德國聯邦鐵路E40型電力機車
德國聯邦鐵路E40型電力機車是是德國聯邦鐵路根據標準化電力機車計劃而在1957年起生產的一款電力機車，主要用於牽引貨運列車。它自1968年起改稱為140型和139型，是用作貨物運輸的最後一款標準化電力機車，並曾長期作為德國鐵路運輸中在這一服務領域的主力機型。
| 德國聯邦鐵路E40型電力機車 | |
|---|---|
 | |
| 概覽 | |
| 生產商 | 克虜伯、亨舍爾、克勞斯-瑪菲（機械部件） 西門子、AEG、BBC（電氣部件） |
| 營運編號 | E 40/140 001–879 30台帶有電子制軔的E 40.11： E 40 1131–1137 |
| 生產年份 | 1957–1973 （E40.11/139：1959、1965） |
| 產量 | 879 |
| 運用地點 | 德國聯邦鐵路/德國鐵路 |
| 退役日期 | 1993–2013 |
| 技術資料 | |
| UIC軸式 | Bo'Bo' |
| 軌距 | 1,435公釐（4英尺8+1⁄2英寸） |
| 軸重 | 21噸 |
| 機車長度 | 16,490公釐 |
| 整備重量 | 83公噸 |
| 牽引馬達 | 4台 |
| 最高速度 | 100公里/小時（後為110公里/小時） |
| 牽引功率 | 3,700千瓦 |
| 牽引力 | 275千牛頓 |
| 制軔方式 | 氣軔、電阻制軔（139型） |
| 列車制軔 | 氣軔 |
| 安全系統 | Sifa、PZB |
開發歷史
1950年，德國聯邦鐵路的專職委員會決定採購兩款大面積使用標準化部件的基本型電力機車。其一是基於E94型電力機車開發的六軸貨運機車，其二是基於E44型電力機車開發的四軸通用型機車。它們都應設立駕駛台，以使火車司機可以坐著工作。而在此前的電力機車型號（E18型及E19型除外）中，司機都必須站立駕駛，因為這被假定為可提高他們的注意力。
通用型機車的開發名稱在最初被設定為E46型，但在快速列車對於速度的需求不斷提高後，它又被改稱為E10型。它們在第一階段的測試程式中表明，僅有單一類型的新機車並不足以滿足所有的效能要求。因此系列車型又立即進行了重新修改，它們被分為用於快速列車服務的E10型、用於輕載短途客運的E41型、用於多載貨運的六軸機車E50型以及通過修改變速器機械效益用於貨運列車的E40型。
在整個研發過程中，當局還進一步根據標準化部件採購了帶有標準化機身的E320型和E344型，以及按相同形式後續開發的151型和111型。
機車最初的要求可以按下表簡要概括：
| 牽引重量（公噸） | 坡度（%） | 速度（公里/小時） |
|---|---|---|
| 2100 | 0 | 90 |
| 1600 | 4 | 65 |
| 1400 | 5 | 75 |
| 1170 | 10 | 50 |
| 940 | 5 | 100 |
| 620 | 10 | 100 |
批次生產
E40型機車（自1968年起為140型）在技術上是E10.1型的無電子制軔版本，並修改了變速器的齒輪傳動比。除了E40.11型（1968年起為139型）外，E40型還採用與E10型幾乎完全相同的電阻制軔，它們與E10型的外觀差異僅在於不同的車頂罩和較少的通風格柵。其879台的產量也使得E40型成為德國聯邦鐵路在標準化電力機車計劃中產量最高的型號。根據他們的申請意向，這些用作中等重量貨運服務的機車在起初的最高速限為100公里/小時，但在1969年6月又提高至110公里/小時用於改善機車對列車的加速效能，以便能夠更好地在通勤客運服務中使用。最後一批出廠的機車（又稱140.8型）還搭載了適用於牽引動力集中式列車和列車重聯的裝置。這些機車在1970年代初投入魯爾區的S-Bahn牽引任務，相關營運直至1980年代初才結束。
部分機車還裝配有適用於牽引Faals 150型多載礦運列車的自動化連接器，如同部分151型機車。
在1993年至1994年間，有44台機車分別加裝了前照燈。這些都是試驗性安裝，因為僅有一個頂部照明燈具所產生的光亮度較弱。
設計特點
與所有標準化電力機車計劃的機車一樣，E40型機車也使用箱型結構焊接的樞軸傳動轉向架和箱型結構焊接的通風隔柵。其焊接結構與其它標準化電力機車的區別僅在於車體長度以及側窗乃至通風格柵的布局。底盤是基於轉向架上的捲簧和橡膠件達成支撐。所有機車都配備用於間接作用的克諾爾型氣軔器以及用於分流直接作用的輔助軔機。與E10型機車相比，E40型採用較小的制軔閘瓦。
牽引馬達使用的是WB 372型14極馬達，這在後來也被應用至111型和151型機車。與其它所有標準化電力機車計劃的機車一樣，橡膠空心軸傳動裝置均由西門子-舒克爾特提供，它們已在首台E10.0型機車中證明了自身優異的傳動效能。
車頂裝置包括兩個DBS 54a型雙臂集電弓、車頂隔板、壓縮空氣主開關和用於測量電車線電壓的高壓互感器。變壓器是一個採用油冷的三迴路變壓器，通過分檔開關可對28個行駛速度級進行切換。操縱系統為隨動控制設計，火車司機先選擇行駛速度級，換接器再根據預選檔位獨立運轉。緊急操作則可通過一個人工控制的手柄達成，或從140 757號機車開始，通過一個逆轉機控制。
駕駛室的安全裝置有機械或電子的緊急列車停止裝置（Sifa）、點狀列車控制裝置（PZB，如今根據新的要求使用PZB 90的軟體版本）和車載無線電裝置GSM-R。部分機車最近還升級了連續列車監控系統（LZB）。
E40.11型/139型
31台E40型機車為運用至陡峭路線如埃爾克拉特-霍赫達爾坡道、魯爾-錫格鐵路和霍倫塔爾鐵路，均自1959年起採用了直流電供電的電阻制軔設計。其中的12台機車（4台139.1型和全部139.3型）同時還加裝了可牽引動力集中式列車駕駛拖車的設施。這些機車自1961年4月14日起被重定為E40.11型，它們與普通的E40型機車在序列號上額外增加了首數字「1」作為區分，其時的營運編號如下：E 40 1131號–1137號、1163號–1166號、1309號–1316號以及1552號–1563號。 在E40.11型於1968年又被重定為139型後，它們均保留了原有的序列號，但復原了原本用作區分的首數字1。
從1975年至1986年，所有139型機車均駐紮在奧芬堡機廠。在霍倫塔爾鐵路的運用結束後，德鐵又將這些機車首先部署於曼海姆，隨後又在1991年至1995年間轉配慕尼黑，在那裡它們一方面與140型機車聯合運用，另一方面也經常牽引前往奧地利直至布倫納山口的貨運列車，這是由於它們的電子軔機尤為適宜在這條路線中執行。
139 134號機車在1985年作為110 477號機車的替換車型被重新編號為110 511號，原110 477號機車是在1983年5月26日於柯尼希斯多夫發生的一起事故中完全損毀。後來（1993年至1995年）有另外18台已退役的140型機車通過重新加裝由110型機車替換下來轉向架，也以139型的名義恢復運作（分別為：139 122號、139號、145號、157號、172號、177號、213號、214號、222號、246號、250號、255號、260號、262號、264號、283號、285號和287號），用於滿足在陡峭路線中日益增加的貨運機車的需求。1994年，139 563號機車在一次事故後退役。自2002年3月1日起，所有139型機車均配屬紐倫堡編組站機廠。
在2004年至2007年間，當時的機車持有者Railion股份有限公司德國股份公司（德鐵信可的前身）將6台139型機車售予了軌道牽引機車運動公司，它們分別是139 133號、139 177號、139 213號、139 260號、139 310號和139 312號。全部6台機車均被漆成醒目的黑色/白色配色方案，並一直被暱稱為「斑馬」。它們的主要職責是牽引貨運列車直達布倫納山口。
Railion股份有限公司在2004年決定將不再為旗下的139型機車進行年審營運許可。因此139 136號和139 139號機車成為最先從定期服務中退役的機車。在2005年初又有另外三台機車達到年審期限，分別為139 214號、139 246號和139 262號。其中139 214號被立即報廢，另外兩台則在德國鐵路的德紹維修機廠進行了IS660號大修，可最多延長執行8年。至2009年9月，僅餘8台139型機車仍在營運[1]。2013年4月10日，德鐵信可的最後一台139型機車，139 132號也宣告停止使用[2]。
私鐵營運
隨著德國鐵路出售禁令的解除，自2011年起，已有部分機車交由私鐵接管。
| 機車（德鐵編號） | 持有者 | 狀態/特點 |
|---|---|---|
| 139 133 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 135 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 177 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 213 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 260 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 285 | 波茲坦鐵路公司 | 營運中 |
| 139 287 | BYB巴伐利亞鐵路 | 營運中 |
| 139 310 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 312 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 555 | 機車運動公司 | 營運中 |
| 139 558 | 鐵路投資公司 | 營運中 |
| 140 002 | 太陽鐵路 | 營運中/單一大燈 |
| 140 003 | EBM貨運 | 營運中 |
| 140 070 | EBM貨運 | 營運中 |
| 140 438 | BYB巴伐利亞鐵路 | 備件源 |
| 140 759 | 中威悉鐵路（MWB） | 營運中 |
| 140 761 | 中威悉鐵路 | 營運中 |
| 140 772 | RBH物流 | 營運中/重編號為RBH 161號 |
| 140 774 | 易北-威悉鐵路及運輸公司（EVB） | 營運中 |
| 140 789 | RBH物流 | 營運中/重編號為RBH 162號 |
| 140 797 | RBH物流 | 營運中/重編號為RBH 164號 |
| 140 798 | 中威悉鐵路 | |
| 140 801 | RBH物流 | 營運中/重編號為RBH 165號 |
| 140 808 | 德鐵路程服務 | 營運中 |
| 140 815 | RBH物流 | 營運中/重編號為RBH 163號 |
| 140 824 | 波茲坦鐵路公司 | 營運中 |
| 140 831 | 普雷斯尼茨塔爾鐵路 | 營運中/重編號為140 037-1號 |
| 140 834 | 普雷斯尼茨塔爾鐵路 | 營運中/重編號為140 042號 |
| 140 844 | 德國蒸汽機車博物館 | 營運中（租借） |
| 140 848 | 易北-威悉鐵路及運輸公司 | 營運中 |
| 140 851 | 普雷斯尼茨塔爾鐵路 | 營運中/重編號為140 038-0號 |
| 140 853 | 波茲坦鐵路公司 | 營運中 |
| 140 855 | 德鐵路程服務 | 營運中 |
| 140 856 | BYB巴伐利亞鐵路 | 營運中 |
| 140 857 | 波茲坦鐵路公司 | 營運中 |
| 140 866 | 易北-威悉鐵路及運輸公司 | 營運中 |
| 140 870 | 易北-威悉鐵路及運輸公司 | 營運中 |
| 140 872 | 德鐵路程服務 | 機車已退役，仍作為私鐵備件源 |
| 140 873 | 德鐵路程服務 | 機車已退役，仍作為私鐵備件源 |
| 140 876 | 波茲坦鐵路公司 | 營運中 |
塗裝變化
所有機車在最初均採用氧化鉻綠的塗裝（RAL 5011）。海藍色（RAL 5020）+米色（RAL 1001）的鐵路配色方案自1974年起實施，許多機車在進行中級檢修時都按這種樣式進行了重新噴漆。自1987年起，機車又應用了前側帶有淺灰色（RAL 3032）圍兜的東方紅（RAL 3032）配色方案。現行的交通紅（RAL 3020)）模式是自1997年起開始應用，機車在前側還會配以一個淺灰色的警示欄。迄今為止，除了當前的配色外，機車還存在綠色、海藍色/米色以及東方紅色的塗裝版本。部分由110型轉變而來的139型機車仍然採用其最初的鋼藍色塗裝。
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採用原始綠色塗裝的140 128號機車於紐倫堡交通博物館（2010年） -
採用海藍色/米色塗裝、帶有扶手杆和舊版德鐵徽章的140型機車於聖英貝特（1981年） -
採用海藍色/米色塗裝、帶有舊版德鐵徽章的的140 423號機車於科布倫茲德國鐵路博物館（2010年） -
採用東方紅色塗裝、色澤已部分風化的140 097號機車於海布隆（2004年） -
採用現行交通紅色塗裝、帶有單臂集電弓的140 771號機車於柏林（2005年） -
機車運動公司的139 312號機車於圖特林根 -
140 829號機車是除140 024號機車外最後仍在使用東方紅色塗裝的機車 -
採用私鐵「鐵路投資公司」塗裝的139 558號機車（2012年） -
運用歷史
140型機車是專為中重型貨運及客運列車而設。它的面世取代了眾多用貨運蒸汽機車。最初，100公里/小時的最高速度已經足夠，進而使140型機車能夠運用於區域運輸。在大多數時速達120公里/小時的快速列車服務中，則主要由141型、110型以及蒸汽機車擔當牽引任務。只有當快速列車提速至140公里/小時後，141型機車才得以空餘運用至區域運輸，這導致140型的實際運用範圍主要局限在貨物運輸，此後它們在旅客運輸中變得十分罕見。
1969年，當140型機車將最高時速提升至110公里/小時後，它們得以再次運用至通勤旅客運輸。而最後一個系列的140型機車也搭載了列車換向行駛操控裝置。在1970年代，一些機車還用於定期牽引S-Bahn列車服務，後於1980年代初結束。其過去和現在的主要運用領域均為貨運。機車有足夠的功率牽引2000噸重的列車在平地以95公里/小時的速度執行。最後一個系列還配備了列車重聯裝置，使得它們也能夠牽引動力分散式列車。140型機車可根據自身的牽引力和制軔力而有條件的運用至山區鐵路。其姊妹車型139型則因為其配備的電子電阻制軔而更適合這樣的運用。在1980年代初至1990年代末，德鐵曾試驗性的將139型/140型作為坡道上的重聯運轉牽引機車使用。但由於起動力不足和低軸重，機車無法在這些地區通過驗證，維持原150型機車的運作仍是最理想的選擇。最近，德鐵又將140型機車用作牽引液態物列車。
直至其營運的最後十年之初，在德國鐵路執行的貨物列車中平均每兩列便有一列是由140型牽引。其最高速度在110公里/小時便已足夠，但新造機車，例如145型和152型則達到140公里/小時。這些機車在其運用歷史中的行駛總距離均已超過1,000萬公里。
退役
德國鐵路在1990年代中期開始考慮逐步淘汰140型機車。這些機車正接近它們的運用終結。事實證明，它們將分別被145型、185型和189型機車代替。140 633號機車早在1988年便因一次事故而退役，成為最早退役的140型機車。在1993年至1994年間，機車首次共計庫存減少。自1999年起，庫存機車將按計劃削減，因為自此時起新造機車已經可以投入使用。至2003年，僅餘大約300台140型機車仍在營運。德國鐵路方面原本計劃自2004年起將不再對140型機車進行年審營運許可。但隨著貨運需求在德國的不斷增加，促使Railion股份有限公司在2006年除了採購新的三相電機車外，也重新啟用了部分140型機車。這些機車被允許繼續執行8年，因此可以使用至2014年。2007年，德紹維修機廠再次對25台140型機車提供年審。然而在2008年全球金融危機期間，貨運需求的衰落導致機車中止營運增加。由於預計景氣循環可能會復甦，這些低損耗的機車沒有退役，而是為了日後的使用而暫時封存。
由於機車的可靠性及耐用性都較為理想，德國鐵路在過去十年中越來越多的用140型機車擔當儲備任務和特別任務。期間仍有近120台同型號機車在役，其中約80台仍具備有效的年審牌照。至2013年1月7日，德鐵信可下令將大部分139型/140型機車強制退役。截至2013年2月，德國鐵路僅餘10台140型機車仍在營運，它們主要用作故障機車的臨時替代[3]。而私人鐵路公司持有的則將會運用更長時間。
退役量龐大的140型機車目前只有3台儲存在博物館內：編號為E40 128號的機車和採用海藍色/米色塗裝的140 423號機車可以在科布倫茲德國鐵路博物館中找到，但它們均處於非執行狀態；而交通紅色的140 844號機車則陳列於諾伊恩馬爾克特的德國蒸汽機車博物館。
其它
仍在繼續營運的140 070號機車儘管不是首批生產的E40型機車，但它是首個實際營運達到50年的同型號機車。這台由克勞斯-瑪菲及西門子舒克爾特共同生產的機車早在1957年4月16日便交付使用，年限比正在私鐵中服務的140 002號（1957年7月31日交付）和140 003號機車（1957年8月17日交付）更長。同時，140 070號機車也是德國鐵路現存第二古老的機車，僅次於在1957年4月12日投入營運的362 362號機車。
注釋
- ^ （德文）Eisenbahn-Magazin 11/2009, S. 18
- ^ （德文）eisenbahn-magazin 6/2013, S. 18
- ^ （德文）News-Rubrik: Schrottloks, Verschrottungen. xyania internet verlag. [2013-12-18]. （原始內容存檔於2013-12-19）.
參考書目
- （德文）Horst J. Obermayer. Taschenbuch Deutsche Elektrolokomotiven. Stuttgart: Franckh Verlag. 1976. ISBN 3-440-03754-1.
- （荷蘭文）Gerrit Nieuwenhuis, Richard Latten. Spoorwegen; diverse jaargangen. Alkmaar: Uitgeverij de Alk BV.
外部連結
- （德文）139在南巴登的運用
- （德文）關於140型機車的首頁 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- （德文）140型機車的修訂資料 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）