通用电气7FDL系列柴油机

发展历史

7FDL系列柴油机的历史可追溯至库珀贝西默公司于1940年代推出的FWL-6型柴油机，这是一款六气缸、直列式的四冲程柴油机，缸径和冲程分别为9英寸和10.5英寸，这种柴油机最早被装用于500马力的通用电气70吨调车柴油机车。1950年代初，库珀贝西默公司研制了V形气缸排列的FVL系列柴油机，其中FVL-12型柴油机首先被用于通用电气公司出口澳大利亚的昆士兰铁路1150型柴油机车。
1953年，通用电气公司结束了与美国机车公司的合作关系，正式进军干线柴油机车市场，随后试制了一组UM20B型柴油机车，这组机车使用经过强化的FVBL-8型柴油机（1200马力）和FVBL-12型柴油机（1600马力），这两种柴油机首先在实验室中以每平方厘米15.8公斤的平均有效压力的工作情况下运转两年，然后又以每平方厘米13.6公斤的平均有效压力的工作情况下装上UM20B型柴油机车进行试验。与此同时，通用电气公司与库珀贝西默公司签订了合作协议，允许通用电气公司可自行对FVBL系列柴油机作进一步开发。
1956年，通用电气公司向市场推出“通用”系列柴油机车（Universal series），最初的“通用”系列柴油机车均以出口为主，大多装用FWBL-6、FVBL-8、FVBL-12型柴油机，单缸功率为150～165马力。1959年，随着U9B、U9C型柴油机车的停产，通用电气公司亦不再生产六缸直列的FWBL-6型柴油机。由于无需再区分直列气缸或V形气缸，因此型号当中的英文字母“W”（代表直列气缸）和“V”（代表V形气缸）被消除，此后加上柴油机强化程度和平均有效压力的进一步提高，经过不断的技术改进最终形成了著名的7FDL系列柴油机产品线。

结构特点

7FDL系列柴油机采用整体铸造的铸铁机体以便与发电机机座连接，由轻型钢板焊接而成的油底壳密封安装在机体底部。柴油机的发电机端设置有两个主轴承，7FDL系列柴油机为了增加曲轴的强度和刚度，将主轴颈直径从FVBL系列柴油机的184毫米增大到203毫米，曲柄销从184毫米增大到189毫米，同时把连杆轴瓦厚度从7.9毫米改变5.5毫米，这样既强化了曲轴又可以沿用原本的连杆组件。柴油机采用主副连杆的布置以允许在高功率下运转。
最初的FVAL、FVBL系列柴油机采用带花键的凸轮轴和由滚珠轴承支承的齿轮驱动装置，后来为了提高柴油机的可靠性和经济性，7FDL系列柴油机取消了滚珠轴承以及凸轮轴空转齿轮，并用分段凸轮轴取代了整体凸轮和花键凸轮，凸轮轴是由多段合金锻造的分段凸轮轴段组成，并且用螺栓彼此连接为一体，这样除了便于凸轮轴的移出和检修，也改善了凸轮轴和阀操纵机构的工作条件。气缸套的材质为高强度铸铁，安装在薄壁铸铁的湿式水套内；气缸套壁厚度最初为5.5毫米，虽然冷却效果良好但曾经发生腐蚀问题，因此后来将缸套壁厚度增加到8.1毫米。
7FDL系列柴油机最初采用整体铸铁活塞，利用活塞循环运动产生的“鸡尾振荡”式冷却。试验结果显示，铸铁活塞在平均有效压力超过每平方厘米16.8公斤时还能保持较高的可靠性， 但是若果平均有效压力超过每平方厘米19.7公斤，铸铁活塞则基本上已达到了其工作能力的极限。因此，通用电气公司后来又研制了性能优良的钢顶铝裙组合式活塞，并且从1970年开始在大功率的U36B型柴油机车上装车使用，后来还成为所有7FDL系列柴油机的标准配置。