GE公司GEVO柴油机的开发

美国GE公司运输分部开发了一种新型柴油机以满足下一阶段的排放和燃油经济性要求。该型发动机的开发始于1998年,其包括GE公司现有发动机的最佳特性以及新发动机技术的最新发展。它将首先应用于自2005年起新造的符合美国环保局2级排放标准的内燃机车。GEVO12缸发动机在1050r／min下的标定功率达到3360kW,这相当于原来的一台7FDL16缸发动机所达到的功率水平。发动机的缸径为250mm,行程为320mm。这导致了采用约2．0MPa的较保守的平均有效压力。美国机车的2级排放标准较之0级和1级排放标准在降低NOx和颗粒物质排放方面具有特殊要求。为了达到NOx排放标准而对现有发动机作进一步调整势必造成燃油经济性的巨大损失。为此,GE公司运输分部正通过开发一种新型发动机来满足2级排放标准要求,新型发动机将不仅能满足排放要求,而且在燃油经济性方面较之现有发动机亦将有较大改进。发动机的性能开发包括燃烧模拟、系统模拟和优化。应用统计学方法对燃油喷射系统进行了优化设计以保证高效和可靠的运行。涡轮增压器设计采用了先进的空气动力学和结构模拟以获得高的效率和安全性。单缸机和多缸机的性能试验进一步改进了燃烧系统。采用一个严格的可靠性设计(DFR)程序对每个系统和部件的可靠性进行了评估。通过将尺寸和强度变量与整个环境范围内的工作应力进行比较,保证了关键零部件的可靠性。通过在高加速条件下进行广泛的耐久性试验,验证了发动机的可靠性。在2005年投入大规模生产之前,50台针对2级排放标准的机车将进行广泛的现场试验以进一步考察和改进发动机的可靠性。     

MWH公司帮助GE公司开发成功“创新”型机车柴油机

美国GE公司运输部(以下简称GE公司)是一个世界级的机车制造主导厂商,目前全世界有13000台由GE公司制造的机车在运用,另外还有6500台机车按合同由GE公司提供维修服务。所以当GE公司决定开发一种燃油效率更高的电传动内燃机车以达到或超过政府新的排放法规时,整个开发工作历时6年     

GE公司推出ES44C4型交流传动内燃机车

美国GE Transportation公司于2009年5月18日宣布,它研制出一种最新型的高燃油效率、低排放“创新系列”（Evolution Series）机车——ES44C4（图1）。GE公司总裁兼首席执行官Lorenzo Simonelli声称：“这种最新的创新系列机车是机车制造行业的一个突破,其不仅可用来取代旧的低燃油效率和高排放直流传动机车,而且亦可直接选择用来取代今天正在交付的流行的六轴4400马力（3280kW）机车。”     

GE公司Tier3机车柴油机的设计与开发

为了应对美国环保局（EPA）1998年发布的机车排放标准（2000年生效），GE公司开始着手GEVO发动机的开发。开发这种新的发动机平台是为了满足美国环保局和其他立法机构未来的排放法规要求，以及满足客户所需要的高可靠性、低运行成本的要求。创新系列机车自2005年开始投放市场以来，已有超过2000台Tier2达标机车交货...     

开发一种更好的发动机

针对铁路用户的需要,供应商正在努力设计建造更理想的发动机。文中简要介绍EMD、GE、John Deere动力系统和MTU底特律柴油机四家公司根据自身的特点在研究开发低排放、高燃油效率、高可靠性和耐久性、低维修成本发动机方面所采取的对策以及所取得的成果。     

GE公司开发混合型机车

美国GE公司铁路运输系统分公司正在开发一种3280kW的混合型干线用电传动内燃机车。机车将以类似于混合动力驱动式汽车的方式运行,它带有可再充电的蓄电池,当需要时,蓄电池提供额外的功率。再生制动产生的电流可用来给一排无铅蓄电池充电。GE公司称,与它的“创新”型机车相比,此种混合型机车的燃油消耗最多可降低15%,排放可减少50%。最流行的混合型机车用于调车作业。GE公司开发混合型机车@苏明     

GE公司研制出“创新”型内燃机车

美国GE公司投巨资、历时6年开发成功一种“创新”型内燃机车j该型机车最主要的技术特点是燃油效率高、排放性能好：与现有机车相比，燃油效率高3％，废气中的有害物排放量减少40％。     

南非向GE公司订购100台C30ACi型内燃机车

南非国营铁路货运公司Transnet Ltd的子公司Transnet Freight Rail与美国GE Transportation公司的子公司GE南非技术公司签订了一份购买100台C30ACi型内燃机车的合同。这些机车将是第一种引入到非洲撒哈拉沙漠以南的交流电传动内燃机车,机车总功率为3300英制马力（2461kW）,采用电子燃料喷射系统。GE公司称：“这种电子燃料喷射系统可以根据实际需要自动地提供准确的燃油量以获得最佳的发动机效率。”     

机车和船舶发动机未来的排放要求（上）——面临的挑战、技术方案以及来自其他重型发动机应用领域的经验借鉴

未来世界范围内的船舶和机车废气排放法规要求大幅减少废气中的有害物（尤其是氮氧化物）的排放量。大幅减少尾气排放,同时保持低的燃油消耗也是目前重型发动机和工业用发动机的开发重点。根据从这些开发工作中获得的经验,可以得出结论：严格的排放限值标准不能仅通过一个技术阶段（发动机机内措施／安装排气后处理净化系统）来实现,而必须开发一整套经济有效的手段,其中包括降低发动机本身输出的排放值,辅之以满足要求的高效排气后处理措施。 关于氮氧化物的减排,在重型发动机和工业用发动机领域,当前主要是研究和采用SCR（选择性催化还原）技术。虽然船舶和机车发动机与公路用重型发动机和较小的工业用发动机在具体要求和边界条件方面有显著不同,但是已经取得的经验（尤其是在公路应用领域）仍可用于未来船舶和机车低排放方案开发。 在本文第一部分,将对船舶和机车发动机在排放法规和典型运用边界条件方面与公路用重型发动机和小型工业用发动机进行比较。进一步指出公路用重型和工业用小型发动机应用领域的新技术和发展趋势,包括基本发动机减排方案（EGR、增压、喷油系统等）、后处理技术（柴油机氧化催化器、SCR、主动／被动式柴油机颗粒过滤器、颗粒物氧化催化器等）以及传感器和控制技术。在此基础上,提出适用于船舶和机车应用的技术方案,对于这类应用场合,将考虑具体的边界条件（例如：法规要求、燃油品质及具体运行模式）。 将来把基本发动机与后处理措施结合起来,将会明显增大系统布置和校准方面的难度和工作量。尤其是大型船舶和机车发动机,在最终应用之前对大量金属部件变体进行试验将会受到很大的限制。在这方面,高效开发工具（诸如后处理系统的详细一维模拟,在综合气体试验台上确定催化剂的特性,根据模拟对控制方案和传感器方案进行评估）以及针对公路应用开发的高效标准程序,都可以用来提供可靠的系统布置和校准,同时又可保持短的开发周期和发动机试验时间。     

GE公司推出PowerHaul低排放机车柴油机

2008年9月24日,美国GE Transportation公司展示了它新开发的16缸PowerHaul机车柴油机。据GE公司宣称,该柴油机是迄今为止它设计制造的技术最先进的机车发动机。这种功率为3700英制马力（2259kW）、专门设计用于英国Freight—liner铁路公司订购的30台PowerHaul机车（表1）及其派生的欧洲大陆机车的发动机,是从用于发电的Jenbacher发动机演变而来的。它能达到欧洲的3a级排放标准。     

GE公司开发出行车优化装置

GE Transportation公司开发出一种用于节能的行车优化装置。GE公司相信，如果在北荚运用的每一列列车都装用它开发的这种装置，则一年可望节约燃油23亿升。此种节能装置的首家用户是加拿大太平洋铁路公司，在成功地进行了最初的18台机车装车试验之后，该铁路公司讣划将此种节能装置加装到200台机车。     

丹麦国家铁路开始实施内燃机车改造计划

丹麦国家铁路（DSB）正在实施一项改造其干线内燃机车车队以努力实现减少排放的计划。DSB已向美国EMD公司订购一批高燃油效率、低排放成套部件，以用于其36台ME型内燃机车车队中半数机车的改造。ME型机车原先是由德国Henschel公司于1981～1986年期间提供的。     

美国GE公司在铁路机车上的创新

近年来，美国通用电气公司在铁路机车制造业不断采用创新技术。2007年在洛杉矶首次推出内燃-电力／电池混合动力新型机车，利用车载电池实现了能源的再循环利用。这是GE公司在铁路上为提高效率、减少废气和颗粒排放、延长服务期寿命的一系列成果之一。这台样车动力3．28MW，收集和存储制动时分散的能源到车载电池，需要时车载电池可提供1．5MW的动力。与相同动力的机车比较，燃油和排放减少了10％。GE公司还对可替代的燃料例如生物柴油积极进行研究。     

710ECO Repower机车

710ECORepower技术是美国EMD公司不久前专门针对自己早先制造的中低功率机车的升级改造而开发的,其核心部件包括久经考验的EMD710系列柴油机、EM2000微机控制系统及发动机自动起动和停机（AESS）系统等。采用710ECORepower技术完成升级改造的机车比原型机车减少燃油消耗25％,减少机油消耗50％,减少排放70％,从而达到美国环保局的Tier2排放标准。文中简要介绍了710ECORepower机车的设计特点和主要技术参数。     

延迟喷油定时,加强中冷及使用低硫和低芳香烃柴油对机车排放的影响

为了提示延迟喷油定时，加强进气冷却及使用低硫，低芳香烃柴油对机车柴油机燃油经济性和排放的影响，进行了大量的试验研究。给出了两台１２缸机车柴油机稳态工况下的气体和颗粒排放物数据。这两台实验室试验研究用发动机，一台是ＥＭＤ６４５Ｅ３Ｂ，另一台是ＧＥ７ＦＤＬ，标定功率均为１８６０ｋＷ，是北美内燃机车的主型机。分别对两种柴油机进行了总的碳氢化合物，一氧化碳，氧化氮和颗粒物值，排放量试验。ＥＭＤ柴油机上进行     

MotivePower公司又获低排放调车机车合同

美国Wabtec公司宣布，它的子公司MotivePower最近获得一份来自新泽西公交铁路运输公司（NJT）的价值800万美元的合同。根据合同，它将在2007年向NJT公司提供5台达到美国环保局Tier2排放标准的调车机车。这些机车将在MotivePower公司位于爱达荷州的博伊西工厂进行改造，其将加装专门用于改善燃油效率和延长零部件寿命的自动起动／停机系统。     

Tier2达标机车

介绍美国GE和EMD两家公司生产的最新型内燃机车,两种新机车在排放方面均有大幅度改进;与此同时,机车在性能和效率方面也都达到了更高的水准。其中,EMD公司的新机车是在原有机车上改进设计的,而GE公司的新机车则是投巨资、历时数年而开发的一种全新机车。     

前端皮带传动系统节能技术的开发

近年来,汽油机呈现向高性能、高效率和环保型动力装置发展的趋势。因此,在开发汽车发动机的性能和硬件时,高燃油效率成为重要的目标之一。发动机不仅要具备提供车辆行驶的动力,还要为用户带来愉悦的驾驶感受。采用前端皮带传动（FEAD）系统驱动发电机、空调压缩机和动力转向泵等附件。为此,发动机通常要消耗30％～40％的驱动功率。介绍通过开发FEAD系统零部件或机构实现汽油机高燃油效率的摩擦测量方法和试验规程。通过在装有专用扭矩仪的FEAD系统上测量原始摩擦扭矩,获得高燃油效率的基本数据,这种扭矩仪是专门为在曲轴皮带轮上测量FEAD系统摩擦扭矩设计的。此外,为了尽量减小韩国现代汽车公司开发和批量生产的Theta-II2．4L缸内直喷汽油机所使用的皮带传动系统摩擦,设计和评估了辅助皮带传动系统的新布局。分析结果验证了在FEAD系统上使用摩擦测量技术和试验规程所能获得的减摩效果。     

衣阿华州际铁路公司订购12台大功率交流传动内燃机车

为了满足从2009年起其乙醇运输的需要，美国衣阿华州际铁路有限公司（IAIS）向GE公司订购了12台新的“创新系列”机车。这些单价为220万美元、功率为4400英制马力（3281kW）的GEES44AC型交流传动内燃机车将比可供选择的其他机车提高燃油效率18％。机车的交付截止日期为2008年10月1日之前。该铁路公司总裁兼总经理Dennis Miller先生声称：“一台GEES44AC型机车将能牵引一列需由两台或三台现有机车牵引的列车，而且还能减少我们的燃油消耗和维修费用。”     

GE公司研制出Tier4达标柴油机

GE运输装备公司在美国铁路工业展览会上宣布研发出不采用后处理技术即可满足苛刻的EPA Tier 4排放标准的柴油机。Tier 4标准将于2015年1月1日起生效,装用＂创新＂系列加强型柴油机的Advanced Power 4机车有望在此之前完成。诺福克南方铁路公司在宾夕法尼亚州和俄亥俄州对2台机车进行了试验。另外,GE公司计划在2014年年初试验5台样车,满足Tier 4排放标准的20台小批量生产的ES44AC型机车将在不久之后进行试验。