為什么青藏鐵路到格爾木，要用美國的火車頭？國產(chǎn)的不能用嗎？

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美國旅行家曾在游記中寫道：“只要有昆侖山脈在，鐵路就永遠(yuǎn)到不了拉薩。”
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. O5 L( g+ m$ y4 M$ B& R1 v后來，我國青藏鐵路通車，從此火車穿越昆侖山脈，在拉薩的雪峰穿梭。

青藏鐵路是中國乃至世界工程史上的“奇跡”，整體工程分為兩期，第一期是西寧到格爾木，第二期是格爾木到西寧。不過，當(dāng)火車抵達(dá)格爾木之后，需要先更換美國的內(nèi)燃機(jī)火車頭后再前往拉薩。
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可中國是基建大國，為什么不選擇抗寒性更好的電力車頭，又為什么要更換美國的火車頭？

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為什么要換美國火車頭

在長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的歷史長(zhǎng)河中，青藏高原一直都是“危險(xiǎn)”的代名詞。

唐代文成公主進(jìn)藏聯(lián)姻，結(jié)果在抵達(dá)拉薩時(shí)，隊(duì)伍只剩下一半人，隨行畜牲更是死傷無數(shù)。

但是就算進(jìn)入西藏的難度如同攀天梯，我們也從來沒有想過丟掉西藏，為此我們修建了青藏公路。

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可在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)使下，公路的運(yùn)力已經(jīng)無法滿足需求，青藏和其他省份都需要一條從早到黑、一年四季都能跑的鐵路，于是中國花了半個(gè)世紀(jì)修建了青藏鐵路。

但是，在建造鐵路的同時(shí)，考慮到鐵路沿線環(huán)境的特殊性跟惡劣性，中國還需要專門為青藏鐵路量身打造一款火車。
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如今中國的火車線路基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電氣化，在西寧到格爾木路段也是采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)，這里地勢(shì)相對(duì)平穩(wěn)，可以采用電力驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)，既環(huán)保又能滿足運(yùn)力需求。
但是，既然電力驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)這么好，為什么到了格爾木到拉薩路段就要選用美國的柴油內(nèi)燃機(jī)？中國不能自己造內(nèi)燃機(jī)嗎？

( b3 v: X3 `* Z3 U* z( ^有人說，這是因?yàn)槊绹膬?nèi)燃機(jī)比較好，確實(shí)是這樣子的。

, W% s0 J- j1 l+ ?8 u6 u當(dāng)時(shí)中國選擇購買美國通用汽車公司專門設(shè)計(jì)的“NJ2型”火車頭，該款火車頭采用柴油增壓技術(shù)。

# c8 x/ H' j2 p: g0 d  f+ e6 R1 S簡(jiǎn)單來講，該款火車頭的驅(qū)動(dòng)原理是通過燃燒柴油轉(zhuǎn)化電能，配備有7FDL柴油機(jī)，標(biāo)定功率3234kw，裝車功率3000kw。
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在運(yùn)行過程中，柴油機(jī)的功率可以根據(jù)海拔變化而進(jìn)行調(diào)整，從這幾個(gè)方面來看，該款火車頭的優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)明顯的。

  k* m0 M& _6 Z# {* C( P其實(shí)格拉段選用美國內(nèi)燃機(jī)確實(shí)是因?yàn)槊绹膬?nèi)燃機(jī)更好，當(dāng)時(shí)中國也沒辦法立刻造出來適合這一路段的內(nèi)燃機(jī)，這主要跟青藏鐵路面臨的一些世界級(jí)難題有關(guān)。

' i( y+ A9 B) g( N* o建設(shè)青藏鐵路的兩個(gè)難點(diǎn)
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首先，青藏鐵路途經(jīng)的凍土區(qū)長(zhǎng)達(dá)545公里，是截至目前全球途經(jīng)凍土區(qū)最長(zhǎng)的鐵路。

凍土實(shí)際上是指含有水分的土壤，一旦氣溫到達(dá)或者低于零度，凍土就會(huì)結(jié)成冰，成為梆硬梆硬的土塊，反之則會(huì)融化。
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' @" E2 Z7 B. L- N0 b" F青藏鐵路相當(dāng)于要到世界上最高的地方，中間要跨越5000多米的高山，還有大量河流、峽谷等等，這時(shí)加上凍土相當(dāng)于安了一地的不定時(shí)炸彈。

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當(dāng)夏季溫度上升時(shí)，一些非永久的凍土?xí)诨雌饋砭拖袷且粋€(gè)隨時(shí)會(huì)陷下去的泥潭。

$ _' y) e/ M5 r" h/ b  V! W6 h因?yàn)樗杀鶗?huì)導(dǎo)致體積縮小，進(jìn)而使得地面下沉，而冬季恰恰相反。
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凍土的凍脹會(huì)直接威脅鐵軌跟列車的安全，后來工作人員先是到了青藏高原建設(shè)凍土觀測(cè)站，以便摸清沿線的凍土情況，然后采取在基地鋪設(shè)草皮、泡沫塑料等材料給凍土“保溫”，進(jìn)而降低凍土對(duì)鐵軌的影響。

在盡量降低凍土對(duì)鐵軌的影響之后，還需要考慮凍土跟溫度的變化給火車帶來的影響。這些變化會(huì)直接影響火車頭的功率，而“NJ2”型火車頭能夠根據(jù)這些變化而調(diào)整功率。

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其次，青藏鐵路格爾木到拉薩路段的平均海拔高達(dá)4438.41千米，其中有超過八成的線路，海拔超過4000米。
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在這一段線路中，青藏鐵路需要經(jīng)過高山、峽谷等復(fù)雜地形，地形的起伏跌宕要求火車車頭要有足夠的牽引力，而中國的內(nèi)燃機(jī)主要還是適用于平原、丘陵地區(qū)，牽引力不足以滿足列車在高原高速行駛的需求。

其實(shí)一般海拔4千米以上的地方已經(jīng)直接跟“死亡”掛鉤，這里的含氧量極低，許多人會(huì)因?yàn)槿毖醵霈F(xiàn)惡心、血壓升高等高原反應(yīng)。
加上海拔較高的地方氣候寒冷，導(dǎo)致每年真正能夠施工的時(shí)間僅有七八個(gè)月。

  I( w) Z6 C# b如果選擇采用電氣化線路，工人們需要先到海拔4000多米高的地方鋪設(shè)電纜，這相當(dāng)于要去高原鋪電線、建電站，可想而知整個(gè)過程會(huì)有多困難。
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/ |* h8 m4 T/ K5 h- Q3 M更為棘手的是，特殊的氣候、地質(zhì)、地形導(dǎo)致格拉段自然災(zāi)害多發(fā)，這些自然災(zāi)害隨時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致供電線路出現(xiàn)中斷，甚至引發(fā)安全事故。

5 h0 [$ f  o( @  y* T% C1 n而柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)不用外部提供電力，加速、變軌等都只依賴內(nèi)部裝置，只要鐵軌正常就能行駛，更加具有穩(wěn)定性。
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另外，相比較傳統(tǒng)線路，電氣化線路對(duì)于維護(hù)的要求較高。
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, g1 B6 }  e; u9 A4 S  G以高鐵為例，如今中國一條高鐵的維護(hù)成本是幾千萬乃至上億元不等，而放到高原上這一數(shù)字還會(huì)繼續(xù)飆升。
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1 o+ u2 v- V1 q+ r9 K8 f2 G" G就算真的財(cái)大氣粗不愁錢，有沒有人每天去維護(hù)都是個(gè)大問題。

但問題來了，為什么就格拉段選擇柴油發(fā)動(dòng)機(jī)？這與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一大弊端有關(guān)。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的局限

- G0 H1 Z4 T! C! f, M柴油機(jī)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫等諸多污染物，但是青藏高原的生態(tài)環(huán)境相當(dāng)脆弱，一旦遭遇破壞，很有可能在幾年乃至幾十年內(nèi)都沒有辦法恢復(fù)，所以要盡可能地減少使用內(nèi)燃機(jī)。
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更直白一點(diǎn)來講，格拉段選擇內(nèi)燃機(jī)是不得不選的，既然已經(jīng)決定要使用內(nèi)燃機(jī)，中國為什么不自己造呢？
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事實(shí)上，中國并不是完全沒有內(nèi)燃機(jī)，但是當(dāng)時(shí)中國的重心是放在研究高鐵上，很難掏出大量金錢投入內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)。
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2 l; x: {  b) `' z. I- i加上建設(shè)青藏鐵路已經(jīng)迫在眉睫，最終中國便選擇了最簡(jiǎn)單粗暴的辦法，即從美國購買火車頭，直接搞出了“混血列車”。

6 P, \/ B) ^; U  w0 M; `正是在如此惡劣的環(huán)境下，中國人花了近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，終于將青藏鐵路修完了，這再一次給世界上演了一出逆天改命的大作。
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但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來格拉段有沒有可能更換成電氣線路，甚至讓高鐵動(dòng)車跑上青藏高原呢？
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早在2023年7月1日，“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車順利駛?cè)胛鞲穸危@意味著青藏鐵路已經(jīng)正式進(jìn)入“動(dòng)車時(shí)代”。

本次駛?cè)肭嗖罔F路的動(dòng)車是新型的CR200J復(fù)興號(hào)動(dòng)車組，時(shí)速高達(dá)160公里。該款動(dòng)車是專門根據(jù)高原地區(qū)的環(huán)境設(shè)計(jì)的，可以在海拔3500高的地區(qū)行駛。

在鐵路科技快速發(fā)展的中國，動(dòng)車駛?cè)肭嗖罔F路已經(jīng)不是難題，未來動(dòng)車駛進(jìn)海拔更高的格拉段更是指日可待
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長(zhǎng)涯

現(xiàn)在雖然國產(chǎn)的格爾木段內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)投入使用了，不過比起通用的肯定還存在差距。高鐵動(dòng)車維護(hù)成本這么高還不如繼續(xù)搞變功率內(nèi)燃機(jī)了