台鐵R20型柴電機車
TRA R20 Diesel Electric Locomotive

 

R20

Diesel Electric Locomotive

   

製造廠商

美國 通用動力 (GM-EMD)
引進年份 1960年 (R21~24)
1961年 (R25~50)
1966年 (R51~72)
原廠形式 G12
引進輛數 52輛 (R21~72號)
引擎形式 GM-12-567C / 12-567E / 12-645E
最大出力 1,425HP / 835rpm
    15,180kgw
軔機形式 Westinghouse 26LA / 26L
最高車速 100km/hr
總  重 78噸
軸  重 13噸

最大尺寸

 
 
 
14,226 mm
2,787 mm
3,665 mm
車軸配置
R20

A1A-A1A

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●○●

 
Side View / 車輛側面  

R20 (R21~50)

R20 (R40)

R50 (R51~72)

Introduction / 車輛介紹  

引進概要

△R72號轉向架上的GM-EMD轉向架原廠銘板。

1950年代末期,台鐵曾聘請法國、日本鐵路專家對於幹線動力現代化進行研究,最終的結論都是直接電氣化的效益最高。然而當時鐵路電氣化需龐大資金,加上技術轉移困難等考量,於是台鐵決定先以不改變地上設施,又可廣泛使用的柴油動力化率先實行。為此,1957年, 在美援資金的挹注下台鐵首度進行開標作業,計畫先行採購10輛柴電機車進行運用,然而經由多次流標之後,其得標廠商為日本日立製作所以超低價得標,但由於日本在柴電機車製造技術上並不成熟,因此台鐵對此一標案信心不足。為此,又在1959年時,以美國國際開發貸款的名義下,以GM、GE及ALCO三家比價的方式進行,最終於同年5月由出價較低的GM得標,採購內容包含了4輛本路用柴電機車及7輛調車用柴電機車。

此4輛本路用機車原廠形式稱之為G12型,為GM集團1950年代向海外銷售的主力產品。在台鐵命名上則稱之為R20型,首批4輛編號R21~24號於1960年4月3日運抵國門整備後開始進行試運轉 ,並於1960年5月1日投入正班車營運。由於首批GM機車測試結果良好,隨後再增購同型車26輛 ,編號R25~50號,於1961隔年陸續抵台,使得本型車輛數達到30輛之多。而值得一提的是,當年這批車運抵基隆港時,台鐵還為它們舉行了盛大的歡迎酒會,並設置「攝影區」供媒體記者拍照,其「排場」並不亞於今日的台灣高鐵列車,可見台鐵對於柴油化的重視與期待。1961年6月18日,台鐵開行觀光號特快車,即是R20型做為標準牽引機車。 後來,這30輛車的整體表現令台鐵十分滿意,因此在1966年中時,又引進了另一批R20型22輛,編號R51~R72號,其原廠形式同為G12型,但引擎形式變更曲軸設計略有差異的567E型,並且取消重聯總控制設備,部分機件的設計也略有不同 ,因此又有人稱之為R50型,但在運用上仍統一稱之為R20型機車。

△1960年2月出廠的R22號。

△1961年2月出廠的R34號。

△1966年5月出廠的R51號。

△曾裝有電軔設備的R71號。

參考資料:台灣鐵路GM柴油機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、各期鐵道情報

最後修改:2014.09.14

技術規格

△目前保存於香港鐵路博物館的九龍鐵路的51號柴電機車,與R20型同為G12型,但轉向架動輪採用B0-B0配置。

R20型機車原廠形式為G12型,為美國GM公司1950年代對外銷售的主力機型,相同之形式也可見於香港九廣鐵路,然而台鐵所購得的這批機車為配合當時的台鐵路線軸重限制,因此在動輪配置上採用A1A-A1A的軸重配置 ,中間之車輪為惰輪並不具有動力,而僅僅作為分擔車重之用,與一般G12採用的B0-B0有所差異。

至於在動力原理部分,本型車的工作原理與R0型機車相同,同樣透過柴油引擎帶動發電機後供給電力給予馬達進行使用,因此主要設備組件上區分成引擎及電氣設備兩大部分。在引擎設備上R20型使用二行程V型12缸的GM-567C型二行程柴油引擎 ,最大可輸出1425HP,其構造相較於R0型所採用的日德四行程柴油引擎較為單純,維修也較為便利。至於在電氣組件部分,R20型配置D22F型主發電機,可提供1310HP的連續進力,並將發電後之電流給予轉向架上的四具D29型牽引馬達使用。其進電路變速方式為小變速,係透過各馬達分路並聯一電阻使馬達磁場減弱,以克服加速時產生反電壓,使電流持續增大以達到指定的車速。而在其他數據與特色部分,本型車的最大牽引力 可達15180kgw,最高速度則可達到100km/hr,除可單輛牽引運轉外,也可多輛進行總控制運轉,同時也可與S200型進行重聯總控。但此種設備因台鐵列車運用上較難以 配合之故,因此後來已陸續拆除。至於在軔機設備上,本型車採用WABCO所製造的26LA型氣軔設備,設有可運用於單機車減速用的單閥與全列車減速用的自閥設備。

△R20型轉向架,為A1A-A1A之動輪配置,中央車輪僅分擔車重,並不具有動力。

△R20型後端轉向架,砂箱位置與前端所裝用者有所不同。

而在1966年所購入的R51~72號,基本動力規格設計與R21~50號相同,其不同之處在於引擎改用567E型而非567C型,因此在引擎曲軸部件上有所差異;另外,R51~72號並無設置重聯總控制設備,所以在駕駛儀表的配置上與R21~50號不同。而值得一提的是,R71、72號在原廠時期裝有「電力軔機」(Dynamic Brake)設備,其緊軔能力可有效提升。然而因設計較為複雜,維修上並不便利,因此後來也遭到拆除。

由於此型車引進初期,台鐵才剛邁向柴油化的腳步,在仍然以蒸氣機車行駛為主的民國50年代,這批車便成了許多司機爭先恐後要駕駛的對象—因為柴油機車不但不會強迫司機大哥們「吸煙」,駕駛時的涼快也令R20型頗受當時台鐵駕駛員的青睞 。至今,R20型使用已邁入50餘年,其原裝時期所採用的567型引擎早已停產,因此部分引擎不堪用的本型車也變更為645型引擎。由於台鐵在柴電機車後續機型的採購上,均是購買美國GM公司所生產的機車,在多數零組件的備料上規格可共通,其構造單純便於維修與實用性高等等特性,均是可長久使用的關鍵。

△R20型引擎室位於後端罩中段。

△已更換成GM 645型引擎的R62號。

參考資料:台灣鐵路GM柴油機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、各期鐵道情報

最後修改:2014.09.14

車輛外型

R20型為美國GM公司專門作為外銷之用的G12型柴電機車, 其基本構形為美國1950年代盛行的Road-Switcher箱型外觀,除美國本土可見到類似構形的機車外,亞洲鄰近的香港與韓國,都有類似機車的影子。而就實際而言,R20型在外觀設計上也和R0型有著相同之處, 其機車外型以駕駛室作為區分,前方為短端罩、設有氣軔及電瓶等設備,後端罩則設有電氣設備及柴油引擎。而為了方便這些設備的檢修,不論長短端罩側牆上均設計有檢修門,並在駕駛室門外設置有一檢修走道;長端罩側牆上則是因部分設備所需,也設置有進氣口,並在引擎正上方車頂設有排氣口,靠近端面的車頂處則是設有引擎的散熱器。

 

 

△R24號正面,重聯跳線插座已拆除。

 

△R33號後端,仍保有重聯跳線插座。

△R20型前端側面,以駕駛室分隔,前端為前端罩後端則為後端罩。

 

至於在端面設計上,本型車前後端面上均設置有直向排列之雙大燈與夜間可點燈的號碼牌,為非常典型的美式機車設計;至於在端罩下方則為黑黃色虎紋裙,虎紋裙上除設有連結器與主排障器外,也設置有MR、BP兩軔管等管路設備等等。而在車體的塗裝上,本型機車早期為海軍藍為底,並搭配白色色帶之方式,此色帶於前端面上則漆成V字形、後端面則為水平線,其局徽也由R0型的金紅色銘板,變更為白色烤漆。而在1979年電氣化之後,因應台鐵將莒光號列車變更為橘色系,因此本型車也全數改成橘色塗裝至今,其白色色帶的塗法依舊,但車頂變更為以灰色為底,並延伸至側牆原本塗裝方式有所差異。而在2010年之後,台鐵也選擇R40號漆回原本的藍色塗裝,但在細節上仍和早年的海軍藍塗裝有所不同。

△橘色塗裝時期的R40號牽引貨物列車。

△目前已變更為藍色塗裝的R40號。

參考資料:台灣鐵路GM柴油機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、各期鐵道情報

最後修改:2014.09.14

車型運用

R20型自1960年分批引進後,遂取代一線蒸汽機車,成為台鐵早年幹線客車牽引的主力車型,並且在後來也運用於部分支線牽引。直至1979年電氣化後,本型車除用於牽引非電氣化區間的各級客運列車及貨物列車外,絕大多數運用仍以牽引西部幹線的貨物列車為主, 其中最著名的莫過於龍井儲煤場、林口電廠間運煤列車,以及多數的縱貫線散裝貨列。除外,本型車也多有擔任屏東線普通、區間列車牽引機的紀錄。

在本型車的長年運用中,除R39與R53號因事故於1990年代報廢外,多數車輛因原廠大量標準化設計精良的機件,使得多數車輛至2000年後都仍健在,其中的R56~59號更曾在2007年時贈送給馬拉威使用。然而近年來台鐵貨物列車大幅萎縮,加上新型車輛不斷的加入,因此本型車也逐步報廢,首先2005年時R25號因事故受損而不再修復、2008年時則是將R30、R33、R36、R50號報廢、2009年時再將R27、R35、R41、R44、R61號報廢解體,2014年時則是將R26、R45、R46、R51、R60、R63、R65和R70號全數停用,並且在2015年3月時,將R70號轉送給桃園市私立清華高級中學做為教材使用;2015年時則是再將R45、46號報廢;除了上述車輛外,R29也已報廢除役,但停用及報廢年份並不詳。目前,R20型 僅存約31輛可正常使用,除R62號隸屬於花蓮機務段作為機務段調車機外,其餘則全數配置於彰化機務段,並多運用於西部幹線貨物列車牽引。然而自2015年R150型柴電機車改隸屬於彰化機務段後,目前本型車的定期運用車次已大幅減少。

△於屏東線上牽引復興號客車編組的R47號。

△牽引林口電廠運煤列車的R51號。

參考資料:台灣鐵路GM柴油機車運用手冊、凌宇康著交大鐵道會現役機車講義、各期鐵道情報

最後修改:2015.08.10

Computer Graphics / 形式概要  

R20 (原始型)

左側:

右側:

為R20型最原始的外觀,其中上圖為R21~70號,下圖則為R71、72號。兩者的差異在於R71、72號於駕駛室前端的短端罩上設有電軔用電組器,另外R20型最原始的車側版上除有GM原廠銘板外,也貼有美援標誌。

為R20型原始外觀的右側,其中上圖為R21~70號,下圖則是R71、72號。與左側的差異在於本側並未設置手軔機裝置,另外引擎室後端的冷卻風扇柵門為田字型,為R20型右側的特徵。另外,其駕駛室側窗玻璃樣式與R0型相同。

R20 (車窗改造)

左側:

右側:

此為R20型早年進廠後之外觀,除銘板因板金方便遭拆除外,美援標誌也不復見。再者駕駛側窗也統一為R100型之樣式。

此為R20型早年進廠後之右側, 其特徵大致與左側相同,除駕駛室下方側板銘板遭拆除外,駕駛室側窗也遭改造。

R20 (橘色塗裝)

左側:

右側:

為R20型近期的塗裝方式,除外觀變更為橘色塗裝外,車頂也塗成灰色向下延伸,以配合莒光號客車的塗色方式。

為R20型近期之右側外觀,除塗裝變更外,其車頂也設有防護無線電與行調電話天線以及駕駛室上方設有方形空調機。

R20 (R40藍色塗裝)

左側:

右側:

為R40號變更為藍色塗裝後之左側外觀,與早期原始外觀相較其藍色較亮,另外車頂也設有天線及空調機。

為R40號之另一側,本側之特徵大致與左側相同。除車頂設備與早期外觀不同外,其後端上增加之「注意高壓電」標語貼紙也和早期不同。

 


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