ЭМД 1010
| ЭМД 265H | |
|---|---|
| Обзор | |
| Производитель | Электро-Дизельный двигатель |
| Также называется | H-двигатель |
| Макет | |
| Конфигурация | V12 и V16 |
| Смещение | 1010 кубических дюймов (16 600 см 3 ) на цилиндр |
| Диаметр цилиндра | 265 миллиметров (10,4 дюйма) |
| Ход поршня | 300 миллиметров (12 дюймов) |
| Материал блока цилиндров | Железо |
| Материал головки блока цилиндров | Железо |
| Клапанный механизм | 4 клапана на цилиндр |
| Степень сжатия | 15.3:1 |
| Сгорание | |
| Турбокомпрессор | два малоинерционных турбокомпрессора |
| Топливная система | Насос-форсунка, приводимая в действие распределительным валом двигателя |
| Управление | Электронный |
| Тип топлива | Дизель |
| Масляная система | Мокрый картер |
| Система охлаждения | С жидкостным охлаждением |
| Выход | |
| Выходная мощность | до 4,7 МВт (6300 л.с.) для двигателей V16; до 3,52 МВт (4725 л.с.) для двигателей V12. |
| Хронология | |
| Преемник | ЭМД 1010 |
| ЭМД 1010J | |
|---|---|
| Обзор | |
| Производитель | Электро-Дизельный двигатель |
| Также называется | J-двигатель |
| Макет | |
| Конфигурация | В12 |
| Смещение | 1010 кубических дюймов (16 600 см 3 ) на цилиндр |
| Диаметр цилиндра | 265 миллиметров (10,4 дюйма) |
| Ход поршня | 300 миллиметров (12 дюймов) |
| Материал блока цилиндров | Железо |
| Материал головки блока цилиндров | Железо |
| Клапанный механизм | 4 клапана на цилиндр |
| Степень сжатия | 15.3:1 |
| Сгорание | |
| Турбокомпрессор | двухступенчатый турбонаддув с одним турбокомпрессором высокого давления для низких и средних оборотов и двумя турбокомпрессорами низкого давления для средне-высоких оборотов |
| Топливная система | общий рельс |
| Управление | Электронный |
| Тип топлива | Дизель |
| Масляная система | Мокрый картер |
| Система охлаждения | С жидкостным охлаждением |
| Выход | |
| Выходная мощность | до 3,43 МВт (4600 л.с.) для двигателей V12 |
| Выбросы | |
| Целевой стандарт выбросов | EPA IV или EU Non-road IV |
| Системы контроля выбросов | Рециркуляция отработавших газов |
| Хронология | |
| Предшественник | ЭМД 265H |
| Преемник | Нет [примечание 1] |
EMD 1010 или EMD 265 — это линейка четырехтактных дизельных двигателей, производимых Electro-Motive Diesel . Предшественник 1010 был представлен около 1998 года как 265H или H-Engine . Первоначально H-двигатель был разработан для использования в качестве 16-цилиндрового двигателя мощностью 6300 л. с. (4700 кВт), EMD SD90MAC ; однако первые двигатели оказались ненадежными и не имели успеха на рынке, поэтому предпочтение было отдано проверенной двухтактной конструкции EMD 710. Четырехтактный двигатель EMD был возрожден в 2015 году для соответствия нормам выбросов EPA Tier 4.
История
H-двигатель
Разработка двигателя H была анонсирована в 1994 году как двигателя, предназначенного специально для железнодорожных локомотивов. На конструкцию повлиял переход к тяговым двигателям переменного тока, которые обладали улучшенными характеристиками сцепления и тягового усилия, что позволяло увеличить полезную мощность, преобразуемую в тягу. Таким образом, новая конструкция должна была иметь 6000 лошадиных сил (4500 кВт), доступных для тяги. Конструкция локомотива мощностью 6000 л. с. позволила бы заменить два очень распространенных локомотива SD40-2 мощностью 3000 л. с. [1]
Вместо разработки двухтактной конструкции EMD решила разработать новый четырехтактный двигатель , при этом потенциал снижения выбросов был одним из факторов в пользу изменения конструкции. EMD исследовала потенциал четырехтактных конструкций в 1984 году, построив два прототипа 4500 лошадиных сил (3400 кВт) 16-цилиндровых двигателей 854H (с рабочим объемом 854 куб. дюйма на цилиндр). [1] Однако вскоре EMD поняла, что для достижения цели в 6000 л. с. прототипов недостаточно. Поэтому план использовать 854H в качестве основы был заброшен, и EMD решила построить новую конструкцию двигателя с большим рабочим объемом на цилиндр, позже названную EMD 265H.
Новый двигатель был разработан с использованием современных технологий, включая 3D-моделирование , конечно-элементный анализ , вычислительную гидродинамику и другие симуляции, а также с использованием реальных усталостных испытаний и других испытаний. Первоначальным локомотивом, разработанным для использования H-двигателя, был SD90MAC . Конструкция картера была изменена на ковкий чугун со сварной стали (в серии 2-тактных двигателей); как и в конструкциях 2-тактных двигателей, новый двигатель включал унифицированные силовые узлы . V-образные шатуны были изменены с вилки и лезвия на бок о бок, а электронный впрыск топлива заменил механический впрыск топлива. Каждый двигатель включал два турбокомпрессора, по одному на ряд цилиндров. Восемь двигателей были изготовлены и испытаны в Центре транспортных технологий под руководством Ассоциации американских железных дорог в Пуэбло, штат Колорадо . [1]
Двигатель EMD 265H имел диаметр цилиндра 265 миллиметров (10,4 дюйма) и ход поршня 300 миллиметров (12 дюймов) (так что рабочий объем на цилиндр составлял 1010 кубических дюймов) с 16-цилиндровым двигателем GM16V265H мощностью 4700 киловатт (6300 л.с.) при 1000 об/мин и средним эффективным давлением тормозов 21,3 бара (2130 кПа). [1]
В 1998 году компания Union Pacific начала использовать в коммерческих целях некоторые локомотивы SD90MAC с двигателем H. [1]
Первоначальные заказы на локомотивы с двигателем 265H были поставлены с двигателями EMD 710 мощностью 4300 л. с. (именуемые SD9043MAC), которые должны были быть преобразованы в 4-тактную конструкцию позже, как только будут решены проблемы начального периода работы двигателя. Canadian Pacific , Union Pacific и арендодатель CIT Group приобрели этот тип локомотива. Только CP и UP эксплуатировали агрегаты с двигателем H (SD90MAC-H). Флот UP был возвращен EMD после истечения срока аренды. [2] Считавшиеся неудачными на внутреннем рынке из-за проблем с надежностью и ограниченной эксплуатационной гибкостью двигателя мощностью 6000 лошадиных сил, все версии с двигателем 265H в Северной Америке и Австралии были модернизированы двигателями 16V710G мощностью 4300 лошадиных сил или списаны. [ необходима ссылка ]
EMD также построила один демонстратор SD89MAC , EMDX 92, как менее мощную версию SD90MAC. Он использовал версию V12 двигателя 265H (12-265H), генерирующую 4500 л. с. Первоначально SD89MAC планировалось как преемник серии EMD SD70. Однако ни один из них не был заказан.
Двигатель 265H также использовался за рубежом: в 2005 году от Китайских железных дорог был получен заказ на 300 двигателей Tier 2 мощностью 6000 лошадиных сил (4500 кВт) с окончательной сборкой на Даляньском локомотивном заводе [ 3] [4] с 2009 года представлен как «Harmony» класса HXN3 . [5] Заказы также были получены от Индии [ нужна ссылка ] и австралийских горнодобывающих железных дорог. [ нужна ссылка ] В 2002 году компания Tidewater Marine приобрела двадцать 16-цилиндровых двигателей для морского использования на буксирах. [6]
16-265H остается самым мощным дизельным двигателем, когда-либо произведенным EMD.
J-двигатель
Чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA Tier 4 для оксидов азота ( NOx ), производители полагаются на один из двух методов: рециркуляция выхлопных газов (EGR), где выхлопные газы охлаждаются и рециркулируются обратно через цикл сгорания, или селективное каталитическое восстановление (SCR) с использованием дизельной выхлопной жидкости на основе мочевины , которая преобразует NOx в каталитическом нейтрализаторе в элементарный азот и воду. Хотя EGR требует дизельного сажевого фильтра, это предпочтительное решение для операторов класса I , поскольку SCR добавляет еще один расходный материал с проблемами обращения и хранения со стороны обслуживающего персонала. [7]
Четырехтактный двигатель был повторно представлен в середине 2010-х годов для соответствия Tier 4 без использования SCR. Хотя EMD экспериментировала с модификацией 710 для соответствия Tier 4, прототип оказался слишком тяжелым и неэффективным, чтобы быть практичным. [7] Первый (предсерийный) локомотив с двигателем 1010J, SD70ACe-T4, использующий 4600 лошадиных сил (3400 кВт) (4400 тяговых л. с.) 12-цилиндровый двигатель, был представлен в конце 2015 года. [8] [9] Испытания новых локомотивов начались весной 2016 года. [10] Первые два из 65 единиц заказа на новый локомотив были доставлены Union Pacific в декабре 2016 года. [11]
Обозначение блока было изменено на J, чтобы отразить изменения в новом двигателе, которые включали в себя переделку силовой сборки и блока, а также добавление двухступенчатой системы турбонаддува, состоящей из трех турбонагнетателей. [12] Другими новыми функциями являются система EGR для снижения выбросов выхлопных газов и двухстенный впрыск топлива для повышения безопасности.
Версии
| ИДЕНТИФИКАТОР | Количество цилиндров | Индукция | Макс. об/мин | Мощность (л.с.) | Мощность (МВт) | Введено | Локомотив(ы) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12-265H | 12 | 2 х турбокомпрессора | 1000 | 4,725 | 3.52 | 1996 | SD89MAC |
| 16-265H | 16 | 2 х турбокомпрессора | 1000 | 6,300 | 4.7 | 1996 | SD90MAC , JT56ACe ( Китайские железные дороги HXN3 ) |
| 12-1010J | 12 | 3 х турбокомпрессора | 1000 | 4,600 | 3.4 | 2015 | SD70ACe-T4 |
Смотрите также
Примечания
- ^ Согласно Progress Rail, с которым мы лично и в частном порядке связались, преемником EMD 265H станет EMD 1010J. Caterpillar C280 был преемником серии Caterpillar 3600. Двигатели EMD и двигатели Caterpillar являются отдельными единицами. Поэтому на данный момент преемника EMD 1010J нет.
Ссылки
- ^ abcde "Первые локомотивы EMD мощностью 6000 л.с. введены в коммерческую эксплуатацию", www.railwaygazette.com , 1 апреля 1998 г.
- ^ "Рынок локомотивов США по-прежнему представляет собой гонку двух лошадей", www.railwaygazette.com , 1 июля 2006 г., архивировано из оригинала 27 ноября 2013 г. , извлечено 26 января 2016 г.
- ^ "Китай выбирает EMD", www.railwaygazette.com , 1 октября 2005 г.
- ^ "JT56ACe для Министерства железных дорог Китая", Electro-Motive Diesel , архивировано из оригинала 24 сентября 2008 г.
- ^ "Высокопроизводительные дизели начинают поступать в эксплуатацию", www.railwaygazette.com , 12 июня 2009 г.
- ^ "Tidewater выбирает новую модель GM-EMD", www.marinelink.com , 18 июня 2002 г.
- ^ ab Lustig, David (декабрь 2015 г.). «Tier 4 locomotives take to the tracks» (PDF) . Railway Gazette International : 28–31. Архивировано (PDF) из оригинала 16 июня 2016 г. . Получено 15 июня 2016 г. .
- ^ "EMD представляет свой первый дизельный локомотив Tier 4", www.railwaygazette.com , 5 октября 2015 г.
- ^ Вантуоно, Уильям С. (11 октября 2015 г.), Ознакомьтесь с SD70ACe-T4 от EMD
- ^ "CSX начинает тестирование демонстраторов EMD SD70ACe T4". Vol. Trains Magazine , 22 июня 2016 г.
- ^ "Progress Rail EMD Tier 4 unit отправлены первому клиенту". Vol. Trains Magazine , 15 декабря 2016 г.
- ^ Progress Rail "EMD Engines - 1010 Engine: Онлайн-брошюра локомотивных двигателей"
Внешние ссылки
- "Electro-Motive Diesel: H-Engine". Electro-Motive Diesel . Архивировано из оригинала 2004-07-17 . Получено 6 января 2015 .
- "Power/Marine/Industrial: Diesel Engines General Data". Electro-Motive Diesel . Архивировано из оригинала 10 декабря 2001 г. Получено 6 января 2015 г.
- Longman, Doug; El-Hannouny, Essam. «Программа исследований локомотивных двигателей снижает выбросы поездов». Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 г.
[Engine Research Facility], которая содержит одноцилиндровую версию четырехтактного двигателя «H» компании EMD, собирает экспериментальные данные, используемые для повышения топливной экономичности двигателя при достижении целевых показателей выбросов выхлопных газов.
