engine (1066367), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Уже в феврале 1938 г. были закончены технические проекты двух вариантов дизеля.

Первый вариант—дизель Д-16-4, 4-тактный, 8-цилиндровый, с V-образным расположением цилиндров под углом 90°, мощно­стью 130 л. с. (96 кВт) при частоте вращения 2 100 мин^-1, с воз­душным охлаждением. По этому варианту дизеля был изготовлен 2-цилиндровый V-образный отсек, на котором ,испытывались раз­личные конструкции поршней, несколько типов камер сгорания и другие элементы двигателя.

Второй вариант—дизель Д-16-2—2-тактный, с горизонталь­ным оппозитным расположением цилиндров, мощностью 130 л. с. (96 кВт), при частоте вращения 2100 мин^-1, с воздушным охлаж­дением. Впоследствии была изготовлена и опробована одноци­линдровая установка, на которой проводились экспериментальные исследования по тепловому процессу, воздушному охлаждению и проверялась прочность конструкции Д-16-2. Был опробован также вариант с жидкостным охлаждением.

Вследствие простоты конструкции, меньшей трудоемкости из­готовления и положительных результатов испытаний был выбран для дальнейшей отработки проект дизеля Д-16-4..

Техническая характеристика дизеля Д-16-4

Частота вращения, мин^-1 .................... 2 100

Мощность, л. с. (кВт) .................... 130(96)

Размерность ......................... 11/13

Число цилиндров, шт. ..................... 8

Расположение ........................ V-образный.

Угол развала, ...° ..................... 90

Степень сжатия ....................... 17

Рабочий объем двигателя, л .................. 9,88

Топливный насос был моноблочный, 8-плунжерный. Пуск ди­зеля осуществлялся электростартером.

Однако дизель Д-16-4 не был принят в производство: оказа­лось невыполненным требование установки его в танк Т-26 без переделок машины. Двигатель требовал перекомпоновки моторно-трансмиссионного отделения со значительным увеличением его объема.

В танке Т-26—одном из наиболее массовых довоенных отечественных танков—до конца его изготовления (1941 г.) так и не был установлен дизель. Разработчики танкового дизеля на за­воде опытного машиностроения им. С. М. Кирова были нацелены на создание более мощного двигателя для вновь разрабатывае­мых средних и тяжелых танков.

Еще в 1936 г. на этом же заводе был спроектирован, а в 1937 г. изготовлен опытный дизель ДМТ-8, предназначавшийся для бо­лее тяжелых танков (массой до 32 т). Это был 2-тактный, 8-цилиндровый дизель с жидкостным охлаждением, с наддувом от приводного центробежного нагнетателя. Мощность двигателя со­ставляла 320 л. с. (235 кВт) при частоте вращения 1800 мин^-1, размерность 12/16, рабочий объем—15,25 л, степень сжатия— 15.

Характерной особенностью этого дизеля была модульная кон­струкция. Каждый модуль (или блок), выполненный по схеме “Цоллер”, состоял из двух цилиндров с общей камерой сгорания, с впускным и выпускным поршнями. Оси цилиндров модуля ле­жали в одной плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала дизеля.

ДМТ-8 был скомпонован из четырех модулей, но уже в про­екте предусматривалась возможность изменять количество моду­лей. Пятимодульная конструкция (10 цилиндров) могла обеспе­чить увеличение мощности двигателя до 400 л. с. (295 кВт) при той же частоте вращения (1800мин^-1).

В техническом отчете Ленинградского завода опытного маши­ностроения им. С. М. Кирова за 1938 г. отмечалось, что двигатель ДМТ-8 по своей конструкции и габаритным размерам может ус­танавливаться в различные танки, и, кроме того, благодаря изме­нению числа модулей удастся создать семейство унифицированных танковых дизелей требуемого диапазона мощности.

Предусматривалось представить ДМТ-8 на государственные испытания в 1939 г., Но в процессе отработки завод столкнулся с рядом серьезных затруднений. При испытаниях двигателя на стенде выявились недостатки: большой расход масла, высокий удельный расход топлива, прогорание поршней, пригорание порш­невых колец, большой неравномерный их износ, отмечалась силь­ная вибрация двигателя. Работы над дизелем затягивались. По этой причине, а также в связи с тем, что одновременно в Харькове уже проходил испытания с неплохими результатами на тан­ках, тягачах, катерах и самолете дизель В-2, дальнейшие работы над двигателем ДМТ-8 были прекращены.

Тридцатые годы в танковом двигателестроении СССР ознаме­новались созданием быстроходного дизеля В-2, снискавшего впо­следствии славу лучшего танкового дизеля времен второй мировой

войны.

Проектирование и отработка дизеля В-2. Еще в 1912 г. на Харьковском паровозостроительном заводе был организован спе­циальный отдел, занимавшийся разработкой и изготовлением дви­гателей внутреннего сгорания. В 1914 г. изготовление двигателей сосредоточилось в так называемом “тепловом” цехе, где началось освоение производства дизелей стационарных и для наземного транспорта мощностью от 15 до 20 л. с. (11.. .15 кВт) и для су­дов — до 1 000 л. с. (735 кВт) и более.

В начале 20-х гг. после окончания гражданской войны на Ук­раине изготовление некоторых типов двигателей на заводе было возобновлено.

В 1929 г. завод выпустил первый дизель типа “Зульцер” по приобретенной лицензии и освоил его производство в судовом и стационарном вариантах.

В 1930 г. конструкторами дизельного отдела завода (ДЗО), организованного на базе отдела тепловых двигателей, разработан мощный бескомпрессорный стационарный дизель Д-40, опытный образец которого был изготовлен и в апреле 1931 г. испытан. Дви­гатель Д-40 был поставлен на серийное производство. Опыт раз­работки таких бескомпрессорных дизелей впоследствии был ис­пользован при создании дизеля В-2. Проводились и другие многочисленные работы по двигательной тематике. Коллектив завода имел, таким образом, значительный опыт создания и из­готовления двигателей, работающих на тяжелом топливе, в том числе для выпускаемых им тракторов (тягачей) “Коммунар” и “Коминтерн”.

Конструкторский отдел дизелистов завода возглавлял сначала В. Т. Цветков, а затем Я. М. Майер,

В феврале 1931 г. Политбюро ЦК ВКП(б) рекомендовало ВСНХ СССР создать в течение 1931 г. образцы транспортных ди­зелей мощностью 240.. .300 л. с. (175.. .220 кВт). Тогда же были проведены конференции: I Всеукраинская по тяжелым двигате­лям внутреннего сгорания и I Всесоюзная дизельная.

Работы по созданию дизелей активизировались. В начале 30-х гг. разработкой дизелей занимались уже несколько институ­тов: Ленинградский ЦНИДИ, Московский ЦИАМ, Харьковский научно-исследовательский институт двигателей внутреннего сго­рания (НИИДВС), Киевский авиационный институт и др. При­ступил к работам по созданию быстроходного дизеля и коллектив дизельного отдела ХПЗ имени Коминтерна, возглавляемого в то время К. Ф. Челпаном. Конструкторской группой, разрабатывав­шей новый двигатель, руководил Я. Е. Вихман. В группу входили А. К. Башкин, И. С. Бер, С. Ф. Горбатюк, Г. Д. Париевский, С. Н. Соколов и др.

В июле 1931 г. на ХПЗ им. Коминтерна по заданию Управле­ния механизации и моторизации РККА началось проектирование 12-цилиндрового V-образного 4-тактного быстроходного дизеля мощностью 400 л. с. (295 кВт). Двигатель предназначался для быстроходных колесно-гусеничных легких танков БТ, выпускав­шихся заводом с бензиновыми авиационными двигателями М-5 (“Либерти”) и М-6 (“Испано-Сюиза”). При проектировании ис­пользовался опыт разработки создававшихся в тот период авиа­ционных дизелей АН-1, АД-1 и выпускаемых в стране бензиновых авиационных двигателей. В начале 1932 г. был сконструирован и изготовлен 2-цилиндровый V-образный отсек (БД-14) с размерно­стью 14/16,5, углом развала 45°, развивающий мощность 70 л. с. (51 кВт) при частоте вращения 1 700 мин^-1. На этом отсеке отра­батывался рабочий цикл двигателя, механизмы кривошипно-шатунный, газораспределения и другие составные части дизеля.

Выпуск рабочих чертежей для изготовления опытного образца дизеля продолжался с октября 1932 г. по февраль 1933.

28 апреля 1933 г. первый образец дизеля БД-2 (рис. 6), полу­чившего название “быстроходный дизель второй”, был размещен на стенде для испытаний.

Рис. 6. Двигатель БД-2

Техническая характеристика дизеля БД-2

Сухая масса дизеля и без генератора, кг ... 640

Частота вращения, мин^-1 ....... 1 700

Мощность, л. с. (кВт) ............. 400(295)

Число цилиндров, шт. ....... 12

Расположение ............. V-образное

Угол развала, ...° .......... 60

Размерность ............. 15/18

Рабочий объем, л ......... 38,17

Удельный расход топлива, г/(л. с.•ч) или г/(кВт.ч) .................... 180(245)

Габариты, мм:

длина .............. 1 625

ширина .......... 836

высота .......... 1 018

Топливные насосы, шт. .......... 6-плунжерный, 2

Форсунки, шт. ............. С распылителями*. 12

Система охлаждения .......... Жидкостная, принудительная

Система смазки ................ Комбинированная с “сухим” картером

* В распылителе 5 отверстий с осями, параллельными его оси, и 3 отвер­стия с углом между осями 120°.

На двигателе был установлен трехсекционный масляный на­сос, у которого две секции нагнетающие, одна—откачивающая. Пуск двигателя осуществлялся двумя стартерами “СМТ” мощно­стью по 4,4 кВт или сжатым воздухом, электрогенератор имел мощность 1 кВт.

Началась трудная, кропотливая конструкторская доводка ди­зеля. Уже на первых образцах выявились серьезные замечания по ряду основных элементов двигателя: недостаточная жесткость верхней половины картера, блока цилиндров и коленчатого вала, большой износ цилиндров и задиры поршней, поломки деталей вертикальной передачи, недостаточная производительность масля­ного и водяного насосов, неудовлетворительная работа поршневых и шатунных пальцев и другие недостатки.

Наработка испытываемых на стенде .двигателей до поломок сначала не превышала 10—15 ч; шла напряженнейшая длительная доводка конструкции по результатам испытаний.

Конструкторское бюро (КБ) дизельного отдела завода, в це­лом довольно малочисленное, в период 1932—1937 гг. вело боль­шой объем работ по созданию одновременно нескольких модифи­каций быстроходного дизеля, имея в виду обеспечение различных транспортных машин дизелями одного семейства типа БД-2.

В 1934 г. в КБ по быстроходным дизелям прибыло новое по­полнение специалистов. В дизельном отделе завода было организо­вано три КБ, разрабатывающих до десятка модификаций дизеля БД-2 (танковых, судовых, тракторных, авиационных):

БД-14 — отсек, 2-цилиндровый, 4-тактный;

БД-2— 12-цилиндровый, 4-тактный, 2-клапанный;

БД-2-1 — 12-цилиндровый, 4-тактный, 4-клапанный;

18БД-3 — 18-цилиндровый, V-образный, 4-тактный;

БД-32— 1-цилиндровый, 2-тактный;

БД-35— 12-цилиндровый, 2-тактный;

БД-2А— 12-цилиндровый с наддувом, авиационный;

6БД-3 — 6-цилиндровый, 4-тактный;

БДФ-3—12-цилиндровый, 4-тактный, повышенной мощности;

ТД-16—4-цилиндровый, 4-тактный, тракторный.

Только из перечисленных модификаций двигателя видно, что разрабатываемый дизель создавался как семейство двигателей с возможностью широкого использования во многих транспортных машинах и даже в авиации.

В декабре 1935 г. изготовлен авиационный вариант дизеля БД-2А, который в январе 1936 г. проходил летные испытания на самолете-разведчике Р-5. Однако уже в 1937 г. такая многопла­новость разработок дизельного отдела завода была расценена как распыление сил и средств, вызывавшее срыв сроков разработки танкового двигателя, и квалифицировалась как вредительство.

Однако в дальнейшем многоплановость конструкторских работ полностью себя оправдала. Как известно, в послевоенное время в народном хозяйстве страны использовалось уже более тридцати модификаций дизеля. Этого удалось достичь благодаря тому, что с самого начала дизель БД-2 был задуман как многоцелевой дви­гатель. И все же приоритетным направлением в двигателестроении в период 1937—1939 гг. оставалось удовлетворение заявок Красной Армии. Поэтому главная цель заключалась в скорейшем освоении в серийном производстве именно танкового варианта дизеля для новых танков Т-34 и KB и для тягача “Ворошиловец”.

В 1934 г., после показа танков БТ с дизелями БД-2 опытной партии членам правительства в Москве, было принято решение о создании на ХПЗ им. Коминтерна производственных мощностей по изготовлению дизеля БД-2. Окончание строительства утвер­дили на 1936 г. Параллельно с разработкой проекта в Ленин­градском институте “Спецмашпроект” (после 1937 г. ГСПИ-8— Государственный союзный проектный институт) началось строи­тельство новых цехов в Харькове. Но дизеля, принятого к внед­рению в серийное производство, еще не было. Из-за задержки рабочих чертежей дизеля задерживалась разработка технологии производства двигателя для нового корпуса завода, строительство которого велось.

В 1936 г. дизель БД-2 не выдержал зачетных 100-часовых ис­пытаний на стенде. До начала 1937 г. в конструкцию дизеля было внесено много существенных изменений таких, как:

усиление на 40 % жесткости верхней половины картера и бло­ка цилиндров;

изменение конструкции вертикальной передачи;

увеличение жесткости коленчатого вала;

изменение профиля кулачков распределительных валиков;

значительное увеличение производительности масляного и во­дяного насосов;

увеличение ширины фасок клапанов и седел;

повышение износостойкости гильз цилиндров путе.м азотирования поверхности зеркала;

усиление поршневых и шатунных пальцев;

перевод крепежных соединений на специальные резьбы и др.

Однако очередные стендовые испытания в январе—марте 1937 г. выявили снова много дефектов.

В доводке конструкции дизеля БД-2 активно участвовали со­трудники УНИАДИ. Этот институт был передан заводу имени Коминтерна на правах отдела с сохранением функций института. Он получил наименование НИИ-466 завода им. Коминтерна. Сюда были переведены из авиационной промышленности инже­нерные и рабочие кадры и перечислены дополнительные ассигно­вания. Численность КБ по танковым дизелям увеличилась прак­тически вдвое. Кроме того, на завод была переведена группа мос­ковских специалистов из ЦИАМ, среди которых были Т. П. Чупахин — один из активных участников доводки авиационного ди­зеля АН-1 и М. П. Поддубный—высококвалифицированный тех­нолог-дизелист.

В заводской и межведомственной переписке при проведении опытных работ дизель БД-2 стал называться “Заказ В”. При освоении серийного производства двигатель уже именовали как “Заказ В-2”. С середины 1937 г. танковый дизель получил наи­менование В-2 (рис. 7).

В процессе доводки двигатель испытывался не только на стен­дах. Он многократно и в разное время подвергался сравнитель­ным испытаниям с авиационными двигателями М-5 и М-17 в тан­ках БТ-5и БТ-7 (табл. 4).

Заводу был установлен правительственный срок сдачи двига­телей В-2 на государственные испытания—ноябрь 1937 г., кото­рый позднее был перенесен на январь 1938 г. Предполагалось ди­зель № 1 второй серии (снова после многочисленных изменений в конструкции) поставить на государственные испытания 15 ян­варя 1938 г., а дизель № 2—1 февраля. Но вновь из-за ряда неполадок испытания были перенесены на март 1938 г.

Завод продолжал опытную отработку на стендах ранее из­готовленных образцов первой серии. Наконец, дизель № 8 пер­вой серии отработал на стенде без дефектов 100 ч, а после увеличения мощности регулировкой на 50 л. с. (37 кВт) —еще 100ч. Затем мощность дизеля № 8 увеличили на 100 л.. с. (74 кВт), т. е. мощность довели почти до 550 л. с. (406 кВт) вместо рас­четной 400 л. с. (295 кВт), и двигатель продолжал надежно ра­ботать.

Рис. 7. Двигатель В-2

Характеристики

Список файлов учебной работы