文章作者:FOREVER CHANGZHENSKY(ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称:宁柳跨越)
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AC6000CW型内燃机车是美国通用电气运输公司在AC4400CW型内燃机车的基础上,于1995年推出的一款牵引功率为6000 hp( kW)的干线货运内燃机车。本型机车专为牵引重载列车而设计,是当今世界上单机功率最大的内燃机车之一。
1993年~2004年间,美国通用电气运输公司累计制造317台AC6000CW型机车,交付美国联合太平洋铁路公司、美国切西-海岸线联运运输公司,以及澳大利亚必和必拓综合矿业公司纽曼山铁路。本文即介绍交付给联合太平洋铁路的AC6000CW型内燃机车——功率为6000 hp的C60AC型内燃机车,以及功率降级至4400 hp的C6044AC型内燃机车。
AC6000CW型内燃机车初期装用1台7HDL-16型柴油机。那么7HDL-16型柴油机是何许柴油机也?
1994年,通用电气运输公司与当时在德国道依茨公司旗下的曼海姆汽车工厂合作,在获得极大成功的7FDL四冲程柴油机家族的基础上,开发研制功率更大的7HDL-16型柴油机。
7HDL-16型柴油机为四冲程、45°V形夹角,采用铸造机体、两侧布置凸轮、钢头铝裙活塞、双涡轮增压器和电子控制直接喷射装置。本型柴油机充分借鉴了MWM公司制632型柴油机的经验,同时保留了7FDL四冲程柴油机家族的主要特点。
柴油机的主要参数:
缸径:250 mm
行程:320 mm
标定转速:1050 r/min
空转转速:350 r/min
单缸工作容积: L
单缸功率:291kw;
16缸机功率:6250 hp( kW);
柴油机高度×长度×宽度:2611 mm × 4984 mm × 1700mm;
柴油机干重:23800 kg
1995年11月至1996年12月间,通用电气运输公司向联合太平洋铁路交付了首批10台AC6000CW型内燃机车。这些机车被联合太平洋铁路定型为C60AC型,初期号段为C60AC-7000号~C60AC-7009号,后来调整为C60AC-7500号~C60AC-7509号。
不幸的是,就像易安迪公司同时期推出的装用16-265H型柴油机、功率同样为6000 hp的SD90MAC型内燃机车一样,C60AC型内燃机车装用的7HDL-16型柴油机遇到了严重的可靠性问题。由于柴油机缸体太小、气缸壁设计厚度不足,导致剧烈震动,从而导致其他部件出现故障或问题。为此,通用电气运输公司通过增加柴油机重量、降低共振频率来解决剧烈震动,这反过来又导致双涡轮增压器出现问题。
在完成7HDL-16型柴油机设计的改进工作后,通用电气运输于1998年7月至2001年1月间,向联合太平洋铁路交付了两批共计70台C60AC型内燃机车(C60AC-7510号~C60AC-7579号)。
C60AC-7511号机车因发生电气火灾,于1999年6月退役,后被联合太平洋铁路送回通用电气运输公司。2001年1月,通用电气运输为联合太平洋铁路补造了第二代C60AC-7511号机车,并将已被退回的原第一代C60AC-7511号机车,改号为GECX 6002号,转为自备机车。
在改进7HDL-16型柴油机设计的同时,通用电气运输公司于1995年11月至1996年9月间,向联合太平洋铁路交付了第一批采用7FDL-16型柴油机、功率为4400 hp( kW)的70台AC6000CW型内燃机车,又称为AC4460CW型。在联合太平洋铁路,这种内燃机车被定型为C6044AC型。
它们的早期机车号段为C6044AC-7010号~C6044AC-7079号,后来一度调整机车号段为C6044AC-7336号~C6044AC-7405号。由于后来到位的C45ACCTE⑴型内燃机车,即“Evolution”ES44AC型内燃机车,将使用C45ACCTE-7345号~C45ACCTE-7529号的机车车号号段,这批车号为“73”和“74”开头的C6044AC型内燃机车当中的大部分机车,最终调整回C6044AC-7010号~C6044AC-7079号,但没有保留原始车号;C6044AC-7337号、C6044AC-7339号、C6044AC-7340号、C6044AC-7342号和C6044AC-7344号共计5台机车没有改回“70”开头车号。
1998年3月至1998年5月间,通用电气运输向联合太平洋铁路交付了第二批36台C6044AC型内燃机车(C6044AC-7300号~C6044AC-7335号)。
作为应急措施,通用电气运输公司原本计划在7HDL-16型柴油机的一些问题得到解决后,让这些C6044AC型内燃机车换装这款柴油机。但这时的联合太平洋铁路、加拿大太平洋铁路,以及美国和加拿大两国的其他铁路运营商,却从这场发生在易安迪公司与通用电气运输公司之间、以两败俱伤结局告终的6000 hp大功率内燃机车竞赛中,吸取了这样一个教训:内燃机车单机功率太大有时并不是一件好事。
因此联合太平洋铁路出于运营成本考量,就没有让300多台SD9043AC型内燃机车换装16-265H型柴油机,也没有让110多台C6044AC型内燃机车换装7HDL-16型柴油机;而在装车功率均为6000 hp的62台SD90AC型内燃机车,以及70台C60AC型内燃机车到位之后,联合太平洋铁路也转向采购功率为4000至4400 hp等级的电传动干线货运内燃机车,彻底放弃了对大功率内燃机车的追求。
2006年至2012年间,联合太平洋铁路从通用电气运输公司采购938台、功率为4400 hp、但改用GEVO-12型柴油机,且集成牵引力控制软件的“Evolution”ES44AC型内燃机车。在联合太平洋铁路内部,ES44AC型内燃机车被定型为C45ACCTE型。
由于在这些新采购的内燃机车当中,有30台机车将使用“75”开头的机车车号,联合太平洋铁路出于统一维护柴油机的需要,以及给新采购的内燃机车腾出车号号段,于2008年至2011年间,将80台原使用6000 hp的7HDL-16型柴油机的C60AC型内燃机车,改用4400 hp的7FDL-16型柴油机,并定型为C6044AC型,机车车号同时改为“68”和“69”开头——这样一来,大部分“百年纪念”DDA40X型内燃机车退役后留空的车号就被重新启用。
然而,由于当时有一台DDA40X型内燃机车——DDA40X-6936号机车仍在铁路本家的遗产车队,联合太平洋铁路出于避免与这台机车产生车号混淆的考虑,把两段几乎相连的机车号段——C6044AC-6888号~C6044AC-6935号、C6044AC-6937号~C6044AC-6968号,赋予给这些后期换装柴油机的80台C6044AC型内燃机车。因此,C6044AC-6936号机车从未存在。
另外,与“85”开头车号的SD70ACe型内燃机车被一些铁摄误认作SD90AC型内燃机车这一情况类似,“75”开头车号的C45ACCTE型内燃机车也因为轮廓与C60AC型内燃机车相近,也被一些铁摄误认作后一款内燃机车。
这批80台C6044AC型内燃机车在经过现代化改造后,安装了由输入/输出集中器、机车处理控制器、视频处理控制器和视频信息显示器组成,并支持统一输入/输出、以及支持与“Evolution”C45ACCTE型和C45AH型内燃机车重联运行的统一控制架构系统,因而又被称作C44ACCCA⑵型。
C60(44)AC型内燃机车冷却室顶部的翼型散热器,比C44AC(CTE)型、C45ACCTE型和C45AH型内燃机车的相同设备更长,并外延到冷却室后端的外走廊,每侧翼形散热器的下方,布置3个相同角度的格栅。
而C45ACCTE型内燃机车,以及C45AH型内燃机车(ES44AH版)的每侧翼形散热器下方,则布置3个不同角度的格栅;至于C45AH型内燃机车(ET44AH版)的每侧翼形散热器下方,则布置4个相同角度的格栅。
在机车右侧走廊台阶布局上,C60(44)AC型内燃机车由于油箱容积为21 m³,因此采用三级台阶,以容纳不得不上移的2个总风缸;而C44AC(CTE)型、C45ACCTE型和C45AH型内燃机车由于油箱容积为19 m³,因此采用两级台阶。
C60(44)AC型内燃机车的后砂箱为2个;而C44AC(CTE)型、C45ACCTE型和C45AH型内燃机车的相同设备则只有1个。
2018年初,联合太平洋铁路将C6044AC-7342号机车交由通用电气运输公司宾夕法尼亚州伊利工厂进行现代化改造,这台机车在经过改造后改号为C44ACM-7342号,成为第一台C44ACM型内燃机车。C44ACM型内燃机车的改造主要内容有:
换用与“Evolution”内燃机车家族相当的控制系统软件;
重建7FDL-16型柴油机。
C44ACM-7342号机车改造完成后,联合太平洋铁路将C44AC型和C6044AC型内燃机车,陆续交给通用电气运输公司改造为C44ACM型内燃机车。大部分改造完成的C44ACM型内燃机车,仍保留改造前的车号。
尽管通用电气运输公司于2019年2月被西屋制动公司收购,但联合太平洋铁路的原通用电气运输公司制内燃机车现代化改造计划,并没有因此受到影响。2022年7月,联合太平洋铁路与西屋制动公司签订了一份将600台原通用电气运输公司制内燃机车现代化改造的合同。在这批机车当中,525台机车为C44AC型和C6044AC型两款内燃机车,它们将被现代化改造为C44ACM型内燃机车。
2022年3月,西屋制动公司将GECX 6002号机车——即原第一代联合太平洋铁路C60AC-7511号机车,捐赠给位于美国宾夕法尼亚州伊利县境内的湖岸铁路博物馆,做静态展示。这台机车的司机室下方安装无导框式径向转向架,而冷却室下方则安装导框式转向架。
事实上除了这台机车外,通用电气运输公司还曾自备另外两台AC6000CW型内燃机车,用于牵引内燃机车进行运行测试,但它们已被拆毁。
⑴CTE——英语:Controlled Tractive Effort,意为“牵引力控制”,引申含义指牵引力控制软件。
⑵CCA——英语:Consolidated Control Architecture,意为“统一控制架构”。
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《GE公司与德国Deutz MWM公司合作生产6000马力机车柴油机》,苏明 译,《国外内燃机车》1994年12期,第30页
《美国内燃机车突破6000马力大关》,Gus Welty 著,杜洁敏 译,《国外内燃机车》1997年08期,第37页~第40页
《美国大功率内燃机车的现状》,Gus Welty 著,孔丽君 译,《国外内燃机车》1998年06期,第27页~第31页
《国外重载内燃机车之一——GE AC6000CW型机车》,韩才元 著,《内燃机车》2004年04期,第48页
《国外重载机车柴油机之一——GE 7HDL-16型柴油机》,韩才元 著,《内燃机车》2004年05期,第34页
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完稿时间:2023年7月4日
A0级发表时间:2023年7月4日
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