通用电气公司(General Electric Co.)是世界上最大的柴油电力机车制造商。它的产品被许多铁路用来运送货物和乘客。全世界每天都有成千上万台通用电气的机器在运行。从澳大利亚内陆长达一英里的铁矿石列车到印度拥挤的客运列车,这些火车头可以应付各种情况。

但是,事情并不总是这样。事实上,就在几十年前,通用电气还被认为是铁路行业的小众企业。尽管该公司小批量生产了多种多样的机车,但它主要是牵引电机、发电机、控制装置和电气部件的供应商。

通用电气在制造创新的轨道交通产品方面有着悠久而自豪的历史。在过去的125年里,该公司生产了从2吨的电动矿用机车到8500马力的燃气轮机等各种产品。这一令人自豪的传统可以追溯到公司成立初期。

在帮助创建通用电气的10年前,托马斯·爱迪生(Thomas Edison)在他位于新泽西州门洛帕克(Menlo Park)的实验室里试验了一种电动火车。小火车头拉着两节车厢沿着1400英尺长的测试轨道以每小时40英里的速度行驶。

爱迪生的这台简陋的机器是由一个由电灯改装而成的发电机驱动的。皮带传动装置把电动机连接到轮子上。电力由中央发电机通过铁轨提供。

1882年,爱迪生还在一条3英里的轨道上做了两个更大的火车头的实验。尽管取得了成功,但原型车未能引起铁路主管们的注意,他们一直致力于老式蒸汽动力。

根据爱迪生的说法,电力机车有许多优点,包括“没有磨擦,没有颠簸,没有喘气,没有拉扯,没有用力,没有遥远的睡眠——只有一种快速移动的敏锐感觉,被大大超出需求的动力推动。”你骑得很轻松——你很轻松——这是交通工具的最后一句话。”

一位名叫弗兰克·斯普拉格(Frank Sprague)的电气工程师(他曾是爱迪生的门徒和助手)把这个想法变成了现实。他的第一个突破是一种带有固定电刷的恒速无火花电机。斯普拉格还开发了一种多单元控制系统,可以让一名工程师以一个单元的形式操作一串乘用车。

在19世纪80年代中期,斯普拉格发明了一种从架空电线向有轨电车输送电力的系统。电车很快取代了缆车和马车,引发了城市交通的一场革命。

在此过程中,斯普拉格在弗吉尼亚州的里士满创建了世界上第一个成功的电动街道铁路系统。在1888年开业后的两年内,欧洲和北美的城市中有100多条使用斯普拉格设备的铁路建成或签约。

斯普拉格电气铁路和汽车公司最终在1889年并入了爱迪生通用电气公司(GE的前身)。

在20世纪上半叶,铁路电气化的优缺点在一个保守的行业中被广泛争论,其中蒸汽统治着至高无上。

支持者认为,电动火车更清洁、更安静、运行效率更高。电动机提供比蒸汽动力更大的启动动力。而且,电气化作业可以降低劳动力成本,提高速度,因为不需要为煤、油和水停车。

怀疑论者牺牲了建筑物产生植物的费用,并维持蜘蛛网类似的架空围网电线网络。他们还提出了对高压线路造成的危害的安全问题。

然而,到第二次世界大战爆发时,美国有超过6000英里的电力轨道在运行,远远超过其他任何国家,占世界总轨道里程的20%以上。

几乎在每一个例子中,电气化都对利润有好处。运行时间减少,吨位能力增加。降低了燃料和维修费用,电力机车的使用寿命是蒸汽机车的两倍。

一般电气在成功中发挥了关键作用。除了提供变压器,涡轮机和其他类型的发电设备外,该公司还建造了数百个电机机车。

主要客户包括大北方、密尔沃基路、纽黑文、纽约中央和宾夕法尼亚铁路公司。通用电气还向巴西、墨西哥和世界其他地区的客户出口机车。

第二次世界大战后,柴油动力取代了蒸汽动力和全电动铁路技术。然而,通用电气在向现在广泛使用的柴油电机的过渡中也发挥了重要作用。

铁路历史学家和作家威廉•米德尔顿声称:“是通用电气,比其他任何制造商都要领先,它开创了柴油电力技术,成功地挑战了蒸汽。”

车时间

在1892年成立后的几年内,通用电气成为了交流发电机、控制器、发电机、电动机、开关和其他用于有轨电车的电气设备的领先供应商,有轨电车正在改变着美国各地的城镇。600伏特直流设备在耐久性、可靠性和在重载下持续启动和停止的车辆上的性能迅速赢得了声誉。

到1895年,通用电气已经批量生产了8800多台电动机和90000多马力的街轨发电机。在公司1896年的年度报告中,制造和工程副总裁埃德温•赖斯(1913年至1922年担任通用电气总裁)声称,“成本持续下降,尤其是大量生产的铁路设备。”

大多数产品都是在通用电气位于马萨诸塞州林恩和纽约州斯克内克塔迪的工厂组装的。从1894年到1895年,仅发电机和电动机的产量就增长了35%。赖斯说:“这一方面是由于一般发电机和电动机的尺寸更大,另一方面是由于业务的增长。

1895年10月号刊登的整版广告街铁路杂志宣称“通用800的发动机是其他任何型号发动机的五倍。”该广告还声称,“K2系列并联控制器是世界标准的铁路控制器。”

GE设备订单从1896年增加33%,从1896年增加到1897年。并且,该公司的1898年年度报告称“街道铁路电机的平均规模增加到34.7惠力,而平均铁路发电机从356增加到484 HP。”

1896年,GE推出了一款重新称重1,950磅的新电机。单独的铁包覆电枢称为750磅,直径为15英寸。

通用电气工程师设计的电机易于维护。两个碗形铸件铰接和螺栓在一起,形成一个水密框架。一个直径为8.25英寸的换向器装配了93根硬拉铜棒。它是用一个夹紧环螺母而不是螺栓组装的。

到19世纪末,通用电气在全球有轨电车推进市场占据了主导地位。除了提供电机和电气设备外,该公司还生产发电和输电所需的电力基础设施,如发电站和变电站。

为了展示其在全球的主导地位,通用电气(General Electric)在1900年的巴黎世博会上展示了一个直径为25英尺的纸制地球仪。它装饰着旗帜和小型白炽灯泡,表明在交通系统中使用通用电气设备的城市。一辆微型电车每分钟环绕地球一圈。

除了成为街道和城市间铁路行业的主要供应商,通用电气还因其电动矿用机车系列而赢得了声誉。这些低矮的机器在地下窄轨铁路网络上牵引着满载或煤、铜、铅、锡和其他矿物的料斗车。强大的火车头很快取代了马、骡子和其他动物。

一般电气也建造了40个电动“骡子”,用于通过巴拿马运河引导船舶,该船舶于1914年开放。32英尺长的机车配备了220伏电机,牵引能力为25,000磅。双电气和机械控制允许从两端操作。坚固的机器运行50年。

快速运输

公司成立后不久,一般电气负责制定新形式的城市运输。当计划芝加哥的1893年世界哥伦比亚博览会时,GE提出了一个升高的铁路,将围绕展览场地循环。

世界博览会正式庆祝克里斯托弗·哥伦布到达新大陆400周年。然而,在非正式场合,它庆祝了电的力量,这改变了各地的城市和城镇。游乐场上有超过12万个白炽灯泡,比当时整个芝加哥使用的灯泡还多。由于对电力新技术的关注,为期6个月的盛况就像是通用电气的“亮相派对”。

本届博览会吸引了65000家参展商,许多新奇迹首次亮相,包括摩天轮、移动人行道和全电动“无仆人”厨房。它还展示了洗碗机和荧光灯的早期原型。

在一个巨大的展厅的角落里,隐藏着一辆“无马马车”,它是由一位不知名的德国机械工程师戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler)创造的。这是展出的唯一一辆汽油动力汽车,而且它太不起眼了,甚至没有被列入博览会的官方目录。但是,它吸引了少数游客的注意,包括亨利·福特。

尽管有这么多的奇迹,世界博览会的亮点还是哥伦比亚校内铁路(Columbian Intramural Railway)。这是一个4英里长的高架系统,服务于芝加哥南部628英亩的展览场地内的10个车站。乘坐敞篷汽车20分钟的旅行只需10美分。

通过安装在运行轨道之间的木块上的第三轨提供电力。每天从上午8点持续服务,十二列火车是不断的服务。他们在车站之间以12英里/小时的行驶。

“对于全新的通用电气公司来说,内部铁路是一个巨大的成功,令人信服地证明了电力牵引适合于城市高架铁路系统的沉重需求,”威廉米德尔顿说大都会铁路.“在世博会184天期间,这条铁路运送了(超过500万)乘客。”

铁路由GE在纽约州斯·斯科迪(纽约)的工厂,由德国威尔明顿的杰克逊和夏普公司建造的工厂设计和建造。五种油馈,直流发电机不同于268至2,000惠力供电的电气系统。

每列四节车厢的列车可搭载96名乘客,使用4台由通用电气提供的133马力电动机。当时,大多数城市铁路都是蒸汽驱动的,这造成了过多的污染和“烟雾公害”。

一般电动宣称,历史铁路“最终和超越每次冒险都会展示蒸汽机车不能在繁重和迅速的问题中不再持有至高无上
运输。”

该系统的成功将新市场开辟了GE,并导致芝加哥,纽约和其他大城市的快速过境项目。

“一般电气公司是第一个识别出电力可能适用于新领域时的电气制造公司,”宣布了1895年10月的GE信向编辑街铁路杂志.“历史铁路是由这家公司建造并配备的,其成功标志着城市旅行新时代的开头。”

在芝加哥世界博览会上,通用电气还展出了一款30吨重的四轮电动机车,配有两个无齿轮发动机,时速可达30英里。电枢是绕在空心轴上的,轴通过空心轴通过。

电源通过架空推车线系统以500 VDC提供。一般电动宣称它是世界上第一家实际操作的高速电力机车适应了蒸汽铁路的要求。“

蒸汽的竞争对手

19世纪即将结束时,蒸汽在世界铁路上占据了统治地位。但是,公众对空气污染和控烟规定的日益强烈的抗议,迫使铁路高管开始在大城市寻找解决方案。

1895年,通用电气进入了一个新时代,它推出了世界上最大的电力机车。这台96吨重的机器是由巴尔的摩&俄亥俄(B&O)铁路公司订购的,用于巴尔的摩一条3英里长的新隧道。该公司决定不使用蒸汽动力,以避免一项针对严重烟雾污染的新城市法令。

“电气化合同对两家公司来说都是一个大胆的合同,”米德尔顿说当蒸汽铁路电气化时“这条铁路冒着800万美元项目成功的风险,使用了一种未经证实的动力形式。通用电气签订合同,提供电力安装和机车,可以以每小时35英里的速度运行500吨旅客列车,或以每小时15英里的速度运行1200吨货物列车,在隧道0.8%的等级,这可能会危及其在电力牵引领域的声誉。”

“尽管轻型电动街道铁路越来越多,一些支线试验也在进行,但在那之前,世界上还没有任何铁路试图使全规模的干线运行带电,”Brian Solomon补充道GE LOWOMOTIVES.

通用电气建造了斯克人斯塔基的三个尖顶机车。八轮机器通过固定的架空配电系统操作。电力由四个500千瓦GE发电机供电,该电气发电机铺设在附近的电厂。

“每辆火车头重约19.2万磅,比当时典型的蒸汽机车要重得多,”所罗门解释说。“推进器由四台无齿轮、360马力直流电马达提供。

Solomon补充道:“电机电枢与驱动轴周围的空心套筒接合,套筒使用橡胶块连接到62英寸辐条驱动轮。”“积木提供了一个灵活的连接,缓冲了对电机的冲击。”

“羽脚和驱动轮之间的柔性连接,通常是螺旋弹簧和杯布置,减少了电动机和车轮上的起动和加速的应力,”米德尔顿。

1909年,B&O铁路从GE购买了额外的电力机车,该电气提供箱式驾驶室设计。它们通过地面三级轨道操作,类似于今天许多地铁系统仍然使用的内容。

到1923年B&O订购第三代机车的时候,机器已经变得更大更强大。例如,OE-4级机车配备了4个1100马力的GE 209C牵引电机。

通用电气(General Electric)的工程师是直流电技术的强烈支持者,他们认为直流电技术总体上简单易行,便于电机控制。

“低压直流系统的缺点在于20世纪的第一个十年的高压系统的开发很大程度上克服了,”米德尔顿说。“高压DC设备是由GE左右开发的,该系统迅速销售该系统作为西屋电气公司倡导的单相AC系统的替代品

大约在同一时间,通用电气还与另一家总部位于纽约州斯克内克塔迪的公司——美国机车公司(Alco)结成了长期战略联盟。西屋电气与Alco的主要竞争对手Baldwin Locomotive Works达成了类似的协议。直到20世纪30年代,Alco的市场占有率为47%,Baldwin的市场占有率为39%。

最终,GE帮助改变了机车的建造方式,从灵活的小批量生产方法中发展到大规模生产技术。In the past, “skilled craftsmen created parts and subassemblies to precise specifications, yet manufacturing tolerances were somewhat ‘loose’ and parts often varied by as much as 0.01-inch….In the erecting shop, skilled craftsmen built, rather than assembled, the locomotive piece by piece,” says Albert Churella, author of从蒸汽到柴油

据Churella介绍,20世纪初,主要城市的反烟法令推动了第一辆柴油电力机车的发展。当时,大量的烟雾、煤烟和煤渣造成了过度的空气污染,并导致了许多事故。

1902年1月8日在纽约市发生了最臭名昭着的事件之一。一列纽约中央快车刚刚刚刚北部的中央终端北部的新避风港赛车的后部,杀死了15人。负责事故的工程师无法在终端接近隧道中的所有烟中识别信号。作为回应,纽约州禁止曼哈顿蒸汽机车到1908年。

当纽黑文、纽约中央铁路和宾夕法尼亚铁路决定将通往纽约市的主干线电气化时,通用电气的工程师们开始迎接挑战。

1904年,通用电气为纽约中央车站(New York Central)设计并建造了一辆原型机车,可以将快速列车运进和运出曼哈顿。双端机器的特点是中心驾驶室配置。

在一系列戏剧性的测试中,这台3000马力的火车头的表现始终超过了最先进的蒸汽机车。这一成功导致了一个由46个几乎相同的单位组成的舰队的订单。

这些机车完全不同于以前的设计。事实上,通用电气工程师阿萨·巴切尔德(Asa Batchelder)获得了这款机器各种功能的四项美国专利。

“我的发明涉及特别的建设电力机车,和包括小说框架的建设或身体的卡车机车的上层建筑安装,呈现可能利用框架的推动汽车场磁体结构,“读美国专利号808717。

Batchelder的S2类机是世界上第一款大规模生产的主线电机。37英尺长的单位重95吨。它们能够每秒1英里/小时的加速率,火车高达800吨。

米德尔顿说:“Batchelder设计的主要特点是使用了双极无齿轮电机。四台牵引电机的电枢直接安装在驱动轴上,磁体和极片则放在机车车架上。这种安排消除了传动装置或通常的电机安装的需要。”

“伊利”

由于S2机车的成功,通用电气在美国马萨诸塞州林恩和宾夕法尼亚州斯克内克塔迪的装配厂在1906年就达到了产能。

“而不是在任何一个网站上扩展,GE决定建立一个完全新的工厂,这些工厂将更接近其日益增长的中西部市场,”米德尔顿说,1999年9月的历史上写了一篇广泛的文章。火车杂志。“在考虑了布法罗和克利夫兰之间的潜在地点后,公司选择了位于宾夕法尼亚州伊利市的一个地点,位于两个较大的城市之间,非常适合铁路和水运。

“截至1907年初,GE收购了大约700英亩,并且在由于业务经济衰退导致延迟后,第一个建筑物的工作始于1910年,”米德尔顿加入。“一年之后,公司的电动牵引制造业从GE的其他工厂转移到艾利作品,这是GE的铁路业务中心以来。”

“伊利建造”这个词很快就成为高质量机车的同义词。

在纽约市之外,大多数铁路电气化方案被局限于山地地形,如阿巴拉契亚人,瀑布和北罗基斯。最容易的项目之一是密尔沃基路的656英里长太平洋延期。

铁路公司开始这项努力是因为1914年的一份报告赞扬了电力机车的优点。米德尔顿说:“研究发现,与蒸汽运行相比,电动机车的总里程增加了9%,列车减少了26%,总体节省了36%。”

为了适应爱达荷州、蒙大拿州和华盛顿州恶劣的山区环境,通用电气公司提供了配备了两对52英寸驱动轮的强劲机车,让乘客可以“像夏季海上的强劲船只一样平稳而不颠簸”。

每对车轮由GE 253-A型牵引电机驱动,1小时额定功率为430马力,连续额定功率为375马力。

米德尔顿说:“发动机采用鼻翼悬挂式安装,驱动轴上有两个传动装置。”“采用了弹簧齿轮驱动和弹簧鼻悬挂,最大限度地减少了高牵引力对电机的冲击。

米德尔顿补充说:“机车最重要的特点之一是在下降等级时的再生制动能力。”“工程师可以使用主控制器上的辅助手柄,将牵引电机作为发电机,将所需的电力返回(头顶)电线,以维持所需的速度。”

在1917年的广告中,GE在非凡的工程壮举中拥有它的作用。“蒙大拿山脉的秃头峰值高,海拔6000英尺,高速,无烟客运列车和芝加哥的唱片货运火车,密尔沃基和圣保罗在电气下的大陆分裂上蜿蜒而来。力量。

“这些火车穿越了400英里的山脉……几个月前,巨型蒸汽机车在升级时步履蹒跚,在下降时刹车过热发红。”

米德尔顿解释说:“密尔沃基路的新电力系统打破了以往的电力和牵引力记录,宣传人员充分利用了这一点。”“1915年9月底,第一辆机车从通用电气的伊利工厂发货,两边各有40英尺长的横幅,毫不谦虚地宣称它是‘世界上最大的机车’。”

“在芝加哥,第一次展览巡回演出中包括密尔沃基路上的每一点都是西雅图,估计的10,000人群在展出的四个小时内观看了机车,”米德尔顿指出.“[电气化项目]捕获了公众幻想,因为有类似的工程成果很少。

“在一个对最新科技进步还没有厌倦的时代,火车有一种奇妙的东西,它通过从奔流的山涧的‘白煤’中获取能量,来保存日益减少的煤炭和石油储量,不产生烟或煤屑,并通过再生制动的魔力,节约地将电力送回电线,”米德尔顿指出。

在交付了42台两单元箱驾驶室机车的初始订单后,通用电气的工程师最终开发出了更大、更强大的机器。米德尔顿说:“通用电气的机车很容易适应增加火车吨位的挑战。”

1946年,伊利工厂为密尔沃基路制造了最后一批电力机车,这种强大的88英尺长巨型机车需要24个轮子。它们配备了8台通用750发动机,连续额定功率为5110马力,并在3000伏特直流系统下运行。“小乔”机车产生了75,700磅的牵引力。

第二次世界大战后,随着可靠、性价比高的柴油机车的出现,全电动机车的全盛期结束了。然而,密尔沃基路(Milwaukee Road)和纽约中央铁路(New York Central)等一些铁路公司数十年来一直在运营通用电气建造的设施。例如,1915年到1974年,密尔沃基路上有一辆电力机车。

米德尔顿悲叹道:“尽管人们对电气化充满热情,尽管电气化似乎有无可辩驳的论据,尽管取得了许多成功,但北美的铁路电气化并没有像人们自信地预测的那样得到广泛应用。”“每一个实现了的电气化项目,都有另一个没有实现。”

所罗门说:“尽管电气化有许多潜在的优势,但铁路部门对这一发展中的技术持谨慎态度。”尽管运营成本较低,但铁路公司很难证明电气化的高昂初始成本是合理的。

“除了电力供应设备和专用机车的巨大费用外,电气化还需要单独的车间和经过专门培训的机械师来维护设备,”所罗门补充说。其他成本包括昂贵的信号设备,可以屏蔽电子传输的干扰。专用的、有些不灵活的设备限制了操作。”

如今,美国只有少数几列全电动客运列车仍在运行。它们大多在美国铁路公司(Amtrak)的华盛顿-费城-纽约-波士顿东北走廊(Washington-Philadelphia-New - York-Boston northeastern Corridor)和芝加哥南区(South Side of Chicago)的Metra Electric District和南岸线(South Shore Line)上运行。

柴油机的黎明

早在1904年,通用电气的工程师们就探索了在铁路上使用内燃机的可能性。就在那一年,斯克内克塔迪的铁路工程部成立了一个燃气电力项目组。

他们尝试了各种配备六缸发动机,600伏发电机,75杆电动电动机和街道汽车控制器的自走式铁路汽车。经过一系列试验成功,GE于1910年推出了一系列生产线。该公司最终为1919年解散了燃气发动机部门解散之前的各种铁路的94个气体电气机。

肯尼索州立大学(Kennesaw State University)历史学教授丘雷拉(Churella)表示:“通用电气(General Electric)在20世纪10年代开创性的轨道车辆研发工作,确立了电力传动的优越性。”“下一个合乎逻辑的步骤是创建一个独立的火车头,由通用电气牵头。”

1914年,名为Herman LEMP的GE工程师开发了一种革命性的系统,控制电气和机械传动部件的单个杠杆,并保持平衡。他的解决方案广泛应用于柴油电力机车超过50年。

米德尔顿说:“Lemp在1919年为该系统的改进申请了专利,然后在通用电气终止了汽油和柴油发动机项目后继续进一步开发控制系统。”到1922年,Lemp已经开发了一个改进了很多的完全电气系统,通过这个系统,工程师可以通过一个控制手柄恰当地控制引擎输出和发电机励磁。

米德尔顿补充说:“改进的Lemp控制系统所确立的原则是柴油-电力机车发展中的一个关键里程碑。”“这为通用电气下一步参与这种形式的动力奠定了基础。”

在1920年,Lemp也开始为机车使用的300马力柴油发动机的工作。1923年,通用电气完成了一台装有英格索兰制造的六缸发动机的原型机。它导致了美国铁路上第一次重要的柴油电力演示。1925年至1931年间,通用电气及其合作伙伴生产了50台箱式机车,用于开关和工业应用。

米德尔顿说:“到20世纪30年代末,通用电气已经开始生产标准的工业柴油-电力系统,排量从25吨到80吨不等,由卡特彼勒和康明斯等发动机供应商提供动力。”“这是为了提供一个有前途的细分市场。到1948年,通用电气将能够为世界各地的工业客户索赔总计超过1500台这样的设备。”

第二次世界大战后,葛大基大幅提高对重量不到90,000磅的机车的需求。它是回应1937年的铁路劳动协议,允许较轻机车的单人操作(更重的机器需要工程师和消防员)。

通用电气利用柴油发动机性能的进步和先进的制造技术,开发了一种单引擎机器,其重量远远低于同类产品。多年来,开关机一直是通用电气机车业务的重要组成部分。

从1940年到1956年,通用电气生产了640多辆不同尺寸的两轴和四轴机车,功率从400马力到660马力不等。到20世纪70年代,它已经生产了5000多辆小型机车,在世界各地的几十个国家提供服务。

当时的一个杂志广告宣称:“在这个国家,超过80%的柴油电力机车使用通用电气设备。”“所有可用的数据显示,新的柴油电力开关的维修费用比新的蒸汽机车低40%到60%。”

20世纪30年代末,通用电气的工程师开始试验联合太平洋铁路公司(Union Pacific railroad)使用的蒸汽涡轮电力机车。他们将现有的船用和固定式汽轮机系统与电力推进技术相结合,创造出一种新型机车。

第二次世界大战后,工程师从喷气式飞机发动机设计改装燃气轮机。到1957年,它们成功地将8,500 HP涡轮机联接到公共GE 752牵引电动机。联盟太平洋吹嘘,船队的燃气轮机机器拖欠了12%的长途货运。尽管有许多优势,但新颖的技术被证明比柴油电机的效率低得多。

20世纪50年代是铁路工业转型的十年,因为蒸汽动力很快就被柴油技术所取代,后者提供了许多优势。

柴油更容易操作,只需要一个操作员,这提供了更容易的切换和堆场操作。它们更安静,可以在各种天气下运行,并提供气候可控的出租车,以改善工作环境。柴油还提供了瞬时启动和停止能力,而且它们不会因停机而产生成本。

此外,许多蒸汽机车都是定制的一次性产品,成本往往比更容易批量生产的柴油机车高出25%。柴油车由于结构的一致性和较不复杂、易于获得的部件而迅速普及。

1953年,通用电气终止了与Alco的长期合作关系,决定开创自己的新产品系列。当时,62%的柴油机车是由通用汽车的电动部门(EMD)制造的,其次是Alco,占24%。到1960年,Alco的市场份额下降到13%。

“随着与ALCO战后柴油生产的问题越来越明显,GE高管担心自己的公司的声誉将受到影响,并且如果ALCO离开机车业务,他们将失去GE电气设备的重要市场,”Churella说。

促成这一决定的另一个因素是该公司在伊利工厂的额外空间即将到来。通用电气的冰箱装配线正被搬到路易斯维尔(Louisville)的新电器园(Appliance Park)。第一台冰箱于1954年建成。

到1960年,通用电气接到了200辆不同型号和尺寸的机车的订单,总价值为3100万美元。同年,通用电气凭借其广受欢迎的通用(U)系列进入了重型柴油机车市场。第一个产品是2500马力的U25B。

刊登两页的广告铁路时代杂志宣称这台机器是“动力的新标准”。火车头的特点是短而粗短的车头鼻,但它耐用且易于维护。

广告文案写道:“七年前,美国铁路行业帮助通用电气(General Electric)设计了一个新的机车概念。”“行业要求一种新的火车头……要有更大的马力……有四轴……运行可靠、经济……设计简单。”基于这些目前和未来的铁路需求,通用电气工程师开发了一种新的机车,将一种新的、集成的方法与经过验证的部件相结合。通用电气U25B就是那个火车头。”

所罗门说:“通用电气的环球线机车比现有的柴油机车设计具有基本的优势,因为它是新开发的,而不是受到进化发展的限制。”凭借自己的优势,通用电气开始制造一种具有简单得多的电气系统的机器。

“在20世纪40年代和20世纪50年代,GE改善了其已经出色的牵引电机设计,同时在其Erie,PA,植物巩固汽车生产设施,”已索勒蒙。“GE也通过机车设计的其他元素,仔细选择适当的主要动力和设计有效的气流和空气过滤系统。它的通用线路机车使用的组件较少​​,而不是竞争模型,其铁路牵引设备是该行业最受尊敬的。“

u系列最终将有476台,总共有六种不同的设计,功率在2,500至3,500马力之间。可靠、易于维护的机器使通用电气走上了成为世界上最大机车制造商的道路。

“在这种长潜伏期内迁移的是GE完全重写了机车设计手册,”J. Parker Lamb说:工程师和作者美国柴油机机的演变.“这一定的结论是,当时的最理想的特征是简单性和可靠性,而第二个通常遵循第一个。”

u系列的突破性创新包括一个超级高效的进气过滤器,一个自排水散热器,和一个新的车轮打滑检测和控制系统。

到了20世纪60年代中期,GE从第2位点撞到了Alco。但是,在1968年,GE仍然仅占EMD市场的22%与70%。1968年至1980年间,EMD的平均年产量为992个单位,GE为281。

但是,在众多产品的改进和创新之后,除了质量方案和敏捷的制造计划之外,GE终于超过了1987年的1号现场的EMD,并没有回头。1981年至2002年间,葛的平均年产量为622个单位与EMD为338。

从20世纪70年代末的Dash 7系列开始,通用电气(General Electric)巩固了其在机车生产竞赛中的领先地位。

Churella说:“在20世纪80年代早期,通用电气将机车生产线从14种型号减少到9种,并将现有产品选择减少一半,至277种。”“该公司花了3.16亿美元改进其Erie制造设施,安装机器人和计算机化的质量控制设备。”

1983年,IBM推出了台式电脑后的一年,GE推出了其革命性的跳线8系列。目的是大大减少机车失败,同时产生30%的可靠性增加。

世界上第一个计算机化的柴油机车以微处理器为特色,用来控制诸如发动机性能和车轮打滑等事情。计算机使诊断工具能够跟踪机车的运行历史,使预防性维护更容易。

“微处理器控制是Dash 8设计的关键,”所罗门说。尽管计算机已经存在了很多年,但直到20世纪80年代初,技术的进步才使强大的计算机成为可能,这些计算机既足够小,又足够坚固,可以安装在火车头上,并能忍受铁路环境的恶劣条件。

所罗门解释说:“最初的Dash 8模型采用了三台不同的计算机,它们被安置在火车头的电气柜中。“每台计算机都有自己的专门功能,并管理特定的机车系统,以实现最佳性能。”

从1984年到1994年,通用电气组装了1500多辆4000马力的Dash 8机车。他们具有先进的电机技术,降低了操作温度和更强的防潮性能。

工程师们还开发了一种新型的电传动装置。它使用了一个交流发电机,能够提供高电压和大电流的电机,而不需要过渡开关。

此外,电子燃油喷射技术还能提高燃油经济性,减少排放,降低维护成本。工程师为每个牵引电机使用一个风冷逆变器,提高了性能并减少了停机时间。

“克服了Dash 8机车的过渡需求,使通用电气能够将机车完全平行布线,提供了卓越的粘附特性,”Solomon说。“此外,由于完成转换所需的复杂电气开关设备被取消,Dash 8在电气方面是一种更简单的机器。”

现代的奇迹

20多年前,通用电气(General Electric)的工程师们开始了一项为期10年、耗资4亿美元的项目,彻底重新设计该公司最畅销的轨道交通产品。他们的推动力是美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)于1998年发布的严格的新排放标准。

2005年推出的Evolution系列就是对这一挑战的答案。“绿色”机车提供更高的可靠性和更低的生命周期成本比以前的通用型号。

“通用电气的工程师研究了新设计中的每一个部件,以确保它是最适合这项工作的,”《通用电气发展机车》(GE Evolution locomotive)的作者肖恩·格雷厄姆-怀特(Sean Graham-White)说。“这意味着重新设计和开发新的部件,以最大限度地满足需求。”

一般电力工程师在开发开发机器的过程中产生了25项新的美国专利,该公司索赔是“历史上最省油,最环保的柴油机车。”

工程师们开发了一个机车平台,超过了EPA 2005年的二级排放标准。在此过程中,他们发明了一种名为GEVO的12缸柴油发动机,其马力与早期的16缸发动机相当。它具有许多尖端功能,如混合空气对空气冷却,统一控制和改进的制动。

更少的气缸最大限度地减少了表面体积对燃烧效率低下和污染物生产的影响。GEVO发动机也将拥有43年历史的FDL前身的零部件数量减少了50%,提高了可靠性,简化了组装。

为了大规模生产Evolution系列,通用电气在占地350英亩的伊利工厂(Erie Works)采用了精益生产技术,该工厂由10多座建筑组成。

建筑物12中的散热器驾驶室线是第一个稀薄线。“生产从一周的七天开始,以满足精益的生产目标,每周五天,”Graham-White Notes。“以250万美元的成本,精益在线差异。”

最后的组装在10号楼进行。这座占地30.7万平方英尺的“建筑车间”是伊利工程的核心和灵魂。

第3站,安装了五个主要子组件,例如操作员的驾驶室,2006年被转换为精益制造。

Graham-White解释说:“在精益生产之前,机车被移到六个工作站中的一个,并一直保持在那个位置,直到所有的组装完成。”工人们会在这六个工作站之间来回移动,以完成各种任务。这是在lean下面过渡到一个更进步的线条。现在,火车头在五个工作站之间运行。

Graham-White说:“通过精益,流程更加高效,工作可以由更少的人来完成。”“精益生产之前,3号站有124人三班倒,但现在有88人生产同样数量的产品。”

通用电气最新推出的进化系列车型是ET44AC,其柴油发动机设计符合美国环保署严格的V级排放规定。这款涡轮增压四循环12缸GEVO-12发动机的马力与它的16缸fdl系列前辈一样,为4400马力,但耗油量减少了5%,排放减少了40%以上。

涡轮增压发动机提供了效率,更少的排放和更长的检修间隔。它还使用了增强的冷却和高强度材料,以提高可靠性,并允许未来增加电力和效率。

柴油发动机是在通用电气位于宾夕法尼亚州格罗夫市(Grove City)有46年历史的工厂组装的。在GEVO生产之前的三年里,花费了3100万美元用于升级和增强工厂的制造能力。通用电气(General Electric)最近斥资7,000多万美元扩建了工厂,其中包括一座专门用于再制造服务的大楼。

进化系列机车仍在106年历史的伊利工厂组装。然而,通用电气正在将更多的生产转移到德克萨斯州沃斯堡的一个100万平方英尺的工厂,该工厂于2013年开业。去年,该工厂生产了第1000台机车。

通用电气也在建设印度比哈尔的新车工厂的过程中。它是2亿美元努力开发和供应印度铁路的一部分,其中包含1000个柴油机车。

如今,GE机车嵌入了先进的传感器技术和Predix软件,允许他们保持连接到工业互联网。目标是生产与连接的生态系统不断通信的“滚动数据中心”。

与英特尔公司合作,GE Transportation最近推出了一个“超脑”平台解决方案,用于将其转化为移动数据总部的机车。它提高了运营,燃油效率,马力和排放,增强了机车的牵引力。

“Golind接口与板载和外板GE和第三方系统来创建一个功能强大的预ix边缘设备,”GE运输总裁兼首席执行官Jamie Miller说。“新产品将允许在机车上更好的数据管理和视频分析,并使将来的技术创建和部署到GolinC平台中。”

通用电气还在美国宾夕法尼亚州伊利市运营着一个全球性能优化中心,致力于24小时改善客户的运营。这个已有10年历史的设施监测来自23个国家53个客户的17000多辆机车的信息。

米勒说:“他们创造了一条通信路径,将数据发送到移动资产上,并拥有大量先进诊断和算法专利。”“系统会自动分析超过2tb的操作历史记录。由24名技术专家和领域专家组成的团队对产出进行审查和不断改进。”

工程师每天处理超过200万条消息,为客户提供实时警报。典型的消息包括“低于燃料,”火车在15分钟内接近目的地,“发动机由于涡轮增压而导致的发动机损失”和“下次加油所需的快速维护”。