Pikap24.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое танковый многотопливный двигатель

Срок — девять месяцев: как происходит второе рождение танков в цехах «Уралвагонзавода»

Т-72 — самый массовый танк второго поколения. За все время от начала производства и принятия на вооружение в 1973 году «Уралвагонзавод» выпустил порядка 30 тыс. таких боевых машин. Обновление Т-72 ведется и по сей день — танки получают новое вооружение, современные системы защиты, прицеливания и управления огнем. В 2019 году «Уралвагонзавод» привел машины к виду Т-72Б3 — самой современной на данный момент модификации.

Самый редкий «Шерман»

В 1942 году в танковой промышленности США развернулся моторный кризис. Двигателестроители не были способны дать танкистам достаточное количество двигателей «Райт» R975 «Уирлуинд», и даже лицензионное производство этого мотора на заводах компании «Континенталь» лишь частично улучшило положение. Масштабы производства средних танков M3, а потом и M4 можно было увеличить только при разработке и выпуске новых двигателей. Так родились M4A2 со спаркой дизельных двигателей «Дженерал Моторз» GM 6046, M4A3 с бензиновым двигателем «Форд» GAA и М4А4 с причудливой силовой установкой «Крайслер» А57 «Мультибанк», собранной из пяти автомобильных моторов. Была разработана и пятая, менее известная альтернатива, которая не попала в крупную серию, о ней и пойдёт речь.

Пламенный мотор

За основу проекта нового двигателя был взят другой двигатель компании «Райт» — звездообразный R-1820 «Циклон», разработанный ещё в 1931 году. Так же, как и моторы серии «Уирлуинд», к которой принадлежал R-975, это был авиационный двигатель — настоящая легенда, нашедшая применение в десятках моделей самолётов, от тяжёлого бомбардировщика B-17 «Летающая Крепость» до советского истребителя И-16.

Компания «Катерпиллер» переделала «Циклон» для работы на различных типах горючего. По расчётам, двигатель мог использовать бензин любого качества, дизельное топливо и даже спирт. Новый двигатель получил название «Катерпиллер» D-200A. Мощность девятицилиндрового двигателя с воздушным охлаждением достигала 450 л.с. при 2000 оборотах в минуту. Отдел вооружений заказал 28 экземпляров двигателя, 20 из которых предлагалось установить на опытные танки М4. В ноябре 1942 года танку присвоили индекс М4Е1. В некоторых публикациях также используется индекс М4Е1(ii), но в документах он не встречается.

Для испытаний двигатель установили на танк M4A4. Даже его удлинённое моторное отделение не смогло вместить новый двигатель, и к отсеку пришлось проектировать дополнительные «горбатые» крышу и днище. Корма тоже оканчивалась большим округлым выступом. Также в моторном отделении разместили новый вентилятор. Все эти изменения увеличили и без того солидный боевой вес М4А4 до 70 000 фунтов (31 818 кг). Клиренс танка просел до 406 мм. Было у нового двигателя и существенное превосходство над другими вариантами силовых установок «Шерманов»: карданный вал D-200A проходил значительно ниже, что позволяло увеличить размер боевого отделения.

Опытный М4Е1 был готов в декабре 1942 года, после чего начались заводские испытания. В январе был готов второй опытный образец, который отослали в Форт-Нокс. К маю были готовы ещё два опытных танка, один из которых послали на полигон «Дженерал Моторз», а второй присоединился к своему собрату в Форт-Ноксе. Так как танки переделывали из серийных машин, были варианты как с литой бронировкой трансмиссии, так и с катаной бронёй на болтах.

Как бывает с любым новым образцом техники, испытания вскрыли множество «детских болезней». Пришлось заменить сцепление и коробку передач. Новое сцепление тоже постоянно ломалось, но это посчитали приемлемым, так как конструкция была достаточно сырой, и её надеялись довести. Новый вентилятор сломался после девяти часов пробега, его замена проработала ещё 247 часов.

Первая проблема с двигателем произошла после 23 часов пробега, когда обнаружили задирание цилиндра и поршня №1. Затем некоторое время двигатель работал нормально, но после 233 часов сломался поршень №6 и его кольцо. После 272 часов вышел из строя инжектор цилиндра №8, после 280 часов вновь начал задираться цилиндр №1. К этому времени танк с опытным двигателем прошёл 1917 миль (3085 километров), что посчитали достаточным.

Один двигатель сняли для разборки и исследования, другие машины продолжили испытания. К середине ноября 1943 года пять танков М4Е1 проехали в среднем 2307 миль (3713 километра) каждый. Испытания шли не без проблем. На одном танке двигатель вышел из строя после пробега в 522 мили (840 километров). Также были замечены проблемы с коллекторами подогрева воздуха и конструкцией камер сгорания.

Несмотря на выявленные недостатки, двигателем военные остались довольны. Компании «Бьюик» было предложено переработать двигатель, повернув цилиндры горизонтально и приспособив его для трансмиссии «Торкматик». Двигатель удовлетворительно работал не только на дизельном топливе, но и на 72- или 80-октановом бензине. В итоге было подписано решение принять двигатель с доработками на вооружение под индексом RD-1820 (Caterpillar). Ещё 28 января 1943 года армия заказала 1000 моторов, из которых 775 предполагалось поставить на танки. «Шерман» с таким двигателем получил индекс M4A6.

Читать еще:  Двигатели для оки технические характеристики

Быстро и экономично

28 октября 1943 года первый M4A6 вышел из ворот танкового арсенала в Детройте. Машина отличалась от M4E1, сварной корпус которого совместили с литой лобовой плитой, как на танках M4 Composite. На всех M4A6 ставилась литая бронировка трансмиссии, борта для защиты боеукладок экранировались. Башни не отличались от башен других «Шерманов», причём использовались варианты как с пистолетными бойницами, так и без них.

Предполагалось, что завод «Крайслера» в Детройте до конца года выпустит 178 машин. Танк казался многообещающим: месячный выпуск двигателей «Форд» GAA достиг своего предела, а выпуск RD-1820 можно было нарастить до 500 в месяц. Ещё летом англичане проявили к M4A6 значительный интерес и даже попросили выслать три машины для испытаний. Вместо этого за океан отправилась инструкция по конверсии танка M4A4 в М4А6.

Увы, в феврале 1944 года американская армия решила сосредоточить усилия на бензиновых двигателях. Моторный голод к 1944 году преодолели, и более низкий карданный вал «Катерпиллера» не был уважительной причиной для его сохранения в производстве. Было построено всего 75 машин модификации М4А6, после чего производство прекратили. Построенные танки использовали в качестве учебных в 777-м танковом батальоне в Форт-Ноксе. Эксплуатация опытных M4E1 была затруднена, так как двигатели D-200А и RD-1820 не были взаимозаменяемыми. В итоге два M4E1 остались в Форт-Ноксе, один — на Абердинском полигоне, остальные списали в марте 1944 года.

Несмотря на прекращение производства, выпущенные М4А6 и оставшиеся М4Е1 продолжали испытывать. Двигатель показал свои преимущества над бензиновыми моторами. Ёмкость топливных баков на М4Е1 была всего 160 галлонов (606 литров), что было меньше, чем у М4А1 (185 галлонов/700 литров) и М4А3 (174 галлона/659 литров). Тем не менее на дизельном топливе опытная машина прошла без дозаправки 184 мили (296 километров) по шоссе и 123 мили (198 километров) по целине. Бензиновые «Шерманы» показали куда худший результат. М4А1 прошёл 141 милю по шоссе (227 километров) и 61 по целине (98 километров), М4А3 прошёл 153 мили (244 километров) и 68 миль (109 километров) соответственно.

Таким образом, двигатель расходовал 305 литров дизельного топлива на 100 километров езды по целине. При использовании 72-октанового бензина расход топлива вырос почти в полтора раза — до 420 литров на 100 км. Расход 80-октанового бензина с 10% примесью масла с вязкостью SAE 50 был ближе к дизелю — 309 литров на 100 км. Расход сырой нефти, максимально приближенной к той, что добывали в южной части Тихого океана, составил вовсе 253 литра на 100 км.

Помимо пониженного расхода топлива, двигатель выдавал больший крутящий момент, чем другие двигатели «Шерманов», о чём свидетельствовали поломки трансмиссии, особенно часто происходящие на её новом типе с литой бронировкой. Проблемы с надёжностью двигателя решили более тщательной регулировкой и применением хромированных поршневых колец. Диски сцепления новых образцов также работали удовлетворительно.

По сравнению с опытным D-200A, серийный двигатель RD-1820 был немного более прожорливым. Расход дизельного топлива составил 386 литров на 100 километров при езде по целине, что всё равно было лучше показателей бензиновых «Шерманов». В тех же условиях М4А3 сжигал 603 литра, а М4А1 — целых 712 литров. При этом, по сравнению с относительно тихоходным М4А4, который мог разогнаться до 40 км/ч, скорость М4А6 вернулась к уровню обычных «Шерманов» — до 49 км/ч.

Продлевая жизнь мертвеца

На испытаниях М4А6 измеряли не только расход топлива, но и надёжность, рассматривая несколько модификаций двигателей. Обычные RD-1820 показали себя плохо. Из восьми испытанных двигателей шесть вышли из строя из-за поломки цилиндра №1. В среднем они проработали всего по 39 часов, проехав 237 миль (381 километр). Вариант RD-1820X с индукционной закалкой блока цилиндров продержался дольше. Из пяти двигателей четыре вышли из строя после 120 часов службы каждый, проехав по 702 мили (1130 км). Причина поломки была всё та же: выход из строя цилиндра №1.

Похоже, что военные заметили закономерность, так как на двигателе RD-1820N уже стоял новый клапан из нитридированной кованой стали вместо обычной литой. Три таких двигателя проработали без поломок в среднем по 187 часов, проехав по 1200 миль (1931 км). Хорошо себя показали и аналогично модифицированные двигатели RD-1820XN, которые проработали без поломок в среднем по 87 часов. Самый выдающийся двигатель успешно проработал 197 часов, проехав при этом 1471 милю (2367 км). Проблемы с надёжностью были решены. Также испытатели описали несколько изменений, которые значительно упростили бы обслуживание двигателя.

К началу июня 1944 года 20 двигателей RD-1820X и 36 RD-1820 силами 777-го танкового батальона были переделаны в RD-1820XN и RD-1820N. Оставшиеся к тому времени обычные RD-1820 тоже модернизировали. Дальнейшая эксплуатация показала, что и модификация N была небезупречна. Два двигателя такого типа сломались, один после 30, второй после 36 часов эксплуатации. На этот раз причина была другая: сломанные из-за гидроудара шатуны. Такая проблема не была чужда «Шерманам» с авиационными двигателями.

Читать еще:  Шаговый двигатель на низких оборотах

Увы, все обнаруженные преимущества не убедили военных вернуть машину в серию. 3 мая 1945 года статус M4A6 был понижен до «ограниченного стандарта».

Подводя итоги, сложно оспаривать решение о прекращении выпуска M4A6. Конструкция двигателя RD-1820 была достаточно сырой. Его надёжность достигла удовлетворительного уровня только к лету 1944 года, когда союзники уже высадились в Нормандии. В таких условиях добавлять ещё один тип двигателя к четырём уже существующим было как минимум нерационально. Так как на M4A6 ставили только башни с поликом, размер, выигранный более низким карданным валом, оказался недостижимым.

Дополнительные преимущества вроде низкого расхода топлива и дополнительной мощности были весомым аргументом, но военные к тому времени хорошо выучили поговорку «лучшее — враг хорошего». «Шерманы», которые уже были в строю, более-менее устраивали танкистов, и рисковать было незачем. В итоге самый редкий из серийных «Шерманов» принёс гораздо большую пользу, оставшись в Америке и послужив испытательным стендом для американских многотопливных двигателей.

Алексей Хлопотов «Пламенное сердце русских танков»

Аннотация: На просторах рунета нашел ЖЖ интересного человека, посвященный бронетехнике. В этом журнале меня заинтересовала серия статей, которую я решил перепостить на сайт в виде единой статьи.

Последнее время российская бронетехника находится под огнем критики. Оно и понятно, при лучшем соотношении «цена/качество» русские танки оказывают всем прочим серьезную конкуренцию на мировых рынках. По этой причине, есть не мало желающих испортить имидж российских танков и танкостроителей. Одним из направлений критики российского танкостроения, такими «доброжелательными экспертами» выбрано двигателестроение. Некоторыми господами, имеющими украинскую прописку, но отчего-то радеющими за «отечественную» — сиречь — «российскую» бронетехнику, бьется набат по поводу отсутствия в России перспективного двигателя специального назначения для объектов тяжелой БТТ. При этом утверждается, что работы в этом направлении идут уже 20 лет, но все безуспешно. Так ли это в самом деле? Предоставим слово непосредственно тому, кто в Российской Федерации отвечает за обеспечение БТТ такими двигателями:

«…Наиболее форсированным двигателем семейства 2В является двигатель А-85-3. Его создание проводилось применительно к перспективному изделию. На настоящий момент изготовлено 16 образцов этого двигателя. На первых 2-х образцах проведены КДИ в объеме 1704 часа. Остальные образцы использованы для проведения контрольных испытаний. Выполнены длительные стендовые испытания, комплекс специальных испытаний (на надежность, в условиях высокогорья, на маловязких маслах, пусковые испытания), а также МВИ и ходовые испытания.В конструкцию двигателя А-85-3 заложены технические решения, позволяющие ему многие годы оставаться на уровне зарубежных аналогов по основным показателям, а по габаритной мощности даже превосходить их».

© Мурзин Владимир Станиславович, директор — главный конструктор ГСКБ «Трансдизель» (журнал «Арсенал. Военно-промышленное обозрение», №5 2011 г.)

А вот собственно и сам этот двигатель, сфотографированный мною в 2010 году, для того что бы Вы, уважаемый читатель, смогли реально убедиться в его существовании. Конечно, некоторые могут заявить что это всего лишь выставочный образец, однако уверяю, что точно такие же стояли на наших перспективных танках, проходивших не так давно Государственные испытания. В части силовой установки ГИ завершились успешно, двигатель претензий не имел. При этом имел место случай в Юрге (СибВО), когда экипаж засадил машину в такие сугробы, из которых она самостоятельно выбраться уже не смогла. При этом сработала автоматика, защищающая силовую установку от перегрева. Номинальная мощность двигателя 1500л.с., мощность дефорсированного варианта — 1200 — 1350л.с. при значительном росте ресурса, мощность с форсировкой 1800-2000-2200л.с.

А-85-3, он же 2А12-3, он же 12ЧН15/16, он же 12Н360…

В настоящее время часть их рассекречена и выложена на официальном сайте ЧТЗ. Позволю себе привести их здесь и добавить немного от себя:

Тип двигателя: Четырехтактный, Х – образный, 12 –цилиндровый с газотурбинным турбинным наддувом и промежуточным охлаждением воздуха. Жидкостного охлаждения.

Система смесеобразования: непосредственный впрыск топлива

Поршень: составной с галерейным охлаждением

Мощность двигателя без сопротивления на впуске и выпуске, кВт (л.с.)………1103 (1500)
Частота вращения, с-1 (об/мин)……………………………………………………………………33,3 (2000)
Запас по крутящему моменту, %…………………………………………………………………..25
Коэффициент приспособляемости……………………………………………………………….1,2-1,25
Рабочий объем, л…………………………………………………………………………………………34,6
Степень сжатия…………………………………………………………………………………………..11
Удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л.с.*ч)………………………………………………..217,9 (160)
Масса, кг……………………………………………………………………………………………………..1550
Удельная мощность, кВт/кг (л.с./кг)………………………………………………………………0,74 (1,0)
Габаритная мощность, кВт/м3 (л.с./м3)…………………………………………………………..1026 (1395)
Литровая мощность, кВт/л (л.с./л)…………………………………………………………………31,88 (43,35)

Дизельные двигатели производства ЧТЗ боевого и гражданского назначения на показе руководству России 08.12.2009г

Х – образные дизеля не ставятся на танки типа Т-90 и в частности на только что презентованный танк Т-90МС «ТАГИЛ». Почему? Да потому, что эти двигатели затачиваются именно под совершенно иные перспективные машины. Для обеспечения работы этого нового двигателя нужны и новые системы. Прежде всего охлаждения, воздухоочистки, питания, выпуска и т.д. и т.п. Конечно их можно впихнуть в МТО Т-90, более того, в середине 1980-х, такое уже было проделано на экспериментальном танке «Объект 186». Правда там ставился более габаритный предшественник 2В-12-го — 16-и цилиндровый 2В-16, и для того чтоб разместить радиаторы увеличенной площади, танку пришлось еще более отвалить корму назад, что не слишком рационально и эффективно, причем прежде всего с технологической и экономической точки зрения. В конце концов, «Х-образники» на Т-90 просто не нужны. Танкам типа Т-72 и Т-90 вполне хватает того запаса, который все еще имеют «старые» проверенные дизели типа В-2. Их модернизационный потенциал еще далеко не исчерпан. С развитием новых технологий, в том числе модных ныне «нано», можно продолжать наращивание мощности. Более того, применительно к танкам 45-50-тонного класса, к коим относятся Т-72 и Т-90, дальнейшее наращивание мощности не является первоочередной задачей. Исследования, проведенные ведущими российскими отраслевыми научными институтами: ВНИИТМ, НИИД, 38НИИ МО РФ, многолетний опыт широкомасштабной войсковой эксплуатации показывают, что показатель удельной мощности силовой установки оптимален в значениях 20-25 л.с./т. Превышение этого значения нецелесообразно как в техническом, так и в экономическом плане. Таким образом, максимальная потребная мощность для танков типа Т-90 не превысит значения 1250 л.с., что вполне обеспечивается существующей серией дизелей типа В-2. Для силовых установок танков типа Т-72 и Т-90 в настоящее время более актуально решение вопросов, связанных с их ресурсом, упрощением эксплуатации, внедрением систем автоматического управления и контроля. Таким образом, реалиями сегодняшнего дня являются двигатели В-92С2 — 1000л.с., В-92С2Ф (он же В-93) — 1130л.с., а так же в ближайшем будущем В-99 — 1200…1250л.с. В частности, на новом российском танке Т-90МС реализована силовая установка с дизелем В-92С2Ф. Литер «Ф» в маркировке означает «форсированный». Ранее этот двигатель был известен под маркой «В-93». Сотрудники ЧТЗ и УКБТМ на выставке REA-2011 пояснили, что обозначение «В-93» сейчас является неофициальным. Ранее, в публикациях корпоративной прессы ЧТЗ была заявлена его мощность в 1100л.с. В ходе работ по созданию этого двигателя выяснилось, что мероприятия по форсировке обеспечивают мощность да же в 1150л.с. Однако в процессе стендовых и натурных испытаний наиболее стабильным является значение 1130л.с., которое и вошло как в эксплуатационную документацию, так и в рекламные материалы. Правда в последнем случае не обошлось без курьеза: на площадке натурной экспозиции ЧТЗ на REA-2011 раздавались листовки, в которых мощность В-93 указывалась в 1120 л.с. и это не было банальной опечаткой, т.к. тут же приводилось соответствующее значение в кВт. Пришлось идти на стенд, к первым лицам двигательного КБ ЧТЗ и узнавать в чем же дело. Оказалось что цифру «1120» пропечатали не то из осторожности, не то для дезинформации. На наш прямой вопрос: «Чему верить?» — последовал ответ в виде буклета, который «выверен». В этом самом буклете однозначно указывается значение 1130л.с. При массе в 48 тонн, Т-90МС «Тагил» имеет удельную мощность 23,54 л.с./т, что является очень хорошим показателем, соответствующим лучшим мировым образцам и уступающим разве что танкам с ГТД.

Читать еще:  Глухой стук в двигателе мотоцикла

Листовка с «дезой»

Страница буклета с «правильными» характеристиками

При модернизации силовой установки Т-90МС были проведены следующие мероприятия:
по двигателю —
• оборудование двигателя новой топливной аппаратурой (насос и форсунки);
• форсирование по наддуву;
• внедрение усиленных шатунов и пальцев;
• внедрение усиленной конструкции картеров и технологических мероприятий по повышению качества литья;
• внедрение поверхностной термообработки коленчатого вала (азотирование).
по системам —
• воздухоочиститель с увеличенной продолжительностью работы без обслуживания и уменьшенным коэффициентом пропуска пыли;
• модернизированная система сигнализации и защиты двигателя при нештатной работе.

В системе воздухоочистки танка модернизирован воздухоочиститель. В нем установлены алюминиевые циклоны, а вместо кассет с канителью применен более легкий пакет нетканых материалов. При запыленности воздуха 2,5гр/м3 ресурс кассет составляет 30 часов. В сравнении со старой кассетой, имевшей ресурс в 35 часов, произошло незначительное снижение, которое компенсируется существенно сокращенной трудоемкостью обслуживания. Большие изменения коснулись и системы охлаждения. В связи с увеличенной теплоотдачей двигателя предусмотрены мероприятия страхующие его от перегрева: в водяной помпе установлен датчик блокирующий запуск двигателя при отсутствии охлаждающей жидкости (ОЖ); введен механизм ограничения мощности; установлена модернизированная аппаратура БАС с функцией «черного ящика». На алюминиевых радиаторах была изменена форма пластин. Установлен вентилятор увеличенной производительности 8 м3 вместо 6,9 м3 . В приводе вентилятора установлена гидромуфта, позволяющая в движении машины отключать вентилятор при понижении температуры ОЖ на некоторых режимах движения (например, при движении на максимальной скорости по асфальтобетону). Отключение вентилятора позволяет перераспределять высвобождающуюся мощность на ведущие колеса. Помимо увеличенного расхода воздуха, мощность, забираемая новым вентилятором, снижена до 90 л.с., вместо 150л.с. на вентиляторе старой конструкции, что так же положительно сказывается на увеличении мощности на ведущем колесе.

4-х тактный, Ѵ-образный, 12-цилиндровый многотопливный дизельный двигатель жидкостного охлаждения с газотурбинным наддувом

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector