Двигатель танка Т-34 дизель В-2

Под термином «оружие Победы» обычно понимают самолеты, танки, артиллерийские установки, иногда стрелковое вооружение, дошедшее до Берлина. Менее значимые разработки упоминают реже, а ведь они тоже прошли всю войну и внесли свой важный вклад. Например, дизельный двигатель В-2, без которого был бы невозможен танк Т-34.
К военным и стратегическим изделиям, как известно, требования выносят более суровые, чем для «штатской» техники. Поскольку реальный срок их службы зачастую превышает лет тридцать — не только в России, но и в армиях большинства стран. Если речь о танковых моторах, они, естественно, должны быть надежными, нетребовательными к качеству топлива, удобными для обслуживания и некоторых видов ремонта в экстремальных условиях, с достаточным по военным меркам ресурсом. И при этом исправно выдавать базовые характеристики. Подход к конструированию таких двигателей особенный. И результат, как правило, достойный. Но то, что произошло с дизелем В-2, — случай феноменальный.

История создания В-2

Его жизнь началась на Харьковском паровозостроительном заводе им. Коминтерна, конструкторский отдел которого в 1931 году получил госзаказ на быстроходный дизель для танков. И сразу был переименован в дизельный отдел. В задании оговаривалась мощность 300 л.с. при 1600 об/мин, при том что у типичных дизелей того времени рабочая частота вращения коленвала не превышала 250 об/мин. Поскольку на заводе раньше ничем подобным не занимались, то начали разработку издалека, с обсуждения схемы — рядной, V-образной или звездообразной. Остановились на конфигурации V12 с водяным охлаждением, пуском от электростартера и топливной аппаратурой Bosch — с дальнейшим переходом на полностью отечественную, которую также предстояло создать с нуля. Сначала построили одноцилиндровый двигатель, потом двухцилиндровую секцию — и долго ее отлаживали, добившись 70 л.с. при 1700 об/мин и удельной массы 2 кг/л.с. Рекордно малая удельная масса также была оговорена в задании. В 1933-м работоспособный, но недоведенный V12 прошел стендовые испытания, где непрестанно ломался, страшно дымил и сильно вибрировал.
Танковый двигатель В-2
Двигатель В-2 в первоначальном виде провел на массовой военной службе более 20 лет. Отдельные экземпляры на ходу до сих пор. Еще несколько обрели покой в различных музеях.
Испытательный танк БТ-5, оснащенный таким мотором, долго не мог доехать до полигона. То картер трескался, то подшипники коленвала разрушались, то еще что-то, причем для решения многих проблем требовалось создать новые технологии и новые материалы — прежде всего, сорта стали и алюминиевых сплавов. И закупить новое оборудование за рубежом. Тем не менее в 1935-м танки с такими дизелями представили правительственной комиссии, на ХПЗ возвели дополнительные цеха для выпуска моторов — «дизельный отдел» преобразовывался в опытный завод. В процессе доводки мотора учитывалось второстепенное его предназначение — возможность использования на самолетах. Уже в 1936-м самолет Р-5 с дизелем БД-2А (быстроходный дизель второй авиационный) поднимался в воздух, но этот мотор в авиации так и не был востребован — в частности, из-за появления более подходящих агрегатов, созданных профильными институтами в эти же годы. В главном, танковом направлении дело продвигалось медленно и тяжко. Дизель по-прежнему жрал слишком много масла и топлива. Некоторые детали регулярно ломались, а слишком дымный выхлоп демаскировал машину, что особо не нравилось заказчикам. Команду разработчиков усилили военными инженерами. В 1937-м двигатель получил название В-2, под которым он и вошел в мировую историю. А команду усилили еще раз, ведущими инженерами Центрального института авиационных моторов. Часть технических проблем доверили Украинскому институту авиадвигателестроения (позже он был присоединен к заводу), пришедшему к выводу, что необходимо повышать точность изготовления и обработки деталей. Собственный 12-плунжерный топливный насос также требовал доводки.
Танковый двигатель В-2
580-сильный двигатель В-55В применялся на танках Т-62, производимых с 1961 по 1975 год. Всего выпущено порядка 20 000 машин — самих танков и различной техники, созданной на их базе.
На государственных испытаниях 1938 года все три двигателя В-2 второго поколения провалились. У первого заклинило поршень, у второго потрескались цилиндры, у третьего — картер. По итогам испытаний изменили почти все технологические операции, поменяли топливный и масляный насосы. За этим последовали новые испытания и новые изменения. Все это шло параллельно с выявлением «врагов народа» и превращением отдела в огромный Государственный завод №75 по выпуску 10 000 моторов в год, для чего станки завозили и монтировали сотнями.
В 1939-м двигатели, наконец, прошли государственные испытания, получив оценку «хорошо» и одобрение на серийное производство. Которое тоже отлаживали мучительно и долго, что было, впрочем, прервано спешной эвакуацией завода в Челябинск — началась война. Правда, еще до того дизель В-2 прошел боевое крещение в реальных военных действиях, будучи установленным на тяжелые танки КВ.

В-2 в окончательном варианте

Получился мотор, про который позже напишут, что с точки зрения конструкции он сильно опередил свое время. А по ряду характеристик еще лет тридцать превосходил аналоги реальных и потенциальных противников. Хотя был далек от совершенства и имел множество направлений для модернизации и улучшений. Некоторые эксперты армейской техники считают, что принципиально новые советские военные дизели, созданные в 1960–1970 годы, уступали дизелям семейства В-2 и были приняты на вооружение лишь по той причине, что становилось уже неприлично не заменить «устаревшее» чем-то современным. Блок цилиндров и картер — из сплава алюминия с кремнием, поршни — из дюралюминия. Четыре клапана на цилиндр, верхние распредвалы, непосредственный впрыск топлива. Дублированная система пуска — электростартером либо сжатым воздухом из баллонов. Почти все техническое описание — список передовых и инновационных решений того времени.
Танковый двигатель В-2
Двигатель В-46 применен на средних танках Т-72, принятых на вооружение с 1973 года. Благодаря системе наддува снимали 780 л.с. Принципиальных отличий от В-2, прямо сказать, немного.
Он оказался сверхлегким, с выдающимся показателем удельной массы, экономичным и мощным, причем мощность легко варьировалась локальным изменением рабочих оборотов коленвала и степени сжатия. Еще до начала войны в постоянном производстве были три версии — 375-, 500- и 600-сильная, для техники разных весовых категорий. Приладив к В-2 систему наддува от авиамотора АМ-38, получили 850 л.с. и немедленно испытали на опытном тяжелом танке КВ-3. Как говорят, в бак машины с мотором семейства В-2 можно было заливать любую более-менее подходящую смесь углеводородов, начиная от бытового керосина. Это был сильный аргумент в условиях тяжелой затяжной войны — полуразрушенных коммуникаций и затрудненного обеспечения всех всем необходимым.
За разработку двигателя В-2 Т.П. Чупахину была присуждена Сталинская премия, а осенью 1941 г. завод № 75 награжден Орденом Ленина. В то время этот завод был эвакуирован в Челябинск и слился с челябинским Кировским заводом (ЧКЗ). Главным конструктором ЧКЗ по дизельным двигателям назначили И.Я. Трашутина.
Вместе с тем мотор так и не стал надежным, несмотря на требования наркома танковой промышленности В.А. Малышева. Часто ломался — и на фронте, и на различных испытаниях в годы войны, хотя с начала 1941-го выпускали уже моторы «четвертой серии». Подводили и конструкторские просчеты, и нарушения технологии изготовления — во многом вынужденные, поскольку не хватало нужных материалов, не успевали возобновлять изношенную оснастку, а производство отлаживали в дикой спешке. Отмечали, в частности, что через различные фильтры в камеры сгорания попадает грязь «с улицы» и гарантийный срок в 150 часов в большинстве случаев не выдерживается. Тогда как требуемый ресурс дизеля для танка Т-34 составлял 350 часов. Осенью 1942 г. в США для изучения были направлены танки Т-34 и KB-1. Их испытания за океаном начались 29 ноября и продолжались ровно год. В итоге двигатель у Т-34 вышел из строя через 72,5 часа, а у KB-1 - через 66,4 часа. Т-34 прошел всего 665 км. Двигатель под нагрузкой проработал 58,45 часа, без нагрузки - 14,05 часа. Всего произошло 14 поломок. В заключении по итогам испытаний отмечалось, что воздухоочиститель совершенно не годится для данного двигателя, практически не задерживает пыли, а наоборот, способствует ускорению износа и снижению надежности.
Танк Т-34
Т-34 считается первым в мире танком, разработанным под дизельный двигатель. Успешность его была предопределена, как пишут, применением новейшего высокоэкономичного дизеля авиационного типа В-2. Поэтому модернизация и «затягивание гаек» шли непрерывно. И если в 1943-м обычный срок службы мотора составлял 300–400 км, то к концу войны превышал 1200 км. А общее число поломок удалось снизить с 26 до 9 на 1000 км.
Завод №75 не справлялся с потребностями фронта, и построили заводы №76 в Свердловске и №77 в Барнауле, которые выпускали все тот же В-2 и его различные версии. Подавляющее большинство танков и часть самоходок, участвовавших в Великой Отечественной, оснащали продукцией этих трех заводов. Челябинский тракторный выпускал дизели в вариантах для среднего танка Т-34, тяжелых танков серии КВ, легких танков Т-50 и БТ-7М, артиллерийского тягача «Ворошиловец». На основе В-2 разработали В-12, позже примененный в танках ИС-4 (успел повоевать около месяца) и Т-10.

Применение двигателя В-2 на гражданке

Весь потенциал конструкции В-2 не удалось раскрыть ни до, ни во время войны — некогда было заниматься раскрытием потенциала. Но набор из различных мелких недоделок оказался прекрасной базой для развития, а сама концепция — оптимальной. После войны семейство постепенно пополнилось танковыми двигателями В-45, В-46, В-54, В-55, В-58, В-59, В-84, В-85, В-88, В-90, В-92, В-93 и так далее. Причем развитие еще не завершено, а отдельные моторы семейства серийно выпускают до сих пор.
Т-90
Современный танк Т-90 сегодня оснащен мотором В-84МС (840 л.с.) или его модернизированным вариантом В-92С2 (1000 л.с.) Оба они — прямые потомки и дальнейшее развитие концепции В-2.
Танк Т-72 — основной боевой танк СССР, выпущенный тиражом порядка 30 тысяч экземпляров, получил 780-сильный мотор В-46. Современный основной боевой танк России Т-90 изначально оснащали 1000-сильным наддувным двигателем В-92. Многие тезисы описаний В-2 и В-92 полностью совпадают: четырехтактный, V-образный, 12-цилиндровый, многотопливный, жидкостное охлаждение, непосредственный впрыск топлива, алюминиевые сплавы в блоке цилиндров, картере, поршнях. Для БМП и прочей менее тяжелой техники создали рядный мотор-половинку от B-2, причем первые наработки такой схемы провели и испытали в 1939-м. Также среди прямых потомков В-2 — новое поколение X-образных танковых дизелей производства ЧТЗ (применены на БМД-3, БТР-90), где использованы половинки в другом измерении — V6. Полезен он был и на гражданской службе. В объединении «Барнаултрансмаш» (бывший завод №77) из В-2 создали рядный Д6, а позже и полноразмерный Д12. Их ставили на множество речных катеров и буксиров, на теплоходы серий «Москва» и «Москвич».
Речной трамвай серии Москвич
Маневровый тепловоз ТГК2, выпущенный суммарным тиражом под десять тысяч экземпляров, получил модификацию 1Д6, а 1Д12 ставили на карьерные самосвалы МАЗ. Тяжелые тракторы, локомотивы, тягачи, различные специальные машины — везде, где требовался мощный надежный дизель, вы найдете ближайших родственников великого двигателя В-2.
Маневровый тепловоз ТГК2
А «144-й Бронетанковый ремонтный завод», прошедший в составе 3-го Украинского фронта от Сталинграда до Вены, по сей день предлагает услуги по ремонту и восстановлению дизельных двигателей типа В-2. Хотя давно уже стал акционерным обществом и осел в Свердловске-19. И честно говоря, не верится, что высокая габаритная мощность, безотказность и надежность в работе, хорошая ремонтопригодность, удобство и простота обслуживания современных моторов этого семейства — просто рекламная зазывалка. Скорее всего, так оно и есть на самом деле. За что спасибо всем, кто создал и улучшал этот мотор-долгожитель.

Характеристики двигателя В-2

В-2 относился к быстроходным 4-тактным бескомпрессорным, с непосредственным впрыском топлива 12-цилиндровым тепловым машинам жидкостного охлаждения, имеющим Vобразное расположение цилиндров с углом развала 60°. Картер состоял из верхней и нижней половин, отлитых из силумина, с плоскостью разъёма по оси коленчатого вала. В нижней половине картера имелись два углубления (передний и задний маслозаборники) и передача к масляному и водяному насосам и топливоподкачивающей помпе, крепящихся снаружи картера. К верхней половине картера крепились на анкерных шпильках левый и правый блоки цилиндров вместе с их головками. В корпусе рубашки каждого блока цилиндров, изготовленного из силумина, устанавливались по шесть стальных азотированных мокрых гильз. В каждой головке цилиндров были два распредвала и по два впускных и выпускных клапана (т.е. по четыре!) на каждый цилиндр. Кулачки распределительных валов действовали на тарелки толкателей, установленных непосредственно на клапанах. Сами валы были полыми, по внутренним сверлениям подводилось масло к их опорам и к тарелкам клапанов. Выпускные клапаны не имели специального охлаждения. Для привода распредвалов использовали вертикальные валы, каждый из которых работал с двумя парами конических шестерён. Коленчатый вал изготавливался из хромоникельвольфрамовой стали и имел восемь коренных и шесть шатунных пустотелых шеек, располагавшихся попарно в трёх плоскостях под углом 120°. Коленчатый вал имел центральный подвод смазки, при котором масло подводилось в полость первой коренной шейки и по двум сверлениям в щеках проходило во все шейки. Развальцованные в выходных отверстиях шатунных шеек медные трубки, выходившие к центру шейки, обеспечивали поступление на трущиеся поверхности центрифугированного масла. Коренные шейки работали в толстостенных стальных вкладышах, залитых тонким слоем свинцовистой бронзы. От осевых перемещений коленвал удерживался упорным шарикоподшипником, установленным между седьмой и восьмой шейками. Поршни – штампованные из дюралюминия. На каждом установлены пять чугунных поршневых колец: два верхних компрессионных и три нижних маслосбрасывающих. Поршневые пальцы – стальные, полые, плавающего типа, удерживаемые от осевого перемещения дюралюминиевыми заглушками. Шатунный механизм состоял из главного и прицепного шатунов. Из-за кинематических особенностей этого механизма ход поршня прицепного шатуна был на 6,7 мм больше, чем у главного, что создавало небольшое (около 7%) различие в степени сжатия в левом и правом рядах цилиндров. Шатуны имели двутавровое сечение. Нижняя головка главного шатуна к верхней его части крепилась с помощью шести шпилек. Шатунные вкладыши были стальными тонкостенными, залитыми свинцовистой бронзой.
Двойной шатун
Пуск двигателя был дублированным, состоявшим из двух, действующих независимо систем – электрического стартера мощностью 11 кВт (15 л.с.) и пуска сжатым воздухом из баллонов. На некоторых двигателях вместо обычных электростартеров устанавливали инерционные с ручным приводом из боевого отделения танка. Система пуска сжатым воздухом предусматривала наличие распределителя воздуха и пускового автоматического клапана на каждом цилиндре. Максимальное давление воздуха в баллонах составляло 15 МПа (150 кгс/см2), а поступавшего в распределитель – 9 МПа (90 кгс/см2) и минимальное – 3 МПа (30 кгс/см2).
Для подкачки топлива под избыточным давлением 0,05–0,07 МПа (0,5–0,7 кгс/см2) в питающую полость насоса высокого давления использовалась помпа коловратного типа. Насос высокого давления НК-1 – рядный 12-плунжерный, с двухрежимным (позже всережимным) регулятором. Форсунки закрытого типа с давлением начала впрыска 20 МПа (200 кгс/см2). В системе топливоподачи имелись также фильтры грубой и тонкой очистки. Система охлаждения – закрытого типа, рассчитанная на работу под избыточным давлением 0,06–0,08 МПа (0,6–0,8 кгс/см2), при температуре кипения воды 105–107°С. В неё входили два радиатора, центробежный водяной насос, сливной кран, заливной тройник с паровоздушным клапаном, центробежный вентилятор, закрепленный на маховике двигателя, и трубопроводы. Система смазки – циркуляционная под давлением с сухим картером, состоявшая из трёхсекционного шестерённого насоса, масляного фильтра, двух масляных баков, ручного подкачивающего насоса, уравнительного бачка и трубопроводов. Масляный насос состоял из одной нагнетающей секции и двух откачивающих. Давление масла перед фильтром составляло 0,6–0,9 МПа (6–9 кгс/см2). Основной сорт масла – авиационное МК летом и МЗ зимой.
Анализ параметров двигателей В-2 показывает , что они отличались от карбюраторных намного лучшей топливной экономичностью, большой габаритной длиной и сравнительно небольшой массой. Это объяснялось более совершенным термодинамическим циклом и «близким родством» с авиационными моторами, предусматривавшим длинный носок коленвала и изготовление большого числа деталей из алюминиевых сплавов.
Технические характеристики
Двигатель В-2 В-2К
Год выпуска 1939
Тип Танковый, быстроходный, бескомпрессорный, с непосредственным впрыском топлива
Число цилиндров 12
Диаметр цилиндров, мм 150
Ход поршня, мм:
  • – основного шатуна
  • – прицепного шатуна

180
186,7
Рабочий объём, л 38,88
Степень сжатия 14 и 15 15 и 15,6
Мощность, кВт (л.с.), при мин–1 368 (500) при 1 800 442 (600) при 2 000
Максимальный крутящий момент Нм (кгс·м) при 1 200 мин–1 1 960 (200) 1 960 (200)
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч, (г/л.с.·ч) 218 (160) 231 (170)
Габариты, мм 1 558х856х1 072
Масса (сухая), кг 750


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Роторно-поршневой двигатель с турбонаддувом

В последний раз Mazda продавала роторный двигатель с турбонаддувом в RX-7 третьего поколения. (RX-8, который поддерживал ротор до 2012 года, никогда не имел турбо.) Автопроизводитель неоднократно дразнил...

Двигатель F4R Рено Дастер 2.0 характеристики

Двигатель Рено Дастер 2.0 для новой версии кроссовера немного улучшил свои характеристики. Производитель внедрил для 2-литрового Renault Duster систему изменения фаз газораспределения, что улучшило расход топлива, динамику и мощность агрегата. Если р...

Двигатель ЗМЗ 511: характеристики, устройство, описание

Еще в восьмидесятые годы прошлого века началась активная разработка нового мощного и одновременно экономичного бензинового двигателя, который предназначался для автомобилей средней грузоподъемности. В итоге был разработан V-образный восьмицилиндровый...

Неисправности дизельных форсунок на двигателе Ford Powerstroke 6,0 л

Power Stroke 6.0L был впервые представлен в 2003 году в качестве возможного преемника Powerstroke 7.3L . Двигатели работали рядом друг с другом в течение короткого времени, прежде чем 6,0 стал единственным двигателем в 2004 году. ...

ЗМЗ 406 замена термостата

Термостат при прогреве 406-го двигателя, как и любого другого, включает в работу большой контур охлаждения. Чтобы это произошло, термостату требуется расшириться и открыть клапан, который пускает охлаждающую жидкость по большом кругу в радиатор. Если...

ЗМЗ 4062.10 технические характеристики

Двигатель ЗМЗ 4062.10 выпускался в нескольких вариантах и комплектациях. Силовой агрегат имеет высокие технические характеристики, но при этом достаточно простой в ремонте и обслуживании. Наиболее частыми проблемами становятся выход со строя термоста...

Момент и порядок затяжки ГБЦ ЗМЗ 406

Затяжку головки блока цилиндров змз 406 лучше разбить на несколько этапов этапов. В инструкции по сборке прописано два этапа, но лучше больше. Торопиться некуда. После протяжки окончательным моментом, нужно ещё раз пройтись по всем точкам. Так как пр...

Антигравийная пленка: винил или полиуретан?

Антигравийная пленка - изобретение довольно новое и потому малоизвестное. Между тем, внимание к этому способу защиты автомобиля заслуживает самого пристального внимания. Мелкий мусор из-под колес, трава и ветки на узких проселочных дорогах, небрежное...