EMD 1010 или EMD 265 является линией четырехтактных дизельных двигателей , изготовленных Электро-Motive Diesel . Предшественник 1010 был представлен примерно в 1998 году как 265H или H-Engine . H-двигатель был первоначально разработан для использования в качестве 16-цилиндрового двигателя EMD SD90MAC мощностью 6300 л.с. (4700 кВт) ; однако первые двигатели были признаны ненадежными и неудачными на рынке, предпочтение отдавалось проверенной 2-тактной конструкции EMD 710 . Четырехтактный двигатель EMD был возрожден в 2015 году, чтобы соответствовать требованиям по выбросам EPA Tier 4.
EMD 265H | |
---|---|
Обзор | |
Производитель | Электро-Дизель |
Также называемый | 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 | Утюг |
Материал головы | Утюг |
Клапан | 4 клапана на цилиндр |
Степень сжатия | 15,3: 1 |
Горение | |
Турбокомпрессор | два малоинерционных турбокомпрессора |
Топливная система | Насос-форсунка приводится в действие распределительным валом двигателя |
Управление | Электронный |
Тип топлива | Дизель |
Масляная система | Мокрый отстойник |
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 | EMD 1010 |
EMD 1010J | |
---|---|
Обзор | |
Производитель | Электро-Дизель |
Также называемый | J-Engine |
Макет | |
Конфигурация | V12 |
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 | Утюг |
Материал головы | Утюг |
Клапан | 4 клапана на цилиндр |
Степень сжатия | 15,3: 1 |
Горение | |
Турбокомпрессор | двухступенчатый турбонаддув с одним турбонагнетателем высокого давления для низких и средних оборотов в минуту и двумя турбокомпрессорами низкого давления для средних и высоких оборотов |
Топливная система | Аккумуляторная топливная система |
Управление | Электронный |
Тип топлива | Дизель |
Масляная система | Мокрый отстойник |
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 |
Технология контроля выбросов | Рециркуляция выхлопных газов |
Хронология | |
Предшественник | EMD 265H |
Преемник | Нет [примечание 1] |
История
H-двигатель
В 1994 году было объявлено о разработке H-образного двигателя как двигателя для конкретных железнодорожных локомотивов - на конструкцию повлиял переход на тяговые двигатели переменного тока, которые обладали повышенными характеристиками сцепления и тягового усилия, что позволяло увеличить полезную мощность и эффективно преобразовать тягу. таким образом, новая конструкция должна была иметь 6000 лошадиных сил (4500 кВт) для тяги - конструкция локомотива мощностью 6000 л.с. позволила бы заменить два из очень распространенных локомотивов SD40-2 мощностью 3000 л.с. [1]
Вместо развития своей двухтактной конструкции EMD решила разработать новый четырехтактный двигатель , с возможностью снижения выбросов, что является одним из факторов в пользу изменения конструкции. EMD исследовала потенциал четырехтактных двигателей в 1984 году, построив два прототипа 16-цилиндровых двигателей 854H мощностью 4500 л.с. (3400 кВт) (с рабочим объемом 854 куб. Дюймов на цилиндр). [1] Однако вскоре в EMD поняли, что для достижения цели в 6000 л.с. прототипов было недостаточно. Поэтому от плана использовать 854H в качестве основы отказались, и EMD решила создать двигатель новой конструкции с большим рабочим объемом на цилиндр, позже названный EMD 265H.
Новый двигатель был разработан с использованием современных технологий, включая 3D-моделирование , анализ методом конечных элементов , вычислительную гидродинамику и другие модели, а также с использованием реальных испытаний на усталость и других испытаний. Первым локомотивом, предназначенным для использования H-двигателя, был SD90MAC . Конструкция картера перешла на ковкий чугун из сварной стали (в 2-х тактной серии); Как и в случае с двухтактными двигателями, новый двигатель содержал унифицированные силовые агрегаты . Шатуны V-образной формы переключились с вилки и лопасти на бок, а электронный впрыск топлива заменил механический впрыск. Каждый двигатель имел два турбонагнетателя, по одному на ряд цилиндров. Восемь двигателей были изготовлены и испытаны в транспортном Технологическом центре в Ассоциации американских железных дорог в Пуэбло, штат Колорадо . [1]
EMD 265H имел диаметр цилиндра 265 миллиметров (10,4 дюйма) и ход поршня 300 миллиметров (12 дюймов) (так что рабочий объем цилиндра составлял 1010 кубических дюймов) с 16-цилиндровым двигателем GM16V265H мощностью 4700 киловатт (6300 л.с.) при 1000 об / мин. при среднем эффективном давлении тормоза 21,3 бара (2130 кПа). [1]
Union Pacific начала использовать некоторые локомотивы SD90MAC с H-двигателем в коммерческих целях в 1998 году [1].
Первоначальные заказы на локомотивы с двигателем 265H были доставлены с двигателями EMD 710 мощностью 4300 л.с. (далее - SD9043MAC), которые должны были быть преобразованы в четырехтактную конструкцию позже, как только будут решены проблемы с прорезыванием двигателя. Этот тип локомотива приобрели компании Canadian Pacific , Union Pacific и арендодатель CIT Group . Только CP и UP работали на агрегатах с двигателем H (SD90MAC-H). Флот UP был возвращен EMD после истечения срока аренды. [2] Считанные неудачными на внутреннем рынке из-за проблем с надежностью и ограниченной эксплуатационной гибкости 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 цитата ]
EMD также построила один демонстратор SD89MAC , EMDX 92, в качестве менее мощной версии SD90MAC. На нем использовалась версия V12 двигателя 265H (12-265H) мощностью 4500 л.с. Изначально SD89MAC должен был стать преемником серии EMD SD70. Однако ни одного заказа не было.
Двигатель 265H также использовался за границей: в 2005 году от Китайских железных дорог был получен заказ на 300 двигателей уровня 6 000 лошадиных сил (4500 кВт) с окончательной сборкой на заводе локомотивов в Даляне , [3] [4] введенный с 2009 года как " Гармония " HXN3 класс . [5] Заказы были также получены от Индии [ необходима цитата ] и австралийских горнодобывающих железных дорог. [ необходима цитата ] В 2002 году компания Tidewater Marine приобрела двадцать 16-цилиндровых двигателей для морских буксиров . [6]
16-265H остается самым мощным дизельным двигателем, когда-либо производимым EMD.
J-Engine
Чтобы соответствовать стандартам выбросов оксидов азота ( NOx ) Агентства по охране окружающей среды Tier 4 , производители полагаются на один из двух методов: рециркуляцию выхлопных газов (EGR), при которой выхлопные газы охлаждаются и рециркулируют обратно через цикл сгорания, или селективное каталитическое восстановление (SCR) с использованием Жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей на основе мочевины , которая преобразует NOx в каталитическом нейтрализаторе в элементарный азот и воду. Несмотря на то, что для системы рециркуляции отработавших газов требуется дизельный сажевый фильтр, это предпочтительное решение для операторов класса I , поскольку система SCR добавляет еще один расходный материал, связанный с обращением и хранением обслуживающего персонала. [7]
Конструкция четырехтактного двигателя была повторно представлена в середине 2010-х годов для соответствия стандарту Tier 4 без использования SCR. Хотя компания EMD экспериментировала с модификацией 710 для соответствия стандарту Tier 4, прототип оказался слишком тяжелым и неэффективным, чтобы быть практичным. [7] Первый (предсерийный) локомотив с двигателем 1010J, SD70ACe-T4, с 12-цилиндровым двигателем мощностью 4600 лошадиных сил (3400 кВт) (4400 л.с.) был представлен в конце 2015 года. [8] [9] Испытания Производство новых локомотивов началось весной 2016 года. [10] Первые две единицы из 65 единиц для нового локомотива были поставлены компании Union Pacific в декабре 2016 года. [11]
Обозначение блока было изменено на J, чтобы отразить изменения в новом двигателе, которые включали изменения конструкции силового агрегата и блока, а также добавление двухступенчатой системы турбонаддува, состоящей из трех турбонагнетателей. [12] Другие новые функции - это система рециркуляции отработавших газов для уменьшения выбросов выхлопных газов и двухстенный впрыск топлива для повышения безопасности.
Версии
Я БЫ | Количество цилиндров | Индукция | Макс об / мин | Мощность (л.с.) | Мощность (МВт) | Введено | Локомотив (ы) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
12-265H | 12 | 2 х турбокомпрессор | 1000 | 4 725 | 3,52 | 1996 г. | EMD SD89MAC |
16-265 ч | 16 | 2 х турбокомпрессор | 1000 | 6 300 | 4,7 | 1996 г. | EMD SD90MAC , EMD JT56ACe (Китайские железные дороги HXN3) |
12-1010J | 12 | 3 х турбокомпрессор | 1000 | 4600 | 3,4 | 2015 г. | SD70ACe-T4 |
Смотрите также
- EMD 567 , EMD 645 , EMD 710 - предыдущие двухтактные двигатели от EMD
Заметки
- ^ Согласно Progress Rail, с которым связывались лично и в частном порядке, преемником EMD 265H будет EMD 1010J. Caterpillar C280 был преемником серии Caterpillar 3600. Двигатели EMD и двигатели Caterpillar представляют собой отдельные сущности. Следовательно, на данный момент не существует преемника EMD 1010J.
Рекомендации
- ^ a b c d e "Первые локомотивы EMD мощностью 6000 л.с. поступают в коммерческую службу" , www.railwaygazette.com , 1 апреля 1998 г.
- ^ «Рынок локомотивов США по-прежнему представляет собой скачки на двух лошадях» , www.railwaygazette.com , 1 июля 2006 г.
- ^ «Китай выбирает EMD» , www.railwaygazette.com , 1 октября 2005 г.
- ^ "JT56ACe для Министерства железных дорог Китая" , Electro-Motive Diesel , архивировано с оригинала 24 сентября 2008 г. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Высокопроизводительные дизели вводятся в эксплуатацию» , www.railwaygazette.com , 12 июня 2009 г.
- ^ "Tidewater выбирает новую модель GM-EMD" , www.marinelink.com , 18 июня 2002 г.
- ^ а б Люстиг, Дэвид (декабрь 2015 г.). «Локомотивы 4-го уровня выходят на рельсы» (PDF) . Железнодорожный вестник Интернэшнл : 28–31. Архивировано (PDF) из оригинала 16 июня 2016 года . Проверено 15 июня +2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «EMD представляет свой первый тепловоз Tier 4» , www.railwaygazette.com , 5 октября 2015 г.
- ^ Вантуоно, Уильям К. (11 октября 2015 г.), Ознакомьтесь с SD70ACe-T4 компании EMD
- ^ «CSX начинает тестирование демонстраторов EMD SD70ACe T4» . Журнал "Поезда" , 22 июня 2016 г.
- ^ «Установки Progress Rail EMD Tier 4 отправляются к первому заказчику» . Журнал "Поезда" , 15 декабря 2016 г.
- ^ Progress Rail "Двигатели EMD - Двигатель 1010: Онлайн-брошюра по локомотивным двигателям"
Внешние ссылки
- "Электро-Дизель: H-Engine" . Электро-Дизель . Архивировано 17 июля 2004 года . Проверено 6 января 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- «Энергетика / Судостроение / Промышленность: Общие данные по дизельным двигателям» . Электро-Дизель . Архивировано из оригинала 10 декабря 2001 года . Проверено 6 января 2015 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- Лонгман, Дуг; Эль-Ханнуни, Эссам. «Программа исследования локомотивных двигателей снижает выбросы от поездов» . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 кода
[Двигатель Научно - исследовательский центр], который содержит версию одноцилиндрового четырехтактных EMD в «H» двигатель, уже генераторный экспериментальные данные , используемыми для повышения эффективности использования топлива двигателя во время встречи выхлопных целевых показателей выбросов .
CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )