De GM Dieselmotor is een robuuste en compacte tweetakt motor met langs spoeling en vaste injectie. Daardoor is elke neerwaartse slag een krachtslag en is de motor in staat tot snelle en soepele acceleratie, dus zeer essentieel voor Diesellocomotieven. De cilinders zijn gerangschikt in twee banken die een 45-graden V vormen en worden gecombineerd in één geheel met het carter in een gelaste staalconstructie, die een licht gewicht en uitzonderlijke sterkte combineert.
De cilindervoeringen zijn van warmte behandeld gietijzer en aan de binnenkant gladgepolijst. De voeringen zijn dubbelwandig met een koelwaterruimte ertussen* en met dwarse luchtinlaatopeningen die uitmonden in een luchtkast die een deel van het carter vormt. De cilinderkoppen worden met bouten bevestigd aan de voeringen, onafhankelijk van de bevestigingen die het geheel vasthoudt.
*Door deze dubbelwandige voeringen met een koelwaterruimte ertussen, kan het voorkomen dat er zich water opstapelt in de cilinders na zeer lange stilstand. Aangezien water dat zich in de cilinders bevindt niet kan worden samengeperst, zal dit tot de onmiddellijke vernieling van de motor leiden als men hem start! Om dit te voorkomen zijn in de cilinderwanden ontwateringsopeningen voorzien waarin zich een uitschroefbare stop bevindt. Men opent deze voor het starten allemaal met een speciale sleutel waarna men de krukas door middel van een hulpstuk op het kroonwiel enkele slagen ronddraait. Hierdoor kan het water via deze openingen wegvloeien. dit noemt men in het vakjargon ‘tornen’.
De zuigers zijn van perlitisch gesmeed gietijzer met een aan de kop verzonken bovenkant die deel uit maakt van de verbrandingskamer en zo helpt bij het creëren van extra turbulentie tijdens de brandstofinjectie, en diep geribbeld aan de onderkant voor sterkte en voor extra koeling. De zuigers worden met olie gekoeld door een oliesproeier middels een afzonderlijke pomp die voor dit doel is voorzien. Druksmering wordt voor alle belangrijke punten geleverd en de olie wordt op de juiste wijze geconditioneerd door ze door filters en een koeler te voeren.
Drijfstangen zijn slagvaste smeedstukken bestaande uit een drijfstang met vork om cilinderinstabiliteit te elimineren en lager slijtage te verkleinen. Het tweetakt principe maakt een eenvoudiger ontwerp van de cilinderkop mogelijk, waardoor het verwijderen van verbindingsstangen met een grotere krukpindiameter via de cilindervoeringen mogelijk zijn.
De koolstofstalen krukas is gesmeed met elektrogeharde astappen, waardoor krukpinlagers van koperlegeringen en speciale hoofdlagers van Babbitt kunnen worden gebruikt.
Alle lagers zijn nauwkeurig gemaakt en elimineren het manueel afregelen.
Het geheel brandstof-injectiesysteem dat gebruikt wordt is een standaard en gepatenteerd onderdeel van GM Dieselmotoren. Elke cilinder is voorzien van een individuele injectoreenheid
welke bestaat uit een onafhankelijk en compleet injectiesysteem aangestuurd door de bovenliggende nokkenas. Complete en precieze controle van de brandstofinjectie, timing, en atomisatie, gecombineerd met de volledige spoeling, resulteren in hoge efficiëntie, propere uitlaat en soepele werking.
EMD Cilinder Spoeling
De EMD tweetakt Diesel motor heeft een poortspoeling en kleppen in de kop voor de uitlaat. De spoellucht wordt aangevoerd door een met schoepen uitgeruste (Roots) blazer door tandwielen aangedreven via de krukas. De lucht komt in de blazer en wordt samengeperst door de schoepen die uitmonden in het luchtkanaal A, welke bestaat uit twee doorgangen langszij van alle cilinders van de motor.
Wanneer de zuiger in het onderste dode punt is, zoals getoond in A, dan stroomt de lucht met een druk van 0,35bar via de monding A door de poorten in de cilinder. De lucht veroorzaakt een omhoogwaartse werveling in de cilinder en verdrijft alle uitlaatgassen; deze uitlaatgassen gemengd met lucht ontsnappen via de uitgang E door middel van de uitlaatklep die geopend is door een nok (niet getoond) aangedreven door tandwielen op de krukas. Er zijn vier uitlaatkleppen in iedere cilinderkop, alhoewel er slecht één is afgebeeld.
De krukas blijft draaien, de cilinder gaat opwaarts en in het voorbijkomen van de luchtpoorten (spoelpoorten genoemd), voorkomt deze dat er meer lucht in de cilinder komt.
Terzelfder tijd sluit de nok de uitlaatkleppen, zoals getoond in B.
De cilinder is nu gevuld met zuivere lucht. Tijdens de compressieslag, in het bovenste dode punt welke getoond wordt in C, wordt de lucht samengeperst tot bijna 35bar. Op dit moment in de cyclus wordt er een sproeiklep geopend om een gasolienevel onder zeer hoge druk in te spuiten in de hete luchtmassa in de zeer kleine spleet boven de cilinderkop.
De spontane zelfontbranding die hierdoor ontstaat doet de druk extreem sterk toenemen. Deze druk stuwt de cilinder neerwaarts zoals getoond in D. Hier is de cilinder bijna in de positie om terug luchttoevoer toe te laten door de rijen van spoelpoorten, en de uitlaatkleppen zijn nu ook reeds geopend.
De verbrandde gassen beginnen nu naar buiten te vloeien via de uitlaat E. Vanaf het moment dat de spoelpoorten vrij komen, wordt er terug lucht in de cilinder geblazen, terwijl de cilinder beweegt van de positie zoals getoond in A naar deze getoond in B. Op deze manier worden alle verbrandde gassen verdreven uit de cilinder, en wordt de cilinder voorzien van verse lucht.
Het voordeel van dit spoelsysteem is dat de stroom van lucht en uitlaatgassen in één richting verloopt, van beneden naar boven, zodat de cilinder goed gezuiverd wordt van verbrandde gassen, en de motor in staat stelt om een grote hoeveelheid brandstof per vierkante cm / per cilinder volume te verbranden.
