EMD 710
An EMD 12-710G3B engine, installed in an Iarnród Éireann201 class (EMD JT42HCW) locomotive
Overview
Manufacturer	Electro-Motive Diesel
Also called	G-Engine
Production	1983–present
Layout
Configuration	V8, V12, V16, and V20
Displacement	710 cubic inches (11,600 cm3) per cylinder
Cylinder bore	9+1⁄16 in (230 mm)
Piston stroke	11 in (280 mm)
Cylinder block material	Flat, formed and rolled structural steel members, and steel forgings, integrated into a weldment
Cylinder head material	Cast iron, one per cylinder
Valvetrain	4 Valves per cylinder, SOHC exhaust only
Compression ratio	15.3:1
RPM range
Idle speed	200
Max. engine speed	900-904-906-910-950
Combustion
Supercharger	Centrifugal
Turbocharger	Hybrid turbocharger, below half throttle, clutch-driven blower takes over
Fuel system	Unit injector, actuated by engine camshaft
Management	Electronic
Fuel type	Diesel
Oil system	Wet sump
Cooling system	Liquid cooling
Output
Power output	203 kilowatts (272 hp) per cylinder
Dimensions
Dry weight	up to 25.57 tonnes (25.17 long tons; 28.19 short tons)
Chronology
Predecessor	EMD 645
Successor	EMD 1010 - the heavily redesigned and refined EMD 265H to meet Tier-4 emission standard

The EMD 710 is a line of diesel engines built by Electro-Motive Diesel (previously General Motors' Electro-Motive Division). The 710 series replaced the earlier EMD 645 series when the 645F series proved to be unreliable in the early 1980s 50-series locomotives which featured a maximum engine speed of 950 rpm.^{[note 1]} The EMD 710 is a relatively large medium-speed two-stroke diesel engine that has 710 cubic inches (11.6 liters) displacement per cylinder,^[1] and a maximum engine speed of 900 rpm.^{[note 2]}

ในปี พ.ศ. 2494 EW Kettering (บุตรชายของCharles F. Kettering ) ได้เขียนบทความให้กับASMEในชื่อ " ประวัติและการพัฒนาเครื่องยนต์หัวรถจักร General Motors ซีรีส์ 567" [ ^{2 ] ซึ่ง}อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับอุปสรรคทางเทคนิคที่พบระหว่างการพัฒนาเครื่องยนต์ 567ข้อพิจารณาเดียวกันนี้ใช้ได้กับเครื่องยนต์ 645 และ 710 เช่นกัน เนื่องจากเครื่องยนต์เหล่านี้เป็นการพัฒนาต่อยอดจาก 567C โดยเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ (645) และเพิ่มระยะชัก (710) เพื่อให้ได้กำลังขับที่มากขึ้นโดยไม่เปลี่ยนแปลงขนาดภายนอกหรือน้ำหนักของเครื่องยนต์ จึงทำให้ได้กำลังม้าต่อหน่วยปริมาตรและกำลังม้าต่อหน่วยน้ำหนักที่ดีขึ้นอย่างมาก

นับตั้งแต่เปิดตัว EMD ได้ทำการปรับปรุงเครื่องยนต์ดีเซล 710G อย่างต่อเนื่อง กำลังขับเพิ่มขึ้นจาก3,800 แรงม้า (2,800 กิโลวัตต์)ในรุ่น 16-710G3A ปี 1984 เป็น4,500 แรงม้า (3,400 กิโลวัตต์) (ณ ปี 2012) ในรุ่น 16-710G3C-T2 แม้ว่ารุ่นปัจจุบันส่วนใหญ่จะมีกำลังขับ 4,300 แรงม้า (3,200 กิโลวัตต์)ก็ตาม   

เครื่องยนต์รุ่น 710 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือเป็นพิเศษ แม้ว่ารุ่น 645 ก่อนหน้านี้จะยังคงได้รับการสนับสนุนและชิ้นส่วนอะไหล่ส่วนใหญ่ของรุ่น 645 ยังคงผลิตใหม่ เนื่องจากหัว รถจักร GP40-2และSD40-2 ที่ใช้เครื่องยนต์ 645E จำนวนมาก ยังคงใช้งานได้หลังจากใช้งานมาสี่ทศวรรษ หัวรถจักรเหล่านี้มักใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์ ซึ่งรุ่น 710 จะสามารถทำได้เทียบเท่าและในที่สุดก็จะเหนือกว่า หัวรถจักรจำนวนมากที่ไม่ใช่รุ่น SD40-2 (เช่นSD40 , SD45 , SD40T-2และSD45T-2รวมถึงSD50 บางรุ่น ) ได้รับการปรับปรุงใหม่ให้เทียบเท่ากับ SD40-2 โดยใช้เครื่องยนต์และระบบย่อยอื่นๆ ที่ใหม่หรือได้รับการผลิตใหม่ โดยใช้หัวรถจักรที่นำมาใช้ใหม่เป็นจุดเริ่มต้น รถบางคันที่ได้รับการดัดแปลงใหม่นี้ ใช้เครื่องยนต์ 12 สูบ รุ่น 710 แทนที่เครื่องยนต์ 16 สูบ รุ่น 645 เดิม โดยยังคงกำลังสูงสุดไว้ที่ 3000 แรงม้า แต่ประหยัดน้ำมันมากขึ้น

ตลอดช่วงการผลิตของหัวรถจักรบางรุ่น ได้มีการติดตั้งเครื่องยนต์รุ่นใหม่ที่ได้รับการปรับปรุงเมื่อมีรุ่นใหม่พร้อมใช้งาน ตัวอย่างเช่น หัวรถจักร SD70MAC ที่ผลิตในช่วงต้นปี 1994 ใช้เครื่องยนต์รุ่น 16-710G3B ในขณะที่หัวรถจักร SD70MAC ที่ผลิตในช่วงปลายปี 2003 จะใช้เครื่องยนต์รุ่น 16-710G3C-T1

เครื่องยนต์ผลิตออกมาใน รูปแบบ V8 , V12 , V16และV20โดยรถจักรไอน้ำที่ผลิตในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์ V16 ในขณะที่การใช้งานในเรือและเครื่องยนต์แบบอยู่กับที่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์ V20

เครื่องยนต์ 710 ทั้งหมดเป็น เครื่องยนต์ สองจังหวะแบบ V 45° รุ่น 710 เปิดตัวในปี 1985 และมีระยะชักยาวกว่ารุ่น 645 1 นิ้ว (25 มม.) (ปัจจุบัน 11 นิ้ว หรือ 279 มม. ) (ระยะชัก 10 นิ้ว หรือ 254 มม. ) เครื่องยนต์มีการระบายไอเสียแบบไหลทางเดียว โดยมีวาล์วไอเสีย แบบป๊อปเป็ตสี่ตัวในฝาสูบ สำหรับการบำรุงรักษาชุดประกอบกำลังซึ่งประกอบด้วยฝาสูบ ปลอกสูบ ลูกสูบ ตัวยึดลูกสูบ และก้านลูกสูบ สามารถเปลี่ยนได้ทีละชิ้นอย่างง่ายดายและรวดเร็ว บล็อกทำจากเหล็กโครงสร้างแบบแผ่นขึ้นรูปและรีด และเหล็กดัดขึ้นรูปที่เชื่อมเข้าด้วยกันเป็นโครงสร้างเดียว (เรียกว่า "weldment") ดังนั้น บล็อกจึงสามารถซ่อมแซมได้ง่ายหากจำเป็น โดยใช้เครื่องมือช่างทั่วไป กระบอกสูบแต่ละฝั่งมีเพลาลูกเบี้ยวซึ่งควบคุมวาล์วไอเสียและหัวฉีดแบบยูนิต^{[ 3 ]}     

เครื่องยนต์ก่อนปี 1995 ใช้หัวฉีดเชื้อเพลิงแบบควบคุมด้วยกลไก ( UI ) ซึ่งจดสิทธิบัตรในปี 1934 โดย General Motors อดีตเจ้าของ EMD ส่วนเครื่องยนต์หลังปี 1995 ใช้หัวฉีดเชื้อเพลิงแบบอิเล็กทรอนิกส์ ( EUI ) ซึ่งติดตั้งในพื้นที่เดียวกับหัวฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไก^{[หมายเหตุ 3 ]}การใช้ EUI เป็นการนำระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบไม่ใช่คอมมอนเรลมา ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ของ EMD

ดูEMD 645สำหรับข้อมูลจำเพาะทั่วไปที่ใช้ร่วมกันในเครื่องยนต์รุ่น 567, 645 และ 710 ทั้งหมด

แตกต่างจากเครื่องยนต์ 567 หรือ 645 ที่สามารถใช้ได้ทั้งโบลเวอร์แบบ Rootsหรือเทอร์โบชาร์จเจอร์เครื่องยนต์ 710 มีให้เลือกเฉพาะแบบเทอร์โบชาร์จเจอร์เท่านั้น เทอร์โบชาร์จเจอร์นี้ขับเคลื่อนด้วยเฟืองและมีคลัตช์แบบโอเวอร์รันนิ่งที่ช่วยให้มันทำงานเป็นโบลเวอร์แบบแรงเหวี่ยงที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ (เมื่อปริมาณและอุณหภูมิของก๊าซไอเสียเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะขับเคลื่อนกังหัน) และเป็นเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไอเสียอย่างเดียวที่ความเร็วรอบสูงขึ้น เทอร์โบชาร์จเจอร์สามารถเปลี่ยนกลับไปทำงานเป็นซูเปอร์ชาร์จเจอร์ได้เมื่อต้องการเพิ่มกำลังเครื่องยนต์อย่างมาก

แม้ว่าค่าบำรุงรักษาจะสูงกว่าเครื่องเป่าลมแบบ Roots แต่ EMD อ้างว่าการออกแบบนี้ช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษได้อย่าง "มาก" ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานในที่สูง และยังเพิ่มกำลังสูงสุดได้ถึง 50 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์แบบเป่าลม Roots สำหรับปริมาตรกระบอกสูบเท่ากัน แต่แตกต่างจากรุ่น 645 และ 567 ก่อนหน้านี้ที่สามารถใช้ได้ทั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์หรือเครื่องเป่าลมแบบ Roots เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นคุณสมบัติมาตรฐานของรุ่น 710 ส่วนใหญ่

โดยปกติแล้วกำลังของเครื่องยนต์แบบดูดอากาศเองตามธรรมชาติจะลดลง 2.5% ทุกๆ1,000 ฟุต (300 เมตร)เหนือระดับน้ำทะเลปานกลาง ซึ่งการสูญเสียกำลังจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างมากที่ระดับความสูง10,000 ฟุต (3,000 เมตร)หรือมากกว่านั้น เนื่องจากกำลังที่สูญเสียไปจะเกิน 25% ระบบอัดอากาศช่วยลดการสูญเสียกำลังนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ  

เครื่องยนต์ประมาณ 710 เครื่องได้รับการดัดแปลง หรือแม้กระทั่งส่งมอบเป็นเครื่องยนต์แบบ Roots-blown ที่ใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์แบบขับเคลื่อนด้วยไอเสียทั่วไป ส่วนเครื่องอื่นๆ ได้รับการดัดแปลงเพื่อให้ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น (แต่ก็อาจแลกมาด้วยการปล่อยก๊าซ NOx ที่สูงขึ้น หรือกำลังเครื่องยนต์ที่ลดลง) ลดการปล่อยมลพิษ หรือแม้แต่เพิ่มกำลังเครื่องยนต์ (โดยแลกมาด้วยการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น)

เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ EMD ส่วนใหญ่ เครื่องยนต์รุ่น 710 ก็มีจำหน่ายสำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่และในเรือด้วยเช่นกัน

มีทั้งแบบติดตั้งอยู่กับที่และแบบติดตั้งบนเรือ ซึ่งสามารถเลือกได้ว่าจะใช้เครื่องยนต์หมุนซ้ายหรือหมุนขวา

เครื่องยนต์เรือแตกต่างจากเครื่องยนต์รถไฟและเครื่องยนต์อยู่กับที่ส่วนใหญ่ในเรื่องรูปทรงและความลึกของอ่างน้ำมันเครื่อง ซึ่งได้รับการดัดแปลงเพื่อให้รองรับการเคลื่อนที่แบบกลิ้งและโยกที่พบในงานทางทะเล

ความเร็วรอบเครื่องยนต์

• เต็ม . . . . . . . . . . . . . . 900 รอบต่อนาที
• รอบเดินเบา . . . . . . . . . . . . . . 350 รอบต่อนาที

อัตราส่วนการบีอัด . . 16:1

กำลังเบรก (ระดับ ABS)

• เครื่องยนต์รุ่น 710G7
  • 8 สูบ: 1800
  • 12 สูบ: 2800
  • 16 สูบ: 3600
  • 20 สูบ: 4300

• อีเอ็มดี 567
• อีเอ็มดี 645
• อีเอ็มดี 1010

• รายชื่อเครื่องยนต์ที่ผ่านมาตรฐาน Tier 0, I และ II
• เครื่องยนต์ SD70 (ดูด้านล่าง)
• Houk, Randy (14 ธันวาคม 2012). "ประวัติของเครื่องยนต์ดีเซล EMD" . พิพิธภัณฑ์รถไฟแปซิฟิกตะวันตกเฉียงใต้ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 22 กรกฎาคม 2014 . สืบค้นเมื่อ5 มกราคม 2015 .
• ภาพแสดง เครื่องยนต์ EMD 710 รุ่น A 16-710G ส่วนเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ 567 และ 645 ก็มีลักษณะคล้ายกัน ไม่ว่าจะเป็น 710, 645 หรือ 567 เครื่องยนต์เหล่านี้มีขนาดภายนอกเท่ากัน ยกเว้นอุปกรณ์เสริมบางอย่าง