EMD1010

El EMD 1010 o EMD 265 es una línea de motores diésel de cuatro tiempos fabricados por Electro-Motive Diesel . El precursor del 1010 se introdujo alrededor de 1998 como el 265H o motor H. El motor H se diseñó inicialmente para su uso como motor de 16 cilindros de 6300 hp (4700 kW), el EMD SD90MAC ; sin embargo, se descubrió que los primeros motores no eran confiables y no tuvieron éxito en el mercado, por lo que se prefirió el diseño probado de 2 tiempos EMD 710. El motor de cuatro tiempos EMD resucitó en 2015 para cumplir con las regulaciones de emisiones Tier 4 de la EPA.

El desarrollo del motor H se anunció en 1994 como un motor específico para locomotoras ferroviarias; el diseño estuvo influenciado por la transición a los motores de tracción de CA, que tenían características de mayor adherencia y esfuerzo de tracción, lo que permitía convertir de manera útil un aumento en la potencia utilizable en tracción; por lo tanto, el nuevo diseño debía tener 6000 caballos de fuerza (4500 kW) disponibles para tracción; un diseño de locomotora de 6000 hp permitiría reemplazar dos de las muy comunes locomotoras SD40-2 de 3000 hp. ^[1]

En lugar de un desarrollo de su diseño de dos tiempos , EMD optó por desarrollar un nuevo motor de cuatro tiempos , siendo el potencial de reducción de emisiones un factor a favor del cambio de diseño. EMD había investigado el potencial de los diseños de cuatro tiempos en 1984, construyendo dos prototipos de motores 854H de 16 cilindros de 4500 caballos de fuerza (3400 kW) (con 854 pulgadas cúbicas de desplazamiento por cilindro). ^[1] Sin embargo, EMD pronto se dio cuenta de que para alcanzar la meta de 6000 hp, los prototipos no eran suficientes. Por lo tanto, el plan de utilizar el 854H como base fue abandonado y EMD decidió construir un nuevo diseño de motor con un mayor desplazamiento por cilindro, más tarde denominado EMD 265H.

El nuevo motor fue diseñado utilizando técnicas modernas, incluyendo modelado 3D , análisis de elementos finitos , dinámica de fluidos computacional y otras simulaciones, así como también pruebas de fatiga del mundo real y otras. La locomotora inicial diseñada para utilizar el motor H fue la SD90MAC . El diseño del cárter cambió de acero soldado (en la serie de 2 tiempos) a hierro fundido dúctil ; al igual que los diseños de 2 tiempos, el nuevo motor incorporó conjuntos de potencia unificados . Las bielas en V cambiaron de horquilla y cuchilla a lado a lado y la inyección electrónica de combustible reemplazó a la inyección mecánica de combustible. Cada motor incorporó dos turbocompresores, uno por banco de cilindros. Se produjeron y probaron ocho motores en el Centro de Tecnología del Transporte bajo la administración de la Asociación de Ferrocarriles Estadounidenses en Pueblo, Colorado . ^[1]

El EMD 265H tenía un diámetro de 265 milímetros (10,4 pulgadas) y una carrera de 300 milímetros (12 pulgadas) (de modo que el desplazamiento por cilindro era de 1010 pulgadas cúbicas) y el GM16V265H de 16 cilindros tenía una potencia nominal de 4700 kilovatios (6300 hp) a 1000 rpm, con una presión media efectiva de freno de 21,3 bares (2130 kPa). ^[1]

Union Pacific comenzó a utilizar algunas locomotoras SD90MAC con motor H en servicio comercial en 1998. ^[1]

Los pedidos iniciales de locomotoras con motor 265H se entregaron con motores EMD 710 de 4300 hp (conocidos como SD9043MAC), que se pretendía convertir al diseño de 4 tiempos más adelante, una vez que se resolvieran los problemas iniciales del motor. Canadian Pacific , Union Pacific y el arrendador CIT Group adquirieron este tipo de locomotora. Solo CP y UP operaban unidades con motor H (SD90MAC-H). La flota de UP fue devuelta a EMD después de que expirara el contrato de arrendamiento. ^[2] Consideradas infructuosas en el mercado nacional debido a problemas de confiabilidad y la flexibilidad operativa limitada del motor de 6000 caballos de fuerza, todas las versiones con motor 265H en América del Norte y Australia han sido modernizadas con motores 16V710G de 4300 caballos de fuerza o desechadas. ^{[ cita requerida ]}

EMD también construyó un demostrador SD89MAC , el EMDX 92, como la versión menos potente del SD90MAC. Utilizaba una versión V12 del motor 265H (12-265H) que generaba 4500 hp. Inicialmente, el SD89MAC estaba destinado a ser el sucesor de la serie SD70 de EMD. Sin embargo, no se encargó ninguno.

El motor 265H también se utilizó en el extranjero: en 2005 se recibió un pedido de 300 motores Tier 2 de 6000 caballos de fuerza (4500 kW) de los Ferrocarriles chinos, con ensamblaje final en la Fábrica de Locomotoras de Dalian , ^{[3] [4] introducido a partir de 2009 como} clase "Harmony" HXN3 . ^[5] También se recibieron pedidos de la India ^{[ cita requerida ]} y de los ferrocarriles mineros australianos. ^{[ cita requerida ]} Tidewater Marine adquirió veinte motores de 16 cilindros para uso marino en remolcadores en 2002. ^[6]

El 16-265H sigue siendo el motor diésel más potente jamás producido por EMD.

Para cumplir con los estándares de emisiones Tier 4 de la EPA para óxidos de nitrógeno ( NOx ), los fabricantes confían en uno de dos métodos: recirculación de gases de escape (EGR), donde los gases de escape se enfrían y recirculan nuevamente a través del ciclo de combustión, o reducción catalítica selectiva (SCR) utilizando fluido de escape diésel a base de urea , que convierte el NOx en el convertidor catalítico en nitrógeno elemental y agua. Aunque la EGR requiere un filtro de partículas diésel, es la solución preferida para los operadores de Clase I , ya que la SCR agrega otro consumible con problemas de manejo y almacenamiento por parte del personal de mantenimiento. ^[7]

El diseño del motor de cuatro tiempos se reintrodujo a mediados de la década de 2010 para cumplir con el Nivel 4 sin utilizar SCR. Aunque EMD había experimentado con la modificación de la 710 para cumplir con el Nivel 4, el prototipo resultó ser demasiado pesado e ineficiente para ser práctico. ^[7] La ​​primera locomotora (de preproducción) que utiliza el motor 1010J, la SD70ACe-T4, que utiliza un motor de 12 cilindros de 4600 caballos de fuerza (3400 kW) (4400 hp de tracción) se presentó a fines de 2015. ^{[8] [9]} Las pruebas de las nuevas locomotoras comenzaron en la primavera de 2016. ^[10] Las primeras dos unidades de un pedido de 65 unidades para la nueva locomotora se entregaron a Union Pacific en diciembre de 2016. ^[11]

La designación del bloque se cambió a J para reflejar los cambios en el nuevo motor, que incluyeron rediseños del conjunto de potencia y del bloque, así como la adición de un sistema de turbocompresor de dos etapas que consta de tres turbocompresores. ^[12] Otras características nuevas son un sistema EGR para reducir las emisiones de escape e inyección de combustible de doble pared para aumentar la seguridad.

• EMD 567 , EMD 645 , EMD 710 : motores de 2 tiempos anteriores de EMD

• "Diesel eléctrico: motor H". Diésel eléctrico . Archivado desde el original el 17 de julio de 2004. Consultado el 6 de enero de 2015 .
• "Energía/Marina/Industria: Datos generales de los motores diésel". Electro-Motive Diesel . Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2001. Consultado el 6 de enero de 2015 .
• Longman, Doug; El-Hannouny, Essam. "El programa de investigación de motores de locomotoras reduce las emisiones de los trenes". Laboratorio Nacional de Argonne . Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2008. La [Instalación de investigación de motores], que contiene una versión monocilíndrica del motor "H" de cuatro tiempos de EMD, ha estado generando datos experimentales que se utilizan para mejorar la eficiencia de combustible del motor y, al mismo tiempo, cumplir con los objetivos de emisiones de escape.