EMD 1010
| EMD 265H | |
|---|---|
| 概要 | |
| メーカー | エレクトロ・モーティブ・ディーゼル |
| 別名 | Hエンジン |
| レイアウト | |
| 構成 | V12とV16 |
| 変位 | 1シリンダーあたり1,010立方インチ（16,600 cm 3 ） |
| シリンダーボア | 265ミリメートル（10.4インチ） |
| ピストンストローク | 300ミリメートル（12インチ） |
| シリンダーブロック材質 | 鉄 |
| シリンダーヘッド材質 | 鉄 |
| バルブトレイン | シリンダーあたり4つのバルブ |
| 圧縮比 | 15.3:1 |
| 燃焼 | |
| ターボチャージャー | 2つの低慣性ターボチャージャー |
| 燃料システム | エンジンカムシャフトによって作動するユニットインジェクター |
| 管理 | 電子 |
| 燃料の種類 | ディーゼル |
| オイルシステム | ウェットサンプ |
| 冷却システム | 液冷式 |
| 出力 | |
| 出力 | V16 エンジンの場合は最大 4.7 MW (6,300 hp)、V12 エンジンの場合は最大 3.52 MW (4,725 hp)。 |
| 年表 | |
| 後継 | EMD 1010 |
| EMD 1010J | |
|---|---|
| 概要 | |
| メーカー | エレクトロ・モーティブ・ディーゼル |
| 別名 | Jエンジン |
| レイアウト | |
| 構成 | V12 |
| 変位 | 1シリンダーあたり1,010立方インチ（16,600 cm 3 ） |
| シリンダーボア | 265ミリメートル（10.4インチ） |
| ピストンストローク | 300ミリメートル（12インチ） |
| シリンダーブロック材質 | 鉄 |
| シリンダーヘッド材質 | 鉄 |
| バルブトレイン | シリンダーあたり4つのバルブ |
| 圧縮比 | 15.3:1 |
| 燃焼 | |
| ターボチャージャー | 低中回転用の高圧ターボチャージャー1台と中高回転用の低圧ターボチャージャー2台による2段ターボチャージャー |
| 燃料システム | コモンレール |
| 管理 | 電子 |
| 燃料の種類 | ディーゼル |
| オイルシステム | ウェットサンプ |
| 冷却システム | 液冷式 |
| 出力 | |
| 出力 | V12エンジンの場合最大3.43MW（4,600馬力） |
| 排出量 | |
| 排出目標基準 | EPA IVまたはEU非道路IV |
| 排出ガス制御システム | 排気ガス再循環 |
| 年表 | |
| 前任者 | EMD 265H |
| 後継 | なし[注1 ] |
EMD 1010またはEMD 265は、エレクトロ・モーティブ・ディーゼル社が製造する4ストロークディーゼルエンジンのシリーズです。1010の前身は、1998年頃に265HまたはHエンジンとして発売されました。Hエンジンは当初、6,300馬力（4,700kW）の16気筒エンジン、EMD SD90MACとして設計されました。しかし、初期のエンジンは信頼性が低く、市場では成功しませんでした。その結果、実績のある2ストロークエンジン、EMD 710が好まれました。EMD 4ストロークエンジンは、EPA Tier 4排出ガス規制を満たすため、2015年に復活しました。
歴史
Hエンジン
Hエンジンの開発は、鉄道機関車専用のエンジンとして1994年に発表されました。設計は、粘着力と牽引力の特性が向上し、使用可能な電力の増加を有効に牽引力に変換できる交流牽引モーターの影響を受けています。そのため、新しい設計では、牽引に6,000馬力（4,500kW）を使用できるようになりました。6000馬力の機関車設計により、非常に一般的な3000馬力のSD40-2機関車2台を置き換えることができます。[ 1 ]
EMDは2ストローク設計の開発ではなく、排出量の削減が設計変更の理由の一つである新しい4ストロークエンジンの開発を選択した。EMDは1984年に4ストローク設計の可能性を調査し、2つのプロトタイプ、4,500馬力（3,400kW）16気筒854Hエンジン（気筒あたりの排気量854立方インチ）を製作した。[ 1 ]しかし、EMDはすぐに、6000馬力の目標を達成するにはプロトタイプでは不十分であることを認識した。そのため、854Hをベースとして使用する計画は断念され、EMDは気筒あたりの排気量が大きい新しいエンジン設計を製作することを決定し、後にEMD 265Hと名付けられた。
新しいエンジンは、3Dモデリング、有限要素解析、数値流体力学、その他のシミュレーション、および実際の疲労試験などの最新技術を使用して設計されました。Hエンジンを使用するように設計された最初の機関車はSD90MACでした。クランクケースの設計は、溶接鋼からダクタイル鋳鉄に変更されました（2ストロークシリーズ）。2ストローク設計と同様に、新しいエンジンにはユニット化されたパワーアセンブリが組み込まれました。Vコネクティングロッドは、フォークとブレードからサイドバイサイドに変更され、電子燃料噴射は機械式燃料噴射に取って代わりました。各エンジンには、シリンダーバンクごとに1つずつ、合計2つのターボチャージャーが組み込まれました。コロラド州プエブロの米国鉄道協会の管理下にある輸送技術センターで8台のエンジンが製造され、テストされました。[ 1 ]
EMD 265Hはボア265ミリメートル（10.4インチ）、ストローク300ミリメートル（12インチ）（シリンダーあたりの排気量は1010立方インチ）で、16気筒のGM16V265Hは1000rpmで4,700キロワット（6,300馬力）の定格出力を誇り、ブレーキ平均有効圧力は21.3バール（2,130 kPa）でした。[ 1 ]
ユニオンパシフィックは1998年にHエンジン搭載のSD90MAC機関車を商用運行し始めました。[ 1 ]
265Hエンジン搭載の機関車の最初の発注は、4300馬力のEMD 710エンジン（SD9043MACと呼ばれる）を搭載して納品されたが、エンジンの初期トラブルが解消され次第、4ストローク設計に改造される予定であった。カナダ太平洋鉄道、ユニオンパシフィック鉄道、リース会社のCITグループがこの機関車の型式を取得した。CPとUPだけがHエンジン搭載ユニット（SD90MAC-H）を運用した。UPの車両はリース期限切れ後にEMDに返却された。[ 2 ]信頼性の問題と6000馬力エンジンの限られた運用柔軟性のために国内市場では成功しなかったと考えられ、北米とオーストラリアの265H搭載バージョンはすべて4300馬力の16V710Gエンジンに改造されるか、廃棄された。
EMDは、 SD90MACの低出力版として、 SD89MACのデモ機EMDX 92を1機製造しました。この機体は265Hエンジン（12-265H）のV12版を搭載し、4500馬力を出力しました。当初、SD89MACはEMD SD70シリーズの後継機として計画されていましたが、受注には至りませんでした。
265Hエンジンは海外でも使用されました。2005年には中国鉄道から6,000馬力（4,500kW）のTier 2エンジン300台を受注し、大連機関車工場で最終組立が行われました。[ 3 ] [ 4 ] 2009年から「ハーモニー」HXN3クラスとして導入されました。[ 5 ]インドとオーストラリアの鉱山鉄道からも受注しました。タイドウォーター・マリンは2002年にタグボート用として16気筒エンジン20台を購入しました。[ 6 ]
16-265H は、EMD がこれまでに製造した中で最も強力なディーゼル エンジンです。
Jエンジン
EPA Tier 4の窒素酸化物（NOx ）排出基準を満たすために、メーカーは2つの方法のいずれかを採用しています。1つは排気ガスを冷却して燃焼サイクルに再循環させる排気ガス再循環（EGR）で、もう1つは尿素ベースのディーゼル排気液を用いた選択触媒還元（SCR）です。尿素ベースのディーゼル排気液は触媒コンバータ内のNOxを元素窒素と水に変換します。EGRにはディーゼル微粒子フィルターが必要ですが、 SCRはメンテナンス担当者による取り扱いや保管の問題が発生する消耗品を追加するため、クラスI事業者にはEGRが推奨されるソリューションです。 [ 7 ]
4ストロークエンジンの設計は、SCRを使用せずにTier 4を満たすために2010年代半ばに再導入されました。EMDは710を改造してTier 4を満たす実験をしましたが、プロトタイプは重すぎて非効率であることが判明し、実用的ではありませんでした。[ 7 ] 1010Jエンジンを搭載した最初の（試作）機関車であるSD70ACe-T4は、4,600馬力（3,400kW）（4,400牽引馬力）の12気筒エンジンを搭載し、2015年後半に発表されました。[ 8 ] [ 9 ]新しい機関車の試験は2016年春に開始されました。[ 10 ]新しい機関車65台の注文のうち最初の2台は、2016年12月にユニオンパシフィックに納入されました。[ 11 ]
ブロックの名称は、パワーアセンブリとブロックの再設計、および3つのターボチャージャーで構成される2段ターボチャージングシステムの追加を含む新しいエンジンの変更を反映してJに変更されました。[ 12 ]その他の新機能としては、排気ガスの排出量を削減するEGRシステムと、安全性を高める二重壁燃料噴射があります。
バージョン
| ID | シリンダー数 | 誘導 | 最大回転数 | パワー（馬力） | 電力（MW） | 紹介された | 機関車 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12-265H | 12 | ターボチャージャー×2 | 1000 | 4,725 | 3.52 | 1996 | SD89MAC |
| 16-265H | 16 | ターボチャージャー×2 | 1000 | 6,300 | 4.7 | 1996 | SD90MAC、JT56ACe（中国鉄道HXN3） |
| 12-1010J | 12 | ターボチャージャー×3 | 1000 | 4,600 | 3.4 | 2015 | SD70ACe-T4 |
参照
注記
- ^個人的に連絡を取ったプログレス・レール社によると、EMD 265Hの後継機はEMD 1010Jになるとのこと。キャタピラーC280はキャタピラー3600シリーズの後継機です。EMDの機関車とキャタピラーの機関車はそれぞれ独立した製品です。そのため、現時点ではEMD 1010Jの後継機はありません。
参考文献
- ^ a b c d e「EMD初の6000馬力機関車が営業運転開始」、www.railwaygazette.com、1998年4月1日
- ^ 「US loco market still a two-horse race」、www.railwaygazette.com、2006年7月1日、2013年11月27日時点のオリジナルよりアーカイブ、 2016年1月26日閲覧。
- ^ 「中国がEMDを選択」www.railwaygazette.com、2005年10月1日
- ^ 「中国鉄道省向けJT56ACe」、エレクトロ・モーティブ・ディーゼル、 2008年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「高性能ディーゼル機関車の運行開始」www.railwaygazette.com、2009年6月12日
- ^ 「タイドウォーターが新型GM-EMDを選択」www.marinelink.com、2002年6月18日
- ^ a b Lustig, David (2015年12月). 「Tier 4 locomotives take to the tracks」(PDF) . Railway Gazette International : 28–31 . 2016年6月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年6月15日閲覧。
- ^ 「EMDが初のTier 4ディーゼル機関車を発表」、www.railwaygazette.com 、2015年10月5日、 2016年10月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年1月26日閲覧。
- ^ Vantuono, William C. (2015年10月11日) EMDのSD70ACe-T4ツアーに参加しよう
- ^ 「CSX、EMD SD70ACe T4デモンストレーターの試験を開始」 『 Trains Magazine』第3号 、2016年6月22日。
- ^ 「Progress Rail EMD Tier 4ユニットが最初の顧客へ向けて出発」。Trains Magazine、2016年12月15日。
- ^ Progress Rail「EMD エンジン - 1010 エンジン: 機関車エンジン オンライン パンフレット」
外部リンク
- 「エレクトロ・モーティブ・ディーゼル：Hエンジン」エレクトロ・モーティブ・ディーゼル. 2004年7月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年1月6日閲覧。
- 「電力／船舶／産業用：ディーゼルエンジン一般データ」エレクトロ・モーティブ・ディーゼル社。2001年12月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年1月6日閲覧。
- ロングマン、ダグ；エル・ハヌーニ、エッサム。「機関車エンジン研究プログラムが列車の排出量を削減」。アルゴンヌ国立研究所。2008年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ
。EMD社製の4ストローク「H」エンジンの単気筒バージョンを備えた[エンジン研究施設]は、排気ガス規制を満たしながらエンジンの燃費を向上させるための実験データを作成している。
