engine (1066367), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В условиях танка авиационные бензиновые двигатели работали недостаточно надежно и имели сравнительно низкую долговечность при довольно высокой трудоемкости их технического обслуживания в эксплуатации.
Первые отечественные танковые двигатели
Одновременно с использованием автомобильных и авиационных двигателей, начиная с 20-х гг., несмотря на слабую еще в то время производственно-промышленную и опытно-конструкторскую базу, в стране были начаты работы по созданию двигателей специально для танков.
Перед разработчиками ставились задачи повышения надежности двигателя в условиях боевой гусеничной машины, включая увеличение долговечности, снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта, повышения технических характеристик, сокращения габаритных размеров, снижения расходов горючесмазочных материалов, повышения пожаробезопасности, оптимальной компоновки в танке. При проектировании танковых двигателей в полной мере использовался опыт автомобильного и авиационного двигателестроения.
В разработках использовались достигнутые уровни параметров рабочего цикла известных двигателей, и многие элементы заимствовали из них. Наиболее существенные отличия заключались в компоновочных решениях двигателя и усилении прочности его деталей.
Научно-исследовательский автомоторный институт под руководством Н. Р, Брилинга в 20-х гг. был одним из центров работ по двигателестроению. Естественно, что первый советский двигатель для танка МС-1 разрабатывался в НАМИ.
Рис. 2. Мотоблок Т-18
Двигатель Т-18—первенец советского танкового двигателе-строения. В 1925 г. в НАМИ по заданию и техническим требованиям Главного управления военной промышленности (ГУВП) ВСНХ под руководством А. А. Микулина был разработан проект двигателя для танка Т-16, впоследствии получившего марку МС-1 (малый сопровождения, первый).
При проектировании двигателя особое внимание уделялось требованию по обеспечению минимально возможных размеров моторно-трансмиссионного отделения танка. Разработчики приняли оригинальное решение: объединить двигатель с основными механизмами трансмиссии танка (коробкой передач, сцеплением, дифференциалом) в единый агрегат-мотоблок с поперечным расположением двигателя в машине. По названию двигателя мотоблок получил наименование Т-18 (рис. 2). Поперечное расположение двигателя в танке было прогрессивным решением, обеспечившим резкое сокращение размеров МТО и позволившим исключить высоконагруженную коническую передачу в трансмиссии. Это решение применяется в танкостроении и в настоящее время.
Мотоблок устанавливался в танк полностью собранным (в общем картере) и закреплялся в трех точках.
Техническая характеристика дизеля Т-18
Тип ...................... 4-тактный бензиновый, карбюраторный
Частота вращения, мин -1 ........... 1 800
Мощность, л. с. (кВт) .......…….... 40(29)
Число цилиндров, шт. .........……….... 4
Расположение ................. Рядное, вертикальное
Размерность (D/S)* .............. 8,5/14,0
Степень сжатия ..........…………… 4,7
Рабочий объем, л ........…………... 3,2
Система охлаждения .............. Воздушная
* D — диаметр цилиндра, см; S — ход поршня, см.
Каждый цилиндр двигателя был выполнен в виде индивидуальной отливки из чугуна с алюминиевой головкой. Поршни — алюминиевые. Коленчатый вал тремя средними коренными шейками опирался на шарикоподшипники, закрепленные в приливах алюминиевого картера, а двумя крайними коренными шейками — на подшипники скольжения.
Система смазки — комбинированная. Масло собиралось в поддоне, где располагался трехсекционный масляный насос. Для подогрева рабочей смеси использовалось тепло горячего масла, подаваемого в рубашку впускного коллектора. На каждый цилиндр устанавливалось по две свечи. Зажигание осуществлялось от пускового магнето (с ускорителем для более мощной искры), а разогретый двигатель работал от второго магнето (без ускорителя), которое было объединено с электрогенератором и называлось “динамо-магнето”, или “магдино”.
Пуск двигателя мог осуществляться рукояткой как снаружи, так и изнутри танка, а также электростартером.
Танков МС-1 (рис. 3) с двигателем Т-18 было выпущено более 900. Они принимали участие в боевых действиях во время конфликта на КВЖД. Из танков МС-1 были сформированы первые в мире механизированные бригады. Двигатели в этих танках работали достаточно надежно.
Т-18, созданный А. А. Микулиным, стал первым серийным специальным танковым двигателем в отечественном танкостроении.
Рис. 3. Танк МС-1
Двигатель Т-26 — наиболее массовый довоенный танковый двигатель. В 1932 г. на Ленинградском заводе “Большевик” был поставлен на производство легкий танк Т-26, конструктивное ре шение которого было аналогично английскому танку “Виккерс”, оснащенному бензиновым двигателем “Армстронг-Сиддлей” мощностью 80 л. с. (60 кВт).
В том же 1932 г. на Ленинградском заводе им. К. Е. Ворошилова началось серийное производство двигателя, который получил название Т-26 (рис. 4) и был аналогом двигателя “Армстронг-Сиддлей”. Он представлял собой карбюраторный, 4-цилиндровый рядный двигатель с воздушным охлаждением и горизонтальным расположением цилиндров.
Техническая характеристика двигателя Т-26
Частота вращения, мин -1 ................... 2 100
Мощность, л. с. (кВт) .......……............ 90(66)
Размерность ...........………............. 12,0/14,6
Степень сжатия .........……………............ 4,8
Рабочий объем, л ..............…………....... 6,6
Двигатель имел ряд особенностей. Оребренные чугунные цилиндры располагались горизонтально в один ряд. Камера сгорания имела сферическую форму. Поршни выполнялись из специального алюминиевого сплава и имели по три кольца: два верхних—компрессионные, нижнее—маслосъёмное. Шатун двутаврового сечения. Поршневой палец — пустотелый. Коленчатый вал устанавливался на пяти подшипниках скольжения со специальными вкладышами.
Рис. 4. Продольный разрез двигателя Т-26
Воздушное охлаждение осуществлялось путем отсасывания воздуха от нагретых поверхностей двигателя центробежным вентилятором.
Система смазки двигателя — комбинированная, с сухим картером. Коренные и шатунные подшипники смазывались под давлением, а верхняя головка шатуна и поршневой палец—разбрызгиванием.
В системе зажигания использовалось магнето. Устанавливалось также и пусковое магнето. Система пуска двигателя продублирована: рукояткой снаружи танка и электростартером с места водителя.
В процессе серийного производства в течение девяти лет двигатель Т-26 претерпел ряд серьезных конструкторских изменений:
повышена мощность до 97 л. с. (71 кВт);
увеличена поверхность охлаждения цилиндров и головок;
введены вставные седла выпускных клапанов, что способствовало уменьшению износов седел и предотвращению трещин в перемычках между ними;
усовершенствована конструкция впускного коллектора с целью выравнивания температуры отдельных цилиндров и равномерного распределения рабочей смеси по цилиндрам;
изменены конструкция и материал поршней для устранения случаев прогара и заеданий;
введена упругая муфта в привод генератора;
заменен воздухоочиститель сухого типа воздухоочистителем с масляной ванной.
По существу эти и другие мероприятия, проведенные коллективом завода им. К. Е. Ворошилова, явились усовершенствованием двигателя “Армстронг-Сиддлей”.
Двигатель Т-26 выпускался промышленностью до 1941 г. и был наиболее массовым танковым двигателем того времени. Танки Т-26 с этим двигателем участвовали в боях первого периода Великой Отечественной войны. Всего было выпущено около 11 тысяч танков Т-26.
Создание дизеля В-2
Поисковые работы и первые разработки дизелей для танков.
В начале 30-х гг. в СССР широко развернулись работы по созданию двигателей, работающих на тяжелом топливе.
Высокая топливная экономичность, более низкая пожароопасность, повышение надежности радиосвязи на боевых машинах в результате снижения радиопомех благодаря отсутствию электроискрового зажигания — все эти преимущества привлекли внимание разработчиков двигателей как для авиации, так и для наземных военных машин, в том числе и для танков.
Уже имели место попытки использования дизеля в силовой установке боевых машин. В 1917 г. для царь-танка Н. Н. Лебеденко Б. С. Стечкиным совместно с А. А. Микулиным была предпринята попытка создать специальный 2-тактный дизель, получивший название “АМБС” (Александр Микулин — Борис Стечкин). Однако работы над двигателем и разработка машины в целом дальнейшего продолжения не получили. “АМБС” фактически был первой попыткой в отечественном двигателестроении создать дизель для наземной боевой машины.
Группа нефтяных двигателей НАМИ разрабатывала легкие быстроходные дизели “Альфа” и ОН-1. Двухтактный “Альфа”, построенный по проекту А. А. Микулина в 1924—1926 гг., представлял собою опытный 2-цилиндровый двигатель мощностью 20.. .23 л. с. (15.. .17 кВт) при частоте вращения 1 800 мин-1, размерностью 9,5/10,5, массой 25 кг. Он имел оппозитное расположение цилиндров, воздушное охлаждение, поршни со стальными накладками-вытеснителями, открытые форсунки с завихрителями. Индивидуальные топливные насосы были снабжены дросселирующими иглами, управляя которыми можно было менять количество подаваемого в камеру сгорания топлива. Работы над дизелем “Альфа” были прекращены из-за неудовлетворительного рабочего процесса и недостаточной прочности конструкции. Четырехтактный ОН-1 был построен в 1929 г. по проекту В. Я. Климова. Это был одноцилиндровый дизель мощностью 20 л. с. (15 кВт) при частоте вращения 1700 мин-1, размерностью 11,5/16,5. ОН-1 служил в качестве опытной установки в процессе дальнейших поисковых работ по конструированию дизелей в группе нефтяных двигателей НАМИ, а затем и в отделе нефтяных двигателей ЦИАМ, в состав которого в 1930 г. вошла группа.
Развитие дизелестроения в стране диктовалось также и состоянием отечественной нефтяной промышленности. Постановлением ЦК ВКП(б) от 15 ноября 1930 г. “О положении в нефтяной промышленности” остро ставился вопрос о необходимости рационального использования нефтепродуктов, ускорении перевода транспортных и других машин на использование тяжелых видов топлива. Предписывалось всем отраслям народного хозяйства усилить научно-исследовательские работы по созданию и внедрению дизелей. Во многих заводских конструкторских бюро и институтах развернулись работы по созданию опытных дизельных двигателей различного назначения.
Первый отечественный быстроходный дизель АН-1 мощностью 800.. .850 л. с. (590.. .625 кВт) для авиации был спроектирован в ЦИАМ в 1931 г. А. Д. Чаромским. В 1933 г. был построен первый образец двигателя (рис. 5). Это был 4-тактный 12-цилиндровый V-образный дизель с компоновкой, аналогичной выпускавшимся в то время бензиновым V-образным авиационным двигателем.
Рис, 5. Общий вид авиационного дизеля АН-1
На Ленинградском заводе им. К. Е. Ворошилова в инициативном порядке был разработан, изготовлен и в 1935 г. испытан опытный дизель ДТ-26, предназначавшийся для установки в серийный танк Т-26 вместо бензинового двигателя Т-26 (“Армстронг-Сиддлей”). Это был 4-тактный рядный дизель с воздушным охлаждением, мощностью 91 л. с. (67 кВт) при частоте вращения 2100 мин-1, размерностью 12,5/14,6 с рабочим объемом 7,16 л и степенью сжатия 15.
Сухая масса дизеля ДТ-26 составляла 500 кг. Подача топлива к форсункам закрытого типа с однодырчатым распылителем осуществлялась 4-плунжерным насосом. Для улучшения пусковых качеств дизеля устанавливались свечи накаливания. Смазка двигателя — принудительная. Для пуска дизеля использовался электростартер.
Для дальнейшей доработки дизель ДТ-26 не был рекомендован из-за неудовлетворительных результатов испытаний.
В 1937 г. завод опытного машиностроения им. С. М. Кирова (бывший ОКМО — опытный конструкторско-машиностроительный отдел Ленинградского завода им. К. Е. Ворошилова) получил задание на проектирование дизеля для танка Т-26. Двигатель должен был удовлетворять следующим требованиям:
устанавливаться в серийном танке вместо бензинового двигателя в габаритные объемы моторно-трансмиссионного отделения;
развивать мощность на 30.. .40 % более высокую, чем бензиновый двигатель Т-26;
для сохранения узлов трансмиссии танка иметь такую же частоту вращения, как и у бензинового двигателя;
при увеличении мощности обеспечить больший запас хода танка по сравнению с бензиновым двигателем;
иметь воздушное охлаждение;
быть более удобным и надежным в эксплуатации, чем бензиновый двигатель.