Коломенский тепловозостроительный завод с 1959 г.
разрабатывает конструкции магистральных пассажирских тепловозов и
газотурбовозов. В 1960 г. заводом был построен пассажирский тепловоз
ТЭП60 мощностью по дизелю 3000 л. с. с конструкционной скоростью 160
км/ч. Проведенные в 1961 г испытания со скоростью движения до 193 км/ч
показали хорошие динамические характеристики первого отечественного
пассажирского тепловоза.
Технико-экономические расчеты показывают, что создание пассажирского
тепловоза мощностью 4000 л. с. в одной секции повышает маршрутную
скорость движения, сокращает потребный парк локомотивов, снижает расходы
на ремонт, обслуживание и пр. На подъеме 9%о равновесная скорость
локомотива мощностью 4000 л. с. почти на 25% больше скорости,
развиваемой тепловозом ТЭП60.
В связи с этим в 1973 г. был изготовлен новый пассажирский тепловоз
ТЭП70 мощностью 4000 л. с. в секции с нагрузкой от колесной пары на
рельс 21,5 тс. Тепловоз имеет электрическую передачу мощности
переменно-постоянного тока, разработанную на Харьковском заводе
Электротяжмаш, и четырехтактный дизель 16ЧН 26/26 Коломенского завода.
Рост секционной мощности локомотива потребовал увеличения количества
воздуха для охлаждения электрических машин и аппаратов, масла, воды и
наддувочного воздуха дизеля. Для тепловоза мощностью 4000 л. с.
потребность в воздухе, охлаждающем только электрические машины,
достигает почти 70 000 м3/ч, что в 1,7 раза больше, чем для охлаждения
электрических машин тепловоза ТЭП60. Наряду с увеличением количества
потребляемого воздуха резко повысились требования к качеству его
очистки.
Если на тепловозе ТЭП60 степень очистки не превышает 30%. то на
тепловозе ТЭП70 по требованию изготовителей электрических машин она
составляет 70%. Все это увеличивает вес и габариты вентиляторов и
фильтрующих устройств, усложняет компоновку узлов тепловоза. В связи с
этим на тепловозе ТЭП70 применено централизованное воздухоснабжение
системы охлаждения электрических машин и аппаратов. Применение осевого
вентилятора с к. п. д. 0,85 — 0,90 и механическим приводом от
дизель-генератора вместо обычно применяемых центробежных вентиляторов с
к.п.д. 0,60—0,65 и электрическим приводом с к.п.д. 0,80—0,85 значительно
уменьшило массу системы и величину отбора мощности на вспомогательные
нужды тепловоза.
Проектирование более мощного пассажирского
локомотива, чем серийно выпускаемый заводом тепловоз ТЭП60, при
значительных габаритных и весовых ограничениях определило использование
крыши кузова в качестве силового элемента для размещения ряда
вспомогательных узлов и агрегатов. Такой подход к проектированию при
блочном принципе компоновки узлов и агрегатов значительно упростил
процесс сборки и ремонта, а главное, позволил создать локомотив, длина
которого по осям автосцепки всего на 1220 мм больше длины тепловоза
ТЭП60. Применение в конструкции кузова профилей из низколегированной
стали 09Г2 и алюминиевых сплавов в каркасе крыш, наружной обшивке,
корпусе вентилятора, диффузоров и др. позволило получить по результатам
взвешивания порожнюю массу тепловоза, равную 122 200 кг.
Для быстрейшего освоения в производстве и эксплуатации тепловоз ТЭП70
создан на базе проверенной и имеющей хорошие тяговые и динамические
характеристики тележки тепловоза ТЭП60. Однако для уменьшения контактных
напряжений по требованию Министерства путей сообщения диаметр колес
увеличен с 1050 до 1220 мм. Механизм передачи крутящего момента от вала
тягового электродвигателя к колесам при помощи полого вала и эластичной
рычажно-шарнирной муфты оставлен таким же, как на тепловозе ТЭП60.