Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения), страница 13

В.Т.Никитин. Е.В.Калинина- Иванова и другие сыграли значительную роль в решении многих проблем, возникавших в процессе отработки, исследования и доводки дизеля 5ТД и его систем. Все лучшие инженерные силы завода н институтов отрасли принимали участие в этой работе. 62 Техническая характеристика дизеля 5ТД Тип 2-тактный дизель с приводным компрессором и турбиной Мощность, кВт (л.с.) ............ 426 (580) Частота вращения, мин (.......... 3000 Число и расположение цилиндров .... 5, горизонтальное, с противоположно движущимися поршнями Размерность.......,...,........

12/12 Литраж, л... 13,5 Удельный расход топлива, г/(кВт ч) (г/(л.с. ч)) . . 231 (170) Габаритная мощность, кВт/и (л.с./м ) 559 (760) Литровая мощность, кВт/л (л.с./л) ... 31,6 (43) Дизель 5ТДФ. В 1959 г. по требованию главного конструктора нового танка (А.А.Морозова), для которого целевым назначением разрабатывался этот дизель, было признано необходимым увеличить его мощность с 426 кВт (580 л.с.) до 515 кВт (700 л.с.). Форсированный вариант двигателя получил наименование 5ТДФ (рис.8). За счет увеличения частоты вращения компрессора наддува была повышена литровая мощность двигателя. Однако в результате форсирования дизеля появились новые проблемы, прежде всего по надежности узлов, агрегатов.

Рис.8. Дизель 5ТДФ 63 Конструкторы ХКБД, НИИД ВНИИтрансмаш, технологи завода и институтов ВНИТ.И и ЦНЙТИ (с 1965 г.) провели огромный объем расчетных, исследовательских, конструкторских и технологических работ по достижению треб емой надежности и наработки дизеля 5ТДФ. М аиболее трудными оказались проблемы повышения надежности работы поршневой группы, топливной аппаратуры, турбокомпрессора, Каждое, даже незначительное улучшение давалось только в результате проведения целого комплекса конструкторских, технологических, организационных (производственных) мероприятий. Первые партии двигателей 5ТДФ характеризовались большой нестабильностью качества изготовления деталей и узлов.

Определенная часть дизелей из выпускаемой серии (партии) нарабатывала установленную гарантийную наработку (300 ч). Вместе с тем, значительная часть б вигателей снималась со стендов до гарантийной нараотки из-за тех или иных дефектов. Специфика быстроходного 2-тактного дизеля заключалась в более сложной системе газообмена, чем в 4-тактном, повышенном расходе воздуха, более высокой тепловой нагрузке поршневой группы.

Поэтому требовались повышенная жесткость и вибростойкость конструкции, более строгое соблюдение геометрической формы ряда деталей, высокие антизадиуные свойства и износостойкость цилиндров, жаростоикость и механическая прочность поршнеи, тщательный дозированный подвод и отвод смазки цилиндров и повышенное качество трущихся поверхностей. Для учета этих специфических особенностей 2-тактных двигателей и надо было решить сложные конструкторские и технологические проблемы. Одной из наиболее ответственных деталей, обеспечивающих четкое газораспределение и защиту уплотнительных поршневых колец от перегрева, было не- разрезное стальное тонкостенное жаровое кольцо манжетного типа со специальным антифрикционным покрытием.

В доводке дизеля 5ТДФ проблема работоспособности этого кольца стала одной из основных. В процессе доводки длительное время происходили задиры и поломки жаровых колец из-за деформации их опорной плоскости, неоптимальной конфигурации как самого кольца, так и корпуса поршня, неудовлетворительного хромирования колец, недостаточной смазки, неравномерной подачи топлива форсунками, скалывания окалины и отложений солей, образующихся на накладке поршня, а также из-за пылевого износа, связанного с недостаточной степенью очистки всасываемого двигателем воздуха. б4 Только в результате длительной и напряженной работы многих специалистов завода и научно-исследовательских и технологических институтов, по мере улучшения конфигурации поршня и жарового кольца, совершенствования технологии изготовления, регулировки элементов топливной аппаратуры, улучшения смазки, применения более эффективных антифрикционных покрытий, а также доработки системы воздухоочисткн были практически устранены дефекты, связанные с работой жарового кольца.

Поломки трапециевидных поршневых колец, например, были устранены путем уменьшения осевого зазора между кольцом и канавкой поршня, улучшения материала, изменения конфигурации поперечного сечения кольца (перешли с трапециевидного на прямоугольное) и уточнения технологии изготовления колец. Поломки болтов, крепящих накладки поршней, были устранены изменением резьбы и контровки, ужесточением контроля в производстве, ограничением усилия затяжки и применением улучшенного материала болтов.

Стабильность расхода масла была достигнута за счет повышения жесткости цилиндров, уменьшения размеров вырезов на концах цилиндров, ужесточения контроля при изготовлении маслосборных колец. Путем доводки элементов топливной аппаратуры и совершенствования газообмена было получено некоторое улучшение топливной экономичности и снижение максимального давления вспышки. За счет повышения качества применяемой резчны и упорядочения зазоров между цилиндрами и блоко.

были устранены случаи течи охлаждающей жидкости через резиновые уплотнительные кольца. В связи с существенным увеличением передаточного числа от коленчатого вала к нагнетателю на некоторых дизелях 5ТДФ выявились такие дефекты, как пробуксовка и износы дисков фрикционной муфты, поломки колеса нагнетателя и выход из строя его подшипников, которые отсутствовали на дизеле 5ТД. Для их устранения пришлось провести такие мероприятия, как подбор оптимальной затяжки пакета дисков фрикционной муфты, увеличение числа дисков в пакете, устранение концентраторов напряжений в рабочем колесе нагнетателя, виброголтовка колеса, повышение демпфирующих свойств опоры, подбор более качественных подшипников.

Это позволило ликвидировать дефекты, явившиеся следствием форсирования дизеля по мощности. Повышению надежности и наработки дизеля 5ТДФ в значительной степени сйособсгвовало применение более качественных масел со специальными присадками. На стендах ВНИИтрансмаш с участием сотрудников ХКБД и НИИД был выполнен большой объем исследований работы дизеля 5ТДФ в условиях реальной запыленности всасываемого воздуха. Они в конечном итоге завершились успешными «пылевыми» испытаниями двигателя в течение 500 ч его работы. Этим была подтверждена высокая степень отработки цилиндропоршневой группы' дизеля и системы воздухоочистки. Параллельно с доводкой самого дизеля проводились его многократные испытания совместно с системами силовой установки.

При этом шло совершенствование систем, решались вопросы их взаимоувязки и надежной работы в танке. Активное творческое участие коллективов- институтов отрасли в работе над двигателем в значительной степени помогло заводским специалистам решить многие сложные задачи доводки дизеля,, связанные с надежностью топливной аппаратуры, поршневой группы, снижением расхода масла, улучшением работы систем пуска, охлаждения, воздухоочистки и др. Главным конструктором ХКБД в решающий период доводки дизеля 5ТДФ был Л.Л.Голинец. Бывший главный конструктор А.Д.Чаромский, находясь на пенсии, продолжал принимать участие в доводке в качестве консультанта.

Освоение серийного производства дизеля 5ТДФ в новых, специально для этого построенных цехах завода, с новыми кадрами рабочих и ИТР; которые учились на этом двигателе, вызвало множество трудноетеи, потребовало значительного повышения технического уровня в оснащении производства, большого напряжения труда многих коллективов заводских служб 'и цехов, участия значительного числа специалистов других организаций. До 19б5 г. дизели 5ТДФ выпускались отдельными сериями (партиями). Каждая последующая серия включала ряд разработанных и проверенных на стендах мероприятий, устраняюших дефекты, выявившиеся в процессе испытаний и в ходе опытной эксплуатации в армии.

Однако фактическая наработка двигателей не превышала 100 ч. 66 Существенный перелом в повышении надежности дизеля произошел в начале 1965 г. К этому времени в конструкцию двигателя и в технологию его изготовления был внесен большой объем изменений. Внедренные в производство, эти изменения позволили повысить наработку очередной серии двигателей до 300 ч. Проведенные длительные пробеговые испытания танков с двигателями этой серии подтвердили значительно возросшую надежность дизелей: все двигатели при этих испытаниях отработали по 300 ч, а часть из них (выборочно), продолжив испытания, наработали и по 400...500 ч.

В 1965 г. была, наконец, выпущена установочная партия дизелей по откорректированной чертежно- технической документации и технологии для серийного производства. Всего в 1965 г. было изготовлено 200 серийных двигателей. Началось наращивание выпуска, достигшего максимума в 1980 г. В сентябре 1966 г. дизель 5ТДФ прошел межведомственные испытания. Рассматривая историю создания дизеля 5ТДФ, следует отметить ход его технологической отработки как двигателя совершенно нового для производства завода.