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【科普】从6000马力降到4400马力——美国联合太平洋铁路AC4460CW型内燃机车

2021-09-08 10:19 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称:宁柳跨越)



LA NUIT

TOUS LES CHATS SONT GRIS

——DICTON

在夜色里

猫皆灰色

——谚语



阅读前之提示

  • 美国易安迪公司在文中简称“EMD”⑴,通用电气公司简称“GE”⑵,西屋制动技术公司简称“Wabtec”⑶,德国曼海姆汽车工厂简称“MWM”⑷。

  • 本文属于正经科普文章,资料及图片来源于相关技术资料,不作为商业使用,如有侵权请及时联系删除之。

  • 请大家理性讨论,不要在评论区干些不该干的事!如见有引战性评论,将采取必要措施处置之!

  • 由于笔者精力和能力限制,在整理资料时恐有错漏,也请诸位读者纠正指教,谢谢合作!



资料参考来源

  • 《美国大功率交流传动内燃机车的开发和应用》,吴和俊 译,《国外内燃机车》1997年02期,第21页~第27页

  • 《首台AC6000CW型机车投入运营》,苏明 译,《国外内燃机车》1997年03期,第42页

  • 《澳大利亚BHP公司开始接受AC6000CW型机车》,苏明 译,《国外内燃机车》1999年05期,第14页

  • 《国外重载内燃机车之一——GE AC6000CW型机车》,韩才元 著,《内燃机车》2004年04期,第48页

  • 《国外重载机车柴油机之一——GE 7HDL-16型柴油机》,韩才元 著,《内燃机车》2004年05期,第34页

  • https://www.american-rails.com/48878.html

  • https://www.thedieselshop.us/GE_ACseries.HTML

  • http://www.thedieselshop.us/UP.HTML

  • https://www.trains.com/trn/news-reviews/news-wire/13-union-pacific-begins-ge-rebuilding-program/

  • https://www.trains.com/trn/news-reviews/news-wire/02-ge-locomotive-modernization-program-expands-under-wabtec/

  • https://locomotive.fandom.com/wiki/GE_AC6000CW

  • https://locomotive.fandom.com/wiki/GE_AC44C6M

  • https://www.salvex.com/listings/listing_detail.cfm?aucID=182968849



概述

AC6000CW型内燃机车是GE Transportation在AC4400CW型内燃机车的基础上,于1995年推出的一款牵引功率为6000 hp(4413 kW)的干线货运内燃机车。本型机车专为牵引重载列车而设计,是当今世界上单机功率最大的内燃机车之一。

AC4460CW-6925号机车(原AC6000CW-7538号机车)

1993年~2004年间,GE Transportation累计制造317台AC6000CW型机车,交付美国联合太平洋铁路、CSX运输,以及澳大利亚必和必拓综合矿业公司纽曼山铁路。本文即介绍交付给美国联合太平洋铁路的AC6000CW型内燃机车——AC60CW型AC4460CW型机车



7HDL-16型柴油机简介

AC6000CW型内燃机车初期装用1台7HDL-16型柴油机。那么7HDL-16型柴油机是何许柴油机也?

7HDL-16型柴油机

1994年,GE Transportation与当时在德国Deutz AG公司旗下的MWM合作,在获得极大成功的7FDL四冲程柴油机家族的基础上,开发研制功率更大的7HDL-16型柴油机。

7HDL-16型柴油机为四冲程、45°V形夹角,采用铸造机体、两侧布置凸轮、钢头铝裙活塞、双涡轮增压器和电子控制直接喷射装置。本型柴油机充分借鉴了MWM公司制632型柴油机的经验,同时保留了7FDL四冲程柴油机家族的主要特点。

柴油机的主要参数:

  1. 缸径:250 mm

  2. 行程:320 mm

  3. 标定转速:1050 r/min

  4. 空转转速:350 r/min

  5. 单缸工作容积:15.71 L

  6. 单缸功率:291kw;

  7. 16缸机功率:6250 hp(4597 kW);

  8. 柴油机高度×长度×宽度:2611 mm × 4984 mm × 1700mm;

  9. 柴油机干重:23800 kg



AC60CW型(7500号~7579号)→AC4460CW型(6888号~6968号)

1995年11月~1996年12月间,GE Transportation向联合太平洋铁路交付了首批10台AC6000CW型内燃机车。这10台AC6000CW型机车被联合太平洋铁路定型为AC60CW型,初期号段为7000号~7009号,后来调整为7500号~7509号。

不幸的是,就像EMD同时期推出的SD90MAC-H型机车(采用16-265H型柴油机)一样,AC60CW型机车装用的7HDL-16型柴油机遇到了严重的可靠性问题。由于柴油机缸体太小、气缸壁设计厚度不足,导致剧烈震动,从而导致其他部件出现故障或问题。为此,GE Transportation通过增加柴油机质量、降低共振频率来解决剧烈震动,这反过来又导致双涡轮增压器出现问题。

AC4460CW-6898号机车(原AC60CW-7510号机车)

GE Transportation被迫推迟AC60CW型机车的生产计划。在完成改进7HDL-16型柴油机设计工作后,GE Transportation于1998年7月~2001年1月间向联合太平洋铁路交付了两批共计70台AC60CW型机车(7510号~7579号)。

AC60CW-7511号机车因发生电气火灾,于1999年6月退役。不过,由于损坏在保修范围内,AC60CW-7511号机车被送到GE Transportation进行维修。2001年1月,GE Transportation为联合太平洋铁路补造了第二代AC60CW-7511号机车,并将原来的AC60CW-7511号机车更名为GECX 6002号。

80台AC60CW机车在后期改用4400 hp功率的7FDL-16型柴油机,定型为AC4460CW型,车号号段调整为6888号~6968号。



AC4460CW型(7010号~7079号、7300号~7337号、7339号、7340号、7342号和7344号)

在改进7HDL-16型柴油机设计的同时,GE Transportation于1995年11月~1996年9月间向联合太平洋铁路交付了第一批采用7FDL-16型柴油机的70台AC6000CW型机车。这70台AC6000CW型机车被联合太平洋铁路定型为AC4460CW型,初期号段为7336号~7405号,后来调整为7010号~7079号。

1998年3月~1998年5月间,GE Transportation向联合太平洋铁路交付了第二批42台AC4460CW型机车,号段为7300号~7337号、7339号、7340号、7342号和7344号。

AC4460CW-7037号与AC4400CW-7292号机车重联牵引货列



现代化改造:AC44C6M型/C44ACM型

2018年以来,联合太平洋铁路与GE Transportation签订了将20台AC4460CW型机车改造为C44ACM型机车的合同。后来,联合太平洋铁路宣布在接下来的15年内,将1000台AC4460CW型和AC44CW型机车改造为C44ACM型机车。

AC44C6M-7340号机车(原AC4460CW-7340号机车)

与GE Transportation和后继者Wabtec在同时期进行的其他内燃机车改造项目不同,联合太平洋铁路的C44ACM型机车仅更新了控制系统和线路布局,不涉及更换司机室或升级交流传动装置。



技术数据表

AC44CW型、AC44CW-CTE型、AC60CW型、AC4460CW型和AC44C6M型内燃机车技术数据表



注释

⑴英语:Electro-Motive Diesel。

⑵英语:General Electric。

⑶英语:Westinghouse Air Brake Technologies Corporation。

⑷德语:Motorenwerke Mannheim。

⑸EMD于1995年推出的SD90MAC型机车,原本设计为使用16-265H型柴油机。但是,由于这款可输出6000 hp(4500 kW)的柴油机存在技术问题,导致这些机车不得不使用4300 hp(3210 kW)16-710G3C-T1型柴油机,因此SD90MAC型机车在联合太平洋铁路等运用方内部被称为SD9043MAC型。



完稿时间:2021年9月6日

发表时间:2021年9月8日


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