GE公司PowerHaul柴油机的开发

摘要

GE运输装备公司开发了一种新系列柴油机以接受轻型机车高功率、低重量和新排放要求的挑战。该系列柴油机的第一个成员为16缸机,该机在1500r/min下标定功率为2750kW。未来的机型包括一种标定功率为2060kW的12缸发动机,其用于船舶发电。PowerHaul发动机由成功的6系列Jenbacher气体燃料发动机演变而来。它保持了后者的强度,同时应用了最新的燃料喷射、涡轮增压和燃烧系统技术。高压共轨系统可以灵活地优化NOx排放与燃油消耗之间的折衷效果,同时使颗粒物的排放降至最低。发动机采用高压比、单级增压器供应空气以支持一种适度的Miller循环燃烧系统。利用一适度的Miller循环进气门关闭来保持涡轮增压器和一种传统的气门机构简单匹配,与此同时保持良好的加速和低功率性能。在一台单缸试验机上对燃烧过程进行了模拟与校准,以评估几种活塞头、气门定时、增压比和燃油喷嘴几何形状的组合效果。这使得只需制造一套多缸硬件并直接达到功率、排放和燃油消耗的目标。该16缸发动机已被证明达到欧盟EUIIIa排放标准。发动机的基本结构经过修改以与机车主发电机紧密配合,并驱动机车冷却系统所需的机油泵和冷却水泵。发动机弹性地安装在机车内,除了抵抗在机车应用中遇到的冲击负荷外,还可以减少振动传递。通过广泛的部件和发动机耐久性试验,整个发动机及其主要零部件已被证实可以用于机车运营。发动机允许超速10%,超载20%。此外,还对发动机做了一项特殊的负荷循环试验,以使其能够胜任高循环机车运营。16缸PowerHaul发动机的首次应用将是安装在为英国货运铁路公司提供的PH37ACmi型机车上。在轻型机车市场上,该发动机代表了功率、排放、牵引力和燃油消耗的新标准。