Amerikai dízelmozdonyok


A GE új, Evolution sorozatú dízelmozdonya, az ES44C4



Ez év május 18-án a General Electric kis házi ünnepségen mutatta be az új mozdonyát. A méltató beszédek a kisebb üzemanyag-fogyasztást és a sokkal kisebb károsanyag-kibocsátást hangsúlyozták.

Lorenzo Simonelli, a GE Transportation elnök-vezérigazgatója beszédében azt mondta: „A vasút segített felépíteni az országot, ez a mozdony pedig azt bizonyítja, hogy a gépipar és a technológia azt az innovációt képes nyújtani, ami gazdasági növekedést eredményez.”





Az amerikai dízelmozdonyok fejlődésében az utolsó nagy technológiai újítás, a váltakozó áramú aszinkron vontatómotorok alkalmazása óta inkább kisebb és főleg mennyiségi újítások történtek. A főmotor teljesítménye mind az EMD-nél, mind a GE-nél elérte a 6000 LE-t, és úgy tűnik, ezzel túlnőtte magát. Manapság kevesebb, mint 10 évet dolgozó ilyen mozdonyokat vágnak szét. Egyéb fejlesztések: kicsit jobb forgóvázak, kicsit jobb hajtási rendszer. A GE az  új mozdonytípusával, az ES44C4 mozdonnyal most nagyobbat lépett. Evolution Series, 4400 HP, AC vontatómotorok, 4 vontatómotor.

A mozdony új, GEVO-12 típusú dízelmotorja nem nagyobb teljesítményű, hanem kevesebb hengeres, jobb hatásfokú, tehát kevesebbet fogyasztó, és sokkal kevesebb károsanyagot bocsát ki, mint a korábbi hasonló teljesítményű motorok.

A mozdony forgóváza nem csak jobb tapadású egy kicsit, hanem a szükséges pillanatban dinamikusan újra elosztja a tengelyterheléseket, és ezzel megnöveli a tapadást, aminek következtében nő az indító vonóerő.

A General Electric több mint 8 év alatt 400 millió amerikai dollárt ruházott be ennek a mozdonynak a fejlesztésébe.
A főmotor

A 12 hengeres motor ugyanúgy 4400 LE-t teljesít, mint a korábbi 16 hengeres.




A motoron sok alkatrész hasonlít a korábbi típusokéira, de a lényeg a részletekben van. A kevesebb dugattyú és dugattyúkar miatt kevesebb energia megy el a tömegek mozgatására, a jobb égés pedig kevesebb károsanyag- kibocsátást jelent.

A GE termékismertető kiadványából




A mozdony az új motor segítségével teljesíti az amerikai Tier 2 mozdony károsanyag-kibocsátási előírást. A GE GEVO főmotor a 7FDL és a 7HDL motorokat váltja ki. Ma a modern mozdonyok szinte kizárólag aszinkron motorosak. A beruházás szempontjából a nehéz tehervonati vontatásban az egyenáramú vontatás az olcsóbb. De az egyenáramú motor kevésbé megbízható, mert nagyobb hatása van rá a pornak és más szennyeződéseknek, könnyebben lesz földzárlatos és a kommutátor nagyon karbantartás-igényes.

A váltakozóáramú, AC vontatómotorok ezek közül több mindenre nem érzékenyek, nagyobb a rendelkezésre állási idejük. Emellett az AC motoros mozdonyok legnagyobb sebessége 75 mph az egyenáramú, DC motorosak 70 mérföldjével szemben.
A mozdony jellemzőiből következik, hogy 600 ES44C4 mozdony 800 korábbi, 3000 LE-s, egyenáramú vontatómotoros mozdonyt tud kiváltani. Az ES44C4 amúgy is 17%-kal kevesebb üzemanyagot használ fel, és a kevesebb holtsúly mozgatásával 70 millió gallon (318 millió liter) üzemanyagot lehet megtakarítani.

Még fontosabb, hogy mennyivel csökken a károsanyag-kibocsátás:
  • 48000 tonna nitrogénoxid,
  • egymillió tonna széndioxid, és
  • 1500 tonna korom és más részecske nem kerül ki a levegőbe.







A BNSF ES44C4 mozdonya.
Bevallom, fogalmam sincs, mit keres a hordó a mozdony orrán. Nem szériatartozék, mert egyetlen másik ilyen mozdonyon sem láttam.

Ismeretlen fényképező alkotása a LocoPhotos fórumról.




 A mozdony műszaki adatai:


 Hossz

 Súly

 Magasság

 Főmotor

 Hengerszám

 Vontatási teljesítmény

 Vontatási alternátor

 Vontatómotorok

 Legnagyobb sebesség

 Folyamatos vonóerő

 Indító vonóerő

 Dinamikus fékerő

 Hatékony tapadás
    (minden időjárási viszonyok között!)

 Üzemanyagtartály kapacitása


  73 láb 2 hüvelyk (22 307 mm)

 208 ton (204 tonna)

 15 láb 5 hüvelyk (4700 mm)

 GEVO-12

 12

 4 400 LE

 GMG

 GEB 13 (4 db.)

 75 mph (120,7 km/h)

 105 klbs (47 627 kp)

 144 klbs (65 300 kp)

 78 klbs (35 380 kp)


 25%

 5000 gallon (22 730 l)




Az ES44C3 mozdony hat tengelyes, ezekből négy AC motorral hajtott és kettő szabadonfutó tengely (A1A - A1A hajtáselrendezés). Ebben a jóval korábbi, az EMD E mozdonyok hajtáselrendezésére hasonlít. A háromtengelyes, két hajtómotoros forgóváz nemrég került elő újra Amerikában. A mozdony közvetlen elődje, az ES44AC forgóvázában 3 vontatómotor van. A motorok számának csökkentését többek között a Dynamic Weight Management System (dinamikus súlykezelési rendszer) tette lehetővé.

A dinamikus súlykezelési rendszer nagyban megnöveli a mozdony vonóerejét. Érzékelő és folyamatszabályzó számítógép folyamatosan figyeli a vontatás teljesítményét és hatékonyságát. Ha valamelyik hajtott tengelyen további súlyerő szükséges, a rendszer a szabadonfutó tengelyről automatikusan (legfeljebb 25%) többletsúlyt helyez oda, oly módon, hogy megemeli a szabadonfutó tengelyt. Olyan léghengerek, melyek az Evolution mozdonyok légfékjében is dolgoznak, végzik a súly újraelosztását. Minden szabadonfutó tengelynél négy léghenger végzi a súly áthelyezését, hogy megnövelje a tapadást. Ennek eredménye, hogy motoronként a legnagyobb vonóerő 30000 fontról 36000 fontra (16330 kp) növekszik.
A dinamikus súlykezelési rendszer csak az alsó sebességtartományban működik, a teljes működési időnek körülbelül az 5%-ában. Nincs szükség a rendszer működésére dinamikus vagy tuskós fékezéskor.

(Ez némileg meglepő. Tuskós fékezésnél még érthető, valószínűleg az összes kereket fékezik, itt nincs értelme elemelni a súlyt a szabadonfutó tengelyről. De a dinamikus fékezés csak a hajtott tengelyeken hatásos, ott lenne értelme a szabadonfutó tengelyt terhelő súlyt a fékezett kerekekre helyezni.)



Érdekes megnézni a TRAINS magazin fórumát a témáról:                                                                                                    .
 (http://cs.trains.com/trccs/forums/t/160914.aspx?PageIndex=1). Többen  értetlenkednek azon, hogy nehéz vonatok indításához jó tapadás kell, nagy sebességhez pedig nagy tengelyenkénti teljesítmény. Vannak indulatos beírások, de a hangnem meg sem közelíti az Index fórumáét, legalábbis egyszer sem láttam, hogy valakit „little husar”-nak neveztek volna  :-)  )



Mozdonyplatform a jövő számára

Mivel az ES44C az Evolution sorozat észak-amerikai platformján valósult meg (más piacokra kissé eltérő platform az alap), több hosszú távú előnyt nyújt:
  • Rugalmasság. A négy hajtómotoros ES44C4 mozdonyhoz adható még két hajtómotor, ezzel 6 motoros verzió keletkezik, nagyobb vonóerővel. (A két belső motor helyére ki van kábelezve a hajtási villany és a vezérlés érzékelőinek vezetéke.)
  • Biztonság. Kielégíti a Federal Railroad Administration (szövetségi vasúti adminisztráció) 2009-es ütközésállósági előírásait.


Az ergonomikus és ésszerűen elrendezett vezetőasztal szintén növeli a biztonságot.

Fénykép a GE termékismertető kiadványából
  • Gazdaságosság. A 4 és a 6 motoros Evolution mozdonyok hasonló alkatrészekből állnak, ez csökkenti a szükséges pótalkatrész raktárkészletet, a szerszámok fajtáit és az oktatási szükségletet.
  • Megfelelés. Felkészített a jövőben alkalmazott megoldásokra, mint a Positive Train Control (PTC) és az elektronikusan vezérelt légfék.
  • Környezetvédelem. A jövőbeli kibocsátási előírásokat is kielégíti.

Várható, hogy erre a mozdonyplatformra újabb típusokat is fejlesztenek.

A mozdonytípus első vásárlója a Burlington Northern & Santa Fe vasúttársaság. Az első csomagban 25 mozdonyt vettek, 6600 - 6624-nek számozzák őket



A középső tengelyt felemelő mechanizmus. A két csuklósan felfogott rúd végén egy-egy levegőhenger van.

Mark Gillings felvétele.








Irodalom:
GE Technical Announcements
Louis A. Marre: THE CONTEMPORARY DIESEL SPOTTER'S GUIDE
TRAINS magazinok
                        manhattani
2009. november 11.