General Electric Evolution Series - Apuntes 2.2 PDF

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Summary

Era de un tema libre, trata sobre la descripción, características y algunos modelos de la serie GEVO de General Electric e incluye algunas imagenes sobre los modelos de esta serie...

Description

GE EVOLUTION SERIES (GEVO) La Evolution Series es la última familia de locomotoras de General Electric, desarrolladas por GE Transportation Systems y que ya lleva diez años de desarrollo. Fueron diseñadas para operar bajo las exigencias de las normas ambientales Tier 2 de los EE.UU. llevadas adelante por la agencia ambiental gubernamental EPA. En la actualidad ya cumplen con las normas de emisiones de EE.UU. Tier 3 y IIIa de la UE; y con el objetivo de cumplir con las Tier 4 en 2015.

Para ello GE Transportation realizo profundos estudios de ahorro energético y disminución de emisiones de gases de sus nuevas locomotoras diesel eléctricas. Se centraron en los componentes de potencia, tracción y refrigeración, como así también en los materiales con los que se los construiría. Si bien estas locomotoras se comenzaron a producir en el año 2005, el estudio y desarrollo preliminar estuvo listo en el año 2003. Ese mismo año prepararon tres unidades demostradoras para ser testeadas por las compañías ferroviarias con trenes regulares. Las locomotoras Evolution se ofrecen con motores de tracción de CA o CC, dependiendo de la preferencia del cliente. Todas están motorizadas también con el nuevo motor diesel de GE denominado GEVO.

GE Transportation decía lo siguiente del nuevo diseño: "En comparación con las locomotoras de hace 30 años, de corriente continua y 3.000 HP, las Evolution Series consumen hasta un 17 % menos de combustible y reducen las emisiones hasta en un 70 %", destaco Graciela Trillanes, Gerente de Productos de GE Transportation. A nivel mundial, desde el año 2007, hay locomotoras Evolution Series operando en 10 países. LOS DEMOSTRADORES

La gente de General Electric Transportation estaba decidida a probar agresivamente estas unidades de pre-producción, centrándose en la acumulación de horas de funcionamiento en los terrenos más difíciles de América del Norte con el objetivo de introducir el producto más fiable en el lanzamiento. De esta manera, los tres demostradores operaron trenes regulares en BNSF y UP durante 2003 y 2004.

Además de acumular 120.700 kms superados sin restricciones, las tres primeras locomotoras registraron más de 350 horas operando a plena potencia, mostrando un gran desempeñado con una alta velocidad inicial. Las pruebas se completaron corriendo los servicios intermodales entre Chicago y el norte de California, los cuales se caracterizan por su necesidad de trenes que sean rápidos y ágiles para el exigente servicio intermodal. Mostrando también un buen desempeño en terrenos montañoso.

EL MOTOR GEVO:

El motor GEVO de GE tiene un rango de potencia va desde los 4400 HP a 6000 HP, con 12 o 16 cilindros en V respectivamente. Es un motor turbosobrealimentado y con sistema estilo intercooler para mejorar la combustión, denominado air-to-air, y su rango de velocidad va desde las 450 RPM trabajando en vacío a las 1050 a plena carga. Además, posee inyección electrónica y todo su control está computarizado. Esto dio como resultado, por ejemplo, que un motor diésel de 12 cilindros pueda producir 4.440 HP, contra la vieja tecnología de las Dash 9 que para producir la misma potencia necesitaban un motor diésel de 16 cilindros. Características:

Las locomotoras de la serie Evolution son visualmente similares a la Dash 9 y la AC4400CW, aunque con pequeñas diferencias evidentes. Las diferencias más significativas son la sección del radiador en la parte trasera de la locomotora, que es más grande y las "alas" en la parte superior de la sección del radiador también son más grandes. Al igual que la AC6000CW los radiadores se proyectan más allá del final de la carrocería, aunque no en la misma medida. También a diferencia de cualquier locomotora anterior de GE las parrillas bajo el radiador están en dos ángulos diferentes. El aumento en el tamaño del radiador es debido a la necesidad de una mayor capacidad de refrigeración en la locomotora con el fin de reducir las emisiones. En comparación con el anterior FDL de GE, este motor reduce hasta un 40% las emisiones. En comparación con los demás motores de la competencia, ofrece de un 3 a un 6% de ahorro de combustible. Y además, en comparación, el GEVO requiere un 30% menos de mantenimiento. Ofrece mayor eficiencia con intervalos de revisión más largos, lo que se traduce en locomotoras más tiempo operando y menos detenidas en mantenimiento También funciona con un nuevo diseño de refrigeración mejorado. Incorpora el más avanzado sistema de refrigeración en el transporte ferroviario. Además de un radiador y ventilador de configuración estándar, utiliza un avanzado sistema de enfriamiento de aire-aire para el aire de combustión del motor para mejorar el rendimiento al tiempo que reduce las emisiones. También es parte del nuevo diseño, el estudio de materiales de mayor resistencia que mejoran la fiabilidad y permiten incrementos futuros en potencia y eficiencia. CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS EVOLUTION SERIES: Las locomotoras GE, en sus cuatro modelos base, ES44AC, ES44C4 y ES44DC / ES40DC ofrecen a sus clientes un concepto pocas veces visto antes. Además de sus avanzadas características, el fabricante ofrece estas locomotoras con un paquete de mantenimiento-diagnóstico. Los diagnósticos muestran que componente de la locomotora comienza a mostrar la necesidad de mantenimiento y la computadora de la locomotora notifica su necesidad de atención y las piezas necesarias se pueden enviar al punto de mantenimiento deseado con la menor demora. Todas son configurables en cuanto a la necesidad de tracción del cliente. La diferencia entre usar motores de AC o DC (CACC) depende de las preferencias y necesidades del cliente. Los motores de tracción de AC proporcionan más potencia cuando se opera a velocidades altas, como BNSF con sus expresos de contenedores en doble stack (un contenedor apilado arriba de otro sobre un mismo vagón) y los trenes de semirremolques (piggy back). En tanto que los motores de DC pueden desarrollar toda su potencia incluso a bajas velocidades con total eficiencia en servicios que no dependen de la rapidez para llegar a destino, pero si un alto rendimiento de la potencia a bajas velocidades.

Arquitectura controlada por computadora. La locomotora cuenta con sofisticadas herramientas informáticas que mejoran el diagnóstico, así como también simplifican su funcionamiento. La arquitectura de control consolidada de las Evolution Series hace que sea más fácil de actualizar el software y descargar los datos. Este sistema "inteligente" elimina varios complementos como registradores de eventos analógicos y tacómetros a favor de un equipo con monitores que mejoran la fiabilidad de la información para el maquinista. A través de monitores en el pedestal de control o en el pupitre, pensados y diseñados basándose en la plena ergonomía del maquinista, este tiene acceso a la situación actual de cada componente y sistema de la locomotora.

General Electric ofrece dos versiones del puesto de control:

Desde la velocidad del motor diésel (RPM), el voltaje de las baterías, la velocidad, el esfuerzo tractivo que esté desarrollando en el momento, el amperaje de los motores de tracción, la presión de aire del sistema de frenos, la presión del motor diésel, hasta el EOT del telémetro incorporado en la misma computadora. Las locomotoras Evolution Series en números de GE Transportation La serie Evolución lleva ya 10 años de desarrollo, y una inversión por parte de GE de $ 400.000.000. Más de 5.000 ejemplares están en funcionamiento en todo el mundo. Las locomotoras de la Serie Evolution reducen las emisiones en más de un 40 % en comparación con los anteriores modelos de GE Transportation . Cada locomotora Evolution Series tiene un impacto positivo anual de emisiones equivalente a retirar 55 autos de la ruta o la reforestación de 75 hectáreas de árboles en comparación con otras locomotoras de carga que operan en la actualidad. En comparación con las locomotoras fabricadas hace 20 años, las Evolution Series reducen la contaminación por su

producción en más de un 70 % menos de partículas y 60 % menos de emisiones de óxido de nitrógeno. GE Transportation afirma que seiscientas de sus últimas locomotoras pueden desplazar hasta 800 locomotoras de mayor edad, lo que en ahorro de combustible equivale a retirar 115.000 autos de las calles durante un año. Esto se traduce en una reducción de 48.000 toneladas de óxido nitroso, 1.500 toneladas de material particulado y 1,0 millones de toneladas de dióxido de carbono. MODELOS Como dije antes, podemos decir que hay cuatro modelos base de las Evolution Series diferentes para el mercado de América del Norte. Son todos modelos de seis ejes, o sea, arreglo de rueda CC (clasificación AAR) o Co'Co (clasificación UIC), excepto la ES44C4 que tiene un arreglo de rueda A1A-A1A, debido a un novedoso sistema de compensación anti patinaje. El bogie standard de las Evolution Series es el GE Hi-AD, aunque se ofrece también como opcional el bogie orientable de GE, que también equipó a las AC4400CW y las AC6000CW. Las ES44C4 llevan una variación de Hi-AD, pero equipado con un mecanismo de regulación de altura del eje central para control de tracción. Todas las locomotoras de la serie Evolution en América del Norte están equipadas de fábrica con bocinas de aire Nathan, modelo Airchime K5HL-R2 y las unidades más recientes incluyen campanas eléctricas Graham-White 373 en lugar de las clásicas neumáticas. Qué significa la nomenclatura del modelo La nomenclatura se basa en utilizar la abreviación de la serie, seguida de una abreviación de la potencia utilizando los dos primeros dígitos como referencia, y por último la indicación de los motores de tracción con los que esté equipada.

ES40DC:

Este modelo es el reemplazo directo al modelo C40-9W (Dash 9-40CW) de la anterior familia Dash 9 de GE Transportation y, al igual que su modelo predecesor, fue construido exclusivamente para el ferrocarril Norfolk Southern. Sin embargo, las ES44DC compradas por CSX también recibieron esta designación después de ser de rateadas a 4.000 HP. FICHA TÉCNICA ES40DC ARREGLO DE RUEDAS C–C BOGIES: Hi-AD MOTOR DIESEL GE GEVO

POTENCIA NOMINAL 4500 HP POTENCIA PARA LA TRACCION 4000 HP NUMERO DE CILINDROS 12 en V a 45° DIAMETRO Y CARRERA 250 mm X 320 mm VELOCIDAD 1050/450 RPM RELACION DE COMPRESIÓN 16.5:1 CICLO 4 tiempos TURBO 7S1712A3 BLOCK ALTERNADOR DE TRACCIÓN Y AUXILIAR 5GMG206A FRENOS Sistema Electronico de frenos de Aire CCBII (EAB) COMPRESOR Westinghouse 3CDC DIMENSIONES (APROX.) LARGO 22.300 mm ALTO 4.699 mm ANCHO 3.022 mm MOTORES DE TRACCIÓN (6) 5GEB752AH DIAMETRO RUEDA NUEVA 1.066 mm RELACION DE ENGRANAJES 83/20 VELOCIDAD MAXIMA 121 km/h CAPACIDADES (APROX.) COMBUSTIBLE 18.170 lts AGUA 1.665 lts ACEITE MOTOR 1.771 lts PESO (APROX.) 190.509 kgs

ES44DC:

La ES44DC a su vez reemplaza al modelo Dash 9-44CW (C44-9W). Los principales usuarios son BNSF, CSX y Canadian National. El ferrocarril Pilbara Iron en Australia ordenó una versión internacional alargada denominada ES44DCi. La longitud extra fue requerimiento para un radiador más grande y aumentar la capacidad de refrigeración la zona más calurosa de Australia.

FICHA TÉCNICA ES44DC ARREGLO DE RUEDAS CC BOGIES: Hi-AD MOTOR DIESEL POTENCIA NOMINAL 4500 HP POTENCIA PARA LA TRACCION 4390 HP NUMERO DE CILINDROS 12 en V a 45° MODELO GEVO DIAMETRO Y CARRERA 250 mm X 320 mm VELOCIDAD 1050/450 RPM RELACION DE COMPRESIÓN 16.5:1 CICLO 4 tiempos TURBO 7S1712A3 BLOCK ALTERNADOR DE TRACCIÓN Y AUXILIAR 5GMG206A FRENO Sistema Electronico de frenos de Aire CCBII (EAB) COMPRESOR Westinhouse 3CDC DIMENSIONES (APROX.) LARGO 22.300 mm ALTO 4.699 mm ANCHO 3.022 mm MOTORES DE TRACCIÓN (6) 5GEB752AH DIAMETRO RUEDA NUEVA 1.066 mm ESFUERZO TRACTIVO CONTINUO 47.968 kgs a 21 km/h ESFUERZO TRACTIVO INICIAL 64.453 kgs RELACION DE ENGRANAJES 83/20

VELOCIDAD MAXIMA 121 km/h CAPACIDADES (APROX.) COMBUSTIBLE 18.170 lts AGUA 665 lts ACEITE MOTOR 1.771 lts PESO (APROX.) 190.509 kgs

ES44AC:

Este modelo reemplaza al anterior modelo con motores de tracción CA, la AC4400CW. Estas locomotoras fueron vendidas a Union Pacific Railroad (que internamente las designa C45ACCTE), BNSF, CSX, Norfolk Southern, Kansas City Southern, Kansas City Southern de México, Ferromex, Canadian Pacific y Iowa Interstate Railroad, entre otros. FICHA TÉCNICA ES44AC ARREGLO DE RUEDAS C–C BOGIES Hi-AD

MOTOR DIESEL POTENCIA NOMINAL 4500 HP POTENCIA PARA LA TRACCION 4390 HP NUMERO DE CILINDROS 12 en V a 45° MODELO GEVO DIAMETRO Y CARRERA 250 mm X 320 mm VELOCIDAD 450/ 1050 RPM RELACION DE COMPRESIÓN 16.5:1 CICLO 4 tiempos TURBO 7S1712A3 BLOCK ALTERNADOR DE TRACCIÓN Y AUXILIAR GYA30A TIPO DE FRENOS Sistema Electronico de frenos de Aire CCBII (EAB) COMPRESOR Westinhouse 3CDC DIMENSIONES (APROX.) LARGO 22.300 mm ALTO 4.699 mm ANCHO 3.022 mm MOTORES DE TRACCIÓN (6) B13B2B DIAMETRO RUEDA NUEVA 1.066 mm ESFUERZO TRACTIVO CONTINUO 75.347 kgs a 22 km/h ESFUERZO TRACTIVO INICIAL 83.063 kgs RELACION DE ENGRANAJES 83/20 VELOCIDAD MAXIMA 121 km/h CAPACIDADES (APROX.)

COMBUSTIBLE 18.170 lts AGUA 1.665 lts ACEITE MOTOR 1.771 lts PESO (APROX.) 190,509 kg

ES44C4:

Este es el modelo más reciente de la serie, para los Estados Unidos, pero no reemplaza a ningún otro modelo anterior de GE porque es una variación innovadora de la Es44AC. Es similar a la ES44AC, excepto que tiene cuatro motores de tracción en lugar de seis. El eje central de cada bogie carece de tracción, dando un arreglo de ruedas A1A-A1A. BNSF es el primer y único comprador de este modelo hasta el momento, ordenando un lote inicial de 25 unidades, llegando actualmente a contar con 675 unidades.

Esta locomotora fue presentada por GE en mayo de 2009 exponiendo sus grandes virtudes de innovación por parte de sus representantes: ´´La ES44C4 ofrece una opción de reemplazo directo para las locomotoras de seis ejes y 4400 HP de corriente continua que se entregan en la actualidad. Esta locomotora simplemente podría marcar el final de la corriente continua en América del Norte, y punto ´´, dijo Lorenzo Simonelli, CEO y Presidente de GE Transportation. La característica única de estas unidades es su sistema de control de tracción variable basado en sistemas informáticos y neumáticos. Lo que hace la gran diferencia en este modelo es que tiene cilindros de aire para mover verticalmente el eje central, y son parte fundamental del sistema de control de tracción y anti patinaje. Cada vez que se produce una variable en una pendiente por patinaje, el sistema ajustará la presión en esos cilindros para mantener suficiente adherencia, lo cual también hace variar el peso sobre los ejes motrices. Un Sistema Dinámico de Control de Peso denominado DWMS transfiere automáticamente el peso de los ejes centrales a los ejes motrices para maximizar el rendimiento cuando arranca, y especialmente en pendientes y en condiciones ambientales adversas, como puede ser riel mojado, escarcha, suciedad en el riel, etc. Basicamente, el sistema ajustará la altura del eje central de cada bogie para mantener la más alta tasa de esfuerzo tractivo lo más rápido posible, poniendo más peso sobre los ejes motrices. El eje central se regula, ´´levantándolo/bajándolo´´ para tomar la mayor parte del peso del mismo. Todo el eje se levanta o se baja según se requiera. Claro está que este sistema es totalmente computarizado y la reacción es automática. Este sistema monitorea continuamente la tracción en los ejes y las condiciones de patinaje de las ruedas en todo tipo de condiciones. Y sólo funciona a bajas velocidades, a alrededor de los 24 km/h.

Bogie de control de tracción:

Las ES44C4 corren los mismos servicios que sus contrapartes mayores ES44DC y C44-9W. Todas las unidades están corriendo trenes intermodales rápidos, algo donde la velocidad del tren y la potencia son cruciales.

FICHA TÉCNICA ES44C4 ARREGLO DE RUEDAS A1A-A1A BOGIES: con Control Dinamico de Peso para Control de Tracción. MOTOR DIESEL POTENCIA NOMINAL 4500 HP POTENCIA PARA LA TRACCION 4390 HP NUMERO DE CILINDROS 12 en V a 45° MODELO GEVO DIAMETRO Y CARRERA 250 mm X 320 mm VELOCIDAD 450/1050 RPM RELACION DE COMPRESIÓN 16.5:1 CICLO 4 tiempos TURBO 7S1712A3 BLOCK ALTERNADOR DE TRACCIÓN Y AUXILIAR GMG205 TIPO DE FRENOS Sistema Electronico de frenos de Aire CCBII (EAB) DIMENSIONES (APROX.) LARGO 22.300 mm ALTO 4.699 mm ANCHO 3.022 mm MOTORES DE TRACCIÓN (4) GE B13B2B DIAMETRO RUEDA NUEVA 1.066 mm ESFUERZO TRACTIVO CONTINUO 47.659 kgs a 22 km/h ESFUERZO TRACTIVO INICIAL 65.361 kgs RELACION DE ENGRANAJES 83/20 VELOCIDAD MAXIMA 121 km/h CAPACIDADES (APROX.) COMBUSTIBLE 18.170 lts

AGUA 1.665 lts ACEITE MOTOR 1.771 lts PESO (APROX.) 188,694 kg

Operadores de la serie Evolution en América del Norte: BNSF

Canadian National

Canadian Pacific

Citicorp Railmark Inc. (CREX)

Cemex

CSX

Kansas City Southern

Norfolk Southern

Union Pacific

Ferromex

Ferrosur

Referencia: Arieles44. (2014). Locomotoras General Electric Evolution Series. Septiembre 30, 2021, de TARINGA Sitio web: https://www.taringa.net/+info/locomotoras-general-electric-evolution-series_uedak...