通用電氣7FDL系列柴油機
| 通用電氣7FDL系列 | |
|---|---|
| 概覽 | |
| 製造商 | 通用電氣 |
| 生產時期 | 1956年至今 |
| 技術資料 | |
| 衝程數 | 四衝程 |
| 缸數及排列 | 8、12、16氣缸， V形排列，45°夾角 |
| 氣缸內徑 | 9英寸（228.6毫米） |
| 活塞衝程 | 10.5英寸（266.7毫米） |
| 渦輪增壓器 | 廢氣渦輪增壓 |
| 燃料系統 | 直接噴射 |
| 燃料類型 | 柴油 |
| 冷卻系統 | 水冷式 |
| 性能參數 | |
| 輸出功率 | 1,400馬力～4,400馬力 |
| 標定轉速 | 每分鐘450～1,050轉 |
通用電氣7FDL系列柴油機是美國通用電氣運輸系統分公司設計製造的一個四衝程中速柴油機產品系列，該系列柴油機均採用9英寸（228.6毫米）缸徑和10.5英寸（266.7毫米）衝程，氣缸排列形式為45°夾角的V形排列，並提供8氣缸、12氣缸、16氣缸等不同等級的型號，輸出功率範圍涵蓋1,400馬力至4,400馬力。
7FDL系列柴油機從1950年代開始被廣泛應用於通用電氣公司製造的各種柴油機車，包括「通用」系列、「Dash 7」系列、「Dash 8」系列、「Dash 9」系列以及AC4400CW型柴油機車[1]。該系列柴油機除了用於鐵路牽引動力外，也可以用於船舶動力和固定發電裝置；船用柴油機則在型號中以「M」代替「L」，即7FDM系列柴油機；固定發電裝置用柴油機則在型號中以「S」代之，即7FDS系列柴油機。
發展歷史
[編輯]7FDL系列柴油機的歷史可追溯至庫珀貝西默公司於1940年代推出的FWL-6型柴油機，這是一款六氣缸、直列式的四衝程柴油機，缸徑和衝程分別為9英寸和10.5英寸，這種柴油機最早被裝用於500馬力的通用電氣70噸調車柴油機車。1950年代初，庫珀貝西默公司研製了V形氣缸排列的FVL系列柴油機，其中FVL-12型柴油機首先被用於通用電氣公司出口澳大利亞的昆士蘭鐵路1150型柴油機車。
1953年，通用電氣公司結束了與美國機車公司的合作關係，正式進軍幹線柴油機車市場，隨後試製了一組UM20B型柴油機車，這組機車使用經過強化的FVBL-8型柴油機（1200馬力）和FVBL-12型柴油機（1600馬力），這兩種柴油機首先在實驗室中以每平方厘米15.8公斤的平均有效壓力的工作情況下運轉兩年，然後又以每平方厘米13.6公斤的平均有效壓力的工作情況下裝上UM20B型柴油機車進行試驗。與此同時，通用電氣公司與庫珀貝西默公司簽訂了合作協議，允許通用電氣公司可自行對FVBL系列柴油機作進一步開發。
1956年，通用電氣公司向市場推出「通用」系列柴油機車（Universal series），最初的「通用」系列柴油機車均以出口為主，大多裝用FWBL-6、FVBL-8、FVBL-12型柴油機，單缸功率為150～165馬力。1959年，隨着U9B、U9C型柴油機車的停產，通用電氣公司亦不再生產六缸直列的FWBL-6型柴油機。由於無需再區分直列氣缸或V形氣缸，因此型號當中的英文字母「W」（代表直列氣缸）和「V」（代表V形氣缸）被消除，此後加上柴油機強化程度和平均有效壓力的進一步提高，經過不斷的技術改進最終形成了著名的7FDL系列柴油機產品線。
結構特點
[編輯]7FDL系列柴油機採用整體鑄造的鑄鐵機體以便與發電機機座連接，由輕型鋼板焊接而成的油底殼密封安裝在機體底部。柴油機的發電機端設置有兩個主軸承，7FDL系列柴油機為了增加曲軸的強度和剛度，將主軸頸直徑從FVBL系列柴油機的184毫米增大到203毫米，曲柄銷從184毫米增大到189毫米，同時把連杆軸瓦厚度從7.9毫米改變5.5毫米，這樣既強化了曲軸又可以沿用原本的連杆組件。柴油機採用主副連杆的布置以允許在高功率下運轉。
最初的FVAL、FVBL系列柴油機採用帶花鍵的凸輪軸和由滾珠軸承支承的齒輪驅動裝置，後來為了提高柴油機的可靠性和經濟性，7FDL系列柴油機取消了滾珠軸承以及凸輪軸空轉齒輪，並用分段凸輪軸取代了整體凸輪和花鍵凸輪，凸輪軸是由多段合金鍛造的分段凸輪軸段組成，並且用螺栓彼此連接為一體，這樣除了便於凸輪軸的移出和檢修，也改善了凸輪軸和閥操縱機構的工作條件。氣缸套的材質為高強度鑄鐵，安裝在薄壁鑄鐵的濕式水套內；氣缸套壁厚度最初為5.5毫米，雖然冷卻效果良好但曾經發生腐蝕問題，因此後來將缸套壁厚度增加到8.1毫米。
7FDL系列柴油機最初採用整體鑄鐵活塞，利用活塞循環運動產生的「雞尾振盪」式冷卻。試驗結果顯示，鑄鐵活塞在平均有效壓力超過每平方厘米16.8公斤時還能保持較高的可靠性， 但是若果平均有效壓力超過每平方厘米19.7公斤，鑄鐵活塞則基本上已達到了其工作能力的極限。因此，通用電氣公司後來又研製了性能優良的鋼頂鋁裙組合式活塞，並且從1970年開始在大功率的U36B型柴油機車上裝車使用，後來還成為所有7FDL系列柴油機的標準配置。
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ GE diesel engine. GE Transportation. [2014-05-05]. （原始內容存檔於2001-07-10）.
外部連結
[編輯]- （英文）GE Transportation （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）