INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 71

 

  Index      Engines     INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES 2013 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  69  70  71  72   ..

 

 

INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 71

 

 

Document No: 

Chapter –13  Technological Advancements 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 276 of 303

 

 

SN 

Description 

Use 

Since

 

stand are unwieldy and prone to failure. To begin with, these have been replaced on WDM3Ds by 
fastons of the type used on GM locos. 

45. 

 

Provision of dynamic braking on WDP2 locos:  WDP2s have not been provided with DBRs 
because of space constraints on this full-width, loco. In view of inherent advantages of dynamic 
braking, it was decided to try out roof mounted DBRs within the loco MMD with natural cooling  

 

46. 

 

Modified LO and FO filer housings: In view of problem of leakage of lube oil from the bottom 
of LO filter housing due to development of crack of welding between the shell and the  bottom 
plate, the housing has redesigned with dish type bottom with change over from fillet weld to butt 
weld joint. RDSO had issued Instruction Bulletin No. MP.IB.EN.07.52.09 for change of design 
flat bottom to dish bottom type LO filter assembly. 

 

47. 

 

Modified low maintenance brake system piping:  It has been decided to implement good 
features of the GM loco brake system. The improvements would include features like elimination 
of mitre joints & modification to forged unions/elbows to eliminate the problems  related with 
poor welds and joints, reduced threaded joints, relocation of reservoirs, improved clamping etc. 
and the overall design should improve reliability as well as maintainability.  

 

48. 

 

Modified air duct boot (without reinforced fabric):  Air duct boot is, at present, made from 
rubber reinforced with fabric. There are persistent quality problems with the present design as the 
dimensional control of the product is not satisfactory. Air duct Boot without using reinforced 
fabric has been developed. Air duct boot without reinforced fabric has been developed as per 
specification no. MP.0.2400.22 (Rev-01), 2006 issued. 

 

49. 

 

Thermal insulation for exhaust manifold:  Thermal Insulation for Exhaust Manifold was first 
used on 3100 hp, full-width, dual cab, WDP2 loco primarily with the purpose of reducing 
temperatures in the engine room thus making the loco more user-friendly.  

 

50. 

 

Improved high-cap SS slip ring alternator- 10102 DW : This type of alternator was developed 
by BHEL in association with RDSO/DLW with increased conductor cross section, less steel slip 
ring, external neutral connection and strengthened gear case. These alternators are regularly being 
fitted on all new builds at DLW. 

 

51. 

 

Improved cable conduiting, sleeving and heat shrinkable tubings : The cable conduits used on 
GM locos, both flexible and rigid, employ end fittings, which totally obviate the possibility of any 
oil or dirt ingress inside the conduits. The flexible conduit covering material is of an improved 
elastomer.  

 

52. 

 

Modification to WDP2 bogies:  Difficulty is faced by DLW and Railways during fitment of 
guide link on WDP2 locos. The bogies have other features which render it poorer in respect of 
maintainability and reliability like breakage of secondary springs. The matter was studied by 
DLW/RDSO in detail and a modified design has been developed by RDSO, incorporating features 
from ABB bogie.  

 

53. 

 

Notch separation on E type controls: The existing E type controls are not amenable to notch-
wise adjustment of power. Since large-scale deployment of microprocessor based systems is 
likely to take some more time, it was decided to take a project to upgrade the E type system itself 
for incorporation of notch wise adjustments.  

 

54. 

 

GM type headlight, cab, exterior and engine room lights: These fittings for GM loco, except 
the headlight lamp, have been indigenized and it is proposed to introduce the same on ALCO 
locos also.  

 

55. 

 

Modified LO Piping: For improving reliability and maintainability, modified lube oil piping has 
been introduced on WDG2 locos.  The piping had many features, which have been adopted 
although some features like bellow couplings did not succeed and pressure drop problem was not 
solved.  

 

56. 

 

Modified under frame for WDG2 locos:  Following major complaints existed on the under 
frame of WDG2 locos: 
1. Higher vibrations in the radiator room of WDG2s, which in turn arises as the floor is not 
secured to longitudinal member. The arrangement of stiffeners required to be modified  
2.Common engine & TA trough remains filled with leak off oil and the air drawn by the 
alternator/FTMB carries this oil and the same required separating out by a partition 
3.Oil enters into the resilient pad of TM no. 4 causing frequent problems on pad as well as TM 
cables despite undertaking modifications suggested by DLW. The drain of the sump is an L pipe, 
which gets choked and oil drops directly on TM no. 4. The system needed to be modified by 
eliminating the L pipe with one sloped tray and a vertical discharge pipe covering all the drain 
pipes of A/C sump & engine trough secured to the under frame.  
4. Inadequate air outlets for alternator, requiring the outlet through the frame to be enlarged. 

 

Home 

Ch-13 

Draft

Document No: 

Chapter –13  Technological Advancements 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 277 of 303

 

 

SN 

Description 

Use 

Since

 

5. Lengthening of the alternator trough required to facilitate removal of the alternator.  
All these aspects have been taken care of in a new intermediate design implemented from April 
02  

57. 

 

Pressurized control cubicle:  Control compartments for WDP2 locos were provided with 
improved layout and sealing arrangement for pressurization for improving maintainability and 
reliability, including avoiding ingress of dust which causes malfunctioning of electric devices. All 
WDP2 locos are fitted with this type of control compt.   

 

58. 

 

Higher stall current on WDG2s:  WDG2 loco is designed with the starting and despatchable 
adhesion numbers generally commensurate with each other. It was, however, seen in the rating & 
performance trials done by RDSO that the bogie has excelled the expectations and there is a scope 
to modify the electrical limit as well as increase the gear ratio. A gear/pinion set with a gear ratio 
17:73 has been designed by RDSO. Stall current test at higher settings have also been done for 
both alternator and motor. This should help in reducing cases of stalling and enhancing its starting 
capability further. 

 

59. 

 

New look modified superstructure for WDG2 locos:  A project to reduce the weight of the 
superstructure by using less number of vertical door posts while strengthening the doors by 
providing diagonal stiffeners. Although the concept was good, this design was not successful as 
the users faced severe problems in examination/maintenance of component like cylinder heads, 
compressor & main bearings. The design was discontinued and a fresh design taken in hand with 
a view to providing superior interface to the maintainers while retaining the good features of the 
concept. Special care is being taken to improve the layout and approach to equipment such that 
the maintainability related problems on locos fitted with GE turbochargers are eliminated.                                                                                                                                                                                                 

 

60. 

 

Micro-controller based engine governor: Micro Controller based Governor is intended to 
provide a reliable, economical and maintenance friendly alternative to the hydraulic governor 

 

61. 

 

Introduction of high-efficiency turbochargers: For increasing the schedule periodicity of Turbo 
superchargers, increased boost air pressure and reduced Exhaust Gas Temperature, ABB VTC-
304, Napier, ABB TPR-61, GE Single and Double Discharge and Hispaon-Suizo were introduced 
in fro 1990s onwards. 

2002-03 

62. 

 

Double helix type FIPs: The existing FIPs are designed for optimum fuel performance on the full 
load. Double helix type FIP has provision of two helical grooves on the plunger, instead of only 
one as in the existing design, which ensures that the fuel timings can be manipulated to suit 
optimum fuel performance. 

 

63. 

 

Remote Monitoring and Management of loco and trains (REMMLOT) : This system will 
enable the on line transfer of locomotive data like Locomotive health data, Fault Data with data 
packs, life time counters data, trip data counters and GPS Location information which will be 
very useful for sheds for failure analysis and preventive maintenance of the locomotive. The 
system will also have a Locomotive and Train management system, which will have LRMS 
communication module, database Management system, Web application Server, Application 
software etc. The same will enable to retrieve various reports like locomotive health status, fault 
records on a loco, list of Alert messages, GPS location of loco/ train etc 

2009 

64. 

 

Auxiliary Power Unit (APU) : Analysis of the locomotive data has shown that most of the run 
time of the goods trains is spent IDLING for want of line clear signals on the station & yards for 
prolonged periods of time. While a diesel engine is idling at 400 RPM, the diesel engine 
consumes roughly 25 to 30 litres of diesel oil per hour. The diesel locomotive performs two 
functions while idling at stand still; the compressor maintains Main Reservoir pressure and the 
alternator charges the locomotive batteries. These two functions do not require much power; 
however as the full diesel engine runs to cater this requirement, the energy consumed is very 
large. To cater to the above requirement APU system has been developed as per RDSO Spec. MP-
0-2400-62-Rev-00-  Sept-09. During APU mode, Locomotive engine will be shutdown & APU 
engine will start working which in turn consumes very less fuel i.e. 5 litres per hours. 

2009 

65. 

 

H type couplers: Traditionally the freight wagons were fitted with E-type centre buffer couplers 
whereas coaching stocks were fitted with screw couplers. To meet the requirement of running 
longer trains, IR adopted ‘H’ type centre buffer couplers which has advantages of higher working 
load and of anti-climbing feature. 

 

66. 

 

3RV Kit: Excessive ring groove wear in the pistons was found a burning issue in the pistons of 
RV. Three-ring version with modified profile of piston crown and modified skirt design to suit 
three rings and no constriction liner with sleeve and fire ring was suggested as a long-term 
measure to overcome excessive ring groove wear 

2007 

67. 

 

Brush Less Eddy Current Clutch: The brushless technology eddy current clutches are more  2008-09 

Home 

Ch-13 

Draft

Document No: 

Chapter –13  Technological Advancements 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 278 of 303

 

 

SN 

Description 

Use 

Since

 

rugged and less maintenance prone due to the inherent advantage of lesser air gap between drum 
& pole (which eliminates need of  copper cooling on drum) & the static yoke (which eliminate the 
need of slip ring/carbon brushes).   

68. 

 

Forced Cooled Roof Mounted DBR Hatch Assembly: The roof mounted forced cooled DBR 
hatch assembly (EMD technology) is capable to withstand 650ºC temperature and high 
shock/vibration levels in service in order to facilitate the self-load feature with full GHP. 

2005 

69. 

 

Microprocessor Based Fire Alerter System: To prevent fire accidents on Diesel Electric 
locomotives, the loco is will have a suitable Fire Alerter System for fire detection and alarm. 
After fire detection, the signal will be provided by FAS through relay logic to microprocessor 
system for performing the activities like shutdown of engine, brake application by actuation of 
VCD magnet valve. Eight Nos. flame sensor mounted in expresser / engine room & alternator 
room at suitable places. The sensor shall detect the fire by ultraviolet ray detection system.
 

 

One prototype of fire Alert systems with feature to integrate with control system for loco 
shutdown and fitted on Loco No 13377 & dispatch to diesel shed SCR/Gooty on dated.25.09.07. 
This fire alert system is also integrated with the loco control system to automatically shutdown 
the locomotive after 15 second of detection of fire, so that lube and fuel pumping is stopped to 
contain the spread of fire. 

2007 

70. 

 

Common ‘S’ shaped Wheel manufactured by DSP: The S-shaped wheels have much higher 
heat sustaining capability which is one of the important contributory factor for wheel failures due 
to gauge widening & thermal cracks during repeatedly application of brakes at regular intervals 
on gradient sections. 

 

71. 

 

Single Brake Block per Wheel design: Existing ALCO locomotive are having clasp type rigging 
design with two brake blocks for each wheel. In this arrangement ‘L’ type composite brake block 
are used. DLW build loco no. WDG3A-13221 has been turned out with single brake Block per 
wheel design.  

 

72. 

 

HHP type master controller: Driving comfort is improved due to provision of EMD type 
compact control console. These control consoles have got a comfortable leg space, easy driving 
access for master controller, A-9, SA-9, indication switches, etc. 

 

13.1.1.1 

Pertaining to HHP Family Locos 

S

Description 

Use 

Since 

1. 

 

Use of IGBT: The HHP Locos prior to 2005 were equipped with GTO technology based AC-
AC traction convertors and these were having certain disadvantages like bulky size, excessive 
cooling, slower switching time etc. In-order to overcome these disadvantageous, new IGBT 
based AC-AC traction convertors were adopted in HHP locos  

2005 

2. 

 

Six-motor WDP4s (WDP4Bs): For obtaining  improved top notch tractive effort and closer 
dispersion of tractive effort at higher notches, WDP4 locos are being fitted with Six TM's. 

2007 

3. 

 

Twin cab WDP4s: To overcome the visibility constrains being faced by Loco Pilots, twin cab 
version of WDP4B locos, was jointly developed by DLW and RDSO. This loco is designated 
as WDP-4D  

2010 

4. 

 

Hotel load WDP4s: Use of smaller size of IGBT has paved way for incorporation of Hotel 
Load module in same dimensions of traction control converter for supply of electricity to 
coaches for lighting purposes from the locomotive itself. Three such locos have been built by 
DLW till date. 

 

5. 

 

Distributed Power System (DPS) For 4500 HP WDG4/WDP4s Locos: In certain Ghat 
section, 5 WDG-4 locomotives are being utilized at the ends of the trains and operation is crew 
skill dependent, considered not to be a very safe mode of operation. A remote control system 
for Locos through wireless link is developed for controlling Locos placed in long haul trains 
from the leading Loco, this system is called “Distributed power control system”. Distributed 
power control would permit better control and operation of locomotives. 

 

6. 

 

Twin cab WDG4s: To overcome the visibility constrains being faced by Loco Pilots, twin cab 
version of WDG4 locos, was jointly developed by DLW and RDSO. This loco is designated as 
WDG-4D 

2012 

7. 

 

REMMLOT: This system will enable the on line transfer of locomotive data like Locomotive 
health data, Fault Data with data packs, life time counters data, trip data counters and GPS 
Location information which will be very useful for sheds for failure analysis and preventive 

 

Home 

Ch-13 

Draft

Document No: 

Chapter –13  Technological Advancements 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 279 of 303

 

 

S

Description 

Use 

Since 

maintenance of the locomotive. The system will also have a Locomotive and Train 
management system, which will have LRMS communication module, database Management 
system, Web application Server,  Application software etc. The same will enable to retrieve 
various reports like locomotive health status, fault records on a loco, list of Alert messages, 
GPS location of loco/ train etc 

8. 

 

Radial DBR: Radial design DBR Hatch assembly has been used in WDG5 locomotive, which 
is compact and modular in design, requiring lesser space. The grid resistors are suitable for 
dissipating 3100 KW power during dynamic braking. 

 

9. 

 

AC cab: Diesel locomotives are operating in extreme weather condition in Indian Railways 
which include extreme hot & humid conditions. These causes extremely uncomfortable 
situation for loco crew as there are no cooling arrangement provided on diesel electric 
locomotives. Hence, the air conditioning of driver’s cab is being done 

 

10. 

 

Cab Heaters:  Diesel locomotives are operating in extreme weather condition in Indian 
Railways which include extreme cold conditions. These causes extremely uncomfortable 
situation for loco crew as there are no heating arrangement provided on diesel electric 
locomotives. There has been continuous demand from loco pilots for a very long time for cab 
heater in diesel electrics locomotive as in Electric locomotives. It can easily be retrofitted in 
existing locomotives in field. This would be very useful for retro fitment purpose. 

 

13.1.2  Engine Development Directorate 

 

1.2.1 

Introduction: Engine Development Directorate was set up in RDSO in April 1987.The main objectives were- 

(i) 

Improvement in the rail diesel traction technology for- 

(a)  Better fuel efficiency 
(b)  Higher Reliability 
(c)  Increased availability. 

(ii)  Development of technology for increasing power output of existing diesel engines. 
(iii)  To provide R&D backup to Railways and Production Units to maintain quality and facilitate indigenisation. 

 

Over the years the following objectives have also been additionally assigned: 

(i) 

Development of emission compliant engine technologies 

(ii)  Development of green alternate fuels and appropriate /contemporary technologies for rail traction 

 

The Directorate has following major capabilities: 

(i) 

Engine Testing – 400 to 6000 kW 

(ii)  Computerized engine test beds 
(iii)  Mass emission measurement system 
(iv)  Diesel engine improvements 
(v)  Simulation of diesel engine processes 
(vi)  Software for solid modelling and Finite Element Analysis of engine components 

.1.2.2 

 

Major achievements: of the Directorate in the past have been – 

(i) 

Reduction in Specific fuel Consumption of ALCO 16-cylinder Engine from 166 to 152 gm/bhp-hr. At full 
load, 20% reduction in Lube Oil Consumption and reduction in Exhaust Gas Temperature by 100 

0

C. 

(ii)  Reduction in Specific Fuel Consumption of ALCO 12-cylinder Engine from 168 to 155 gm/bhp-hr. At full 

load, 20% reduction in lube oil consumption and reduction in Exhaust Gas Temperature by 80 

0

C. 

(iii)  Reduction in Specific Fuel Consumption of ALCO 6-cylinder Engine from 182 to 168 gm/bhp-hr. At full 

load, 20% reduction in Lube Oil Consumption and reduction in Exhaust Gas Temperature by 90 0C 

(iv)  Power uprating of 16 Cyl. Engine 

                  Stage I     -  2600  to 3100 hp 
                  Stage II    -  3100  to 3300 hp 
                  Stage III   -  3300  to 3600 hp 

(v)  Power uprating of 12 cylinder engine from 1950 hp to 2300 hp 
(vi)  Development of Swadeshi Steel Cap Pistons 
(vii)  Indigenisation of Turbochargers 
(viii) Power uprating of 16-Cylinder GM-EMD G3B Diesel Engine from 4000 horsepower to 4500 horsepower 
(ix)  Development of Emission Test car for measurement of emissions from IR Locos 
(x)  Development of EFI system for ALCO 16-cylinder 3100 hp diesel electric loco 

.1.2.3 

 

Details regarding some of the important projects on hand are as below- 

a) 

 

Scaling up of Electronic Fuel Injection System: EFI is an important technology which helps in reduction in fuel 

Home 

Ch-13 

Draft

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  69  70  71  72   ..