EMD 1010
| ЭМД 265H | |
|---|---|
| Обзор | |
| Производитель | Электромоторный дизель |
| Также называется | H-двигатель |
| Макет | |
| Конфигурация | В12 и В16 |
| Смещение | 1010 кубических дюймов (16600 см 3 ) на цилиндр |
| Диаметр цилиндра | 265 миллиметров (10,4 дюйма) |
| Ход поршня | 300 миллиметров (12 дюймов) |
| блока цилиндров Материал | Железо |
| головки блока цилиндров Материал | Железо |
| Клапанный механизм | 4 клапана на цилиндр |
| Степень сжатия | 15.3:1 |
| Горение | |
| Турбокомпрессор | два малоинерционных турбокомпрессора |
| Топливная система | Насос-форсунка с приводом от распределительного вала 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 | EMD 1010 |
| ЭМД 1010J | |
|---|---|
| Обзор | |
| Производитель | Электромоторный дизель |
| Также называется | J-двигатель |
| Макет | |
| Конфигурация | V12 |
| Смещение | 1010 кубических дюймов (16600 см 3 ) на цилиндр |
| Диаметр цилиндра | 265 миллиметров (10,4 дюйма) |
| Ход поршня | 300 миллиметров (12 дюймов) |
| блока цилиндров Материал | Железо |
| головки блока цилиндров Материал | Железо |
| Клапанный механизм | 4 клапана на цилиндр |
| Степень сжатия | 15.3:1 |
| Горение | |
| Турбокомпрессор | двухступенчатый турбонаддув с одним турбокомпрессором высокого давления для низких и средних оборотов и двумя турбонагнетателями низкого давления для средне-высоких оборотов. |
| Топливная система | Common Rail |
| 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 ЕС для бездорожья IV |
| Системы контроля выбросов | Рециркуляция выхлопных газов |
| Хронология | |
| Предшественник | ЭМД 265H |
| Преемник | Никто [ примечание 1 ] |
EMD 1010 или EMD 265 — линейка четырехтактных дизельных двигателей производства Electro-Motive Diesel . Предшественник 1010 был представлен примерно в 1998 году как 265H или H-Engine . H-двигатель изначально был разработан для использования в качестве 16-цилиндрового двигателя EMD SD90MAC мощностью 6300 л.с. (4700 кВт) ; однако первые двигатели оказались ненадежными и неудачными на рынке, причем EMD 710 предпочтение отдавалось проверенной двухтактной конструкции . Четырехтактный двигатель EMD был возрожден в 2015 году, чтобы соответствовать нормам выбросов EPA Tier 4.
История
[ редактировать ]H-двигатель
[ редактировать ]О разработке H-двигателя было объявлено в 1994 году как двигателя, специфичного для железнодорожных локомотивов - на конструкцию повлиял переход на тяговые двигатели переменного тока, которые имели повышенные характеристики сцепления и тягового усилия, что позволяло увеличить полезную мощность для эффективного преобразования тяги - таким образом, новая конструкция должна была иметь тяговую мощность 6000 лошадиных сил (4500 кВт) - конструкция локомотива мощностью 6000 л.с. позволяла бы заменить два очень распространенных двигателя. мощностью 3000 л.с. СД40-2 Локомотивы [ 1 ]
Вместо разработки двухтактной конструкции EMD решила разработать новый четырехтактный двигатель , при этом потенциал снижения выбросов является одним из факторов в пользу изменения конструкции. EMD исследовала потенциал четырехтактных конструкций в 1984 году, построив два прототипа 16-цилиндровых двигателей 854H мощностью 4500 лошадиных сил (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 недостаточно. Поэтому от плана использовать 854H в качестве основы отказались, и EMD решила построить новую конструкцию двигателя с большим рабочим объемом цилиндра, позже названную EMD 265H.
Новый двигатель был разработан с использованием современных методов, включая 3D-моделирование , анализ методом конечных элементов , вычислительную гидродинамику и другие методы моделирования, а также с использованием реальных усталостных и других испытаний. Первым локомотивом, предназначенным для использования H-двигателя, был SD90MAC . Конструкция картера перешла на ковкий чугун из сварной стали (в 2-тактной серии); Как и в двухтактных конструкциях, в новом двигателе использовались унифицированные силовые агрегаты . V-образные шатуны перешли от вилки и лезвия к расположению рядом, а электронный впрыск топлива заменил механический впрыск топлива. Каждый двигатель имел два турбонагнетателя, по одному на каждый ряд цилиндров. Восемь двигателей были произведены и испытаны в Центре транспортных технологий под управлением 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. , с тормозом среднее эффективное давление 21,3 бар. (2130 кПа). [ 1 ]
Union Pacific начала использовать некоторые локомотивы SD90MAC с H-образным двигателем в коммерческой эксплуатации в 1998 году. [ 1 ]
Первоначальные заказы на локомотивы с двигателем 265H были доставлены с двигателями EMD 710 мощностью 4300 л.с. (обозначаемыми как SD9043MAC), которые позже планировалось переоборудовать в четырехтактную конструкцию, как только проблемы с двигателем будут решены. Этот тип локомотива приобрели компании Canadian Pacific , Union Pacific и арендодатель CIT Group . Только агрегаты с двигателем H с двигателем CP и UP (SD90MAC-H). Парк UP был возвращен EMD после истечения срока аренды. [ 2 ] Считающиеся 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. [ нужна ссылка ]
EMD также построила один демонстратор SD89MAC , EMDX 92, как менее мощную версию SD90MAC. Он использовал версию двигателя 265H V12 (12-265H) мощностью 4500 л.с. Первоначально SD89MAC задумывался как преемник серии EMD SD70. Однако ни один заказ не был сделан.
Двигатель 265H использовался и за границей: 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 ] представлен с 2009 года как класс «Harmony» HXN3 . [ 5 ] Также поступили заказы из Индии. [ нужна ссылка ] и австралийские горнодобывающие железные дороги. [ нужна ссылка ] В 2002 году Tidewater Marine приобрела двадцать 16-цилиндровых двигателей для использования на морских буксирах . [ 6 ]
Модель 16-265H остается самым мощным дизельным двигателем, когда-либо произведенным EMD.
J-двигатель
[ редактировать ]Чтобы соответствовать ) EPA Tier 4 стандартам выбросов оксидов азота ( NOx , производители полагаются на один из двух методов: рециркуляция выхлопных газов (EGR), при которой выхлопные газы охлаждаются и рециркулируются обратно в цикл сгорания, или селективное каталитическое восстановление (SCR) с использованием мочевины на основе Жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей , которая преобразует NOx в каталитическом нейтрализаторе в элементарный азот и воду. Хотя EGR требует наличия сажевого фильтра, он является предпочтительным решением для класса I операторов , поскольку SCR добавляет еще один расходный материал , с которым у обслуживающего персонала возникают проблемы с обращением и хранением. [ 7 ]
Конструкция четырехтактного двигателя была вновь представлена в середине 2010-х годов, чтобы соответствовать требованиям Tier 4 без использования SCR. Хотя EMD экспериментировала с модификацией 710 для соответствия Tier 4, прототип оказался слишком тяжелым и неэффективным, чтобы его можно было использовать на практике. [ 7 ] Первый (предсерийный) локомотив с двигателем 1010J, SD70ACe-T4, с 12-цилиндровым двигателем мощностью 4600 лошадиных сил (3400 кВт) (4400 тяговых л.с.) был представлен в конце 2015 года. [ 8 ] [ 9 ] Испытания новых локомотивов начались весной 2016 года. [ 10 ] Первые две единицы из заказа на 65 единиц нового локомотива были доставлены Union Pacific в декабре 2016 года. [ 11 ]
Обозначение блока было изменено на J, чтобы отразить изменения в новом двигателе, которые включали модернизацию силового агрегата и блока, а также добавление двухступенчатой системы турбонаддува, состоящей из трех турбокомпрессоров. [ 12 ] Другими новыми функциями являются система EGR для снижения выбросов выхлопных газов и система впрыска топлива с двойными стенками для повышения безопасности.
Версии
[ редактировать ]| ИДЕНТИФИКАТОР | Количество цилиндров | Индукция | Макс. об/мин | Мощность (л.с.) | Мощность (МВт) | Представлено | Локомотив(ы) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12-265 ч. | 12 | 2 х турбокомпрессор | 1000 | 4,725 | 3.52 | 1996 | SD89MAC |
| 16-265 ч | 16 | 2 х турбокомпрессор | 1000 | 6,300 | 4.7 | 1996 | SD90MAC , JT56ACe ( Китайские железные дороги HXN3 ) |
| 12-1010Дж | 12 | 3 х турбокомпрессор | 1000 | 4,600 | 3.4 | 2015 | SD70ACe-T4 |
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ По данным Progress Rail, с которыми связались лично и в частном порядке, преемником EMD 265H станет EMD 1010J. Caterpillar C280 стал преемником серии Caterpillar 3600. Двигатели EMD и двигатели Caterpillar представляют собой отдельные предприятия. Поэтому на данный момент преемника EMD 1010J нет.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и «Первые локомотивы EMD мощностью 6000 л.с. поступили в коммерческую эксплуатацию» , 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., заархивировано из оригинала 27 ноября 2013 г. , получено 26 января 2016 г.
- ^ «Китай выбирает EMD» , www.railwaygazette.com , 1 октября 2005 г.
- ^ "JT56ACe для Министерства железных дорог Китая" , Electro-Motive Diesel , заархивировано из оригинала 24 сентября 2008 г.
- ^ «Высокопроизводительные дизели начинают поступать на вооружение» , www.railwaygazette.com , 12 июня 2009 г.
- ^ «Tidewater выбирает новую модель GM-EMD» , www.marinelink.com , 18 июня 2002 г.
- ^ Перейти обратно: а б Люстиг, Дэвид (декабрь 2015 г.). «Локомотивы 4-го уровня выходят на рельсы» (PDF) . Железнодорожная газета International : 28–31. Архивировано (PDF) из оригинала 16 июня 2016 года . Проверено 15 июня 2016 г.
- ^ «EMD представляет свой первый тепловоз Tier 4» , www.railwaygazette.com , 5 октября 2015 г.
- ^ Вантуоно, Уильям К. (11 октября 2015 г.), Обзор SD70ACe-T4 компании EMD.
- ^ «CSX начинает тестирование демонстраторов EMD SD70ACe T4» . Том. Журнал «Поезда» , 22 июня 2016 г.
- ^ «Агрегаты Progress Rail EMD Tier 4 отправлены первому заказчику» . Том. Журнал «Поезда» , 15 декабря 2016 г.
- ^ Progress Rail «Двигатели EMD - Двигатель 1010: Интернет-брошюра о локомотивных двигателях»
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Электродвигательный дизель: H-двигатель» . Электромоторный дизель . Архивировано из оригинала 17 июля 2004 г. Проверено 6 января 2015 г.
- «Энергетика/Морская/Промышленность: Общие данные о дизельных двигателях» . Электромоторный дизель . Архивировано из оригинала 10 декабря 2001 года . Проверено 6 января 2015 г.
- Лонгман, Дуг; Эль-Ханнуни, Эссам. «Программа исследований локомотивных двигателей снижает выбросы от поездов» . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 года.
[Научно-исследовательский центр двигателей], в котором находится одноцилиндровая версия четырехтактного двигателя EMD «H», собирал экспериментальные данные, используемые для повышения топливной эффективности двигателя при одновременном достижении целевых показателей выбросов выхлопных газов. .