อีเอ็มดี 1010
| อีเอ็มดี 265เอช | |
|---|---|
| ภาพรวม | |
| ผู้ผลิต | เครื่องยนต์ดีเซลไฟฟ้า |
| เรียกอีกอย่างว่า | เครื่องยนต์ H |
| เค้าโครง | |
| การกำหนดค่า | V12และV16 |
| การเคลื่อนย้าย | 1,010 ลูกบาศก์นิ้ว (16,600 ลูกบาศก์เซนติเมตร)ต่อกระบอกสูบ |
| กระบอกสูบ | 265 มิลลิเมตร (10.4 นิ้ว) |
| จังหวะลูกสูบ | 300 มิลลิเมตร (12 นิ้ว) |
| วัสดุบล็อกกระบอกสูบ | เหล็ก |
| วัสดุฝาสูบ | เหล็ก |
| ระบบวาล์ว | 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ |
| อัตราส่วนการบีบอัด | 15.3:1 |
| การเผาไหม้ | |
| เทอร์โบชาร์จเจอร์ | เทอร์โบชาร์จเจอร์แรงเฉื่อยต่ำสองตัว |
| ระบบเชื้อเพลิง | หัวฉีดแบบยูนิตที่ทำงานโดยเพลาลูกเบี้ยวของเครื่องยนต์ |
| การจัดการ | อิเล็กทรอนิกส์ |
| ประเภทเชื้อเพลิง | ดีเซล |
| ระบบน้ำมัน | อ่างน้ำมันเปียก |
| ระบบระบายความร้อน | ระบายความร้อนด้วยของเหลว |
| เอาต์พุต | |
| กำลังส่งออก | กำลังสูงสุด 4.7 เมกะวัตต์ (6,300 แรงม้า) สำหรับเครื่องยนต์ V16 และกำลังสูงสุด 3.52 เมกะวัตต์ (4,725 แรงม้า) สำหรับเครื่องยนต์ V12 |
| ลำดับเหตุการณ์ | |
| ผู้สืบทอด | อีเอ็มดี 1010 |
| อีเอ็มดี 1010เจ | |
|---|---|
| ภาพรวม | |
| ผู้ผลิต | เครื่องยนต์ดีเซลไฟฟ้า |
| เรียกอีกอย่างว่า | เจ-เอ็นจิ้น |
| เค้าโครง | |
| การกำหนดค่า | วี12 |
| การเคลื่อนย้าย | 1,010 ลูกบาศก์นิ้ว (16,600 ลูกบาศก์เซนติเมตร)ต่อกระบอกสูบ |
| กระบอกสูบ | 265 มิลลิเมตร (10.4 นิ้ว) |
| จังหวะลูกสูบ | 300 มิลลิเมตร (12 นิ้ว) |
| วัสดุบล็อกกระบอกสูบ | เหล็ก |
| วัสดุฝาสูบ | เหล็ก |
| ระบบวาล์ว | 4 วาล์วต่อกระบอกสูบ |
| อัตราส่วนการบีบอัด | 15.3:1 |
| การเผาไหม้ | |
| เทอร์โบชาร์จเจอร์ | ระบบเทอร์โบชาร์จแบบสองขั้นตอน ประกอบด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์แรงดันสูงหนึ่งตัวสำหรับรอบเครื่องยนต์ต่ำถึงกลาง และเทอร์โบชาร์จเจอร์แรงดันต่ำสองตัวสำหรับรอบเครื่องยนต์กลางถึงสูง |
| ระบบเชื้อเพลิง | คอมมอนเรล |
| การจัดการ | อิเล็กทรอนิกส์ |
| ประเภทเชื้อเพลิง | ดีเซล |
| ระบบน้ำมัน | อ่างน้ำมันเปียก |
| ระบบระบายความร้อน | ระบายความร้อนด้วยของเหลว |
| เอาต์พุต | |
| กำลังส่งออก | กำลังสูงสุด 3.43 เมกะวัตต์ (4,600 แรงม้า) สำหรับเครื่องยนต์ V12 |
| การปล่อยมลพิษ | |
| มาตรฐานเป้าหมายการปล่อยมลพิษ | มาตรฐาน EPA IV หรือ EU Non-road IV |
| ระบบควบคุมการปล่อยมลพิษ | การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย |
| ลำดับเหตุการณ์ | |
| ผู้มาก่อน | อีเอ็มดี 265เอช |
| ผู้สืบทอด | ไม่มี[หมายเหตุ 1 ] |
เครื่องยนต์EMD 1010หรือEMD 265เป็นเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะ ที่ผลิตโดยบริษัท Electro-Motive Dieselรุ่นก่อนหน้าของ 1010 นั้นเปิดตัวประมาณปี 1998 ในชื่อ265HหรือH-Engineเครื่องยนต์ H-Engine เดิมทีออกแบบมาเพื่อใช้เป็นเครื่องยนต์16 สูบ กำลัง 6,300 แรงม้า (4,700 กิโลวัตต์) ในชื่อ EMD SD90MACอย่างไรก็ตาม พบว่าเครื่องยนต์รุ่นแรกๆ นั้นไม่น่าเชื่อถือและไม่ประสบความสำเร็จในตลาด จึง เลือกใช้เครื่องยนต์สองจังหวะ EMD 710 ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า แทน เครื่องยนต์สี่จังหวะของ EMD ได้ถูกนำกลับมาผลิตอีกครั้งในปี 2015 เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการปล่อยมลพิษ EPA Tier 4
ประวัติศาสตร์
เครื่องยนต์ H
การพัฒนาเครื่องยนต์ H ได้รับการประกาศในปี 1994 ในฐานะเครื่องยนต์เฉพาะสำหรับหัวรถจักรทางรถไฟ - การออกแบบได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ขับเคลื่อน AC ซึ่งมีคุณสมบัติการยึดเกาะและแรงฉุดที่เพิ่มขึ้น ทำให้สามารถแปลงพลังงานที่ใช้ได้ให้เกิดแรงฉุดได้มากขึ้น - ดังนั้นการออกแบบใหม่จึงมีกำลัง 6,000 แรงม้า (4,500 กิโลวัตต์)สำหรับแรงฉุด - การออกแบบหัวรถจักรขนาด 6,000 แรงม้าจะช่วยให้สามารถทดแทน หัวรถจักรSD40-2 ขนาด 3,000 แรงม้าที่พบได้ทั่วไปได้ถึงสองคัน[ 1 ]
แทนที่จะพัฒนา เครื่องยนต์ สองจังหวะแบบ เดิม EMD เลือกที่จะพัฒนาเครื่องยนต์สี่จังหวะ แบบใหม่ โดยมีศักยภาพในการลดการปล่อยมลพิษเป็นปัจจัยหนึ่งที่สนับสนุนการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ EMD ได้ศึกษาศักยภาพของเครื่องยนต์สี่จังหวะในปี 1984 โดยสร้างเครื่องยนต์ต้นแบบ 854H จำนวน 2 เครื่องกำลัง 4,500 แรงม้า (3,400 กิโลวัตต์) 16 สูบ (ปริมาตรกระบอกสูบ 854 ลูกบาศก์นิ้วต่อสูบ) [ 1 ]อย่างไรก็ตาม EMD ตระหนักในไม่ช้าว่าเครื่องยนต์ต้นแบบเหล่านี้ไม่เพียงพอต่อเป้าหมาย 6,000 แรงม้า ดังนั้น แผนการใช้ 854H เป็นพื้นฐานจึงถูกยกเลิก และ EMD ตัดสินใจสร้างเครื่องยนต์ดีไซน์ใหม่ที่มีปริมาตรกระบอกสูบต่อสูบมากขึ้น ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่า EMD 265H
เครื่องยนต์ใหม่ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคนิคที่ทันสมัย รวมถึง การสร้างแบบจำลอง 3 มิติการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณและการจำลองอื่นๆ ตลอดจนการใช้การทดสอบความล้าในโลกแห่งความเป็นจริงและการทดสอบอื่นๆ หัวรถจักรคันแรกที่ออกแบบมาเพื่อใช้เครื่องยนต์ H คือSD90MACการออกแบบห้องข้อเหวี่ยงเปลี่ยนจากเหล็กเชื่อม (ในซีรี่ส์ 2 จังหวะ) เป็นเหล็กหล่อเหนียวเช่นเดียวกับการออกแบบ 2 จังหวะ เครื่องยนต์ใหม่นี้ใช้ชุดประกอบกำลัง แบบรวมหน่วย ก้านสูบรูปตัว V เปลี่ยนจากแบบง่ามและใบมีดเป็นแบบเคียงข้างกัน และระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาแทนที่ระบบฉีดเชื้อเพลิงเชิงกล เครื่องยนต์แต่ละเครื่องมีเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัว ตัวละหนึ่งตัวต่อฝั่งกระบอกสูบ มีการผลิตและทดสอบเครื่องยนต์แปดเครื่องที่ศูนย์เทคโนโลยีการขนส่งภายใต้การจัดการของสมาคมรถไฟอเมริกันใน เมืองพูเอโบล รัฐโคโลราโด[ 1 ]
เครื่องยนต์ EMD 265H มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ265 มิลลิเมตร (10.4 นิ้ว)และระยะชัก300 มิลลิเมตร (12 นิ้ว) (ดังนั้นปริมาตรกระบอกสูบต่อกระบอกสูบจึงเท่ากับ 1010 ลูกบาศก์นิ้ว) โดยใช้เครื่องยนต์ GM16V265H 16 สูบซึ่งมีกำลัง4,700 กิโลวัตต์ (6,300 แรงม้า)ที่ 1000 รอบต่อนาที และมีแรงดันเบรกเฉลี่ยที่มีประสิทธิภาพ 21.3 บาร์ (2,130 กิโลปาสคา ล) [ 1 ]
ยูเนียนแปซิฟิกเริ่มใช้หัวรถจักร SD90MAC ที่ติดตั้งเครื่องยนต์ H ในการให้บริการเชิงพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2541 [ 1 ]
คำสั่งซื้อเริ่มต้นสำหรับหัวรถจักรที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ 265H ได้รับการส่งมอบโดยใช้ เครื่องยนต์ EMD 710 ขนาด 4300 แรงม้า (เรียกว่า SD9043MAC) ซึ่งตั้งใจจะแปลงเป็นแบบ 4 จังหวะในภายหลังเมื่อปัญหาเริ่มต้นของเครื่องยนต์ได้รับการแก้ไขแล้วCanadian Pacific , Union Pacificและผู้ให้เช่าCIT Groupได้ซื้อหัวรถจักรประเภทนี้ มีเพียง CP และ UP เท่านั้นที่ใช้งานหน่วยที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ H (SD90MAC-H) กองรถจักรของ UP ถูกส่งคืนให้กับ EMD หลังจากสัญญาเช่าหมดอายุ[ 2 ]ถือว่าไม่ประสบความสำเร็จในตลาดภายในประเทศเนื่องจากปัญหาด้านความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นในการใช้งานที่จำกัดของเครื่องยนต์ 6000 แรงม้า รุ่น 265H ทั้งหมดในอเมริกาเหนือและออสเตรเลียจึงได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์ 16V710G ขนาด 4300 แรงม้าหรือถูกนำไปทำลาย
นอกจากนี้ EMD ยังได้สร้าง รถจักรไอน้ำสาธิตรุ่น SD89MAC หนึ่งคัน คือ EMDX 92 ซึ่งเป็นรุ่นที่มีกำลังน้อยกว่า SD90MAC โดยใช้เครื่องยนต์ 265H แบบ V12 (12-265H) ที่ให้กำลัง 4500 แรงม้า ในตอนแรก SD89MAC ตั้งใจที่จะเป็นรุ่นต่อจากรถจักรไอน้ำ EMD SD70 Series อย่างไรก็ตาม ไม่มีคำสั่งซื้อเข้ามาเลย
เครื่องยนต์ 265H ยังถูกนำไปใช้ในต่างประเทศด้วย: ในปี 2548 ได้รับคำสั่งซื้อเครื่องยนต์ Tier 2 ขนาด 6,000 แรงม้า (4,500 กิโลวัตต์) จำนวน 300 เครื่องจากการรถไฟจีน โดยมีการประกอบขั้นสุดท้ายที่ โรงงานหัวรถจักรต้าเหลียน[ 3 ] [ 4 ] และเริ่มใช้งานตั้งแต่ปี 2552 ในชื่อ "Harmony" HXN3 คลาส[ 5 ]นอกจากนี้ยังได้รับคำสั่งซื้อจากทางรถไฟเหมืองแร่ของอินเดียและออสเตรเลียTidewater Marine ได้ซื้อเครื่องยนต์ 16 สูบ จำนวน20 เครื่องสำหรับใช้ในเรือลากจูงในปี 2545 [ 6 ]
เครื่องยนต์ดีเซลรุ่น 16-265H ยังคงเป็นเครื่องยนต์ดีเซลที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่ EMD เคยผลิตมา
เจ-เอ็นจิ้น
เพื่อให้เป็นไปตาม มาตรฐานการปล่อยมลพิษ EPA Tier 4สำหรับไนโตรเจนออกไซด์ ( NOx ) ผู้ผลิตจะใช้วิธีการใดวิธีการหนึ่งจากสองวิธี ได้แก่การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย (EGR) ซึ่งก๊าซไอเสียจะถูกทำให้เย็นลงและหมุนเวียนกลับเข้าสู่รอบการเผาไหม้ หรือการลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือก (SCR) โดยใช้ของเหลวไอเสียดีเซลที่มีส่วนประกอบ ของ ยูเรียซึ่งจะเปลี่ยน NOx ในตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาให้เป็นไนโตรเจนธาตุและน้ำ แม้ว่า EGR จะต้องใช้ตัวกรองอนุภาคดีเซล แต่ก็เป็นวิธีแก้ปัญหาที่นิยมสำหรับ ผู้ประกอบการ Class Iเนื่องจาก SCR เพิ่มวัสดุสิ้นเปลืองอีกชนิดหนึ่งที่มีปัญหาในการจัดการและจัดเก็บโดยบุคลากรฝ่ายบำรุงรักษา[ 7 ]
การออกแบบเครื่องยนต์สี่จังหวะได้รับการนำกลับมาใช้อีกครั้งในช่วงกลางทศวรรษ 2010 เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน Tier 4 โดยไม่ต้องใช้ SCR แม้ว่า EMD จะได้ทดลองดัดแปลง 710 เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน Tier 4 แต่ต้นแบบพิสูจน์แล้วว่าหนักเกินไปและไม่มีประสิทธิภาพเกินกว่าจะนำไปใช้ได้จริง[ 7 ]หัวรถจักรคันแรก (ก่อนการผลิต) ที่ใช้เครื่องยนต์ 1010J คือ SD70ACe-T4 ซึ่งใช้ เครื่องยนต์ 12 สูบ กำลัง 4,600 แรงม้า (3,400 กิโลวัตต์) (แรงดึง 4,400 แรงม้า) ได้รับการเปิดตัวในปลายปี 2015 [ 8 ] [ 9 ]การทดสอบหัวรถจักรใหม่เริ่มขึ้นในฤดูใบไม้ผลิปี 2016 [ 10 ]หัวรถจักรใหม่สองคันแรกจากทั้งหมด 65 คันที่สั่งซื้อได้ถูกส่งมอบให้กับ Union Pacific ในเดือนธันวาคม 2016 [ 11 ]
การกำหนดบล็อกถูกเปลี่ยนเป็น J เพื่อสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของเครื่องยนต์ใหม่ ซึ่งรวมถึงการออกแบบชุดกำลังและบล็อกใหม่ ตลอดจนการเพิ่มระบบเทอร์โบชาร์จแบบสองขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยเทอร์โบชาร์จเจอร์สามตัว[ 12 ]คุณสมบัติใหม่อื่นๆ ได้แก่ ระบบ EGR เพื่อลดการปล่อยไอเสียและระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบผนังสองชั้นเพื่อเพิ่มความปลอดภัย
เวอร์ชัน
| รหัสประจำตัว | จำนวนกระบอกสูบ | การเหนี่ยวนำ | รอบต่อนาทีสูงสุด | กำลัง (แรงม้า) | กำลังไฟฟ้า (เมกะวัตต์) | แนะนำ | หัวรถจักร |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12-265H | 12 | เทอร์โบชาร์จเจอร์ 2 ตัว | 1000 | 4,725 | 3.52 | พ.ศ. 2539 | เอสดี89แมค |
| 16-265H | 16 | เทอร์โบชาร์จเจอร์ 2 ตัว | 1000 | 6,300 | 4.7 | พ.ศ. 2539 | SD90MAC , JT56ACe ( การรถไฟจีน HXN3 ) |
| 12-1010J | 12 | เทอร์โบชาร์จเจอร์ 3 ตัว | 1000 | 4,600 | 3.4 | 2015 | เอสดี70เอซี-ที4 |
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑จากข้อมูลที่ได้รับการติดต่อเป็นการส่วนตัวจาก Progress Rail ระบุว่า รถจักรไอน้ำ EMD 265H รุ่นใหม่ที่จะมาแทนที่คือ EMD 1010J ส่วน Caterpillar C280 นั้นเป็นรุ่นต่อจาก Caterpillar 3600 series รถจักร EMD และรถจักร Caterpillar นั้นเป็นคนละส่วนกัน ดังนั้น ณ ตอนนี้ จึงยังไม่มีรถจักรไอน้ำรุ่นใหม่ที่จะมาแทนที่ EMD 1010J
- 1 2 3 4 5 "หัวรถจักร 6000 แรงม้าคันแรกของ EMD เริ่มให้บริการเชิงพาณิชย์แล้ว" , www.railwaygazette.com , 1 เมษายน 1998
- ↑ "ตลาดหัวรถจักรของสหรัฐฯ ยังคงเป็นการแข่งขันระหว่างสองเจ้า" , www.railwaygazette.com , 1 กรกฎาคม 2549, เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 27 พฤศจิกายน 2556 , เรียกดูเมื่อ26 มกราคม 2559
- ↑ "จีนเลือก EMD" , www.railwaygazette.com , 1 ตุลาคม 2548
- ↑ "JT56ACe สำหรับกระทรวงการรถไฟของจีน" , Electro-Motive Diesel , เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 24 กันยายน 2551
- ↑ "รถจักรดีเซลสมรรถสูงเริ่มเข้าประจำการ" , www.railwaygazette.com , 12 มิถุนายน 2552
- ↑ "Tidewater เลือกใช้ GM-EMD รุ่นใหม่" , www.marinelink.com , 18 มิถุนายน 2545
- 1 2 Lustig, David (ธันวาคม 2015). "หัวรถจักร Tier 4 ออกสู่ราง" (PDF) . Railway Gazette International : 28– 31. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2016. สืบค้นเมื่อ15 มิถุนายน 2016 .
- ↑ "EMD เปิดตัวหัวรถจักรดีเซล Tier 4 คันแรก" , www.railwaygazette.com , 5 ตุลาคม 2015, เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 9 ตุลาคม 2016 , เรียกดูเมื่อ26 มกราคม 2016
- ↑ Vantuono, William C. (11 ตุลาคม 2015), ชมรถไฟ EMD รุ่น SD70ACe-T4
- ↑ "CSX เริ่มทดสอบรถจักรต้นแบบ EMD SD70ACe T4" . นิตยสาร Trains , 22 มิถุนายน 2016.
- ↑ "รถไฟ Progress Rail EMD Tier 4 มุ่งหน้าสู่ลูกค้ารายแรก" . นิตยสาร Trains , 15 ธันวาคม 2016
- ↑ Progress Rail "เครื่องยนต์ EMD - เครื่องยนต์ 1010: โบรชัวร์ออนไลน์ของหัวรถจักร"
ลิงก์ภายนอก
- "เครื่องยนต์ดีเซล Electro-Motive : เครื่องยนต์ H" Electro-Motive Dieselเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 17 กรกฎาคม 2547 เรียกดูเมื่อ 6 มกราคม 2558
- "เครื่องยนต์ดีเซลสำหรับใช้งานทางทะเลและอุตสาหกรรม: ข้อมูลทั่วไป" Electro -Motive Dieselเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2001 เรียกดูเมื่อวันที่ 6 มกราคม 2015
- ลองแมน, ดั๊ก; เอล-ฮันนูนี, เอสซัม. "โครงการวิจัยเครื่องยนต์หัวรถจักรช่วยลดการปล่อยมลพิษจากรถไฟ" . ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 16 กันยายน 2551.
[ศูนย์วิจัยเครื่องยนต์] ซึ่งมีเครื่องยนต์ "H" สี่จังหวะแบบสูบเดียวของ EMD ได้สร้างข้อมูลเชิงทดลองที่ใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ในขณะที่บรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษไอเสีย