zubov-2 (1066291), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Но для этого необходимо было создавать специальный турбокомпрессор с коэффициентом полезного действия 0,53...0,55, при расходе воздуха 0,6...0,7 кг/с и степени повышения давления 2,6. Одновременно надо было обеспечить надежную работу дизеля при высокотемпературном режиме охлаждения 1125'С) и температуре отработавших газов около 700 — 750'С. При таком решении возможно было на базе УТД-30 создать типовой ряд танковых двигателей мощностью 220;'243; 294; 426; 478; 735 кВт (300; 330; 400; 580; 650; 1000 л.с.). Все эти двигатезш отличались бы между собою лишь числом цилиндров, их расположением, наличием наддува и его величины. Дизель УТД-20. Модификация дизеля УТД мощностью 220 кВт (300 л.с.) получила наименование УТД-20 (рис.б).
По своим габаритам, массе, габаритной мощности Рис.б. Дизель УТД-20 41 Техническая характеристика дизеля УТЛ-20 4-тактный, без наддува 220 (300) 2600 6 Ч-образное 120 15/15 15,9 Тип . Мощность, кВт (л.с.) Частота вращения, мин Число цилиндров, шт..........,... Расположение цилиндров Угол развала цилиндров, ... ' Размерность............,....... Литраж, л Удельний расход топлива, г/(кВт ч) 1г/(л,с.
чП Габаритная мощность, кВтlмз (л.с./мз) Масса, кг Гарантийная наработка, ч.......... 228 (168) 289 (393) 665 400 В 1965 г. двигатель УТД-20 был принят к серийному производству. Ему было суждено стать двигателем однои из самых массовых легких ВГМ вЂ” боевой машины пехоты (БМП). В течение более 26 лет многие модификации дизеля УТД-20 серийно изготавливались заводом «Трансмаш» как для БМП и машин на ее базе, так и для различной народнохозяйственной техники (судов, автомобилей, тракторов, дизель-генераторов и др.). Поэтому имеет смысл более подробно рассмотреть историю создания и развития дизеля УТД-20 и его модификаций. Технический проект двигателя в ОКБ завода «Трансмаш» под руководством главного конструктора Б.Г.Егорова был выполнен в первом квартале 1959 г. В марте этого же года проект был утвержден для изготовления опытных образцов.
Для 6-цилиндрового дизеля была выбрана У-образная схема расположения цилиндров с углом развала блоков 120*, Это позволяло достичь наиболее плотной компоновки при меньшей высоте и длине, чем на рядном 6-цилиндровом двигателе. Технологическая целесообразность выбора У-образной схемы для шести цилиндров была подтверждена 42 (348 кВт/мз) этот двигатель превосходил «малые» танковые двигатели 8Д6 (176 кВт), 8Д6-Ф (206 кВт) и В-4 (220 кВт), у которых габаритная мощность была соответственно 161, 191 и 237 кВт/м .
Зарубежные танковые двигатели этого класса, такие, как «Гибепсон» (276 кВт), «Татра» (184 кВт) и другие, по габаритнои мощности также уступали дизелю УТД-20. сравнительным анализом рядного и У-образного дизелей, проведенным технологическим институтом ВПТИ-12 в марте 1959 г. В выводах технологов института отмечалось: «...одним из основных преимуществ дизеля УТД-20 является малогабаритность его деталей. При организации производства УТД-20 значительно сократятся потребные производственные площади, снизятся габариты и сложность требуемого технологического оборудования, уменьшится металлоемкость приспособлений и мощность подъемно-транспортных средств».
Первый опытный образец УТД-20 был собран и поставлен на стенд для испытаний 29 июня 1959 г. После отладочных испытаний работы над дизелем были остановлены из-за отсутствия предложений по установке двигателя УТД-20 на какой-либо ВГМ. Но 30 мая 1960 г. вышло Постановление правительства о создании нового легкого плавающего танка (главный конструктор И.В.Гавалов) с дизелем УТД-20, и работы над двигателем бьии продолжены. В конце 1960 г. по результатам стендовых испытаний' двух опытных образцов в конструкцию дизеля был внесен ряд изменений. Больше всего эти изменения коснулись блок-картера.
Для улучшения работы газового стыка для каждого цилиндра были становлены индивидуальные уплотнительные прокладки. оловки цилиндров были ужесточены путем утолщения нижней полки. Подверглась изменению конфигурация поршней: их стали выполнять с 3-конусной образующей, подобранной опытным путем на одноцилиндровом отсеке, с минимальным зазором в гильзе цилиндра. Эти изменения были введены в один из двух первых образцов двигателя, который в апреле 1961 г. вновь был подвергнут стендовым испытаниям. Двигатель отработал 454 ч по внешней характеристике.
При этом он десять раз снимался с испытаний для частичных разработок с целью устранения выявлявшихся дефектов (в том числе и производственных). Дефектов по переделанному блок- картеру, поршневой группе, втулкам цилиндров, газовому стыку, коленчатому валу и передаче не было выявлено. Не выдержали испытаний только топливный насос и уплотнения коленчатого вала. Были подвергнуты испытаниям и другие опытные образцы двигателей в том же исполнении и в той же комплектации.
На шести опытных образцах было наработано на стенде около 3000 ч. Параллельно с доводкой дизеля велась доработка систем силовой установки танка. С этой целью танковому заводу было передано три двигателя для стендовой 43 отработки систем и два — для пробеговых испытаний в танке. В процессе пробеговых испытаний (август 19б1 г.) обнаружилась сильная вибрация двигателя и произошло разрушение подмоторного постамента, выполненного из легкого сплава. Следует отметить, что при установке дизеля в легкий танк не была использована возможность жесткого соединения двигателя с трансмиссией в единый силовой блок. Повышенные вибрации двигателя вызывались неуравновешиванием инерционных сил возвратно-поступательного движения масс кривошипно-шатунного механизма дизеля УТД-20, выполненного по У-образной схеме с азвалом двух 3-цилиндровых блоков под углом 120'.
астичное уравновешивание двигателя было выполнено путем установки противовесов на коленчатом валу. Однако частично неуравновешенным оставался момент от сил инерции второго порядка, для уравновешивания которого требовалась установка соответствующих противовесов, вращающихся в противоположную сторону со скоростью вращения коленчатого вала. Решение проблемы уравновешивания затруднялось тем, что двигатель был уже в значительной степени доработан и закомпонован в танк.
В принципе можно было решить такую задачу, увеличив длину дизеля на 200...250 мм (т.е. на 307,'), и установить по его торцам два корпуса с дополнительными противовесами и приводными шестернями. Но это потребовало бы перекомпоновки всей силовой установки танка. Решение проблемы было найдено путем установки валоуравновешивающего механизма с противовесами в нижнеи части блок-картера под коленчатым валом без увеличения длины дизеля. Общая масса двигателя увеличилась лишь за счет массы самого вала, противовесов и подшипников. Естественно, что для установки уравновешивающего механизма была частично изменена конструкция блок-картера, в котором пришлось изменить каналы системы охлаждения. Работа нового механизма проверялась на дополнительно изготовленном образце дизеля.
При этом величины неуравновешенных моментов не выходили за пределы неуравновешенности в серийных двигателях. В мае — июне 1962 г. дизель УТД-20 с уравновешивающим механизмом подвергся длительным стендовым испытаниям в объеме заданной наработки. Испытания прошли успешно. Пробеговые испытания этого двигателя в танке с новым усиленным подмоторным 44 постаментом показали, что максимальные амплитуды вибраций в различных точках машины уменьшились от до 5,0 раз.
Максимальные значения амплитуд перепии из зоны рабочих частот вращения в зону максимальных частот вращения холостого хода. В конце 1962 г, дизель УТД-20 подвергся 400-часовым междуведомственным стендовым испытаниям. Комиссия отметила, что технические характеристики 3 вигателя по мощности, топливной экономичности, гааритным показателям й массе соответствуют заданным требованиям. Двигатель был рекомендован для всестоонних испытаний в образцах БТТ и машинах на их базе. омиссией была отмечена также целесообразность начала подготовки серийного производства дизеля УТД-20.
В декабре 1962 г, завод «Трансмаш» вышел с ходатайством об организации на заводе отдельного производства дизеля УТД-20 и реконструкции некоторых цехов, изготавливающих детали двигателей типа В-2, используемые в новом дизеле. Таких деталей в составе двигателя УТД-20 насчитывалось около 25'/. Однако новый легкий танк на серийное производство не был принят, и ходатайство завода «Трансмаш» положительного решения тогда не получило. Предварительное рассмотрение возможности установки дизеля УТД-20 в разрабатываемую и то время боевую машину пехоты (БМП) состоялось еще в 1960 г., а в мае 1961 г. между главным конструктором БМП П.П.Исаковым и главным конструктором дизеля УТД-20 Б.Г.Егоровым были согласованы технические требования и габаритные чертежи на двигатель для поставки опытных образцов.