩輛柴電機車供台鐵統籌運用,以換取穩定的機力使用權。本案最終合併為購買6輛機車採購案,並同樣為美國GM集團得標,前者台鐵稱之為R180型編號R181~184號,後者由台泥自備者,則稱之為R190型,編號R191~192號,兩者原廠形式均為G22CU-2,為G22CU的後續機型,並搭配Dash 2電子控制系統。然而就在此時,位於美國伊利諾州的La Grange廠已轉為生產大型交流柴電機車為主,因此本型車除引擎發電機於La Grange廠生產外,牽引馬達及車體的組裝作業則是改在加拿大安大略省London廠進行,使得本型車為台鐵首度向加拿大進口之柴電機車。直到1992年2月,此六輛機車已陸續出廠,並於同年運送抵達台灣進行試運轉後交由七堵機務段進行運用。

1996年及2000年時則是由台泥再度出資,分別又購入了R190型2輛,合計4輛編號R193~196號。在此之後,台鐵為了因應蓬勃發展的東部幹線,2001年底時又引進了R180型6輛,編號R185~190號,並在隔年全數上路服務。總計R180、R190型一共有16輛之多,是目前台鐵所有GM機車之中最年輕的一群,也為非電氣化區間注入了新血 ,其各批次之資料如下表所述:

批次 本路編號 出廠年份 輛數
第一批
R181~184;R191、192 1992/2~3
6輛
第二批
R193、194 1996/3
2輛
第三批 R195、196 2000/9 2輛
第四批
R185~190 2001/7~8
6輛

△R184號1992年2月出廠之GM原廠銘板。

△R193號1996年3月出廠之GM原廠銘板。

△R195號2000年9月出廠之GM原廠銘板。

△R186號2001年7月出廠之GM原廠銘板。

參考資料:台灣鐵路GM柴油電氣機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、鐵道情報137期

最後修改:2014.09.21

技術規格

基本上R180、R190型在規格數據上,與原廠形式G22CU的R150型類似,動力來源同樣採用美國GM製造的12缸645E型二行程柴油引擎,具備1650HP/900rpm的馬力,其動輪配置為C0-C0,一共設置有D29CC型直流串激牽引馬達六具,最大牽引力可達22000kgf。

△R180、190型之轉向架,基礎軔機具備自動調節軔塊間隙功能,可節省保養人力。

△R180、190型之電瓶箱設置與車架下方,與R100、150型設置於鼻端不同。

△R180、190型是台鐵目前唯一可進行重聯總控制運轉的柴電機車。

△重聯中的R187與R195號,可見車間跳線與各軔管連接之狀況。

而在系統架構上,本型車採用Dash 2控制設備,因此在電氣設備上多電子卡方式進行控制,有別於過去使用之繼電器 ;其動力電路設計也因發電機容量增大之故,於加速時不再需要變速動作,六具牽引馬達為永久並聯之電路設計,以降低電路故障之機率。除外,本型車在主要架構上變更最大的莫過於採用新式散熱系統以及交流發電機,其革新之處如下詳述:

1.主發電機改用交流發電機 本型車數度裝載AR6-CA5A型交流發電機,有別於過去台鐵柴電機車所使用的直流發電機,其基本架構由AR6與CA5A組成, 其電壓輸出範圍可自600V至1300V, 除可有效解決過負載而跳火的問題外,也可簡化牽引馬達之電路設計,不再需要任何變速機制與設備;另外,因交流發電機無電樞之大量碳刷,可減少保養工時;同時矽控整流器也可經保護系統電子偵測,紀錄控制系統支各項變動數據。
2.取消變速裝置 本型車因主發電機容量較大,牽引馬達的反電動勢影響較小,因此在牽引馬達設計上改成永久並聯,同時取消馬達分路電阻,機車無須經過變速即可緩步加速。
3.引擎冷卻水風扇改用馬達驅動 有別於過去水冷風扇由引擎曲軸驅動增速器,再由增速器帶動之方式,本型車的冷卻水風扇由一獨立之交流馬達進行帶動,除可有效解決噪音問題外,也減少維修困難度。
4.加裝獨立之引擎啟動馬達 本型車在引擎啟動馬達設計上,也是以獨立之引擎啟動馬達進行驅動,其電力係由電瓶供應,與過去柴電機車使用主發電機進行引擎啟動之設計有所不同。
5.新增引擎調速機加壓泵 R180型在調速機加裝加壓泵,在引擎啟動時能夠提供調速機額外油壓,使噴油器向引擎噴油時更加順利。
6.使用濾紙式空氣濾清器 因本型車大量用電子元件進行控制,因此在引擎空氣濾清器上採用濾紙式,有別於過去柴電機車慣用的油浴式,除可避免油浴式所造成的油污問題外,也可節省清洗的麻煩。其設置位置在於駕駛室與發電機之間,並在長端罩右側近前端處設置有大型進氣口,而非過去設置於檢修門上,因此可有效減少噪音之外洩。不過因台灣環境高溫潮濕,因此紙片壽命只為原廠設計的三分之一,約略為30000km左右,因此2~3月就必須更換一次,為美中不足之處。
7.電氣控制設備模組化 相較於過去台鐵柴電機車採用繼電器(Relay)進行控制,本型車則是搭配Dash-2電子控制系統,其電子卡則設置在駕駛室正後方,一共有12個模組,每個模組均附有測試接點,若發生故障時可直接進行替換,可節省人工維修時間;而為避免電子卡本身負載過大而燒壞,因此電子卡在設計上也有類似繼電器的過保裝置。其放置電子卡的電氣室也採全密封設計,並引入牽引馬達之冷卻空氣,使電氣室保持正壓,如此一來便可防止塵屑進入而造成電子卡損壞。另外在引擎轉速控制設計上,R180與190型是採分段控制,即便司機員直接以第八段油門進行加速,在設計上仍必須由第一段油門開始加速,並待調速機穩定一段油門後再進行第二段加速,如此一來雖使本型機車加速稍慢,但卻可保護引擎與發電機避免不當操作而損壞。
8.牽引馬達隔離電路 本型車設置有牽引馬達隔離開關,可成對進行隔離,以作為牽引馬達故障時的暫時處理方式。
9.軔塊間隙調整器 本型車裝有RK2軔塊間隙自動調整器,經過調整設定後,可使讀軔塊與車輪保持一定間隙,省去人力調整之程序。
10.牽引馬達齒輪箱塑膠油封 本型車之馬達齒輪箱油封改為塑膠油封,有別於過去柴電機車常用的橡膠材質,其壽命較長,因此使用上較為經濟。
11.增加重連總控制設備 R180、190型為了增強長大貨列所需之牽引力,因此設有重連總控制設備,而在過去台鐵僅有R0、R20與S200型同樣設有此一設備,但後來均因鮮少使用而遭到拆除。而在重連總控所需要連接的線路,除位於兩端虎紋裙上的重連插座需以重連跳線連接外,也必須連接總白色風缸管(MR管)、藍色作用管(ACT管)、黃色單閥作用管(IAR)等氣軔管路。在設計上本型車最多可允許5輛機車進行總控制運轉,但因路線容量等原因限制,因此至今僅多使用兩輛機車進行重連總控。
12.噪音改善 本型車在採購之初即將噪音規範納入,以改善柴電機車的噪音問題。其改善之方式包括駕駛室採特殊隔音材質、引擎排氣管採用改良式以及空氣濾清器集中進氣與引擎冷卻水風扇改用馬達驅動等等,因此相較於過去柴電機車的噪音問題,本型車已有大幅進步。
13.加大駕駛空間 本型車在設計上除將軔機設備由駕駛室內移動至駕駛室前方段端內部外,也將原本位於短端內的電瓶箱移動至車床下,因此在駕駛室內部較為寬敞。
14.內建式空調機 台鐵於1990年時因勞基法限制,因此各型機車陸續加裝空調機,相較之下,本型車則是原廠時期即考慮安裝,因此在空調機的設計為考慮外觀一致性,因此採用半隱藏式之設計,與過去直接安裝在駕駛室車頂上方有所不同。
參考資料:台灣鐵路GM柴油電氣機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、鐵道情報137期

最後修改:2014.09.21

車輛外型

R180、R190型在外觀上和先前的R100、R150型基本架構大致相同, 以駕駛室前方為短端罩,其內部配置有軔機設備;駕駛室後方則為長端罩,設有引擎及發電機等機件設備,其車體側面均設置檢修門以方便維修,長端罩於引擎上方設有排氣口,靠近端面之處上方則設置引擎冷卻之散熱口。

 

 

△R180型駕駛端面外觀。

 

△R180型後端外觀特寫。

△R180型左側前端外觀, 採用隱藏式空調機及較為方正的鼻端設計,為本車一大特徵。

 

其外觀上最大之不同在於本型車採用半隱藏式空調機之設計,並設置於駕駛室車頂後方,有別於R150型直接設置於車頂之樣式,其短端罩之外觀也較為方正,與R100、150型之稜角狀略有不同。而在車側部分,本型車因散熱設備形式變更,因此在車體長端罩右側設置有空氣濾清器之大型進氣口,左側走板上方至中段處則向上突出,其欄杆樣式也與R150型有所差異。除外,本型車的車體較長,車底轉向架之間除設有油箱之外,也設置有電瓶箱等設備。而隨著引進批次的不同,本型車在排障器上方的吊環也有所不同,其中R181~184與R191、192號為四吊環,R193~194與R185~190號則為雙吊環;其轉向架上的車軸發電機也隨著批次不同而略有差異。 而值得一提的是,R180型中的R184號因原廠空調機故障,因此直接於駕駛室上方加裝國祥冷凍所製造的空調機,其樣式與R100、150型使用者類似,也成為唯一一輛改造成非原廠空調機的R180型機車。

△R180、190型左側除最後端引擎進氣口外,並未有其他的進氣設備。

△位於駕駛室右側後方的空氣濾清器進氣口,為R180、190型外觀最大特徵。

△R181號位於駕駛室後方的欄杆較長。

△R190號位於駕駛室左側後方的欄杆較短。

△唯一未使用原廠空調機的R184號。

△R184號駕駛室側面,可見空調機裝設方式。

而在車體塗裝上,本型車原廠時期即採用橘色塗裝,並搭配白色色帶之設計,連結器附近則採用黃黑色相間之虎紋斑搭配黑色之主排障器,與台鐵慣用之柴電機車塗裝相同。但在長端罩車頂灰色色塊部分隨著批次不同而略有差異,其中R181~184與R191~192號延伸至較下緣、193~196號與R185~190號則是未延伸至較下緣處。除外,本型車在原裝時期,車號字體並非台鐵傳統文字,其車號與局徽也採用螢光白漆,然而這些特徵在近年來全修重新上漆後已消失。

△排障器上設有四吊環的R182號(第一批)。

△排障器上僅有二吊環的R193號(第二批)。

△排障器為二吊環的R195號(第三批)。

△同樣為二吊環設計的R185號(第四批)。

參考資料:台灣鐵路GM柴油電氣機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、鐵道情報137期

最後修改:2014.09.21

車型運用

R180、R190型剛引進時配屬於七堵機務段,並時常在宜蘭、北迴線等非電化區使用 ,在東幹線北段尚未電氣化時,除牽引貨物列車外,也時常牽引各級客運列車。目前這兩型車全數隸屬於花蓮機務段,除用來牽 引北迴線上的台泥水泥、石碴貨列外, 在台東線電氣化前,亦常運用於客車編組的牽引。而自2014年10月起,本型車也常態用來牽引五堵貨場至和仁站間的貨物列車,並指定以雙機重連方式牽引,為台鐵目前唯一常態使用重連運轉的機車。

△曾因雙機牽引725次聞名的R180、190型。

△以R184號為雙機本務的花港線貨物列車。

△牽引莒光號客車編組的R187號。

△牽引北迴線貨物列車的R187號。

參考資料:鐵道情報137期

最後修改:2016.07.16

Computer Graphics / 形式概要  

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左側:

右側:

本圖為1992年引進的R181號左側外觀,與其他同期引進的R180型相較,本車的車尾引擎進氣口樣式略有不同,其餘大致相同。

本圖為1992年引進的R181號右側外觀。與其他同期引進之機車相較,其車尾進氣口樣式略有不同。

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左側:

右側:

本圖為1992年2月出廠的第一批R180、190型左側外觀,相較於R150型本型車車體略長,並將蓄電池設備由鼻端移至車下,並且採用半隱藏式的空調機設計,由於本型車之電氣室進氣口設置於右側,因此駕駛室左側後方除引擎冷卻進氣口外,並未有其他進氣柵門,此外,車側走道亦向上突起,與R100、150型不同。

為1992年2月出廠的第一批R180、190型右側外觀,最大的特徵在於本側設有電氣室之大型進氣口,並且設有手軔機,車架下方除油箱、蓄電池箱與ATP天線外,也設有兩具風缸,並且將警鐘設置於駕駛室正下方。除外,R180、190型亦將喇叭設置於車頂之上,而非R100、150型之車側,除外車頂也設有防護無線電及行調電話天線。

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左側:

右側:

本圖為R184號改造空調機樣式後之左側外觀,主要將空調機由駕駛室後方移至駕駛室車頂,其餘大致相同。

為R184號改造空調機後之右側外觀,除移除原本原廠辦隱藏式空調機外,並於駕駛室車頂設置國祥冷凍製造之空調機,其餘大致相同。

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左側:

右側:

本圖為1996年3月出廠的R193~194號左側外觀,不同之處在於駕駛室後方欄杆較短,且車側走道塗成橘色,其餘大致相同。

為1996年出廠的第二批R193、194號右側外觀,其 特徵大致如同第一批機車,右側之駕駛室後方欄杆樣式也為相同樣式。

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左側:

右側:

本圖為2000年9月出廠的第三批R195、196號機車左側外觀,其外觀特徵大致承襲第二批R193與194號,但原廠銘板設置位置較偏向後端。

本圖為R195、196號之右側外觀,其特徵大致與第二批出廠的R193、194號相同,但原廠銘板的位置偏向後端而有所差異。

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左側:

右側:

本圖為2001年7月出廠的第四批R185~190號 左側外觀,其欄杆樣式如同第三批R195、196號,但原廠銘板樣式與為置有所不同。

為2001年出廠的第四批R185~190號,其右側外觀 除樣式與位置略有不同外,大致與第三批R195、196號相同。

 


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