国产进藏火车头如HXN3高原版已应用,采用先进柴油机与牵引技术,符合环保标准。中美机车技术各有优劣,中国正不断研发新技术,力求超越。未来或有更先进的D180型柴油机应用于高原机车。
回答摘要:国产,有的;卫星,也有的。美械好棒好棒的,但是中美两国都没有止步不前。
国产机车方面,目前青藏地区除了实验性的DF8B9000系以外,还有主要应用在拉日铁路的HXN3高原版(已经交付30台车号0301-0330,去年招标了第二批用于格拉段扩容,目前还在大连厂内生产中)。据小道消息大连厂内部也在准备下一代低排放柴油机,除了应用于可能的全新高原用机车以外还可能替换目前应用于HXN3K的12-265H型柴油机。
配图为北京铁路局怀柔北机务段的HXN3,易安迪方面代号JT56ACe.该型机车使用了可达到美国环保局Tier2排放标准的16-265H四冲程涡轮增压电喷(电控单体泵)柴油机与西门子/易安迪/永济1TB2630型牵引电机。2000系大体设计与0系相似,但是将II端司机室改为成员休息室并预留通过台,方便重联运转。其柴油机ECU软件也进行了相应修改,根据@西园寺铃的说法高原版的ECU软件定义了排放优先与燃油经济性优先两个模式,在使用后者时排放标准将降级为美国环保局Tier0+水平,与NJ2一致。
考虑到NJ2与HXN3均为美国血统的机车,要了解这两款机车的的技术水平不但要看机车本身,还要将其放在美国柴电机车的系谱内进行横向与纵向比较,才能得出较准确的结果。
NJ2型的通用电气代号为C-38AChe,在该公司的产品系谱中处于Dash9/AC一代(也就是目前通用电气产品线前两代)。根据通用电气公司方面的说法,该型机车使用了来自Dash9-40(4)C(W)的、拥有4500hp(一说5100hp)的平原功率,符合美国环保局Tier0+排放标准的末代16缸7FDL型四冲程涡轮增压电喷(高压共轨)柴油机,其ECU可自动根据海拔修正输出功率,使得在5000m海拔时依然可输出3600hp.机车电气与牵引系统则改进自AC6000CW型机车,使用交流传动,并且如同所有Dash9和AC系列机车一样,采用全微机控制。但是需要注意的是,因为环评原因,通用电气于2004年停产了全部针对美国本土市场的Dash9与AC系列型号,改为生产符合更新的美国环保局Tier2排放标准的“创新”系列柴电机车。该系列采用了新设计的GEVO系列四冲程电喷(高压共轨)柴油机,其主要改进为更低的尾气排放以符合美国的环保标准。而在2006年引进的NJ2型柴油机车,虽然的确属于在已经美国本土市场大放光彩的Dash9/AC家族的最先进的型号之一,但是相对于其年份来说的确有些落后了。
而在2008年,南车戚墅堰则接受了通用电气公司的部分技术转移,开始生产使用了16缸GEVO柴油机的,符合美国环保局Tier2排放标准的“创新”系列ES59ACi型机车,也就是大家所知道的HXN50系机车。不过需要注意的是,双司机室的HXN52000系、HXN5B(调机)以及HXN5K(实验性大功率准高客运)并没有采用GEVO系列柴油机,而是采用的在戚墅堰原有的280系列柴油机的基础上改进而来的R280系列涡轮增压四冲程电喷柴油机。该型柴油机同样可以达到美国环保局Tier2排放标准,但是它继承了280系列因为缸径过大导致的燃油经济性欠佳的缺点。
而Tier2排放标准并不是美国收紧环评的终点。在2015年,美国开始实行了更加严格的Tier4排放标准(该标准为目前实行的标准中世界最严,与其处于同一水平的欧V排放标准目前预计在2021年开始实行)。为此通用电气公司则推出了次世代“创新”系列柴电机车,其型号的前两位也由ES变为ET.
自此可以看到,在通用电气的系谱中,NJ2的主柴油机属于末代Dash9/AC家族,大致落后通用电气最先进水平2代;而电气系统则略先进于AC家族基准水平,可能与初代“创新”系列持平。该水平在美国本土属于老当益壮的状态,是很多铁路公司的主力,但这并不能掩盖其已经渐渐落后于先进水平这一事实。
而HXN3的身世则更加复杂一些。其16-265H主柴油机起源于上世纪80年代末期易安迪对未来环评压力的担忧,并且是该公司产品线中第一个四冲程型号(易安迪起家于1939年的567U型二冲程机械增压柴油机,其可靠性使得易安迪在其核心设计的基础上衍生出了包括567,645,710在内的庞大的二冲程内燃机家族,其中645系列和710系列的生产一直持续到今天)。很遗憾的是,搭载了16-265H型柴油机,于1996年问世的SD90MAC型柴电机车因为大量的可靠性问题,在美国市场铩羽而归。但是同时期的,使用了710柴油机的SD70MAC型柴电机车则在美国大获成功并且被广泛使用到今天。
其后易安迪则被其母公司通用汽车打包出售,并且几经转手,导致其研发乏力青黄不接,被迫继续改进原有的二冲程设计。虽然该公司的二冲程柴油机经历了美国铁路数十年的考研,但是为了达到更加严格的Tier2环评标准,该公司被迫给710系列柴油机加装了选择性催化还原系统(使用尿素尾气处理液),导致铁路公司意见很大。这个时期易安迪主要靠销售新生产的SD70ACe型机车和承接老机车五级修与环评升级(升级已有机车到新的环评标准可获得美国政府补贴)来维持经营。
在2008年(南车戚墅堰引进HXN50系的同年)北车大连与易安迪达成合作协议,共同改进265H系列柴油机的设计,并且在其基础上为中国市场设计新型干线用大功率柴电机车,也就是前面提到的HXN30系。该型机车与SD90MAC一样搭载了16缸265H型柴油机,但是通过改进设计,新生产的265H型可以达到美国环保局Tier2排放标准。由于SD90MAC当年失败的原因之一就是过于复杂且不可靠的电气系统,大连和易安迪的设计团队选择给新型机车使用改进自SD70MAC的电气系统。在与易安迪合作研发新型机车并吸收消化先进技术以后,大连厂则以HXN30系的核心设计为蓝本,推出了HXN3高原版、HXN37000系(神华)、HXN3B(调机)、HXN3K(实验性大功率准高客运)等一系列机车。
而与此同时,最终被转手给卡特彼勒的易安迪则继续挖掘265系列柴油机的设计潜力,在2010年宣布了可达到美国环保局Tier4排放标准的1010J系列柴油机。该系列柴油机主要改动了涡轮增压器配置(将两个并联的一级增压改为1+2布局的三个涡轮进行两级增压),改用高压共轨燃油喷射系统,并且增加了废气再循环技术(而非选择性催化还原)以减少氮氧化物排放。目前搭载了12缸1010J柴油机的SD70ACe-T4型柴电机车的预生产版本已经在包括诺福克南部铁路与联合太平洋铁路在内的多家铁路公司内接受运用考核。
最后讲讲大连的卫星。据路边社报道,大连厂在HXN3项目后依然与易安迪保持密切合作,并且目前正在研制一款可以达到甚至超过美国现行(暗示美国环保局Tier4)标准的新型铁路用柴油机。根据相关消息人士的消息推测,该型柴油机目前被称为D180型并且搭载了废气再循环技术,其部分技术指标可能可以达到甚至超过包括次世代GEVO和1010J在内的美国先进柴油机的水平。目前关于该型柴油机的技术参数并没有更多的信息,但是该消息人士表示该型柴油机日后可能会被使用在新一代高原型柴电机车(疑似调机)上,也有可能在量产型HXN3K上替代目前在预生产型号上使用的12缸265H型柴油机。该消息的真假请各位自行判断。
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