EMD 567 — линейка больших среднеоборотных дизельных двигателей , выпускаемых подразделением General Motors Electro-Motive . Этот двигатель, пришедший на смену Winton 201A, использовался в локомотивах EMD с 1938 года до его замены в 1966 году на EMD 645 . Имеет диаметр 8+1 ⁄ дюйма ( 216 мм), ход поршня 10 дюймов (254 мм) и рабочий объем 567 куб. Дюймов (9,29 л) на цилиндр. Как и Winton 201A, EMD 645 и EMD 710 , EMD 567 представляет собой двухтактный двигатель .
Теперь GE производит запасные части, совместимые с EMD. [1]
Юджин В. Кеттеринг, сын Чарльза Ф. Кеттеринга , присоединился к Winton Engine в 1930 году. Он переехал в Детройт в 1936 году и сыграл центральную роль в разработке моделей 567 и Detroit Diesel 6-71 . Он перешел в EMD в 1938 году, стал главным инженером EMD в 1948 году, затем директором подразделения в 1956 году, а затем помощником генерального директора по исследованиям в 1958 году до своего выхода на пенсию в 1960 году. [2] Модель 567 была выпущена в 1938 году. [3]
В 1951 году Юджин Кеттеринг представил Американскому обществу инженеров-механиков доклад под названием « История и развитие локомотивного двигателя General Motors серии 567» [4] , в котором очень подробно описаны технические препятствия, с которыми пришлось столкнуться при разработке двигателя 567. (те же соображения применимы и к 645 и 710). Конструкторы 567 начали с tabula rasa , [5] систематически устраняя каждый из многих недостатков 201A, которые мешали более ранней конструкции добиться успеха в грузовых перевозках, хотя 201A был относительно успешным в менее требовательных пассажирских и коммутационных перевозках. Конструкция 567 не имела ничего общего с 201А, кроме самого двухтактного цикла: каждый компонент 201А был заменен новым дизайном, даже «щуп», перефразируя один из небрежных комментариев Кеттеринга. Модель 567 оказалась исключительно успешной в пассажирских, коммутационных, грузовых, морских и стационарных перевозках, а если считать двух ее преемников, 645 и 710 , которые существенно не отличаются от 567 (все имеют одинаковые внешние размеры, отличаясь в основном на рабочий объем цилиндра), в совокупности обеспечили почти 80 лет исключительно надежной службы этим приложениям. Вот лишь один пример достижений конструкции tabula rasa : в то время как Winton 201A показал себя очень хорошо со сроком службы поршней от 50 000 до 100 000 миль (от 80 000 до 161 000 км), модель 567 сразу же достигла срока службы от 400 000 до 500 000 км. срок службы поршня на милю (от 640 000 до 800 000 км), и, по крайней мере, в одном случае срок службы поршня достиг 1 000 000 миль (1 600 000 км), улучшение от 10: 1 до 20: 1. [6]
Все двигатели 567 представляют собой двухтактные V-образные двигатели с углом между рядами цилиндров 45°. У 201A угол между рядами цилиндров составлял 60°; Угол 45° позже оказался важным, когда EMD впоследствии адаптировала концепцию стрелочного перевода для большинства своих локомотивов, для чего потребовался более узкий (хотя и более высокий) двигатель, который обеспечивает угол 45°. [3] 710, 645 и 567 — единственные двухтактные двигатели, которые сегодня обычно используются в локомотивах.
Двигатель представляет собой прямоточную конструкцию с четырьмя выпускными клапанами тарельчатого типа в головке блока цилиндров. Для проведения технического обслуживания силовой агрегат , состоящий из головки блока цилиндров, гильзы цилиндра, поршня, держателя поршня и штока поршня, может быть заменен по отдельности и относительно легко и быстро. Блок изготавливается из плоских, формованных и прокатанных элементов конструкционной стали и стальных поковок, сваренных в единую конструкцию («сварную деталь»). Таким образом, при необходимости блоки можно легко отремонтировать с помощью обычных мастерских инструментов. Каждый ряд цилиндров имеет верхний распределительный вал, который управляет выпускными клапанами и насос-форсунками. [7]
Модель 567 имеет комплектующие двигателя (масляные и водяные насосы и регуляторы) в «переднем» конце и коробку отбора мощности в «заднем» конце. Нагнетатели и распределительные валы расположены в «задней» части двигателя, причем нагнетатели установлены над коробом отбора мощности. [8]
Все двигатели оснащены насос-форсунками с механическим управлением (запатентованы в 1934 году компанией General Motors, бывшим владельцем EMD).
Во всех двигателях 567 используется принудительная индукция либо с нагнетателем Рутса , либо с турбонагнетателем . Турбокомпрессор (комбинированная турбокомпрессорная система) соответствует инновационной конструкции EMD, в которой используется зубчатая передача и обгонная муфта для приведения в движение ротора компрессора на низких оборотах двигателя, когда одной лишь температуры выхлопных газов (и, соответственно, тепловой энергии) недостаточно для завести турбину. На более высоких оборотах двигателя повышенная температура выхлопных газов достаточна для приведения в движение турбины, и сцепление отключается, превращая турбокомпрессорную систему в настоящий турбокомпрессор. Турбокомпрессор может на мгновение вернуться в режим компрессора при необходимости значительного увеличения выходной мощности двигателя. Хотя турбонагнетатель дороже в обслуживании, чем нагнетатели Рутса, он значительно снижает расход топлива и выбросы, одновременно улучшая характеристики на большой высоте. Кроме того, турбокомпрессор EMD может обеспечить увеличение максимальной номинальной мощности на 50 процентов по сравнению с двигателями с двигателем Рутса при том же объеме двигателя.
Мощность безнаддувных двигателей (включая двухтактные двигатели Рутса) обычно снижается на 2,5 процента на каждые 1000 футов (300 м) над средним уровнем моря. Турбонаддув эффективно устраняет это снижение мощности. [ нужна цитата ]
Двигатели 567AC (блок «A», модернизированный до спецификаций блока «C») и двигатели 567BC (блок «B», модернизированный до спецификаций блока «C»), обе модификации устраняют «водяную палубу» двигателя и заменяют «водяной отсек». коллектор», а также двигатели 567C и 567D, могут быть модернизированы для использования силовых агрегатов 645 , теоретически достигая увеличения мощности, но не без соответствующих изменений в регуляторе Вудворда двигателя , который активирует и управляет «топливной рамкой» двигателя. Хотя такое увеличение мощности не рекомендуется, обновления мощности в лошадиных силах (например, с 2000 л.с. или 1500 кВт 567D до 2000 л.с. или 1500 кВт «645D» — 645 силовых агрегатов в блоке 567) весьма успешны и распространены.
Поскольку силовые агрегаты 645 более доступны, чем силовые агрегаты 567, эта модернизация также может использоваться в так называемых программах «продления срока службы», и в этом случае силовые агрегаты будут модернизированы, а двигатель может быть лишен турбонаддува, без соответствующих изменений регулятора Вудворда двигателя и, следовательно, без соответствующего увеличения мощности.
Из-за своего возраста двигатели 567 обычно не подпадают под действие правил по выбросам. EMD производит специальную серию силовых агрегатов 645, которые особенно полезны при обновлении освобожденных двигателей 567, а также некоторых освобожденных двигателей 645.
Многочисленные ранние усовершенствования были направлены на повышение надежности и срока службы, в том числе переход от U-образного верхнего (вытяжного) колодца к V-образному верхнему колодцу. Это позволило отказаться от литой верхней палубы, которая была источником некоторых неудач в начале эксплуатации, в пользу верхней палубы, изготовленной из листовой стали. [9] Модель 567 уступила место модели 567A в 1941 году, которая включала дальнейшие усовершенствования верхней части кузова и изменения в зубчатой передаче распределительного вала. [10] Модель 567B последовала в 1946 году с небольшими улучшениями. [11] Модель 567C была выпущена с целью дальнейшего повышения надежности и технологичности. Визуально модель 567C можно отличить от более ранних моделей наличием круглых (вместо квадратных) смотровых отверстий. [12]
Стоимость 16-567 в 1941 году составляла 24 000 долларов США, а 16-567B в 1951 году - 32 905 долларов США. [4]
Как и большинство двигателей EMD, модель 567 также продавалась для стационарного и морского применения. Стационарные и морские установки были доступны как с левосторонним, так и с правосторонним двигателем.
Судовые двигатели отличаются от железнодорожных и стационарных двигателей главным образом формой и глубиной масляного картера двигателя, который был изменен с учетом движений качения и тангажа, встречающихся в морских условиях.
В каталоге локомотивов EMD, современников модели 567, перечислены следующие модели:
В большинстве моделей локомотивов 567С использовались тяговые двигатели Д37Б до середины 1959 года, когда тяговый двигатель Д47Б стал использоваться в серийных локомотивах. В самых ранних локомотивах 567С 1953 года использовался тяговый двигатель Д27Б.
Эти две модели на сегодняшний день являются наиболее ремонтопригодными: многие запасные части 645 довольно легко устанавливаются на двигатели C и D.
Турбокомпрессор 567D, пожалуй, наименее ремонтопригодная часть такого двигателя, а у турбокомпрессора 567D гораздо больше проблем с обслуживанием, чем у 645E и более поздних турбин. Распространенным выбором является переоборудование турбодвигателя 567D на двигатель Roots, тем самым отказываясь от турбонаддува и его многочисленных проблем. Установка силовых агрегатов 645 по-прежнему позволит переоборудованным Рутсом 4-осным локомотивам ( GP20 ) развивать мощность 2000 л.с. (1500 кВт), как и двигатель 16-645E, переоборудованный Рутсом, тем самым становясь функциональным эквивалентом GP38, хотя и с более старой электрической системой. оборудование и органы управления, и, конечно же, более старый кузов.
Многие локомотивы EMD с двигателями C и D все еще работают, особенно потому, что их относительно небольшой вес (около 260 000 фунтов или 120 000 кг) приносит значительную пользу операторам коротких линий и промышленных предприятий.