El EMD 567 es una línea de motores diésel de gran tamaño y velocidad media fabricados por la división Electro-Motive de General Motors . Este motor, que sucedió al 201A de Winton , se utilizó en las locomotoras de EMD desde 1938 hasta su reemplazo en 1966 por el EMD 645. Tiene un diámetro de 8+1 ⁄ 2 in (216 mm), una carrera de 10 in (254 mm) y una cilindrada de 567 in3 (9,29 L) por cilindro. Al igual que el Winton 201A, el EMD 645 y el EMD 710 , el EMD 567 es un motor de dos tiempos .
GE ahora fabrica piezas de repuesto compatibles con EMD. [1]
Eugene W. Kettering, hijo de Charles F. Kettering , se unió a Winton Engine en 1930. Se mudó a Detroit en 1936 y fue una figura central en el desarrollo del 567 y el Detroit Diesel 6-71 . Se trasladó a EMD en 1938, se convirtió en ingeniero jefe de EMD en 1948, luego director de división en 1956 y posteriormente asistente de investigación del gerente general en 1958 hasta su jubilación en 1960. [2] El 567 se lanzó en 1938. [3]
En 1951, Eugene Kettering presentó un documento a la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos titulado History and Development of the 567 Series General Motors Locomotive Engine [4] , que detalla en gran medida los obstáculos técnicos que se encontraron durante el desarrollo del motor 567 (estas mismas consideraciones se aplican a los modelos 645 y 710). Los diseñadores del 567 comenzaron con una tabla rasa [5] , eliminando sistemáticamente cada una de las muchas deficiencias del 201A que impedían que el diseño anterior tuviera éxito en el servicio de carga, aunque el 201A tuvo un éxito relativo en los servicios de pasajeros y de transbordo menos exigentes. El diseño del 567 no tenía nada en común con el 201A excepto el ciclo de dos tiempos en sí: todos y cada uno de los componentes del 201A fueron reemplazados por un nuevo diseño, incluso la "varilla de nivel", parafraseando uno de los comentarios casuales de Kettering. El 567 demostró ser excepcionalmente exitoso en servicios de pasajeros, transbordo, carga, marítimos y estacionarios y, contando a sus dos sucesores, el 645 y el 710 , que no son materialmente diferentes del 567 (todos tienen las mismas dimensiones externas, diferenciándose principalmente en el desplazamiento por cilindro), colectivamente han brindado casi 80 años de servicio excepcionalmente confiable a esas aplicaciones. Como solo un ejemplo de los logros del diseño de tabula rasa : mientras que el Winton 201A funcionaba muy bien con una vida útil del pistón de 50.000 a 100.000 millas (80.000 a 161.000 km), el 567 alcanzó inmediatamente una vida útil del pistón de 400.000 a 500.000 millas (640.000 a 800.000 km), y en al menos un caso, alcanzó una vida útil del pistón de 1.000.000 millas (1.600.000 km), una mejora de 10:1 a 20:1. [6]
Los 567 motores son motores en V de dos tiempos con un ángulo de 45° entre los bancos de cilindros. El 201A tenía 60° entre los bancos de cilindros; 45° resultó ser significativo más tarde cuando EMD adaptó posteriormente el concepto de cambio de vía para la mayoría de sus locomotoras, lo que requirió el motor más estrecho (aunque más alto) que proporciona el 45°. [3] Los 710, 645 y 567 son los únicos motores de dos tiempos que se utilizan comúnmente en la actualidad en las locomotoras.
El motor tiene un diseño de flujo único con cuatro válvulas de escape de tipo asiento en la culata. Para el mantenimiento, un conjunto de potencia , que consta de una culata, una camisa de cilindro, un pistón, un portapistón y una biela, se puede reemplazar de forma individual, relativamente fácil y rápida. El bloque está hecho de elementos de acero estructural planos, formados y laminados y piezas forjadas de acero soldadas en una única estructura (una "soldadura"). Por lo tanto, los bloques se pueden reparar fácilmente, si es necesario, utilizando herramientas de taller convencionales. Cada banco de cilindros tiene un árbol de levas en cabeza que opera las válvulas de escape y los inyectores unitarios. [7]
El 567 está diseñado con los accesorios del motor (bombas de aceite y agua y reguladores) en el extremo "delantero" y la toma de fuerza en el extremo "trasero". Los sopladores y los árboles de levas están en el extremo "trasero" del motor, con los sopladores montados sobre la toma de fuerza. [8]
Todos los motores tienen inyectores unitarios controlados mecánicamente (patentados en 1934 por General Motors, antiguo propietario de EMD).
Los 567 motores utilizan inducción forzada, ya sea con un soplador Roots o un turbocompresor . El turbocompresor (un sistema combinado de turbocompresor) sigue el diseño innovador de EMD que utiliza un tren de engranajes y un embrague de rueda libre para impulsar el rotor del compresor durante bajas revoluciones del motor, cuando la temperatura de los gases de escape (y, en consecuencia, la energía térmica) por sí sola no es suficiente para impulsar la turbina. A velocidades más altas del motor, el aumento de la temperatura de los gases de escape es suficiente para impulsar la turbina y el embrague se desacopla, convirtiendo el sistema de turbocompresor en un verdadero turbocompresor. El turbocompresor puede volver al modo compresor momentáneamente durante las demandas de grandes aumentos en la potencia de salida del motor. Si bien es más costoso de mantener que los sopladores Roots, el turbocompresor reduce significativamente el consumo de combustible y las emisiones, al tiempo que mejora el rendimiento a gran altitud. Además, el turbocompresor de EMD puede proporcionar un aumento del 50 por ciento en la potencia nominal máxima en comparación con los motores con soplador Roots para el mismo desplazamiento del motor.
La potencia de los motores de aspiración natural (incluidos los motores de dos tiempos con soplador Roots) suele reducirse un 2,5 por ciento cada 1000 pies (300 m) sobre el nivel medio del mar. La turboalimentación elimina eficazmente esta reducción. [ cita requerida ]
Los motores 567AC (un bloque "A" actualizado a las especificaciones del bloque "C") y los motores 567BC (un bloque "B" actualizado a las especificaciones del bloque "C"), ambas modificaciones eliminan la "cubierta de agua" del motor y la sustituyen por un "colector de agua", así como los motores 567C y 567D, pueden actualizarse para usar conjuntos de potencia 645, logrando teóricamente un aumento de potencia, pero no sin cambios correspondientes en el regulador Woodward del motor que activa y controla el "bastidor de combustible" del motor. Aunque este aumento de potencia no se recomienda, las actualizaciones de potencia por potencia (por ejemplo, 2000 hp o 1500 kW 567D a 2000 hp o 1500 kW "645D" - conjuntos de potencia 645 en un bloque 567) son bastante exitosas y comunes.
Como los conjuntos de potencia 645 están más disponibles que los 567, esta actualización también se puede emplear en los llamados programas de "extensión de vida útil", en cuyo caso se actualizarían los conjuntos de potencia y se podría desturbar el motor, sin cambios correspondientes en el regulador Woodward del motor, por lo tanto, sin un aumento de potencia correspondiente.
Debido a su antigüedad, los motores 567 generalmente están exentos de las normas sobre emisiones. EMD fabrica una serie especial de conjuntos de potencia 645 que son particularmente útiles para actualizar estos motores 567 exentos y también ciertos motores 645 exentos.
Numerosas mejoras iniciales apuntaban a aumentar la confiabilidad y la vida útil, incluyendo un cambio del pozo superior (de escape) en forma de U a un pozo superior en forma de V. Esto eliminó la cubierta superior fundida, que había sido la fuente de algunos fallos en los primeros años de vida, a favor de una cubierta superior fabricada con chapa de acero. [9] El 567 dio paso al 567A en 1941, que incorporó más mejoras en la cubierta superior y cambios en el tren de engranajes del árbol de levas. [10] El 567B le siguió en 1946 con mejoras menores. [11] El 567C se lanzó para mejorar aún más la confiabilidad y la capacidad de fabricación. Visualmente, el 567C se puede distinguir de los modelos anteriores por la presencia de orificios de acceso redondos (en lugar de cuadrados). [12]
El coste de un 16-567 en 1941 era de 24.000 dólares estadounidenses, y un 16-567B en 1951 era de 32.905 dólares estadounidenses. [4]
Al igual que la mayoría de los motores EMD, el 567 también se vendió para aplicaciones estacionarias y marinas. Las instalaciones estacionarias y marinas estaban disponibles con un motor giratorio a la izquierda o a la derecha.
Los motores marinos se diferencian de los motores ferroviarios y estacionarios principalmente en la forma y profundidad del cárter de aceite del motor, que fue modificado para adaptarse a los movimientos de balanceo y cabeceo que se encuentran en las aplicaciones marinas.
Un catálogo de locomotoras EMD, contemporáneo al 567, enumera los siguientes modelos:
La mayoría de los modelos de locomotoras 567C utilizaron motores de tracción D37B hasta mediados de 1959, cuando se utilizó el motor de tracción D47B en las locomotoras de producción. Las primeras locomotoras 567C de 1953 utilizaron el motor de tracción D27B.
Estos dos modelos son, con diferencia, los más fáciles de mantener; muchas de las piezas de servicio del 645 se pueden instalar con bastante facilidad en los motores C y D.
El turbocompresor del 567D es quizás la parte menos mantenible de un motor de este tipo, y el turbo del 567D tiene muchos más problemas de mantenimiento que los turbos del 645E y posteriores. Una opción común es la conversión de un motor turbo 567D a uno con motor Roots-blown, abandonando así el turbo y sus muchos problemas. La instalación de conjuntos de potencia 645 permitirá que las locomotoras de 4 ejes convertidas por Roots ( GP20 ) sigan produciendo 2000 hp (1500 kW), al igual que una 16-645E con motor Roots-blown, convirtiéndose así en el equivalente funcional de una GP38, aunque con equipos y controles eléctricos más antiguos y, por supuesto, la carrocería más antigua.
Muchas locomotoras EMD con motores C y D todavía están en funcionamiento, en particular porque su peso relativamente liviano (aproximadamente 260.000 libras o 120.000 kilogramos) es de gran beneficio para los operadores de líneas cortas e industriales.