内燃机车重回春运C位

　　“我国近年来出台了一系列支撑氢能产业发展的政策，但对氢燃料内燃机动力系统的支持有待进一步加强。”今年全国两会期间，全国人大代表、广西玉柴机器股份有限公司设备智能物联技术高级主任工程师李海桦建议，设立国家级氢燃料内燃机动力领域的科技研发专项，支持氢燃料内燃机基础技术和关键技术攻关，加快实现氢燃料内燃机的商业应用。

　　就在李海桦提出此建议之前不久，今年春运期间，“祖师爷”一度成为网络热词。

　　原因在于极端天气造成了一个现象——当寒雪冻雨天气令一些高铁线路上电力动车组举步维艰之际，各型“东风”内燃机车披挂上阵牵引动车组再出发。这不禁令人思考：电力动车组是否没有内燃机车那般皮实？也令人不免担心，随着高铁和各类电力机车的发展，中国的内燃机车保有量是否逐年减少？维修保养人员、驾乘人员是否后继乏人？内燃机车是否还会有新的突破与发展？

上图：北京市郊铁路S2线，内燃机动车组行驶在居庸关。

内燃机车“返场”

　　今年1月26日，当2024春运拉开帷幕的时候，当各地媒体纷纷报道“陆地航母”亦即“复兴号”“和谐号”动车组集结待命的时候，中国国家铁路集团有限公司所属各铁路局集团公司，其实也在进行各种内燃机车的春运整备与调配预案。

　　为什么要这么做？一方面，整个春运的铁路战线，至今为止并非完全依靠动车组特别是高铁来完成任务，在既有线开行的一些客运列车，特别是一些临客列车，还是需要内燃机车或电力机车牵引，比如1月26日至2月5日、2月14日至3月2日每日加开的临河-深圳东Z4184次列车、1月27日至2月8日、2月12日至3月5日每日加开的西安-福州K4288次列车等等，就属于此种情况；另一方面，早在1月16日召开的国新办新闻发布会上，国铁集团客运部主任黄欣就在回应《中国交通报》记者提问时说道，铁路部门在春运期间要确保铁路安全畅通。黄欣在提到“加强铁路设备设施巡查维护”，以及“积极应对防范低温雨雪冰冻灾害，加强值班值守，及时发布预警信息，超前采取预防性措施，主动规避风险”的同时，更主动披露铁路部门已经“在主要铁路干线和枢纽，储备一定数量的内燃机车和应急力量，确保应急有备”。

　　果不其然，这些“应急有备”派上了用场！在春节前一段时间的春运过程中，一些区域出现了极端天气。2月4日，中国铁路武汉局集团公司发布公告称，“管内沿线所有地区普降冻雨、大雪，导致铁路接触网覆冰导电不良、道岔结冰转换不灵活、线路积雪列车降速运行”。其中受影响最大的无疑是动车组列车。由于无论在既有线还是在客运专线等高铁线路上运行，动车组的动力来自于列车上方的接触网，而一旦接触网覆冰导致导电不良，轻则动车组降速运行，重则趴窝。当时，武汉局立即披露，除了每天做好接触网热滑除冰以外，也已安排48台内燃机车随时待命，做好应急牵引工作。

上图：2024春运所见，内燃机车牵引动车组。

　　移动互联网各种平台上，披露武汉局这一官方消息的图文或者视频内容并不多。然而，网友，特别是一些创作者以他们特有的方式，反映自身显然感受到了中国铁路在遭遇极端天气时的应对能力。“孩子，别怕，我们为你开路！当春运遇上降雪冻雨天气，‘老前辈’内燃机申请出战！”所配视频是一台东风11型内燃机车在风雨里毫无羁绊任自前行。而跟帖中还出现这样的拟人语句：“内燃机把手里的扑克牌扔到桌子上，一边穿着军大衣，一边大手一挥：兄弟们来活了，小犊子趴路上了。”更有一些媒体直接用“高铁请‘祖师爷’帮忙应对春运”等语句。“祖师爷”，成了今年春运期间对无惧风雪的内燃机车的一种尊称。这些“脑补”语句与画面，其实并非虚妄。自打十几年前动车组特别是高铁线路上的高速动车组渐次加入春运工作行列，原本以牵引22型、25型列车为主的东风-4型、东风-11型内燃机车，逐步淡出媒体镜头。2024年新春伊始，没想到因为极端天气的原因，使得柴油动力、无需依赖接触网的内燃机车“返场”到C位。甚至连地铁线路也不例外。2月23日上午，因为冻雨天气的缘故，上海地铁5号线、9号线因接触网挂冰，部分区段停止运行。此后，有网友拍摄到9号线上出现内燃机车牵引地铁车厢的画面。《新民周刊》记者了解到，地铁方面的内燃机车本是在地铁车辆段等单位进行调车牵引的。当然，因为地铁公司配备了一定数量的此类内燃机车，使得一旦遇到冻雨等灾害性天气，可以不用一筹莫展，也无需问国铁借调诸如东风-7这样的调车机车。有铁路业内人士告诉记者，尽管我国地铁与国铁的轨距都是1435毫米，也就是说，理论上国铁机车车辆和地铁机车车辆可以互相开上对方的轨道，但毕竟国铁的机车，哪怕东风-7这样个头较小者，其整体的体积、规模、功率都要较一般地铁列车为大、为重。国铁设备一般不会轻易开上地铁线路。2024年春运，如果说有需要总结之处的话，应该有一点——无论国铁还是地铁，都要有应对灾害性天气的充足预案。

　　回首2008年12月，当时新华社曾经发出过一则电讯，“为保障牵引供电因自然灾害中断后的铁路运输畅通，保留适量机车牵引动力，做好内燃机车应急响应工作，铁道部下发通知对各铁路局提出内燃机车应急响应工作要求”。目前看，时光荏苒，高铁时代内燃机车作为应急响应重要物资的面貌，并无变更。

从未消失也暂时不会消失

　　记者从相关网页上查询到，在即将于今年6月5日至7日举行的2024年上海国际铁路与城市轨道交通展览上，将有更多型号的内燃机车参展，其中有适合大铁干线运行的，也有大铁调车机车；当然也有适合于地铁公司调车牵引的更为小型的机车；甚至还有一些功率、身材更小的矿用调车机车！

　　在国内来说，因为高铁的迅猛发展，许多人常年乘火车，几乎全部在订头文字D的动车或者头文字G的高铁票，由此也常年不接触既有线的火车。实际上，头文字K、Z标注的既有线列车仍在大量开行。而牵引这些列车的，要么是东风系列内燃机车，要么是韶山型或者其后继的和谐型电力机车。数据显示，截至2023年底，中国铁路15.9万公里的营业里程中，高铁占据的是4.5万公里。也就是说，有超过10万公里的营业里程是非高铁线路。这些线路上，当然也有以电力为动力的动车组开行，但更有K、Z字头普速列车，更有货运列车。3月1日出炉的国铁集团统计公报显示，目前全国铁路机车拥有量为2.24万台，其中内燃机车0.78万台，占34.7%；电力机车1.46万台，占65.3%。全国铁路客车拥有量为7.84万辆，其中动车组4427标准组、35416辆。全国铁路货车拥有量为100.5万辆。可见，动车组与其他型号客车在数量上各占半壁江山，内燃机车、电力机车仍有广泛的客货运任务。

　　“中国铁路多年来发展重载、重联货运列车，需要多机组内燃机车采用集中牵引的动力形式达到正常运行。为此，不断改进内燃机车牵引能力，其中不仅仅改进内燃机的动力系统，更需要改进诸如车钩、轮轨等。”曾供职于上海铁路博物馆的萧志佩先生告诉记者，“也就是说，同样是东风-4型内燃机车，其早期型号与晚近出厂，或者经过大修技术升级的机头，在技术上是有迭代的。”

　　另一方面，中国铁路客运领域，除了高铁、一般的普速列车以外，还有诸如青藏铁路等特殊线路。2006年，青藏铁路开通试运营之前，记者曾跟随试验列车进藏。其中，试验列车开行在西宁至格尔木段，亦即开行在早已通车的青藏铁路一期线路上时，采用的是东风-8B型内燃机车。而在格尔木车站，试验列车更换了美国GE公司生产的高原型NJ2型机车。NJ2型内燃机车在青藏铁路格尔木至拉萨段牵引客运列车多年，直至2019年7月，5台HXN3高原型内燃机车驶入格尔木机务段，标志着国产机车将投入青藏铁路格拉段客货列车的牵引工作。但直至如今，执行青藏铁路格拉段客运列车牵引任务的主力机车车型，仍然是NJ2。可见，应对天路空气稀薄的环境，内燃机车需要攻克的技术难关之难。

　　除了内燃机车以外，行驶在中国铁路上的动车组中，也有NDJ3型内燃动车组等。

　　除了中国自用之外，诸如东风-8等内燃机车，也已经随着“一带一路”等走出国门，比如2月24日，从天津保税区向非洲国家塞拉利昂出口了10台东风-8（DF8BJ）内燃机车。记者了解到，这些出口东风-8与国内自用型号不同，系窄轨铁路专用，转向架和轮对轨距都不是按照1435毫米轨距设计的。但此类内燃机车出口市场可以遍及欧美非各洲，特别是一些电力并不充裕的地区，面临内燃机车更新换代，或者新建铁路，往往会考虑物美价廉的中国货。

上图：青藏铁路所使用的美制NJ2型机车（右）和东风-8B机车。摄影/姜浩峰

　　今年1月12日，全国首批15台复兴型内燃机车FXN5C，在常州中车戚墅堰机车有限公司下线，交付大秦铁路股份有限公司太原机务段。这是继2008年首批和谐型内燃机车交付运营后，时隔16年，中国铁路货运内燃机车迎来最新型号交付，可见内燃机车还将继续发展，而不像彻底停产的蒸汽机车那样将在一个阶段后束之高阁。按照中车戚墅堰公司总经理秦辉所言，“未来10年内，FXN5C将会成为我国货运内燃机车的主力机型。”以目前新出厂的FXN5C来看，其油耗为每小时198克，对比承担同等货运量的东风-8B内燃机车，每年可节省燃油17.6万升，节省燃油费用约126万元，降低碳排放462.9吨。

未来从材料到燃料的革命

　　铁路内燃机专家徐惠康先生曾告诉记者，有关两冲程、四冲程内燃机的工作原理，早在20世纪40年代就已经基本定型了。以传统铁路内燃机车而论，其热能转化效率顶多达到38%左右。这当然比蒸汽机车此方面的数据18%左右要高出许多，但远远无法与电力机车相比。

　　但如今，随着材料和能源应用领域的各种突破，内燃机车是否会迎来革命性变化，而非从东风-4到东风-11，乃至东风-8各种改型，以及FXN5C型这样的略有改进？未来，其是否继续具备与电力机车、电力动力动车组竞争的资格？答案是肯定的。甚至，从战略储备角度看，内燃机车的继续发展是不可或缺的。

　　从材料方面看，当代科技，已经使得陶瓷等新材料得以应用到内燃机，使得哪怕在燃料——柴油不变的基础上，其热能转化效率可进一步提高。

上图：上海地铁保有的内燃机车在雨中缓缓驶出北翟路车库。

　　从燃料方面考虑，正如李海桦建议所提到的，到了大力发展氢燃料内燃机的时候了。事实上，2023年6月15日，西部创业有限公司联合中车大同电力机车有限公司等合作单位在山西省大同市成功举行了首台氢动力机车“宁东号”下线仪式并组织了项目初验评审。其实，“京东号”的基础车体并非新造，而是采用我国铁路既有线至今仍大量保有的东风-4B型内燃机车，加以改造。其搭载日本丰田公司10台80千瓦二代电堆和一套486千瓦磷酸铁锂动力电池，由项目相关参与单位自主完成系统集成，设计运行最大功率达到800千瓦，最大储氢量达到270公斤。机车储供氢系统由5组共30个385升、35MPa储存压力的III型储氢瓶组成，2小时内即可完成一次加氢，实现单机连续运行190小时、满载工况连续运行2天的工作实绩，运营成本较东风4-B柴油内燃机车节省50%左右。

　　相关专家告诉记者，“宁东号”虽然还不算特别完美，但具有指标性意义。目前全国保有的七万多台内燃机车，理论上九成以上可以升级为氢能内燃机车。“宁东号”的顺利下线，对我国轨道交通绿色低碳发展具有重要引领作用和重大示范意义。

　　更有专家提出，从2024春运内燃机“祖师爷”发挥作用，可以看出，全国铁路各机务段的内燃机车保有、保障、维修，以及人员培养不可荒废。内燃机是重要的战略储备物资。一旦遇到全国电网等等遭遇不测，或者其他情况，脱胎于机械时代的内燃机车，将随时顶上，发挥重要作用。这对于国家政治、经济、军事等等方面来说，有着种种实际意义。主笔｜姜浩峰