EMD 645
EMD 645 |
| EMD 645 | |
|---|---|
 EMD 12-645E3 터보차지 엔진, Iarnrod Eirenan 071급 기관차에 장착 | |
| 개요 | |
| 제조사 | 제너럴 모터스 전기자동차 부문 |
| 부르기도 한다. | E-엔진 및 F-엔진 |
| 생산 | 1965-1995년, 1990년대까지 운행 제한 |
| 배치 | |
| 배열 | 45° Ve(V6, V8, V12, V16 또는 V20) |
| 변위 | 5,160 ~ 12,900 cu in (84.6 ~ 211.4 L) 실린더당 645 cu in (10.6 L) |
| 실린더 보어 | 9+1⁄16 인치(230 mm) |
| 피스톤 스트로크 | 10 in (254 mm) |
| 블록 재료 | 평평하고, 성형되고, 압연된 구조용 강재 부재 및 용접에 통합된 강철 재질 |
| 헤드 소재 | 실린더당 1개씩 철을 주조하다. |
| 밸브트레인 | 각 실린더 라이너의 흡기 포트, 각 실린더 헤드의 배기 밸브 4개 |
| 압축비 | 14.5:1 |
| RPM 범위 | |
| 유휴 | 200 |
| 레드라인 | 950 |
| 연소 | |
| 슈퍼차저 | 뿌리형 블로워 하나 또는 두 개 |
| 터보차저 | 단일 클러치 구동 |
| 연료계통 | 단위 인젝터 |
| 관리 | 기계(우드워드 주지사) |
| 연료형식 | 디젤 |
| 오일 시스템 | 강제 윤활 시스템, 습식 섬프 |
| 냉각 시스템 | 액체 냉각 |
| 출력 | |
| 출력 | 750~4200hp (560 ~ 3,130 kW) |
| 연대기 | |
| 전임자 | EMD 567 |
| 후계자 | EMD 710 |
EMD 645는 제너럴모터스(GM) 전기자동차사업부가 설계·제작한 디젤 엔진 제품군이다. 645계 전동차는 주로 기관차, 해양 및 고정 엔진을 위한 것이었지만, 16기통 버전은 GM의 테렉스 사단이 설계한 33-19 "타이탄" 시제품 운반 트럭에 동력을 공급했다.
645계 전동차는 초기 567계 전동차의 진화로, 후기 710계 전동차의 전구체였다. 1965년 처음 도입된 EMD 645 시리즈는 710으로 대체된 지 오래되어 비요청 방식으로 생산에 머물렀으며, 대부분의 645 서비스 부품은 여전히 생산 중에 있다. EMD 645 엔진 시리즈는 2005년 제너럴 모터스로부터 전기자동차 사업부의 자산을 매입한 전기자동차 디젤 주식회사가 현재 지원하고 있다.
1951년 E. W. 케터링은 '567 시리즈 일반 모터 기관차 엔진의 역사와 개발'이라는 제목의 ASME에 논문을 썼는데,[1] 이 논문은 567 엔진 개발 과정에서 부딪혔던 기술적 장애에 대해 매우 상세하게 다루고 있다. 이러한 고려사항은 이 엔진들이 567C의 논리적인 연장이었기 때문에, 실린더 보어 증가 645 및 실린더 보어 증가와 스트로크 증가 710을 적용하여 엔진의 외부 크기 또는 중량을 변경하지 않고 더 큰 출력을 달성하여 상당한 개선 효과를 얻음으로써 645와 710에도 적용된다.단위 부피당 마력 및 단위 중량당 마력 nts.
역사
645 시리즈 엔진은 1965년에 생산에 들어갔다. 567계 전동차가 마력 증가의 한계에 도달했기 때문에 더 큰 변위가 필요했다. 이는 보어를 567계 전동차 8+1⁄2 인치(216 mm)에서 645계 전동차 9+1⁄16 인치(230 mm)로 늘리면서 동일한 스트로크와 데크 높이를 유지함으로써 이루어졌다. 크랭크케이스가 567계 시리즈에서 수정되는 동안 567C 이상의 엔진(또는 567C 사양으로 수정된 엔진 567개, 때로는 567개라고도 함)AC 또는 567BC 엔진)은 전원 어셈블리와 같은 645 시리즈 서비스 부품을 수용할 수 있다. 반대로 567E 엔진은 567 시리즈 전원 어셈블리가 있는 645E 시리즈 블록을 사용한다.
모든 645 엔진은 실린더 청소용 루트 블로워 또는 터보차저를 사용한다. 터보차지 엔진의 경우 터보차저는 기어 구동식이며 엔진 속도가 낮을 때(배기가스 흐름과 온도만으로는 터빈을 구동하기에 부족한 경우) 원심형 블로워 역할을 할 수 있는 원심형 클러치와 고속에서는 순수 배기식 터보차저가 있다. 터보차저는 엔진 출력 출력이 크게 증가해야 할 때 슈퍼차저 역할을 하는 것으로 되돌릴 수 있다. 루트 블로어보다 유지비가 더 비싸지만 EMD는 이 설계로 연료 소비량과 배출량을 "의미하게" 줄이고, 고고도 성능을 개선하며, 심지어 동일한 엔진 변위에 대해 루트 블레이드 엔진보다 최대 50%까지 최대 정격 마력을 증가시킬 수 있다고 주장한다.
자연 흡기 엔진의 마력은 보통 평균 해수면 위로 1,000피트(300m) 당 2.5퍼센트 감소되며, 미국과 캐나다 서부 철도가 운행하는 1만피트(3000m) 이상의 고도에서 엄청난 벌금이 부과되며, 이는 25%의 전력 손실이다. 터보차징은 이러한 조롱을 효과적으로 제거한다.
645 시리즈는 최대 엔진 속도가 분당 900~950회전(rpm)으로 567시리즈의 최대 속도인 800~900rpm에 비해 빨라졌다. 60Hz 고정 발전기 애플리케이션과 60Hz, 480V의 3상 "헤드엔드 파워" 시스템이 장착된 특정 승객 기관차에는 900rpm의 엔진 속도가 필수적이었다. 트랙션 목적으로만 사용할 경우 엔진 속도는 스로틀 위치에 따라 달라진다. 645F 엔진의 950rpm 최대속도가 너무 높은 것으로 밝혀져 신뢰성이 떨어졌고, 교체 엔진인 710G는 900rpm 최대속도로 되돌아갔다.
EMD는 1964년 7월에 SD40 시승기(434번)를 제작하여 16-645E3 엔진을 현장 시험했으며, 1965년에는 또 다른 8명의 SD40 시위대(434A ~ 434H)와 GP40 시승기(433A)가 그 뒤를 이었다. 1965년 12월과 1966년 1월에 EMD는 20-645E3 엔진을 현장 시험하기 위해 SD45 시위대 3명(숫자 4351명 ~ 4353)을 만들었다.
1965년 645엔진이 생산에 들어가자 신형 기관차 모델이 대거 도입됐다. 터보차지 버전은 EMD의 40 시리즈(GP40, SD40, SD45)에서 3,000마력(2,200kW), 16기통 형태, 3600마력(2,700kW) 20기통 형태로 사용되었다. EMD는 뿌리가 뻗은 38 시리즈(GP38, SD38)와 터보차지 12기통 39 시리즈(GP39, SD39)도 선보였다. 이러한 모든 기관차 모델은 공통 부품과 서브시스템을 광범위하게 공유하여 비용을 크게 절감하고 상호 호환성을 높인다. GP38-2와 SD40-2는 이 시리즈의 가장 인기 있는 모델이 되었고 지금까지 만들어진 가장 인기 있는 기관차 모델이 되었다.[2]
645 시리즈 엔진의 도입을 시작으로, EMD의 모델 명명 규칙은 일반적으로 모델 설계를 10개 증가시켰다(40, 50, 60, 70 시리즈 등). 그 수는 12기통 버전에 대해 1개 감소(39기통, 49기통, 59기통 시리즈 등), 뿌리가 뻗은 버전에 대해 2개 감소(38기통 시리즈) 및 고마력 버전(45기통, 75기통 시리즈 등)에 대해 5개 증가하였다.
645 시리즈와 달리 710은 공장에서 뿌리가 날리는 모델로서 제공되지 않지만, 그 엔진의 기본 설계상 어떤 것도 그러한 제공을 방해하지 않는다. 그러나 뿌리가 날린 710 시리즈에 필요한 루트 블로어 한 쌍은 사용 가능한 카바디 공간에 맞추기에는 너무 크거나 너무 길며, 주문될 가능성이 있는 극소수만을 위해 특별한 카바디를 만드는 것은 경제적으로 문제가 될 것이다. 따라서 루트 블로어를 사용하는 모든 710 엔진은 공급 후 엔진에 블로어를 추가해야 한다.
사양(많은 엔진은 567 및 710 엔진에 공통)
645개의 엔진은 모두 2행정 45도 V-엔진이다. 각 실린더는 645 입방인치(10.57 L)의 배수량이며, 따라서 이름은 보어 9+1⁄16 인치(230 mm), 스트로크 10 인치(254 mm), 압축비 14.5:1을 가진다. 엔진은 실린더 헤드에 4개의 포핏형 배기 밸브가 있고 실린더 측면 내에 차지 에어 청소 포트가 있는 유니프 설계다. 모든 엔진은 뱅크당 1개의 오버헤드 캠축을 사용하며, 배기 밸브는 2개의 캠 로브(각각 "브리지"를 통해 2개의 배기 밸브를 작동)와 1개의 캠 로브로 작동하여 4개의 배기 밸브 중앙에 있는 장치 인젝터를[3] 작동시킨다. 로커 암에는 마찰을 줄이기 위해 롤러가 장착되어 있고 유압 밸브 액추에이터는 밸브 마모를 줄이기 위해 사용된다. 1995년 이후의 710 엔진은 전자 장치 인젝터를 사용하지만, 이 인젝터는 비 EFI 인젝터처럼 캠축 작동 피스톤 펌프를 여전히 사용한다.
각 V-페어의 실린더는 서로 바로 반대쪽에 있으며, 모든 로드는 항상 압축되어 있기 때문에 커넥팅 로드는 하나의 실린더 뱅크에 "포크" 로드와 다른 뱅크에 "블레이드" 로드의 간단한 시스템을 사용한다(두 뱅크 모두 동일한 스트로크가 있음). 모든 로드가 4번의 엔진 사이클에서 번갈아 가며 압축 또는 장력을 가하기 때문에 7FDL 엔진 시리즈의 경쟁사 제너럴 일렉트릭은 "접속" 마스터 슬레이브 연결봉(접속봉이 있는 뱅크에서 약간 긴 스트로크 사용)을 사용한다.[4] 엔진에는 필요한 출력에 따라 단일 또는 트윈 루트 블로워 또는 단일 기계 지원 터보차저가 제공된다.
유지보수를 위해 실린더 헤드, 실린더 라이너, 피스톤, 피스톤 캐리어 및 피스톤 로드로 구성된 동력 어셈블리는 비교적 쉽고 빠르게 개별적으로 교체할 수 있다. 엔진블록은 납작하고 성형되어 압연된 구조용 강재부재와 강재용접재를 단일 구조물로 용접('용접')하여 제작되어 기존 숍툴을 이용해 쉽게 수리가 가능하다.
- 방향: 엔진의 "전면" (엔진 관리자와 유체 펌프 끝)은 실제로 기관차의 후면에 있고, 기관차의 냉각수 공급 및 냉각 시스템에 바로 인접해 있으며, 엔진의 "후면" (유도계통 및 트랙션 발전기 또는 교류발전기 끝)은 기관차의 전면 끝에 위치하며, 위치 바로 인접해 있다.전기 캐비닛
- 회전: 엔진 회전은 엔진의 "전면"에서 볼 때 일반적인 시계 방향이지만, 기관차의 전면에서 볼 때 시계 반대 방향이다. 좌측 또는 우측 회전 엔진으로 해양 및 정지 설비를 이용할 수 있다.
- 사격순서
- 배기 밸브: 실린더당 4개
- 메인 베어링
- 8개 실린더: 5개(원피스 크랭크축)
- 12개 실린더: 7개(원피스 크랭크축
- 16개 실린더: 10개(2피스 크랭크축, 중앙에 고정 및 볼트로 고정)
- 20 실린더: 12개(2피스 크랭크샤프트, 중앙에 고정 및 볼트로 고정)
- 연료 분사: 유닛 인젝터, 1995년 이후 엔진의 전자 유닛 인젝터
- 엔진 시동
- AC 트랙션 제너레이터: 듀얼 전기 시동 모터, 초기 애플리케이션에서 병렬로 연결된 64V 시동기, 후기 애플리케이션에서 직렬로 연결된 32V 시동기
- DC 트랙션 제너레이터: 제너레이터 시리즈 필드
- AC 전원 발생기: 대부분의 정지된 엔진 작동 시 듀얼 공압 시동기
- 엔진 컨트롤
- 기계식 엔진의 목재 방향 PGE 기관차 관리기 또는 이와 동등한 장치, 전자 엔진의 EMD 엔진 제어 장치
- 중량(E3B 터보차지 모델)
- 8기통: 22,050파운드(10.0톤)
- 12기통: 28,306파운드(12.8톤)
- 16 실린더: 36,425파운드(16.5톤)
- 20 실린더: 43,091파운드(19.5톤)
버전
| 아이디 | 실린더 | 유도 | 정격 RPM | 전원(hp) | 전력(MW) | 소개했다 | 적용들 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8-645C[9] | 8 | 블로워(1) | 900 | 1100 | 0.8 | EMD G18AR, 뉴질랜드 DBR 클래스 | |
| 6-645E | 6 | 블로워(1) | 900 | 750 | 0.6 | 1967 | 빅토리아 철도 Y등급(G6B) |
| 8-645E | 8 | 블로워(1) | 900 | 1000 | 0.75 | 1966 | SW1000, SW1001, V/Line P 클래스, 빅토리아 철도 T 클래스(3차 시리즈) / H 클래스, CIE 201 클래스(재구축), 렌페 클래스 310 |
| 12-645E | 12 | 블로워(2) | 900 | 1500 | 1.1 | 1968 | EMD MP15DC,[10] GM G22 시리즈, EMD SW1500, EMD GP15-1 CIE 001 클래스(재구축), 커먼웰스 철도 NJ 클래스, MV 리버티 스타, SJ 클래스 T44 |
| 16-645E | 16 | 블로워(2) | 900 | 2000 | 1.5 | 1966 | GP38, GP38-2, SD38, SD38-2, NSWGR 422 클래스, 빅토리아 철도 X 클래스(2차 및 3차 시리즈), EMD G26, 렌페 클래스 319 |
| 8-645E3 | 8 | 터보차저 | 900 | 1650 | 1.2 | GP15T, MP15T, FGC 254 시리즈 | |
| 12-645C | 12 | 블로워(2) | 900 | 1650 | 1.2 | EMD G22AR, 뉴질랜드 DC 클래스 | |
| 12-645E3 | 12 | 터보차저 | 900 | 2300 | 1.7 | 1968 | GP39, GP39-2, SD39, CIE 071, GT22, British Rail Class 57/0 & 57601 |
| 16-645E3 | 16 | 터보차저 | 900 | 3000 | 2.2 | 1965 | GP40, GP40-2, GP40P, GP40P-2, GP40TC, SD40, SD40A, SD40-2, SD40T-2, SDP40, SDP40F, F40PH, Commonwealth Railways CL class (Original), Australian National AL class (Original), WAGR L class, VR C Class, GT26CW, DSB Class MZ (series I–II)[11] |
| 20-645E3 | 20 | 터보차저 | 900 | 3600 | 2.7 | 1965 | SD45, SD45-2, F45, FP45, EMD DDM45, DSB 클래스 MZ(시리즈 III–)IV)[11] |
| 16-645E3a | 16 | 터보차저 | 950 | 3300 | 2.5 | 1969 | DDA40X(이중 엔진), Renfe Class 333 |
| 20-645E3a | 20 | 터보차저 | 950 | 4200 | 3.1 | 1970 | SD45X |
| 8-645E3B | 8 | 터보차저 | 904 | 1514-1666 | 1.1-1.2 | 프로포즈 | |
| 12-645E3B | 12 | 터보차저 | 904 | 2380-2570 | 1.8-1.9 | JT22CW, V/Line A 클래스, V/Line N 클래스(2번째 시리즈), | |
| 16-645E3B | 16 | 터보차저 | 904 | 3195-3390 | 2.4-2.5 | F40C, New South Wales 81급 기관차, 오스트레일리아 내셔널 BL 클래스, V/Line G 클래스(원래), NSB Di 4, DSB 클래스 ME,[11] M62M 레일 폴스카 | |
| 20-645E3B | 20 | 터보차저 | 904 | 3765-3960 | 2.8-3.0 | SD45T-2 | |
| 12-645E3C | 12 | 터보차저 | 900 | 2510 | 1.8 | V/Line N 클래스(1차 시리즈), 뉴질랜드 DFT 클래스, 퀸즐랜드 철도 2300 클래스 | |
| 16-645E3C | 16 | 터보차저 | 950 | 3300 | 2.5 | British Rail Class 59, V/Line G 클래스(원래), Pacific National XRB 클래스, Freight Australia XR 클래스, VL 클래스(호주), Commonwealth Railways CL 클래스(재구축 버전), 오스트레일리아 National ALF 클래스, TCDD DE33000, F40PH2, SD40E, Henschel DE, Henzel DE003333) | |
| 16-645E4 | 16 | 터보차저 | 900 | 3300 | 2.46 | 1973 | 테렉스 33-19 "타이탄" 수송 트럭[12] |
| 화씨 16-645분 | 16 | 터보차저 | 950 | 3500 | 2.6 | 1977 | GP40X, GP50, SD40X, SD50 |
| 12-645F3b | 12 | 터보차저 | 950 | 2800 | 2.1 | GP49, 영국 철도 57/3 & 57602-57605 | |
| 16-645F3b | 16 | 터보차저 | 950 | 3600 | 2.7 | EMD FT36HCW-2-코레일 7000 시리즈, MPI MPXpress MP36PH-3S 및 -3C, RL 클래스, V/Line G 클래스(재구축) |
고정/마린 버전
대부분의 EMD 엔진과 마찬가지로, 645는 고정 및 해양 애플리케이션용으로도 판매된다.
좌회전 또는 우회전 엔진으로 고정 및 해양 설비를 이용할 수 있다.
해양 엔진은 주로 철도 및 정지 엔진과 달리 엔진 오일통의 형태와 깊이가 다르며, 해양 애플리케이션에서 발생하는 롤링 및 피칭 동작을 수용하도록 변경되었다.
엔진 속도
- 60Hz 전력 발생 시 최대 . . . 900 RPM, 50Hz 전력 발생 시 750 RPM, 해상 애플리케이션의 경우 최대 900 RPM 가변
- 유휴 . . . 350rpm
- 압축비 . . 16:1
브레이크 마력(ABS 등급)
- 645E6 엔진 - 900RPM
- 8시 15분 . . . . . . . . . . . 1050
- 12시 15분. . . 1500
- 1950년 16시 15분
- 645E7C/F7B 엔진 - 800RPM / 900RPM
- 8시 15분... . ---- / 1525분
- 12시 15분 . . . . .2305 / 2550
- 16-180 . . . . .3070 / 3400
- 20-180 . . . .3600 / 4000
참고 항목
참조
- ^ Kettering, E.W. (29 November 1951). History and Development of the 567 Series General Motors Locomotive Engine. ASME 1951 Annual Meeting. Atlantic City, New Jersey: Electro-Motive Division, General Motors Corporation.
- ^ Foster, Gerald (1996). A Field Guide to Trains. Boston, New York: Houghton Mifflin Company.
- ^ 미국 특허 1,981,913
- ^ 서비스 전원 어셈블리는 EMD에서, 그리고 경쟁사로부터 "Fork", P/N 40118490, "Blade", P/N 40118491 및 "Partial"("Fork" 또는 "Blade"), P/N 40173918로 이용할 수 있다.
- ^ 짝수 점화: 크랭크축 회전의 45도마다 점화 이벤트; 실린더의 바로 반대쪽 쌍은 항상 45° 간격으로 발사한다.
- ^ 홀수 점화: 이상적으로는 크랭크축 회전의 30°마다 점화 이벤트가 발생하지만, 각 실린더 쌍은 항상 45° 간격으로 발사된다. 그 결과 발화 간격이 45°와 15°로 번갈아 나타난다.
- ^ 짝수 점화: 크랭크축 회전의 22.5°마다 점화 이벤트 발생. 각 실린더 쌍은 항상 45° 간격으로 발사되기 때문에 엔진은 좌우로 발사된다.
- ^ 홀수 사격: 짝수 사격을 달성하려면 발사 간격이 18°여야 한다. 그러나 각 실린더 쌍은 항상 45° 간격으로 발사된다. 그 결과, 발사 간격은 9°와 27°를 번갈아 가며 한다.
- ^ 8-645C 엔진은 8-567C 엔진으로 645 "전원 조립체"로 업데이트된 엔진이었다. 일반적으로 645 엔진은 E 또는 F 블록을 사용하며 그 명칭은 645E 또는 645F이다. 567 엔진은 이후 645 또는 710 엔진과 상당히 다른 오일 섬프 및 프레임 마운팅을 가지고 있다. 따라서 "645C" 엔진은 하이브리드 엔진으로 평가되지만 물리적 엔진은 645로 평가될 수 있다.동적으로 이전의 567 엔진에 더 가깝다.
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-12-18. Retrieved 2013-01-26.
{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크) - ^ a b c Christensen, Peter; John Poulsen (1999). Motor Materiel 5: Med motor fra GM (in Danish). bane bøger. p. 100. ISBN 87-88632-79-2.
- ^ "Terex 33-19 Hauler Form No. GMD 1946". Canada: Terex Division of General Motors Corporation. December 1974. p. 1. Archived from the original (PDF) on 2012-05-11. Retrieved 2010-08-30.
Gross HP @ 900 RPM ... 3300
외부 링크
- Houk, Randy (14 December 2012). "The History of EMD Diesel Engines". Pacific Southwest Railway Museum. Archived from the original on 22 July 2014. Retrieved 5 January 2015.
- Cook, Preston (April 2010). "The Electro-Motive 645 Diesel Engine" (PDF). Railfan & Railroad: 40–47. ISSN 0163-7266. Retrieved 15 June 2016.
- Cook, Preston (2007). "History of the EMD 645 and 710". Tugboat Enthusiasts Society of the Americas. Retrieved 15 June 2016.
