В-2

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
В-2
изображение
В Музее истории танка Т-34
Тип: дизельный[1]
Объём: 38880 см3
Максимальная мощность: 500 л.с., при 1800 об/мин
Максимальный крутящий момент: 1960 Н·м, при 1200 об/мин
Конфигурация: V-образный
Цилиндров: 12
Клапанов: 48
Ход поршня: 180 мм (в левой группе) и 186,7 (в правой группе) мм
Диаметр цилиндра: 150 мм
Степень сжатия: 14 и 15
Система питания: топливоподкачивающий насос низкого и топливный насос высокого давления
Охлаждение: жидкостное
Клапанной механизм: DOHC
Материал блока цилиндров: алюминий
Материал ГБЦ: алюминий
Тактность (число тактов): четырёхтактный
Порядок работы цилиндров: 1л—6п—5л—2п —Зл—4п—6л—1п—2л—5п—4л—Зп[2]
Рекомендованное топливо: дизельное топливо

В-2 — советский V-образный 12-цилиндровый четырёхтактный дизельный танковый двигатель водяного охлаждения со струйным распылением топлива.

Обозначение[править | править вики-текст]

Буквенные индексы для машиностроительных производств, введённые правительством СССР в 1930-х гг., стали использоваться в наименовании изделий, разработанных на этих производствах. Индекс «В» был присвоен дизельному цеху Харьковского паровозостроительного завода. Поэтому дизельному двигателю, разработанному и освоенному в этом цехе, было присвоено в 1937 году наименование «В-2». «2» — номер образца, принятого в производство[3].

История создания и производства[править | править вики-текст]

Разработан в 19311939 годах конструкторским коллективом дизельного отдела Харьковского паровозостроительного завода сначала под руководством К. Ф. Челпана, а затем, с 1938 года — под руководством Т. П. Чупахина, его заместителя по проектной работе — Я. Е. Вихмана, заместителя по опытно-производственной работе — И. Я. Трашутина. В послевоенное время большой вклад в совершенствование В-2 внес начальник КБ моторных установок ЧТЗ — В. Д. Чудаков.

Одновременно с В-2 в 1930 годах создавался авиадизель АН-1 конструктора А. Чаромского рабочим объёмом 61 литр (12Ч 18/20). Оба дизеля были близки по характеру протекания рабочего процесса, по общей компоновке и ряду конструктивных элементов. АН-1 дал начало целому семейству двигателей: для авиации — АЧ-30Б и М-40; для флота — М-50, М-400 , М-401 и М-850; для танков — ТД-30Б; для железных дорог — М-750, М-753, М-756. Дизели М400 мощностью 800 л.с. и М401 (с турбонаддувом) мощностью 1000 л.с. устанавливались на скоростных судах «Заря», «Ракета», «Восход» и «Метеор».

Серийное производство В-2 началось 1 сентября 1939 года. Принят на вооружение РККА в том же году в трёх модификациях: В-2 (500 л.с.), В-2К (600 л.с.) для тяжелых танков КВ и В-2В (375 л.с.).[4]

Модификации[править | править вики-текст]

К началу Великой Отечественной войны Моторостроительный завод № 75 освоил пять модификаций дизеля: В-2 (для лёгкого танка БТ-7М и первых серий среднего Т-34), В-2-34 (после модернизации в 1941 г. для Т-34), В-2К (для тяжелых танков КВ-1 и КВ-2), В-2В (для тягача «Ворошиловец») и шестицилиндровый рядный В-4 (для лёгкого танка Т-50).[4]. Также есть сведения о довоенном опытном В-5 мощностью до 700 л.с.[5].

Во время войны конструкторами Вихманом и Федотовым для танка ИС был разработан двигатель В-2ИС (520 л.с., опытные варианты были форсированы до 650 л.с.). Одним из его достоинств был электроинерционный стартер, работавший как от электропривода, так и от рукоятки. Был оставлен и дополнительный воздушный пуск.

Осенью 1943 г. в Челябинске началась разработка новых, более совершенных модификаций для тяжёлых танков. Итогом этих работ стал двигатель В-11, послуживший прототипом для всех следующих безнаддувных дизелей В-44, В-54 и др.[6]

Помимо вышеупомянутых серийных были разработаны также несколько опытных модификаций для тяжёлых танков, например, форсированный по оборотам до 700 л.с. В-2СФ и В-2СН с центробежным нагнетателемruen от авиамотора АМ-38. В-2СН развивал мощность до 850 л.с. и испытывался на танке ИС-3. Впоследствии был доведён и прошёл испытания 750-сильный В-12 с нагнетателем от АМ-38Ф, первый серийный с наддувом.

Производители[править | править вики-текст]

До Великой Отечественной войны производился только на моторостроительном заводе № 75 (филиале Харьковского паровозостроительного завода), подрядчиками выступали ХТЗ, Челябинский и Кировский (г. Ленинград) заводы.

После начала войны выпускался на Сталинградском тракторном заводе и в Свердловске на заводе № 76. В октябре 1941 года завод № 75 был эвакуирован в Челябинск на площадку ЧТЗ. Туда же переехал Кировский завод. Все они были объединены в огромный Танкоград. Этот завод стал главным производителем В-2 во время войны (около 50 тыс.двигателей, включая двигатели произведённые в Харькове). Позднее, в 1942 г., выпуск В-2 был освоен и на заводе № 77 в Барнауле.

По состоянию на 2012 год производство модификаций двигателя В-2 продолжается на Челябинском тракторном заводе , Барнаултрансмаше и Уральском моторном заводе.[7][8][9] .

Конструкция[править | править вики-текст]

Двигатель В-2-34 в музее в Пароле
Он же
Он же, виден главный фрикцион и КПП
Установка Д12А-525 между кабинами тягача МАЗ-7310

Объём 38,8 л, степень сжатия 14 и 15. Номинальная мощность двигателя составляла 450 л.с. при 1750 об/мин, эксплуатационная — 400 л.с. при 1700 об/мин, максимальная — 500 л.с. при 1800 об/мин. Диаметр цилиндра 150 мм. Ход поршней левой группы 180 мм, правой — 186,7 мм. Цилиндры располагались V-образно под углом 60°.

Изначально двигатель разрабатывался для применения в авиации — на тяжёлых бомбардировщиках. Это обстоятельство определило некоторые конструктивные особенности дизеля, нехарактерные для двигателей сухопутных машин, и обусловило весьма высокое техническое совершенство двигателя. Среди них:

  • облегчённая конструкция с широким использованием лёгких сплавов (впрочем, в середине войны из-за недостатка алюминия пришлось на время заменить силумин чугуном);
  • верхнее расположение распределительных валов (OHC);
  • 4 клапана на цилиндр;
  • Сухой картер;
  • непосредственный впрыск топлива, струйное смесеобразование;
  • привод всех агрегатов и систем двигателя посредством конических зубчатых передач и промежуточных наклонных валов;
  • использование в качестве основного силового элемента для стягивания головки, блока цилиндров и картера — стальных шпилек.

Однако довести мощность до требований авиаторов (1000—1500 л.с.) даже путём применения наддува не удалось, и конструкция двигателя была откорректирована для установки на танки.

Семейство двигателя В-2[править | править вики-текст]

Двигатель В-2 является родоначальником целого семейства быстроходных дизелей. Кроме 12-цилиндровых серийных модификаций В-2 (В-2К и В-2В) до войны была также освоена и «половинка» от двенадцатицилиндрового дизеля под обозначением В-4, но её история сложилась не очень удачно. В 1941 г. В-2 был модернизирован и получил название В-2-34[10]. Во время войны разработаны и начали выпускаться В-2ИС (он же В-2-10), В-2-34М (он же В-34), В-2-44 (он же В-44) и В-11-ИС-3.

В 1945—1946 под руководством Я. Вихмана в СКБ-75 (моторном КБ при ЧТЗ) была закончена доводка В-12, предназначавшегося для танка ИС-4.[11] С 1949 по 1950 для другого тяжёлого танка, Т-10, разрабатывался 700-сильный мотор В-12-5 (А-5), в котором, в частности, использовался нагнетатель от АМ-42, некоторое новшества которого были использованы в 1950 году при модернизации двигателя до В-12М.[12] В 1953 году заменой генератора с трёхкиловаттного на пятикиловаттный был создан двигатель В-12-5Б (А-5Б), пошедший в серию в 1956.[12] Более серьёзная модернизация прошла в 1954, когда был разработан В-12-6Б (А-6Б), через три года пошедший в серию.[12] Модификация с более мощным на 1,5 кВт генератором получила индекс В12-6В (А-6В) и была запущена в серийное производство на следующий год, необходимость этого была вызвана повышенным энергопотреблением новых стабилизаторов.[13]

Помимо повышения характеристик серийной продукции ЧТЗ проводились и опытно-конструкторские работы, результатом которых стали эскизный проект 850-сильного В-7 в 1954 году и В12-7 (А-7) мощностью 1000 л.с. в 1956.[13] Последний в 1959 году испытывался в тяжёлом танке Объект 770 и макете ракетного танка Объект 282.[13] Тогда же из-за неполадок трансмиссии и ходовой провалил испытания опытный Т-10М (Объект 272) с 800-сильным двигателем В12-6Ф (А-6Ф).[14] Наконец, в 1962—1953 гг. проводились опыты с многотопливным В-12-6БМ.[14]

На протяжении нескольких десятилетий после войны кроме дизелей В-12 семейство 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-92С2Ф (В-93) и их различными модификациями, как серийными, выпускавшимися в основном на ЧТЗ, так и опытными.

На базе двигателя В-2 во второй половине 40-х годов — в начале 50-х были созданы и освоены на Барнаултрансмаше облегченные быстроходные дизели для различных отраслей народного хозяйства — сначала шестицилиндровые Д6, а потом и 12-ти цилиндровые Д12. Дефорсированный Д6 получил широкое распространение на речных судах.

Двигатель 3Д6 устанавливался на:

Двигатель 3Д12 устанавливался на:

  • буксиры ЛС-56А,
  • РТ проекта 911А и, позже, для отдельных речных бассейнов на суда проекта 911В[источник не указан 949 дней]
  • судно на воздушной подушке «Луч» (форсированный до 520 л.с.)

Модификация 1Д6 применялась на тепловозе ТГК2, дрезине ДГК (широкой колеи), а 1Д12-применялась на большегрузных автомобилях МАЗ-525 и МАЗ-530, тепловозах ТУ2, ТУ7 железных дорог узкой (750 мм) колеи, тепловозах ТГМ1, ТГМ23, ТГМ40 нормальной (1520 мм) колеи.

На тракторе ДЭТ-250 сначала стоял двигатель этого семейства В-748[15], позже В-30, В-31. На гусеничном тягаче высокой проходимости АТ-Т, а также инженерных машинах, созданных на его шасси (МДК-2, БАТ-М, БТМ-3) устанавливались двигатели А-401 и В-401. На инженерной машине разграждения ИМР, созданной на основе Т-55 стоял двигатель В-55.

На базе двигателей семейства В-2 в конце 50 г. — начале 60 г. на Барнаултрансмаше под руководством главного конструктора Б. Г. Егорова было создано новое поколение танковых двигателей — УТД (универсальный танковый дизель). При этом была сохранена в основном технологическая преемственность с производством двигателей В-2 (Д-12). В частности такие важные показатели, как расстояние между осями цилиндров (175 мм) и диаметр цилиндров (150 мм) одинаков с В-2. Первым в серию в 1965 году запущен шестицилиндровый УТД-20 с уменьшенной(в сравнении с В-2) высотой за счёт увеличенного до 120° угла развала цилиндров и размерности 15/15 мощностью 300 л.с. для БМП-1 и БМП-2. Вариант для БМД-1 и БМД-2 мощностью 240 л.с. при более низких оборотах получил обозначение Д-20. Для БМП-3 в конце 80 годов был разработан десятицилиндровый УТД-29[16].

Наследником В-2 также является новое поколение X-образных четырёхтактных танковых дизелей производства ЧТЗ семейства 2В размерности 15/16. Первенцем этого семейства в серии стал шестицилиндровый (половинка от Х-12) «боксёр» 2В-06 для БМД-3 и БТР-90.

По состоянию на 2012 год дизели Д6, Д12, Д20 продолжают производиться на ОАО «Барнаултрансмаш», а дизели В-31, В-46, В-58, В-59, В-84, В-92С2Ф на ЧТЗ.

Еще одно применение 6 цилиндрового В4 произошло в 90х годах с ростом грузоперевозок. Предположительно в г. Новосибирск частная фирма переделывала седельные тягачи-контейнеровозы Маз Для установки V образного В4 300л.с. стыковав его с коробкой передач от автомобиля Камаз 740,так, как коробка Маза менее крепкая и не выдерживала возросшую нагрузку. После установки данного двигателя скоростные характеристики тягача значительно возрастали, особенно на перевалах, там, где груженый ехал максимум 40кмч, после переделки способен ехать 70кмч. При этом расход топлива изменялся незначительно.[источник?]

Оценка проекта[править | править вики-текст]

Разработанные в основе своей в 30-х годах дизели Д12 и В-2 даже по состоянию на начало XXI века характеризуются высокими удельными параметрами, их удельная масса составляет всего 2,05 кг/л.с., а удельный расход топлива — 165 г/л.с.·ч. Недостатки же обусловлены главным образом технологическими и иного характера ограничениями, имевшимися на момент разработки двигателя и его постановки в производство, в частности:

  • неэффективная работа маслосъёмных колец устаревшей конструкции — как следствие, большой расход масла на угар — 20 г/л.с.·ч;
  • сложная схема приводов распределительных валов, содержащая большое количество механических передач (в 1930-х годах ещё не существовало приводных цепей, способных работать на высоких скоростях) — как следствие — повышенный уровень шума, низкий ресурс, сложность в обслуживании;[источник не указан 959 дней]
  • сложный сборный коленвал, стоимость которого составляет около 30 % от всего двигателя — в 1930-х годах ещё не существовало способов объёмной штамповки столь крупных деталей;
  • неэффективная система электростартерного пуска (низкий КПД стартера СТ-712, неоптимальное передаточное число).
  • высокая скорость роста давления на поршневую группу (так называемая жесткость работы двигателя), ведущая к уменьшению общего ресурса. Причина этого в не совсем эффективном смесеобразовании, которое обусловлено в большой мере выбранной формой камеры сгорания, количеством сопловых отверстий и некоторыми другими деталями[17].
  • отсутствие совместной балансировки коленчатого вала и маховика, не позволяет существенно увеличить ресурс.
  • Сборка и настройка двигателя с использованием малоквалифицированной рабочей силы приводила к браку в производстве, в особенности в первые военные месяцы. Из-за отсутствия качественной регулировки клапанов, сложной многошестерневой конструкцией передачи с маховика на ГРМ, весьма частым происшествием становилась встреча клапанов с поршнями. Двигатели первых выпусков не всегда могли наработать нормативные 50 моточасов даже в стендовых условиях; при этом конструкция, при всей своей сложности, всё же обеспечивала высокую ремонтопригодность, вплоть до переборки мотора в полевых условиях.

Тем не менее, за долгие годы серийного выпуска дизелей В-2, Д12 и Д6 их конструкция, несмотря на появление новых материалов и технических решений, позволяющих сравнительно легко устранить указанные недостатки, практически не претерпела изменений.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Дизельный двигатель В-2
  2. Танк Т-34-85. Руководство по матчасти
  3. А. В. Исаев. Антисуворов. — М.: Яуза, Эксмо, 2006. — С. 144.
  4. 1 2 В-2: путь в серию
  5. www.bronetehnika.narod.ru/superkv/superkv.html
  6. Легендарный В-2: три страницы судьбы
  7. ОАО ХК «Барнаултрансмаш»
  8. Продукция ЧТЗ
  9. ТД УМЗ
  10. Под редакцией И. Я. Трашутина. Танковые дизели. — М.: Военное издательство МО СССР, 1959. — С. 3.
  11. Отечественные бронированные машины 1945-65 - 0161.htm
  12. 1 2 3 Отечественные бронированные машины 1945-65 - 0162.htm
  13. 1 2 3 Отечественные бронированные машины 1945-65 - 0163.htm
  14. 1 2 Отечественные бронированные машины 1945-65 - 0164.htm
  15. Б. Ф. Косенко., Б. П. Тюркин., Н. Г. Шепеленко. Отечественные тракторы. Справочник. — Машгиз, 1962. — С. 458—462.
  16. Е. А. Зубов. Двигатели танков.. — М.: НТЦ „Информтехника“, 1995. — С. 35-54.
  17. Под редакцией д-ра техн. наук М. С. Ховаха. Автомобильные двигатели. — М.: "Машиностроение", 1977. — 321—325 с.

Ссылки[править | править вики-текст]