Зубов Е.А. - Двигатели танков (Из истории танкостроения) (1053680), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В отечественном дизелестроении наддув с целью повышения мощности двигателя нашел практическое применение в 30-х годах. Первой научно-исследовательской организацией в нашей стране, занявшейся исследованием 'влияния наддува на рабочий процесс дизеля и практическим применением наддува, стала дизельная лаборатория ЦИАМ им.П.И.Баранова.
16 Первое практическое использование результатов этих исследований в области наддува дизелей было осуществлено на мощном авиационном дизеле АН-1 конструкции пр ессора А.Д.Чаромского. М читывая, что при создании танкового дизеля БД-2 (В-2) использовался опыт создания авиадизеля АН-1, была предпринята в 1938 — 1939 гг. попытка форсирования наддувом и дизеля В-2. В тот период на Харьковском паровозостроительном заводе им.Коминтерна (позднее— на заводе 1Чя75) под руководством главного конструктора Т.П.Чупахина разрабатывалась опытная наддувная модификация дизеля В-2 под индексом 2КФ мощностью 625 кВт (850 л.с.), На дизель устанавливался приводной нагнетатель от серийного бензинового авиационного двигателя.
Следует отметить, что практическая реализация наддува двигателей в койце 30-х годов даже несколько опережала разработку вопросов теории рабочего процесса дизеля с наддувом. Наиболее обстоятельное исследование этих вопросов началось лишь после окончания Великой Отечественной войны, в той же дизельной лаборатории ЦИАМ им.П.И.Баранова, а затем в НИИ двигателей (НИИД). На основе обширного экспериментального материала, полученного на авиационных и транспортных дизелях с наддувом и противодавлением на выпуске, была развита теория протекания рабочего процесса в таких дизелях. Весомый вклад в развитие этой теории внесли работы таких ученых, как А.И.Толстов, Д.А.Портнов, С.Й.Погодин и др. К началу 60-х годов в отечественном двигателестроении уже сложилась вполне законченная теория форсирования быстроходного дизеля наддува, на основе которой можно было решать все основные задачи, связанные с практическим применением и дальнейшим развитием наддува и в танковом дизелестроении.
В 1947 г. на ЧТЗ началось серийное производство дизеля с наддувом под индексом В-12 для танка ИС-4. Впоследствии этот дизель выпускался заводом в нескольких модификациях: В-12-М вЂ” с 1950 г. — для танка ИС-4; В-12-5 — с 1953 г. — для танка Т-10; В-12-6Б — с 1958 г. — для танка Т-10М; В-12-6Ф и В-12-7 — для опытных машин.
На всех этих модификациях дизеля применялись только ппиводные нагнетатели (АМ-38Ф, АМ-42К, УНА-6, Н-10, Н-23, Н-41, Н-45Т, Н-46). Лишь в 1961 г. был поставлен на производство ЧТЗ многотопливный дизель В-27 с наддувом от турбокомпессора (ТКР-11Ф), мощностью 524 кВт (700 л.с.), а в' 965 г. для дизель-электрического трактора ДЭТ-250 на заводе стал изготавливаться дизель В-42 мощностью 280 кВт (380 л.с.) с турбокомпрессором ТКР-11. Наддув от приводного центробежного нагнетателя (ПЦН) — наиболее простое решение.
Он применялся при сравнительно невысоких давлениях наддува, когда затраты мощности были относительно невелики и мало сказывались на ухудшении топливной экономичности дизеля. Этим и объясняется применение ПЦН почти на всех дизелях с наддувом, разработанных в СКБ-75 и 50-е — 70-е годы.
Созданный еще в довоенное время дизель В-2 продолжал развиваться во все новые модификации и многократно форсировался по мощности. Последними модификациями этих двигателей стали дизели В-46-6 и В-84, созданные в СКБ-75 (ныне ГСКБ «Трансдизель», главный конструктор В.И.Бутов) и поставленные на производство на Челябинском тракторном заводе (ныне Акционерное общество «Уралтрак»). Двигатели В-46-6 и В-84М (рис.2), установленные на танк Т-72 и на ряд других образцо, БТТ, стали наиболее массовыми дизелями на машинах пг~'оления 70-х — 80-х годов. Рис.2. Дизель В-84 18 В первой половине 80-х годов дизель В-84М был форсирован до мощности б47 кВт (880 л.с.) и получил наименование В-88.
Его работоспособность была подтверждена 350-ч стендовыми и пробеговыми испытаниями на серийном танке. Технические характеристики дизелей на базе двигателя В-2 В-46-6 В-54 В-55 В-12 В-84М Параметры 4-тактный 4-тактный 588 (800) 618( 840) 2200 2000 4-тактный 4-тактный 573 (780) 382 (520) 4-тактный 426 (580) Тип Мощность, кВт (л.с.) Частота впащения, мин Нада~в (ПЦ ) 12 12 Наличие наддува Вез наддува 12 Вез наддува 12 12 Число цилиндров, шт.
15/18 15/18 38,8 38,88 252 (185) 252 (185) 15/18 38,8 235 (173) 15/18 15/18 38,88 38,88 252 (185) 247 (182) размерность Литраж, л Удельный расход топлива г/(кВт ч) (г/л.с. ч) 19 Уральский турбомоторный завод Во второй половине 50-х годов конструкторским коллективом завода были начаты поисковые работы с целью разработки конструкторских мероприятий, более значительно повьппающих технико-экономические показатели, достигнутые к тому времени на серийных двигателях семейства дизелей типа В-2. В этом КБ под руководством главного конструктора В.А.Венедиктова создавалась модификация дизеля В-2 серии «М».
В перспективе предусматривалось развитие этой модели в семейство дизелей для различных народнохозяйственных машин и в первую очередь для танков, Проектируемые модификации дизеля серии «М» различались между собою числом и расположением цилиндров, степенью наддува, комплектацией навесным оборудованием, а также частотой вращения.
Предусматривался и безнаддувный вариант двигателя. Основным направлением при разработке дизелей серии «М» считалось обеспечение высокой наработки до капитального ремонта (не менее 12 тыс.ч) при гарантийной наработке до 4 тыс.ч. Получить такие высокие показатели намечалось за счет повышения прочности и жесткости основных деталей и узлов, снижения удельных давлений в подвижных соединениях, повышения пределов усталостной прочности и износостойости деталей по сравнению с серииными двигателями типа В-2. Разработчиками уделялось большое внимание повышению удобства технического обслуживания и ремонта, улучшению экономичности работы дизеля по топливу и смазочным материалам.
В отличие от серийных дизелей на двигателях В-2 серии «М» был применен ряд совершенно новых узлов и деталей, а некоторые элементы были значительно изменены. Картер дизеля, например, был выполнен с повышенной жесткостью, закрытого типа, с двойными стенками, образующими полости для циркуляции жидкости при разогреве двигателя перед пуском в холодное время. Картер для повышения жесткости стягивался в поперечном направлении специальными шпильками. На заднем торце картера устанавливался кожух маховика, а на переднем — агрегатная коробка, являющаяся автономным узлом, в которой размещались шестерни привода вспомогательных навесных агрегатов.
Передача к агрегатам и механизмам дизеля была значительно упрощена и усилена. Диаметры коренных и шатунных шеек коленчатого вала были увеличены на 10 мм. Была также увеличена и толщина щек коленчатого вала. Эти мероприятия повысили запас прочности коленчатого вала на 30 — 40'/ и снизили удельное давление в подшипниках на 10 — 15/. Сечения шатунов дизеля были существенно увеличены, что позволило повысить их запас прочности на 20 — 40;,'. Претерпели изменения и поршни.
Длина поршней была увеличена на 25 мм, днище усилено, а диаметр поршневого пальца увеличен до 48 мм. Это позволило снизить напряжения в узле на 50 — 60'/, уменьшить удельные давления на бобышки поршней. Увеличение длины поршня способствовало также значительному снижению расхода масла. Рубашки цилиндров, при сохранении расстояния между осями цилиндров (176 мм), были усилены за счет 20 утолщения стенок, введения в отливку продольных каналов для подвода охлаждающей жидкости. Посадка гильз цилиндров по диаметру в верхней части рубашки была смещена вниз на 40 мм, что обеспечило уменьшение вибрации гильз и снизило вероятность их кавитационного разрушения.
Жесткость гильз была повышена за счет утолщения их стенок, а также увеличения диаметра опорного бурта до 175 мм. Внесение этих конструктивных изменений уменьшило деформации внутреннего диаметра гильз в 2,5...4,0 раза. В дизеле В-2 серии «М» был усилен газовый стык за счет установки стального уплотнительного кольца. Фаски клапанов наплавлялись жаропрочным сплавом. На двигателе был применен 12-плунжерный топливный насос с диаметром плунжера 12 мм. В привод насоса была введена стальная рессора с подводом к ее шлицам масла, сливающегося от реактивной центрифуги — ильтра.
$ ри разработке дизеля серии «М» серьезное внимание было уделено улучшению всей системы смазки, обеспечению качественной очистки масла во время работы двигателя. Были установлены два масляных насоса, подающих масло в два параллельно работающих бумажных Ф, ильтра, которые располагались на агрегатной коробке. о позволило выполнить масляные каналы от них путем сверления в корпусных деталях двигателя вместо трубопроводов. Сочетание бумажных полнопоточных фильтров и центробежного фильтра обеспечивало достаточно высокую степень очистки масла.
Одной из характерных особенностей .двигателя В-2 серии «М» была установка вентилятора с передней стороны дизеля с приводом от гидромуфты переменного наполнения, подача масла в которую регулировалась терморегулятором в зависимости от температуры выходящей из двигателя охлаждающей жидкости. Такое решение позволило осуществить автоматическое поддержание оптимального температурного режима работы двигателя, что повышало срок службы цилиндропоршневой группы и заметно снижало эксплуатационный расход топлива. Для более качественной очистки топлива перед подачей его в топливный насос устанавливались более эффективные бумажные фильтры. Два турбокомпрессора ТКР-14, обеспечивающие давление наддува 152 кПа, были объединены в единый узел с общим ресивером. Предусматривалась возможность охлаждения наддувочного воздуха в случае дальнейшего увеличения мощности дизеля (свыше 700 л.с.), Двигатель В-2 серии «М», таким образом, впитал в свою конструкцию большое число оригинальных .
решений, обеспечивающих значительное повышение прочности и надежности работы основных деталей, узлов и систем по сравнению с серийными дизелями типа В-2. Все эти мероприятия, направленные на обеспечение гарантийной наработки до 4 чыс.ч и наработки до капитального ремонта 12 тыс.ч, привели, однако, к увеличению габаритов двигателя и его массы (до 2000 кг). В 1968 г. на Уральском турбомоторном заводе был изготовлен опытный образец такого двигателя и проведены стендовые испытания. Для использования на танке дизель В-2 серии «М» из-за его больших габаритов н массы был признан непригодным.
Учитывая, что работа по его созданию финансировалась как создание танкового двигателя, дальнейшая разработка была прекращена. Новые конструкторские решения этого двигателя «растащили» по отдельным элементам, которые лишь частично позднее были внедрены в серийное производство. Кроме всего, сказался и консерватизм массового серийного производства дизелей типа В-2. Из-за прекращения работ над дизелем серии «М» не получило в тот период развития направление по созданию семейства высокоунифицированных двигателей широкого диапазона мощностей с резко повышенными ресурсом и гарантийным сроком службы. Конструкторским бюро завода Хя76 (Уральского турбомоторного) под руководством Т.П.Чупахина и В.А.Венедиктова еще в 1944 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
