INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 72

 

  Index      Engines     INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES 2013 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  70  71  72  73   ..

 

 

INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 72

 

 

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 280 of 303

 

 

consumption. The first Diesel Loco equipped with “Electronic Fuel Injection (EFI)” was turned out at Diesel Loco 
Shed, Alambagh for operational service in September, 2011. This was the first ever retro fitment of Electronic Fuel 
Injection System on the ALCO loco in the world. It consists of an electronically controlled 16mm plunger diameter 
Fuel Injection Pump supplying fuel to the injector via a high-pressure pipe. Fuel injection is controlled by solenoid 
valve which is connected with Engine Control Unit (ECU). ECU is a microprocessor based control system which 
acquires data regarding the operating condition of the diesel engine and makes an intelligent assessment regarding 
the injection process. Tender specifications for bulk procurement through DMW, Patiala have been prepared for 
procurement action.  Governor, OSTA and control rack are the major components that gets eliminated from a 
conventional pump line nozzle loco. 

b) 

 

Reliability Engineering: In today’s scenario it is imperative to have scientific analysis of failures for facilitating 
decision making with respect life of components, vendor evaluation, design validation, etc, for reliability 
improvement. Reliability based engineering analysis takes time to build up but has immense potential for IR. For 
this purpose, a Centre for Reliability & Integrated Systems Engineering (C.RISE) has been set up in Motive Power 
Directorate of RDSO. Reliability Centre will lead to a paradigm shift in failure analysis of components and would 
help to base analysis on the established concepts of reliability engineering.  
A server has been located in the reliability center on which, a specialize software called “X Fracas” has been 
loaded. Shortly, Zonal Railways will be able to access this server to start updating failure data in an incidence 
form. Reliability center can be accessed through internet on the address “www.rdsoreliabilitycenter.org”  

c) 

 

Design and Development of Common Rail Electronic Direct Injection Fuel System.(CReDI): CReDI is second 
generation Electronic Fuel Injection System which leads to substantial reduction in specific fuel consumption and 
present levels of emissions. CReDI fuel system consists of  a low pressure and high pressure fuel system. Salient 
feature of this system is that there are only two reciprocating 4 cylinder inline high pressure pumps which maintain 
a high fuel pressure for injection, approximately 1600 bar ,in the fuel common rail. The injectors are solenoid 
operated, controlled through an interfaced ECU with traction excitation control. Governor, OSTA, FIP and control 
rack are the major components that gets eliminated from a conventional pump line nozzle loco. RDSO is currently 
developing a CReDI system for fitment on ALCO and EMD 710 G3B diesel engines.   

d) 

 

Design and development of Natural Gas based engine for Diesel Loco: RDSO has taken a project for design 
and development of a Natural gas based diesel loco. Cost of natural gas per Mega joule of energy is approximately 
50%  of the cost of diesel. Thus, there is 50% reduction in the cost of diesel fuel. Also the emissions of smoke, 
particulate matter and NOx are reduced greatly. With diesel prices getting deregulated and abundance of world’s 
reserves of natural gas this technology is worth pursuing. RDSO has proposed a high pressure direct injection of 
gas with micro pilot injection of diesel fuel for ignition as it is expected to give maximum displacement of diesel 
fuel during operations on energy basis. The loco will be built on a dual multi loco concept with a cryogenic LNG 
tank and conversion battery on the rear loco. The design is expected to give a lead of 1000 kms before refueling 
and can thus be used on closed circuit routes to start with, till the time technology gets matured and numbers of 
these locos increase over IR.  

e) 

 

Design and development of a Miller Cycle Turbocharger:  Miller cycle technology works on the principle of 
using a higher boost to meet air requirements in combustion chamber in a smaller time window. This enables to 
eliminate the negative work being done by piston at present in the compression stroke. Further higher boost 
pressures achieve to provide a higher swirl and preparation of better homogenous air fuel mixture for combustion. 
Miller cycle TC is expected to give fuel saving benefits upto 2% along with NOx reduction. The solution will be 
retrofitable on existing locos. To suit the optimized design of Miller cycle TC suitable adaptation of design on 
camshaft shall also be done on the air and exhaust cam. 

f)  

 

Design and Development of a Gas Turbine based  8.3 MW Loco: It is planned to develop a high horsepower 
gas turbine based loco for heavy-haul and long haul goods train operations for shortly coming up dedicated freight 
corridors of Indian Railways. The need for development of  high horse power gas turbine base loco  is mainly  due 
to availability of large reserves of Natural Gas (NG) in India (with new finding of source being reported regularly), 
which facilitate the easy availability and self dependency of combustible fuel. Additionally the current market price 
of NG is much lower than Diesel price presently in use for traction power to haul existing freight trains. This make 
it all the more important to go for development of a high horsepower loco running on alternate fuel .The additional 
benefit offered by gas turbine locos are more than 50% reduction in exhaust emissions as compared to present day 
diesel locos running in Indian railways. The operational and maintenance costs will  be less due to less rotating 
parts. Gas turbine loco offer best power to weight ratio for a power generator i.e. it is possible to generate 12000 hp 
only with gas turbine technology 

g) 

 

Development of Electronic Unit Injector System for EMD:  At par with Alco injection system, an Electronic 
Unit Injector system is being developed for the EMD 710 G3B engines with the following broad objectives: - 

•  Reduced NO

x

 emissions 

•  Reduced Black Smoke emissions 

•  Reduced fuel consumption 

•  Improvement in reliability of diesel engine by having restriction on the peak firing pressures. 

•  On Board Diagnosis potential 

Draft

Document No: 

Chapter –14  Locomotive Data 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 281 of 303

 

 

 

INDEX 

 

Chapter 14 

 

Locomotive Data 

 

Para No. 

Description 

Page No. 

14.1 

WDM-1 Class, Co-Co, Diesel Electric Loco 

283 

14.2 

WDM-2 Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

283 

14.3 

WDM-4 Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

284 

14.4 

WDM-7 Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

284 

14.5 

WDM-3A Class, Co-Co, Diesel Electric Loco 

284 

14.6 

WDP-1 Class, Bo-Bo, Diesel Electric Loco 

285 

14.7 

WDG-3A Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

286 

14.8 

WDP-3A Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

286 

14.9 

WDM-3D Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

287 

14.10 

WDG-4 Class, 3-Phase, Co-Co, Diesel Electric Loco  

287 

14.11 

 

WDP-4 Class, 3 Phase (A-A-1 1-A-A), Diesel Electric 

Loco  

289 

14.12 

 

WDP-4B Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

290 

14.13 

 

WDP-4D Class, Co-Co, Diesel Electric Loco  

290 

14.14 

 

WDG-5 Class, Co-Co, Diesel Electric Loco

 

290 

14.15 

 

WDG-4D Class, Co-Co, Diesel Electric Loco 

291 

Annexure 14.1 

 

Details of Electrical Equipmetns of Diesel Locos  

295 

Annexure 14.2 

 

Diesel Locos on Indian Railway– Alco Loco Parameters        

297 

Annexure 14.3 

 

Diesel Locos on Indian Railway– HHP Loco Parameters      

 

300 

Annexure 14.4 

 

Particulars Of Diesel Loco Weights (in KGs) 

302 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Home 

Ch-14 

Draft

Document No: 

Chapter –14  Locomotive Data 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 282 of 303

 

 

14.

 

L

OCO 

D

ETAILS 

&

 

D

ATA

 

  

14.1.  WDM-1 CLASS, CO-CO, DIESEL ELECTRIC LOCO 

During 1957-58, hundreds of mixed traffic locos were ordered on ALCO Products Inc., USA. The locos 
were built to the Berne Conference International loading gauge. The superstructure is constructed on 
conventional lines. The underframe comprises of two “I” sections inside longitudinal and two longitudinal 
side channels, strengthened with substantial cross members, and is of a fully welded construction 

Two Pennsylvania type bogies of cast steel are provided. The superstructure weight is transmitted through 
a single centre pivot on to a cast steel double bolster attached with swing links to the bogie frame. Timken 
roller bearings are fitted on all the axles 

The loco is powered by a single ALCO 12 cylinder, 4 stroke, turbocharged and intercooled diesel engine 
model 251 B, which develops 1977 hp at 1000 rpm under SAE standard climatic conditions 

The diesel engine drives the main traction generator (General Electric's model GT-581) directly coupled to 
the crank shaft. This is a 10 pole shunt-wound machine  with commutation poles, which has a single 
bearing and gear case at the outer end from which are driven the excitation generator, auxiliary generator 
and the blower for the leading bogie traction motors 

Traction motors (General Electric Co.'s model GE-761) are axle hung and nose suspended. The motors are 
connected across the generator in two major connections; series -  parallel and parallel. Each connection 
has shunted field steps. The transitions are made automatically according to the loco speed 

The large vertical spindle cooling fan is driven from the engine through an electro-magnetic eddy-current 
clutch whose excitation is regulated by a water temperature thermostat. A throttle lever with eight motor 
notches and one idling notch regulates the engine speed. Compressed air brake for the loco and vacuum 
brake for the trains are provided.  

 

14.2.  WDM-2 CLASS, CO-CO, DIESEL ELECTRIC LOCO 

Forty locos were built by M/s Alco Products, Inc., New York, to their model DL-560 C and put on line 
during 1962. Two hundred twelve (212) more locos were ordered on Alco during 1963-65, 12 out of them 
in knocked down condition to be assembled in Diesel Loco Works, Varanasi. 

The loco is equipped with two 3-axle bogies of the Trimount type, fully equalized. In addition to the 
swivel bearing about which bogie swings, there are two pads, one on each side; the three thus form a 3-
point support to carry the load on each bogie. The lateral spacing of pads affords stability on a curve and 
their frictional resistance prevents nosing at high speeds. The suspension is on four groups of springs, two 
outer and two inner helical coils each, the inner coils working in conjunction with friction snubbers. The 
axle boxes are of roller bearing type.  

The loco is powered by one Alco / DLW make 251-B type, 16-cylinder turbo charged, 4 stroke, with open 
combustion chambers and solid fuel injection, diesel engine capable of developing 2636 HP under SAE 
standard climatic conditions. The engine is governed by an electro-hydraulic governor. (later on 
Woodward Governor also fitted) 

The cooling equipment located at the long hood end of the loco incorporates an eddy current clutch drive 
for a vertical spindle roof-mounted fan. The eddy current clutch is driven by an extension of the engine 
crank shaft and has its speed thermostatically controlled. 

The transmission is electric, consisting of one direct current main generator, shunt wound, 12-pole, GE 
Make, GT 586 model or HEIL make TG.5301 BX or TG 10931 AZ model and six axle hung nose –
suspended, series wound traction motors, GE make 752 model or HEIL make 165 model one for each 
axle, geared for a maximum speed of 120 KMPH. 

It is equipped with compressed air brakes on the loco and vacuum brakes for the train, the loco is also 
provided with the rheostatic dynamic brake equipment. 

 

 

Home 

Ch-14 

Draft

Document No: 

Chapter –14  Locomotive Data 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 283 of 303

 

 

14.3.  WDM-4 CLASS, CO-CO, DIESEL ELECTRIC LOCO

  

GENERAL MOTORS, USA built WDM-4 Locos (Makers' Model GT-16) were first put in service in 
1962. These were built for mixed traffic service. 

The loco is powered by a single 16 cylinder, Vee EMD make, 56703 type, turbocharged, 2-stroke diesel 
engine, capable of developing 2636 hp at 835 rpm under standard climatic conditions. 

The transmission is electric and comprises of one direct current Traction Generator, model D-22 EMD, 
and six axle-hung, nose-suspended series wound EMD type D 47B traction motors, one for each axle, 
geared for a maximum speed of 120 kmph. 

Transition control system enables the initial 2-series - 3 parallel combination to go through three stages of 
field-weakening before 6-parallel combination having full field and one weak-field stages being reached. 
This maintains constant KW output throughout the loco operating speed range within the voltage & 
current limitations of the Traction Generator & current limitations of traction motors. 

The radiators are arranged in two vertical banks with three AC motor driven fans, roof-mounted between 
them. The temperature control is accomplished by use of a temperature regulated by-pass valve in the 
cooling water circuit 
 

14.4.  WDM-7 CLASS, CO-CO, DIESEL ELECTRIC LOCO

  

These locos were designed to replace the Steam Locos being phased out from B.G. branch line service. 

The locos are powered by single 251 B type, 12 cylinder diesel engine developing 1977 hp at 1000 rpm 
under standard conditions (20°C - Sea level) and 1856 hp at site condition (55 °C, 600m).  

Initially ten locos were equipped with electric transmission consisting of one direct current, shunt wound, 
separately excited self ventilated 10 poles main traction generator of BHEL make, type TG 10931 AZ and 
six axle hung, nose suspended, series wound force ventilated 4 pole traction motors of BHEL make, type 
4501 AZ for a full power speed of 105 kmph operating with 17:94 gear ratio. These locos are not provided 
with dynamic brake. 

The eleventh loco and onwards are provided with electric transmission consisting of one Alternate current, 
3-phase, star connected, separately excited, self ventilated, 10 pole main traction Alternator of BHEL 
make, type TA 10105 AZ and six traction motors of same description as the first ten locos for a full power 
speed of 100 kmph operating with 17:94 gear ratio. The eleventh loco and onwards are provided with 
dynamic brake. 

The underframe is of all welded construction comprising of two box section main beams with integral fuel 
tank at the centre, with suitable transverse bracings and stretchers at load points. The underframe is 
capable of withstanding buffing load of 400 t. 

The loco is equipped with two 3-axle bogies of trimount type full equalized, fitted with individual traction 
motors on all axles. In addition to the swivel bearing on single piece cast steel bogie frame, about which 
the bogie rotates, there are two load bearing pads, one on each side of the cross member of the frame; the 
three thus form a 3-point support to carry the load on each bogie. The first carries 60% of the vertical load 
and also transmits and receives the traction and braking forces. The two bearers equally share the 
remaining 40% of the vertical load. The suspension is in four groups of springs, each group consisting of 
two outer and two inner coils. One inner coil in each group of springs works in conjunction with friction 
snubber. 

 

14.5.  WDM-3A CLASS, CO-CO, DIESEL ELECTRIC LOCO 

The prototype WDM3A mixed service Loco was turned out from DLW on September  1994. Initially 
designated as WDM2C, it was re-designated as WDM3A vide Railway Boards letter No 
2000/M(L)/466/44/8 (NC) dated 14.03.2002 

These locos are more powerful versions of the WDM-2. Underframe of WDM3A loco is fabricated using 
rolled sections and plates with top plate for mounting major equipment. The frame section consists of a 
central box section as the main load-bearing member with side extensions at either end to the full width of 
the loco for carrying underframe equipment. The box section comprises of two-side longitudinal ISMB 
400 I-beams with 14 mm top and bottom plates and a 22 mm plate between I-beam and the bottom plate. 

Home 

Ch-14 

Draft

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  70  71  72  73   ..