EMD 710 — это линейка дизельных двигателей , выпускаемых компанией Electro-Motive Diesel (ранее General Motors ' Electro-Motive Division). Серия 710 заменила более раннюю серию EMD 645 , когда серия 645F оказалась ненадежной в локомотивах 50-й серии начала 1980-х годов, которые имели максимальную скорость вращения двигателя 950 об/мин. [примечание 1] EMD 710 — это относительно большой среднескоростной двухтактный дизельный двигатель с рабочим объемом 710 кубических дюймов (11,6 литров) на цилиндр , [1] и максимальной скоростью вращения двигателя 900 об/мин. [примечание 2]
В 1951 году Э. У. Кеттеринг (сын Чарльза Ф. Кеттеринга ) написал статью для ASME под названием « История и разработка локомотивного двигателя серии 567 компании General Motors» [ 2] , в которой подробно описываются технические препятствия, возникшие при разработке двигателя 567. Эти же соображения применимы к моделям 645 и 710, поскольку эти двигатели были развитием модели 567C, в которых был увеличен диаметр цилиндра (645) и ход поршня (710) для достижения большей выходной мощности без изменения внешнего размера или веса двигателей, что позволило добиться значительного улучшения показателей мощности на единицу объема и мощности на единицу веса.
С момента своего появления EMD постоянно модернизировала дизельный двигатель 710G. Выходная мощность увеличилась с 3800 лошадиных сил (2800 кВт) на 16-710G3A 1984 года до 4500 лошадиных сил (3400 кВт) (по состоянию на 2012 год) на 16-710G3C-T2, хотя большинство современных образцов имеют мощность 4300 лошадиных сил (3200 кВт).
710 оказался исключительно надежным, хотя более ранняя модель 645 все еще поддерживается, и большинство запасных частей для 645 все еще находятся в стадии нового производства, так как многие локомотивы GP40-2 и SD40-2 с двигателем 645E все еще работают после четырех десятилетий службы. Они часто служат эталоном надежности двигателя, которому 710 должен соответствовать и в конечном итоге превзойти. Значительное количество локомотивов, отличных от SD40-2 ( SD40 , SD45 , SD40T-2 и SD45T-2 , и даже некоторые SD50 ), были перестроены до эквивалента SD40-2 с новыми или восстановленными двигателями и другими подсистемами, используя спасенные локомотивы в качестве отправной точки. Некоторые из этих модернизаций были выполнены с использованием новых 12-цилиндровых двигателей 710 вместо оригинальных 16-цилиндровых двигателей 645, сохранив номинальную мощность 3000 лошадиных сил, но с меньшим расходом топлива.
В течение периода производства некоторых моделей локомотивов устанавливались модернизированные модели двигателей, когда они становились доступными. Например, SD70MAC, построенный в начале 1994 года, имел 16-710G3B, тогда как SD70MAC, построенный позднее в 2003 году, имел 16-710G3C-T1.
Двигатель выпускается в конфигурациях V8 , V12 , V16 и V20 ; в большинстве современных локомотивов используется двигатель V16, тогда как в большинстве современных судовых и стационарных двигателей используется двигатель V20.
Все двигатели 710 являются двухтактными двигателями 45° V. Модель 710 была представлена в 1985 году и имеет ход поршня на 1 дюйм (25 мм) длиннее (теперь 11 дюймов или 279 мм), чем у 645 (ход поршня 10 дюймов или 254 мм). Двигатель имеет прямоточную продувку с четырьмя тарельчатыми выпускными клапанами в головке блока цилиндров. Для обслуживания силовой узел , состоящий из головки блока цилиндров, гильзы цилиндра, поршня, поршневого держателя и штока поршня, может быть индивидуально и относительно легко и быстро заменен. Блок изготовлен из плоских, формованных и прокатанных элементов из конструкционной стали и стальных поковок, сваренных в единую конструкцию («сварная деталь»). Поэтому блоки можно легко ремонтировать, если требуется, с помощью обычных инструментов. Каждый ряд цилиндров имеет распределительный вал, который управляет выпускными клапанами и насос-форсунками. [3]
Двигатели до 1995 года имеют механически управляемые насос-форсунки ( UI ), запатентованные в 1934 году компанией General Motors, бывшим владельцем EMD. Двигатели после 1995 года имеют электронные насос-форсунки ( EUI ), которые помещаются в то же пространство, что и механический насос-форсунка. [примечание 3] Использование EUI является реализацией EMD электронного впрыска топлива без Common Rail на своих дизельных двигателях большого объема.
Общие технические характеристики, общие для всех двигателей 567, 645 и 710, см . в EMD 645.
В отличие от 567 или 645, которые могли использовать либо нагнетатели Roots , либо турбокомпрессор , двигатель 710 предлагается только с турбонаддувом. Турбокомпрессор имеет шестеренчатый привод и обгонную муфту , которая позволяет ему работать как центробежный нагнетатель на низких оборотах двигателя (когда поток выхлопных газов и температура сами по себе недостаточны для приведения в действие турбины) и как турбокомпрессор с приводом от выхлопных газов на более высоких оборотах. Турбокомпрессор может вернуться к работе в качестве нагнетателя при необходимости значительного увеличения выходной мощности двигателя.
Хотя обслуживание этих двигателей дороже, чем у нагнетателей Roots, EMD утверждает, что эта конструкция позволяет «значительно» снизить расход топлива и выбросы, улучшить высотные характеристики и даже увеличить максимальную номинальную мощность на 50 процентов по сравнению с двигателями с нагнетателями Roots при том же рабочем объеме двигателя. Но, в отличие от более ранних моделей 645 и 567, которые могли использовать как турбокомпрессоры, так и нагнетатели Roots, турбокомпрессор является стандартной функцией большинства моделей 710.
Мощность любого двигателя без наддува обычно снижается на 2,5% на каждые 1000 футов (300 м) над средним уровнем моря, штраф становится чрезвычайно большим на высоте 10 000 футов (3000 м) и выше, поскольку потери мощности превышают 25%. Принудительная индукция эффективно устраняет это снижение мощности.
Некоторые двигатели 710 были переделаны или даже поставлены как двигатели Roots-blown с обычными турбокомпрессорами, работающими от выхлопных газов. Другие получили модификации, которые позволяют снизить расход топлива (но, возможно, за счет более высоких выбросов NOx или снижения выходной мощности), снизить выбросы или даже повысить мощность (за счет увеличения расхода топлива).
Как и большинство двигателей EMD, модель 710 также продается для стационарного и морского применения.
Стационарные и морские установки доступны с двигателем левого или правого вращения.
Судовые двигатели отличаются от железнодорожных и стационарных двигателей главным образом формой и глубиной масляного поддона двигателя, который был изменен для того, чтобы приспособиться к бортовой и килевой качке, возникающей в морских условиях.
Скорость двигателя
Степень сжатия . . 16:1
Мощность тормозов (рейтинг ABS)