Введение
EMD 567 – линейка больших среднескоростных дизельных двигателей, производившихся подразделением Electro-Motive Division компании General Motors. Этот двигатель, пришедший на смену двигателю Winton 201A, использовался в локомотивах EMD с 1938 по 1966 год, когда его заменил EMD 645. Он имеет диаметр цилиндра, ход поршня и рабочий объем в литрах на один цилиндр. Как и двигатели Winton 201A, EMD 645 и EMD 710, EMD 567 является двухтактным двигателем. В настоящее время компания GE производит запасные части, совместимые с двигателями EMD.
История
Юджин У. Кеттеринг, сын Чарльза Ф. Кеттеринга, присоединился к Winton Engine в 1930 году. В 1936 году он переехал в Детройт и стал ключевой фигурой в разработке двигателей 567 и Detroit Diesel 6-71. В 1938 году он перешел в EMD, в 1948 году стал главным инженером EMD, затем директором подразделения в 1956 году, а впоследствии – помощником генерального менеджера по исследованиям в 1958 году, до выхода на пенсию в 1960 году. Двигатель 567 был представлен в 1938 году. В 1951 году Юджин Кеттеринг представил доклад в Американском обществе инженеров-механиков под названием «История и разработка локомотивного двигателя General Motors серии 567», в котором подробно рассматривались технические трудности, возникшие в процессе разработки двигателя 567 (те же соображения применимы к 645 и 710). Конструкторы 567 начали с чистого листа (tabula rasa), систематически устраняя многочисленные недостатки 201A, которые не позволяли более ранней конструкции добиться успеха в грузовых перевозках, хотя 201A был относительно успешен в менее требовательных пассажирских и маневровых операциях. Конструкция 567 не имела ничего общего с 201A, за исключением двухтактного цикла: каждый компонент 201A был заменен новой конструкцией, даже масляный щуп, если перефразировать одно из замечаний Кеттеринга. 567 оказался исключительно успешным в пассажирских, маневровых, грузовых, морских и стационарных применениях, а вместе с двумя его преемниками, 645 и 710, которые не сильно отличаются от 567 (все имеют одинаковые внешние габариты, различающиеся в основном рабочим объемом цилиндра), в общей сложности обеспечили почти 80 лет исключительно надежной работы в этих областях. В качестве одного примера достижений концепции «чистого листа»: в то время как Winton 201A демонстрировал хороший ресурс поршня, 567 сразу же достиг значительно большего ресурса, а в одном случае – даже в 10-20 раз превысил ресурс поршня 201A.
Спецификация
Все двигатели 567 – двухтактные V-образные двигатели с углом 45° между блоками цилиндров. У 201A этот угол составлял 60°; угол в 45° оказался важным, когда EMD впоследствии адаптировала концепцию магистрального локомотива для большинства своих локомотивов, что потребовало более узкий (хотя и высокий) двигатель, который обеспечивает угол в 45°. Двигатель 567 имеет навесное оборудование (масляные и водяные насосы, регуляторы) в передней части и выходную мощность – в задней. Нагнетатели и распределительные валы расположены в задней части двигателя, при этом нагнетатели установлены над выходной мощностью. Все двигатели оснащены механически управляемыми форсунками (запатентованными General Motors в 1934 году, бывшим владельцем EMD). Все двигатели 567 используют принудительную подачу воздуха, с нагнетателем Roots или турбонаддувом. Турбокомпрессор (комбинированная система турбокомпрессора) соответствует инновационной конструкции EMD, использующей зубчатую передачу и обгонную муфту для привода ротора компрессора на низких оборотах двигателя, когда температура выхлопных газов (и, соответственно, тепловая энергия) недостаточна для привода турбины. На более высоких оборотах двигателя повышенная температура выхлопных газов достаточна для привода турбины, и муфта отключается, превращая систему турбокомпрессора в полноценный турбокомпрессор. Турбокомпрессор может кратковременно переключаться в режим компрессора при необходимости значительного увеличения выходной мощности двигателя. Несмотря на более высокую стоимость обслуживания по сравнению с нагнетателями Roots, турбокомпрессор значительно снижает расход топлива и выбросы, одновременно повышая эффективность на больших высотах. Кроме того, турбокомпрессор EMD может обеспечить увеличение максимальной номинальной мощности на 50% по сравнению с двигателями с нагнетателем Roots при том же рабочем объеме двигателя. Мощность двигателей с естественной аспирацией (включая двухтактные двигатели с нагнетателем Roots) обычно снижается на 2,5% на каждые 305 метров (1000 футов) подъема над уровнем моря. Турбонаддув эффективно устраняет это снижение мощности.
Модификации
Двигатели 567AC (блок "А", модернизированный до спецификаций блока "С") и 567BC (блок "В", модернизированный до спецификаций блока "С") – обе эти модификации устраняют "водяную рубашку" двигателя и заменяют её "водяным коллектором", – а также двигатели 567C и 567D могут быть модернизированы для использования силовых агрегатов 645, что теоретически позволяет увеличить мощность, но требует соответствующих изменений в регуляторе Вудварда, который активирует и управляет "топливной рейкой" двигателя. Хотя такое увеличение мощности не рекомендуется, модернизации, направленные на повышение мощности (например, 567D до "645D" – установка силовых агрегатов 645 в блок 567), достаточно успешны и распространены. Поскольку силовые агрегаты 645 более доступны, чем 567, эта модернизация также может применяться в так называемых программах "продления ресурса", в этом случае обновляются силовые агрегаты, а двигатель может быть детурбирован без внесения изменений в регулятор Вудварда и, следовательно, без увеличения мощности. В силу своего возраста, двигатели 567 обычно освобождены от требований по выбросам. EMD производит специальную серию силовых агрегатов 645, которые особенно полезны для модернизации этих освобожденных двигателей 567, а также некоторых освобожденных двигателей 645.
Стационарные/морские версии
Как и большинство двигателей EMD, 567 также продавался для стационарных и морских установок. Стационарные и морские установки были доступны с двигателями, вращающимися влево или вправо. Морские двигатели отличались от железнодорожных и стационарных двигателей главным образом формой и глубиной масляного поддона, который был изменен для компенсации крена и дифферента, возникающих при использовании в морских условиях.
Содержание двигателей 567C и 567D
Эти две модели значительно проще в обслуживании, поскольку многие сервисные детали 645 довольно легко устанавливаются на двигатели C и D. Турбокомпрессор 567D, пожалуй, самая сложная в обслуживании часть такого двигателя, и турбокомпрессор 567D имеет гораздо больше проблем с обслуживанием, чем турбокомпрессоры 645E и более поздних моделей. Распространенным решением является переоборудование турбодвигателя 567D в двигатель с механическим нагнетателем Roots, отказавшись таким образом от турбокомпрессора и связанных с ним проблем. Установка силовых агрегатов 645 позволит четырехосным локомотивам, переоборудованным с механическим нагнетателем Roots (GP20s), развивать мощность, аналогичную 16-645E, тем самым став функциональным эквивалентом GP38, хотя и с более старым электрооборудованием и системами управления, и, конечно, с более старым кузовом. Многие локомотивы EMD с двигателями C и D все еще эксплуатируются, особенно потому, что их относительно небольшой вес (около 136 тонн) является значительным преимуществом для операторов коротких линий и промышленных предприятий.