为适应美国环保局（EPA）针对机车制订的2级排放法规， GE公司运输部于1998年开始开发GEVO16型柴油机。GEVO柴油机基本采用7HDL柴油机的主要结构，致力于达到开发目标的改进。
在GEVO柴油机开发的初步阶段，改进燃油管理，提高压缩比和峰值压力承受能力，优化配气定时，改善涡轮增压器效率和提高进、排道流量系数，以及优化进气冷却和燃烧室几何形状，被确定为达到开发目标的关键要素。改善排放的同时还要与燃油效率的折衷。为了抵消因延迟喷射定时而引起的燃油消耗率的增加，需要对燃油喷射系统参数升级，并结合采用优化燃烧系统设计。电子控制的整体式喷油泵和通过优化凸轮型面、喷油始点、喷油器容量和流量，经过验证的燃油喷射装置可达到排放和燃油效率要求。采用的GE涡轮增压器能在较高压力水平下具有足够喘振裕度，可以高的压比和宽广的流量特性满足柴油机的性能要求。除了关键的性能参数外，柴油机的可靠性和耐久性也至关重要。因此，每个部件和系统都要通过可靠性设计程序的验证，再进行广泛试验。
通过做破坏性试验，确认了关键零部件的设计余量。一些大的结构部件，如曲轴、连杆、活塞、气缸盖和涡轮增压器，均在专门设计的试验台上进行破坏性疲劳循环试验。柴油机进行了大量的性能和耐久性试验 GEVO16型柴油机是GEVO柴油机的系列产品，具有该系列柴油机的共有优势，其额定功率为4660KW,以满足中国铁路运输对机车柴油机装车功率的要求。
3 .1柴油机总体布置和结构特点
3.1.1柴油机总体部置
GEVO16柴油机的总体布置见图3-1、图3-2.
柴油机的16个气缸分成左、右两列，两列气缸呈V型45º夹角。
柴油机自由端，前端盖组件（IFE）紧固于机体前端面。在前端盖组件的上面安装左、右两台增压器；在增压器下面的前端盖组件内各安装一个抽屉式的中冷器；在自由 端下边的左侧安装一台水泵，右侧安装一台润滑油泵；在左侧下方，装有一个加油口和油
尺。
图3-1 柴油机外形图
由气缸盖、气缸套和加强套组成的气缸组件安装在机体各个气缸孔上，成为左、右两列，从而组成柴油机上部的V型结构。气缸组件的顶部是气缸罩盖，松开气缸罩盖上的手轮，可看到摇臂和气门组件，并可用摇臂上的调节螺钉来调整气门冷态间隙。
曲轴置于机体的主轴承上。在柴油机气缸内，空气与燃油混合燃烧后的燃气推动活塞作往复运动，并通过连杆推动曲轴作旋转运动。曲轴输出端由压装于曲轴轴颈上的法兰盘通过螺栓与主发电机的转子连接，将柴油机的作功传给主发电机。曲轴输出端的轴颈上还压装有曲轴齿轮，通过惰轮带动凸轮轴齿轮，驱动凸轮轴运转。与曲轴自由端法兰连接的齿轮带动水泵齿轮和润滑油泵齿轮，驱动水泵和润滑油泵运转。曲轴自由端还安装一个调整柴油机扭转振动的减振器。
两根凸轮轴分别置于机体左、右两侧的凸轮轴轴承上。凸轮轴的配气凸轮推动气门驱动机构，控制气门的开闭；凸轮轴的燃油凸轮推动喷油泵下体的滚轮，使喷油泵产生高压燃油。装在喷油泵外侧的电磁阀，接受电子燃油控制系统计算机发出的信号，控制喷油泵的供油定时和供油量。喷油泵输出的高压燃油经由高压油管和喷油器向气缸喷油，供柴油机燃烧作功。
在柴油机V型的左、右两侧，布置燃油进油总管和燃油回油总管。并在柴油机左、右两侧的机体平面上从上至下各装有八个凸轮轴检查孔盖和曲轴箱检查孔盖。打开这些盖可检查凸轮轴和曲轴和的情况，曲轴箱检查孔盖还设置曲轴箱的防爆装置。
小家电控制板
机体V型夹角内的下部铸出冷却水腔，在其上面安装一个进气和出水管组件。其下部为进气总管、上部为出水总管。经过中冷器冷却的空气，经由安装中冷器的前端盖组件内腔进入进气总管，再送入各气缸。出水总管与接有增压器出水管的过渡管连接，将柴油机的出水送入机车的散热器进水管路。在进气和出水管组件上方，靠外侧布置着两根排气总管，左、右各气缸的排气经各支管接入该侧的排气总管，再由过渡管与增压器的涡轮进气口连接，将高温的压力气体送入增压器，供涡轮作功。，
图3-2柴油机横剖面图
在柴油机后端，机体左后侧的凸块上安装有两个曲轴转速传感器。压装于曲轴后端的法兰盘上，有一个89齿（另加一个缺失齿）的齿圈。曲轴转速传感器通过检测齿圈上的齿来确定曲轴在旋转过程中的位置，提供柴油机的电子燃油控制系统，确定供油时刻。
柴油机上安装有电子燃油控制系统的各种传感器，它们向计算机提供多种信息，计算机依此向电磁阀发出信号，操纵电磁阀的动作，从而控制柴油机的功率和转速，并实现各种保护功能。
靠输出端的右侧，安装有柴油机的盘车机构。
油底壳装在机体的底面。
智能小车
柴油机的四个支承.分别装于机体靠自由端底部两侧和主发电机底部两侧。
柴油机吊运时，将起重吊钩拧入柴油机两侧的柴油机支承螺孔，和安装于机体输出端顶面的起重吊钩一起与柴油机吊具连接后，便可起吊柴油机。
3.1.2柴油机结构特点
GEVO16型柴油机具有如下结构特点。
两列气缸呈V型45º布置，这允许较大缸径的柴油机封装在一个窄的机车总宽度里，此正为机车柴油机所要求的。
独立的动力组件安装于半隧道式的曲轴箱上。通过卸去最少数量的紧固件，即可将包括气缸盖、气缸套、加强套、活塞、连杆、高压油泵、气门挺柱和气门推杆的动力组件整体从柴油机中取出。此结构，可方便柴油机维护，缩短检修周期，避免冷却水对润滑油的影响等。
前端盖组件集中安装了增压器、中冷器、水泵、润滑油泵等部件，前端盖组件内还布置有空气、水、润滑油通道；柴油机V型夹角里，从下至上设置有柴油机总的进水腔、进气道和出水总管。这就为油、水、气管路布置提供了便利条件，可大为简化外部管路的设置，使柴油机外观整洁，也便于维修。
电子控制燃油喷射（EFI）系统主要由电子控制喷射装置、柴油机控制单元（ECU）和多
种传感器组成。电子控制喷射装置的高压油泵和喷油器分别安装在加强套和气缸盖上，两者由高压燃油管连接。高压油泵向喷油器的供油，由柴油机控制单元通过装在高压油泵上的电磁阀控制。电子控制燃油喷射（EFI）系统，改变了柴油机喷油控制方式，全面监测柴油机运行状态，实施精确的反馈调控。
深的曲轴箱可提高机体的刚性，这是主发电机直接安装在机体上所需要的。采用每个气缸对应有一节凸轮轴的分段组合式结构，每节凸轮轴外侧有一个盖板，打开盖板就可以方便地观察和拆检凸轮轴。大的曲轴箱观察孔盖位于曲轴中心的上方，以便连杆维修时易于接近。
由钢顶和球墨铸铁活塞销座以及铝活塞裙构成的组合活塞，可达到重量轻和承受高峰值压力的要求。在曲轴上分段焊接大小不同的平衡重，有利于曲轴重量的减轻。减小曲轴重量可提高柴油机轴系的自振频率，为减小柴油机扭转振动提供有利因素。
在气缸套中镶入一个抗抛光减磨环以提供耐久运行表面。对连杆杆身与连杆大端之间的过渡进行了优化，以获得最大刚度。气缸盖具有加厚的火力板、高的气缸盖及其合理的内部结构、尺寸经过优化的排气门座圈冷却孔和为避免应力集中而采用圆滑过渡区，使气缸盖
具有更高的可靠性.
3 .2柴油机主要技术参数
型号：GEVO16
型式：四冲程、直接喷射燃烧室、废气涡轮增压、增压空气中间冷却。
缸径X行程：250 X 320 mm
缸数及排列：16缸、V型、夹角45°
气缸总排量：251.3L
几何压缩比：16.8 ：1
额定转速：1050r/min
怠速转速：440r/min
额定功率：4660 kW
燃油消耗率: 214±3% g/kW.h(排放优先模式）
200±3% g/kW.h（油耗优先模式）
质量： 24857 kg
外形尺寸： 5105 X 1771 X 2603 mm
黑方糖3 .3固定件
3.3.1机体总成
机体总成主要由机体、主轴承盖、气缸套、加强套、前端盖组件、各类轴承以及螺柱、各种盖板等机体附件组成。
3.3.1.1 机体及附件
机体及附件的结构如图3-3、3-4所示。
图3-3 机体
图3-4 机体和主轴承盖横剖面图
机体由球墨铸铁制成，是一个半隧道式的曲轴箱。其横截面大体呈六边形，底面与曲轴中心线有较大的距离，并且有通长加厚的底板，这就使机体有较大的横向和纵向刚度。
机体顶部有两个安装气缸组件的加工斜面，其中，有安装气缸组件夹角成45º的气缸孔，斜面还有紧固气缸组件的螺栓孔和将冷却水引入气缸组件的出水孔等。
机体夹角中，有纵向贯通的冷却水腔，冷却水由此经机体顶部斜面的出水孔流入气缸水套，用于冷却气缸套。
机体设有9档主轴承，锻钢制成的主轴承盖安装在机体的每个横向构件上，止推轴承设在输
出端。每个主轴承盖用两个螺柱和螺母紧固在机体上，每个主轴承盖与机体的结合面上有两个定位销，用于与机体的定位。两个横拉螺栓穿入机体两侧，拧入主轴承盖，进一步紧固主轴承盖并且提高了机体主轴承孔的刚度。在输出端，机体和止推轴承盖的主轴承孔两侧，各安装一组止推轴承。
组合鞋架机体的每个横向构件的左、右侧上部布置有凸轮轴轴承孔，用于支撑凸轮轴。9档凸轮轴孔中，仅自由端一档孔径较小，其余各档孔径均相同。一片凸轮轴止推轴承置于输出端，并用一个螺栓紧固于机体上。左、右各档凸轮轴孔均有钻孔通向主轴承孔，中空凸轮轴里的润滑油经凸轮轴孔和该钻孔流入主轴承孔。各凸轮轴孔还有一个钻孔通向机体的顶部斜面，由此，润滑油进入加强套再流入气缸盖，去润滑气门摇臂机构。
高频淬火工艺
在输出端，从里至外，机体有三个安装面。最里面安装一个后油封盖，它与曲轴上的甩油盘和法兰盘共同构成曲轴输出端的迷宫式密封结构；机体左后侧的凸块上安装有两个曲轴转速传感器；最外面是三个主发电机的安装面，该面有螺孔和定位销孔，分别用于发电机的紧固和定位。
文具盒生产过程
机体两侧有凸轮轴检查孔和曲轴箱检查孔，它们的端面安装有对应的盖板。其中，凸轮轴盖板由钢板冲压成型。而曲轴箱检查孔盖是一个组件，其盖板依靠弹簧压紧在机体的检查孔平面，实现盖与机体间的密封。当曲轴箱内的气体压力超过一定数值后，克服弹簧力，顶开盖板以释放压力，随后弹簧力又迫使盖板极其迅速地关闭检查孔，以阻止空气窜入曲轴箱，预防曲轴箱由于空气窜入而产生爆燃的危险。靠输出端的两侧各有一个齿轮箱检查孔盖，其中，右侧盖还用于安装柴油机的盘车工具。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议