5 литров на 9 сил как устроен стационарный двигатель 1929 года

Содержание

Что значит объем двигателя

Одной из важнейших характеристик любого бензинового или дизельного двигателя является его рабочий объем. С момента появления первых ДВС эта характеристика мотора выступает первостепенным показателем, по которому выделяется тот или иной силовой агрегат. По этой причине понятие «объем двигателя» постоянно употребляется применительно к различным силовым установкам. На многих авто указание объема мотора вынесено в виде специального шильдика рядом с обозначением самой модели. Например, BMW 740 означает, что это седьмая серия в модельном ряду с объемом двигателя 4.0 литра.

От рабочего объёма атмосферного или турбированного двигателя сильно зависит мощностная характеристика, максимальная скорость движения ТС и т.д. Более того, деление автомобилей по классам, формирование налогообложения и определение размера уплаты различных сборов также происходит с учетом типа двигателей и объемов, которые устанавливаются производителем на разные модели/виды транспортных и других средств.

Следует отметить, что многие потребители не всегда хорошо ознакомлены с тем, что же такое объем двигателя на самом деле. Далее мы намерены поговорить о том, из чего насчитывается рабочий объем ДВС, как узнать объем двигателя и т.д.

Читайте в этой статье

Что такое объем мотора

Тепловой двигатель внутреннего сгорания представляет собой внушительный комплекс из различных механизмов, систем и дополнительного навесного оборудования, образуя сложное инженерное решение. Общий принцип работы ДВС предполагает подачу топлива и воздуха в специальную закрытую камеру, где происходит возгорание полученной топливно-воздушной смеси.

В результате сгорания топлива высвобождается энергия, которая толкает поршень, размещенный в цилиндре двигателя. Поршень движется, КШМ преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное, что позволяет крутить коленчатый вал. Далее крутящий момент двигателя передается на трансмиссию и затем на ведущие колеса автомобиля.

Указанный процесс постоянно повторяется после запуска двигателя, то есть мотор все время работает при условии того, что осуществляется подача компонентов и происходит эффективное сгорание топливной смеси в рабочей камере. Указанная камера называется камерой сгорания. Объем камеры сгорания (он же рабочий объем) — произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня от НМТ в ВМТ (верхняя и нижняя мертвая точка хода поршня). Физический объем камеры сгорания является рабочим объемом двигателя на бензиновых и дизельных автомобилях, мотоциклах и других видах наземного, воздушного или водного транспорта, сельхозтехники, а также других механизмов и приспособлений с использованием ДВС.

Давайте рассмотрим данное утверждение на примере широко распространенного четырехцилиндрового 2.0-литрового ДВС. Мы не будем приводить точных цифр, а просто представим, что каждая из камер сгорания имеет в рабочем объеме 498 кубических сантиметров. Так как мотор имеет 4 цилиндра, нам необходимо сложить объемы всех цилиндров. В результате получаем 1992 см³. Если говорить о ДВС, то для определения объема общепринятым стандартом стало округление до целых чисел, причем происходит это в большую сторону. Таким образом, мотор с общей суммой объемов всех камер сгорания, которая фактически равна 1992 см³, является двигателем с рабочим объемом 2 литра, то есть двухлитровым.

Как делятся автомобили по классам с учетом объема двигателя

В модельном ряду каждого производителя присутствуют продукты, которые отличаются по классам, массе, габаритным размерам и другим характеристикам. Что касается легковых авто, во время тотального доминирования атмосферных бензиновых двигателей существовало условное деление на:

  • субкомпактные и компактные микролитражные и малолитражные автомобили с рабочим объемом до 1.2 литра;
  • авто малого класса с двигателями от 1.2 до 1.8 литра;
  • средний класс с объемом от 1.8 до 3.5 литров.
  • мощные гражданские и спортивные версии автомобилей с моторами от 3.5 литров и более;
  • версии высшего класса, кторые могут иметь различный объем ДВС.

Давайте взглянем, на что влияет объем двигателя. Установка того или иного мотора на конкретную модель напрямую зависит от того, какие характеристики должна демонстрировать машина (разгонная динамика, крутящий момент, максимальная скорость и т.д.). От объема двигателя показатель мощности имеет зависимость по причине того, что чем больше топлива сгорит в камере сгорания за цикл, тем больше энергии высвобождается и передается на поршень. Другими словами, чем больше камеры сгорания, тем больше топливно-воздушной смеси туда можно подать и вместить. Динамика разгона и «максималка» также зависят от мощности двигателя. Чем мощнее мотор, тем большую скорость сможет развить автомобиль. Также следует учитывать, что увеличение объема камер автоматически означает больший расход топлива.

Исходя из вышесказанного, небольшие бюджетные городские малолитражки зачастую оснащены ДВС с самым маленьким объемом, так как подобные двигатели просты в изготовлении, обеспечивают приемлемую динамику и отличаются небольшим расходом топлива. При этом цена на такие серийные авто остается приемлемой.

Почему современные обозначения моделей не привязаны к объему мотора

После активного внедрения на рынок турбомоторов в виде турбодизельных и турбобензиновых двигателей ситуация несколько изменилась, причем как в начальном и среднем классе, так и в премиальном сегменте. Начнем стого, что ориентиоваться по «шильдикам» на авто стало сложнее. Изначально у мнгоих автопроизводителей сложилось так, что буквенно-цифровой индекс четко соотвествовал модели и объему двигателя. Например, BMW 535 (5-я серия с объемом 3.5).

Сегодня мощная модель с атмосферным двигателем объемом 5.0 литров после установки турбины получает объем 4.4 литра, при этом все равно обозначается как и предыдущая. Данную ситуацию хорошо иллюстрирует факт, когда цифровое обозначение популярной модели Mercedes-Benz потеряло привязку к объему двигателя. Речь идет о 63-м AMG. Под капотом модели уже давно ставится не атмосферный агрегат с объемом 6,2 литра, а двигатель битурбо с рабочим объемом 5.5 литра. При этом машина все равно называется Мерседес 63 AMG.

Другими словами, атмосферный 1.6 имеет мощность 115 л.с, в то время как 1.0-литровый Ecoboost выдает целых 125 л.с. Параллельно с этим крутящий момент турбомоторов выше и доступен с самых «низов», тогда как атмосферные двигатели нужно крутить до средних оборотов для получения приемлемой динамики.

Увеличение рабочего объема двигателя

Физическое увеличение объема камеры сгорания является одним из способов форсирования мотора в целях повышения мощности. Начнем с того, что сильно увеличить объем не получается, так как блок цилиндров двигателя обычно рассчитан на расточку самих цилиндров строго до определенных пределов. Такие пределы предполагают 3 капитальных ремонта, во время которых изношенные цилиндры растачиваются для возвращения им правильной формы перед установкой ремонтных поршней, поршневых колец и других элементов увеличенного размера.

Поршни и другие детали двигателя, которые доступны в продаже, также встречаются исключительно в трех ремонтных размерах. По этой причине во время глубокого тюнинга двигателя автомобиля лучше сразу менять мотор, то есть устанавливать другой двигатель с изначально большим рабочим объемом, который потом можно дополнительно расточить во второй или последний ремонтный размер.

Двигатель с большим объемом: преимущества и недостатки

Начнем с очевидных минусов. Главными недостатками большого объема мотора является цена автомобиля с таким ДВС и расход топлива. Также следует учитывать и повышенные затраты на его плановое обслуживание. В объемный двигатель необходимо заливать большее количество моторного масла, а также охлаждающей жидкости в систему охлаждения. В случае необходимости капитального ремонта затраты также будут увеличены сравнительно с малообъемными агрегатами.

Еще одним минусом можно справедливо считать высокие налоги на автомобили с двигателем большого объема. Такой автомобиль дороже растаможить, снимать и ставить с учета, страховать, дороже обходится прохождение техосмотра и т.д. Добавим, что автомобили с двигателем объемом от 3 литров зачастую облагаются дополнительным налогом, так как считаются предметом роскоши.

Также необходимо учитывать и тот факт, что обычно моторы с большим объемом быстрее и лучше прогреваются зимой, что повышает комфорт эксплуатации автомобиля в холодное время года. Добавим, что мощные атмосферные бензиновые ДВС большого объема зачастую оказываются менее требовательными к качеству бензина по сравнению с малолитражными форсированными версиями с более высокой степенью сжатия.

Что касается сравнения мощных атмосферных и турбомоторов, простой атмодвигатель принято считать более надежным. В среднем, бензиновый турбомотор мощностью около 200 сил с рабочим объемом 1.8 или 2.0 литра даже при условии качественного обслуживания может потребовать внимания на пробеге порядка 180-250 тыс. км. В то же время 3.5-литровый «атмосферник» с похожей мощностью пройдет без ремонта около 350 тыс. км. Также следует отметить, что сравнивать между собой бензиновые и дизельные моторы только по объему не корректно, так как дизель изначально имеет более высокий КПД и ряд других отличительных особенностей.

Двигатели серии Д: 6, 5, 4, 8: характеристики, неисправности и тюнинг

Двухтактный одноцилиндровый двигатель Д6 имеет карбюраторную систему питания и предназначается для установки на различные модификации мопедов. Сегодня этот двигатель благодаря универсальности своего использования, экономичности и простоте широко используется с различной легкой сельскохозяйственной техникой и на самодельных мопедах.

Технические характеристики

ПАРАМЕТРЫ ЗНАЧЕНИЕ
Материал блока цилиндров алюминий
Рабочий объем, куб. см 45.4
Мощность при 4500 об/мин, л. с. 1
Количество цилиндров 1
Расположение цилиндра наклон вперед на 14°30′ от вертикали по часовой стрелке, если смотреть со стороны магнето
Обороты холостого хода, об/мин 2600
Ход поршня, мм 40
Диаметр цилиндра, мм 38
Карбюратор К34Б
Свечи зажигания А10НТ, А10Н, АНН ГОСТ 2043-74
Степень сжатия 6
Топливо Бензин А 72 в смеси с маслом (15:1 во время обкатки и 25:1 после)
Расход топлива (при скорости 25 км/ч), л на 100 км 1.8
Свеча зажигания А 10Н , А11 Н ГОСТ 2043-74
Воздухоочиститель сетчатый
Сцепление фрикционное, двухдисковое, полусухое
Вес, кг 6.5

Двигатель устанавливался на мопеды Рига.

Описание

В середине прошлого века велась активная разработка компактных одноцилиндровых двигателей, которые предназначались для установки на мотовелосипеды, мопеды и компактную сельскохозяйственную технику. В итоге были разработаны и получили популярность двигатели Д4, Д5, Д6 и Д8. Такие силовые агрегаты отличались простотой в использовании, они были надежные и нетребовательные в уходе.

Двигатели благодаря простоте своей конструкции с легкостью крепятся к раме мотовелосипеда при помощи опорных хомутов. Передача вращения от мотора к задним колесам мопедов осуществляется через муфты сцепления и соответствующую роликовую цепь. Д6 не подразумевает использования коробки передач, что существенно упрощает пользование техникой. Управление работой силового агрегата осуществляется через ручку дросселя, которая механически соединяется с карбюратором.

Двигатели серии Д, несмотря на свои компактные размеры и небольшие рабочие объемы, обеспечивают легким мопедам отличные показатели динамики. На ровной дороге легкий мотовелосипед может разогнаться до 40 километров час. При этом за счёт запаса тяги техника могла использоваться и на проселочных дорогах. Отметим, что и сегодня, по прошествии более чем полувека с начала производства этих силовых агрегатов они всё также востребованы у отечественных мотолюбителей и с успехом используются на легкой технике.

Модификации двигателей серии Д

  1. Первоначально было начато производство мотора Д 4, который имел рабочий объем 45 кубических сантиметров, весил 9 килограмм и развивал при 4000 оборотов в минуту около 1 лошадиной силы мощности.
  2. В 1961 году появился двигатель Д 5, который отличался увеличенной степенью сжатия, что позволило увеличить мощность до 1,2 лошадиных сил. При этом этот силовой агрегат отличался небольшим потреблением топлива и расходовал около полутора литров бензина на 100 километров пробега. Из недостатков этого силового агрегата отметим его повышенную шумность и необходимость использования дополнительного цилиндра со съемной головкой и развитыми ребрами. Такой цилиндр используются по причине высокой тепловой нагруженности силового агрегата.
  3. После глубокой модернизации силового агрегата Д 5 был выпущен новый мотор, который получил название Д 6. Этот двигатель имел увеличенную обмотку и ротор диаметром 66 миллиметров. Также отметим использование магнето, что позволило улучшить запуск двигателя и скорректировало в лучшую сторону показатели работы силового агрегата. Мощности этого двигателя было достаточно для его использования на легких мопедах.
  4. Модификация двигателя Д 8 имеет улучшенные обмотки, которые выдают 12 Вольт, а также ротор увеличенного объема.

Подобные модификации одноцилиндровых двухтактных двигателей изготавливались на протяжении 50 лет и пользовались спросом у автовладельцев. Лишь после распада Советского Союза изготавливающие эти двигатели заводы оказались за границей в Риге и Львове, а вскоре они обанкротились, после чего производство двигателей серии Д было остановлено. В последующем делались попытки на моторных заводах в Санкт-Петербурге и Пензе возобновить производство этих силовых агрегатов, однако такие мероприятия были безуспешными. В настоящее время моторы серии Д не изготавливаются.

Модификации мотора Д 6

Если говорить о семействе двигателей Д 6, то необходимо сказать, что покупателям предлагалось две модификации этого силового агрегата, которые имели индекс Д6 и Д6У. Конструктивно оба этих мотора одинаковы, за исключением используемых цепей для привода: для Д 6 ПР-12,7-900 ГОСТ 10947-64; для Д6У ПР-12,7-1800-1 ГОСТ 10947-64.

Этот силовой агрегат имел воздушное охлаждение, что позволило существенно упростить конструкцию мотора. При этом благодаря соответствующему расположению камеры сгорания удалось полностью решить проблему с тепловой нагруженностью, избавив от необходимости применения дополнительного ребристого цилиндра для эффективного охлаждения силового агрегата.

Используемые карбюраторы и вся система питания отличалась надежностью, а экономичность двигателя позволяла сократить издержки на его эксплуатацию. Какого-либо обслуживания карбюратора не требовалось. Нужно помнить лишь о том, что, как и большинство таких мотоциклетных двигателей, этот мотор работает на смеси бензина и масла.

Для приготовления качественной топливной смеси необходимо было использовать смесь бензина А-72 или А-76 с маслом в соотношении 25:1 (во время обкатки 15:1). А вот эксплуатировать этот силовой агрегат на одном лишь бензине запрещается, так как это быстро приводит к серьезным поломкам двигателя.

Техническое обслуживание

Как уже говорилось выше, сервисные работы не представляют какой-либо сложности. Каждую тысячу километров пробега необходимо очищать свечи от нагара, проверять зазор между электродами свечи и определить правильность затяжки гаек крепления головки блока и самого цилиндра. Также при таком пробеге регулируются обороты холостого хода, очищается магнето и промыть воздухоочиститель в бензине.

Раз в 3000 километров пробега проводится проверка зажигания двигателя, смазываются подшипники муфты сцепления и промывается чистым бензином топливный бак. Также рекомендуется каждые 3000 километров пробега проводить очистку головки блока и поршней. Более каких-либо сервисных работ при эксплуатации агрегата в теплое время года выполнять не рекомендуется.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬ ПРИЧИНА
При открытом дросселе силовой агрегат повышает обороты, но тяга не появляется. Причиной может стать пробуксовка муфты сцепления, что требует соответствующей регулировки или замены.
Свеча не даёт искры, и двигатель не заводится. Необходимо убедиться в работоспособности свечи и провести проверку магнето.
Свечи мокрые, а мотор работает неровно. Во время стоянки не был закрыт кран подачи топлива или вышел из строя игольчатый клапан карбюратора.
Двигатель не заводится. Проблемой может стать отсутствие топлива или поломка карбюратора. В данном случае проводится осмотр топливной системы, определяется проблема и выполняется ее ремонт.

Тюнинг

Следует сказать, что увеличение мощности этого силового агрегата затруднено. При попытках установки нового карбюратора или расточки цилиндров мотор теряет свой запас прочности и может выходить из строя буквально через пять-десять тысяч километров пробега.

Некоторые умельцы устанавливают на мотор Д 6 увеличенные в размерах карбюраторы от китайских мотороллеров, однако подобное сопряжено со значительными финансовыми расходами, а также уменьшением надежности силового агрегата.

ПД-221. Опыт эксплуатации
или
Рабочая лошадка из Казахстана

Второй год возвращения к жизни груды ржавого железа, бывшего когда-то речным путейским катерком, принес новые заботы. 9-метровый корпус медленно, но верно обрастал свежим железом, советы вроде «одумайся, пока окончательно не разорился, и купи моторку» звучали все реже и реже и наоборот все чаще вместо неопределенного «это» в адрес моего детища стало произноситься гордое «катер».

Одним словом, пора было подумать о двигателе, который смог бы достаточно резво перемещать в пространстве мою почти реализованную мечту и в то же время не вгонять ее обладателя в долги.

От идеи поставить на восстановленный катер некогда родной для него 4ЧСП я отказался сразу. При мощности 23 л.с. это чудо советской промышленности в паре со штатным реверс-редуктором весило более полутонны и вместе с сопутствующими устройствами занимало две трети полезного объема корпуса. Возможно, путейцев это устраивало, мне же двигатель, который фактически возит сам себя, показался верхом абсурда. Кроме того, для имевшегося в моем распоряжении корпуса двадцать три силы было многовато. Идеальным для него был бы двигатель мощностью от 15 до 17 лошадиных сил, но таких движков (судовых) родная промышленность не производила ни двадцать пять лет назад в момент постройки катера, ни сейчас. Как вариант был предложен 12-сильный 2ЧСП. С некоторой потерей скорости от его установки можно было бы смириться, но масса, масса. Двухцилиндровый «чепок» оказался легче своего четырехцилиндрового собрата всего на каких-то 150 кг и не менее прожорлив (300 г/кВт.ч солярки и почти 10 г/кВт.ч масла — многовато даже для четырехтактных бензиновых моторов!).
Оставалось два варианта: купить судовой импортный двигатель или приспособить движок от какой-нибудь сухопутной техники. Первый вариант отпал довольно быстро, так как выяснилось, что для покупки импортного «Янмара» или «Вольво-пенты» даже в весьма и весьма солидной степени потрепанности требуется не менее полутора тысяч долларов — сумма абсолютно несуразная, учитывая, что в целом на восстановление корпуса (включая покупку всех электроинструментов от дрели до сварочного аппарата) мною было затрачено не более двух тысяч.

Проработка второго варианта длилась гораздо дольше, но завершилась столь же безрезультатно по причине отсутствия свободного времени. Все оно без остатка уходило на завершение восстановительных работ на корпусе и на конвертацию подходящего тракторного дизеля сил уже не оставалось — слишком многое, как выяснилось, предстояло сделать. Одним словом, подбор двигателя для моей почти готовой посудины превратился в серьезную проблему, решение которой грозило затянуться на неопределенный срок.

Помог случай. Хозяин очередного предлагаемого к продаже дизелька, при виде резко изменившейся в момент оглашения цены моей физиономии, робко предложил: «А может вам бензиновый? Он лодочный, уже с реверсом. «

Последним стационарным бензиновым лодочным движком, серийно производимым в родном отечестве, был двухтактный СМ — ненадежный и прожорливый агрегат с плохим запуском и высокой частотой вращения гребного вала. Со всеми, кроме последнего, его недостатками можно было бы смириться, но две с лишним тысячи оборотов в минуту на гребном валу — это слишком много для водоизмещающего катера. В «Катерах и яхтах» (N 159, 1996-й год), правда, промелькнуло сообщение о создании на Петропавловском моторном заводе (Казахстан) 4-тактного 2-цилиндрового карбюраторного лодочного двигателя ПД-221. Заявленные в журнальной заметке характеристики показались довольно привлекательными даже несмотря на такие недостатки, как отсутствие электростартера и генератора. Мощность — как у дизеля 2ЧСП (12 л.с.); такая же низкая частота вращения гребного вала (за счет большого передаточного числа реверс-редуктора); небольшая масса (70 кг); приемлемый расход топлива (в районе 250 г/кВт.ч) и ресурс (1500 часов до кап. ремонта — вдвое больше, чем у СМ и даже некоторых моделей шлюпочных дизелей!). В общем, заявленный в журнале двигатель мне приглянулся, однако выяснить что-либо о серийном его производстве и возможности покупки не удалось. Казахстанский завод на телефонные звонки не откликался, а на Богородском механическом заводе (производившем реверс-редукторы к казахстанским движкам) трубку брала, судя по голосу, то ли уборщица, то ли вахтерша, которая в течение двух месяцев просила «перезвонить через недельку, кады начальство будет».

Судя по всему, начальство покинуло богородский завод навсегда, так-что мой интерес к мифическим казахстанским движкам постепенно угас. Каково же было удивление, когда вместо дорогого автомобильного дизеля мне предложили тот самый, проанонсированный в журнале пять лет назад, почти мифический казахстанский движок. На складе среди огромных тракторных дизелей и контейнеров с запчастями стояла пара ПД-221 — точь в точь, как на фотографии из «КиЯ». Оказалось, что контора, которой они принадлежали, несколько лет назад выполняла для казахстанского завода какие-то испытания и заказчик расплатился за работу «натурой» — первыми пошедшими в серию двигателями. Запрошенная за эти моторы цена оказалась весьма и весьма привлекательной — за 500 долларов предлагался полностью готовый к установке на катер двигатель с навешенным реверс-редуктором в комплекте с винтом, валом, демпфирующей резино-металлической втулкой, самоподжимным сальником, кронштейном гребного вала и резино-металлическим подшипником. Через несколько дней одна из «педешек» перекочевала ко мне в гараж.

Из популярной технической литературы известно, что для движения с экономическими скоростями водоизмещающему корпусу достаточно 2 л.с. на каждую тонну водоизмещения. При значительной длине (9,25 м) восстановленный мною катер довольно узок (2 м), так что водоизмещение его относительно невелико — около двух с половиной тонн. По прикидкам выходило, что уже 5-6 л.с., то есть даже половины мощности купленного двигателя, будет достаточно для движения со скоростью 9-10 км/ч. Иного мнения придерживались соседи по стоянке, наперебой убеждавшие поменять 12-сильный «ПД», который «не потянет две с половиной тонны», на что-нибудь помощнее, к примеру, на мотор от «Волги». Надо признать, что за три летних месяца, пока достройка катера велась непосредственно на берегу, эти самые «знатоки» потрепали мне немало нервов. К счастью, первые же испытания подтвердили их неправоту.

На момент покупки двигатель находился в консервации более 5 лет и тем не менее первый его пробный запуск прошел без осложнений. Подготовка к пуску заключалась лишь в сливе из картера консервационной смазки и заливке туда трех литров обычного минерального автомобильного масла. Несколько движений рычагом ручной подкачки топливного насоса и с третьего рывка шнуром мотор прочихался и ровно заработал. В дальнейшем в ходе эксплуатации холодный двигатель стабильно заводился со второго рывка, а прогретый — с пол оборота (при этом, желая произвести впечатление, запускающий наматывал на шкив лишь половину пускового шнура и тянул за него нарочито медленно, этаким ленивым движением). Был случай, когда прогретый мотор завелся вообще при повороте шкива руками (!) на 1/4 оборота. Одним словом, пусковые качества двигателя оказались выше всяких похвал, так что отсутствие электрического стартера со временем перестало восприниматься серьезным недостатком. Лишь нынешней осенью, залив в двигатель очень густую вертолетную «синтетику», по утрам после ночных заморозков пришлось изведать что такое сложный запуск — загустевавшее до состояния киселя масло не позволяло с должной скоростью провернуть маховик. В то же самое время год назад с обычным минеральным «Лукойлом» в картере (120 руб. за 5 литров) подобных проблем не возникало.

Монтаж двигателя на катере занял минимум времени. Пришлось лишь выставить его относительно линии вала и прикрутить четырьмя болтами к фундаменту (двум угольникам 40х40). Длины штатного вала оказалось недостаточно и потребовалось изготовить другой, втрое большей длины. Одним концом вал закреплен через резино-металлическую муфту на валу реверс-редуктора, а другим в подшипнике скольжения — капролоновой втулке с проточками для подвода воды (аналогично резино-металлическому подшипнику Гудрича).

Как уже было сказано, эксплуатация двигателя полностью подтвердила возлагаемые на его надежды. Первые 50 часов обкатки прошли в походе Владимир-Муром. 450 км были пройдены за 4 дня на самом малом газу (1/4 дросселя). Скорость в таком режиме составила примерно 7-8 км/ч. Двигатель работал «от темна до темна» практически без перерывов. Обратно, после проведения регламентных работ (регулировки клапанов, смены масла и промывки масляной центрифуги), возвращались примерно на 1/3 дросселя. Скорость увеличилась до 9-10 км/ч. Туда и обратно было пройдено 900 км. Сожжено 200 литров 76-го бензина. Таким образом, расход топлива составил 22,2 литра на 100 км пути — лучше моих самых радужных ожиданий. Инструкция к двигателю разрешает его работу на керосине без каких-либо переделок (после прогрева на бензине и на пониженной мощности), но походить на столь экзотическом для катеров топливе не пришлось — сосед-вертолетчик, обещавший пару бочек керосина, вдруг передумал.
Расход масла на угар в инструкции к двигателю указывался на уровне 2% от расхода топлива. В действительности же убыль масла оказалась почти нулевой и сохраняется минимальной до настоящего времени. После завершения обкатки двигатель эксплуатировался преимущественно на 1/2 дросселя. При этом скорость составляла 12-13 км/ч. На рекомендованных инструкцией 80 процентах дросселя скорость увеличивалась до 14-15 км/ч. Интересно, что на малом ходу с винтом, отличавшимся от штатного большим диаметром и меньшим шагом, скорость и расход топлива практически не менялись даже если за кормой у нас на буксире оказывалась посудина сопоставимого водоизмещения. Так случилось на подходе к Мурому, когда на буксир пришлось взять 2,4-тонную яхту.

Порадовала хорошая уравновешенность двигателя. Вспышки в цилиндрах чередуются чрез 360 градусов, что обуславливает низкую вибрацию мотора. Фактически вибрация ощущается только на холостом ходу. Стоит добавить оборотов, как двигатель буквально замирает на месте. «Остатки» довольно эффективно гасятся амортизаторами, так что до корпуса вибрация практически «не доходит». Хотя иногда на поручнях в корме возникали резонансные явления, я склонен относить их на счет самостоятельно изготовленного гребного вала. Последний оказался неудачен как по конструкции, так и по исполнению, а потому сам оказался источником сильной вибрации.

За навигации 2000-2001 годов катер в общей сложности прошел не менее двух тысяч километров (около 200 моточасов). Легкость запуска и расход ГСМ остались на прежнем уровне. За все это время случились лишь две поломки. Обе, как я теперь понимаю, по собственному недосмотру. «ПД» — движок хоть и «импортный», но по сути своей — все то же творение советского мотопрома. Автолюбители знают, что протягивать гайки и проверять самые важные узлы рекомендуется даже на новых «Жигулях». Я этим правилом пренебрег и в результате имел две неприятности — маленькую и большую. Первая случилась в самом начале эксплуатации двигателя и практически не имела последствий. Из-за отсутствия шпильки, удерживающей от отворачивания гайку на оси крепления рычага сцепления, данный нехитрый узел самостоятельно разобрался на части. В гавань вернулись без сцепления, но без особых проблем, останавливая двигатель перед перекладкой реверса и затем пуская его вновь. После этого случая была проведена тотальная ревизия крепежных элементов, в ходе которой обнаружилось еще и отсутствие гаек на двух из шестнадцати винтов крепления амортизаторов. Заглянуть заодно и в картер двигателя я откровенно поленился и был за это наказан уже нынешней осенью. Где все это время в картере двигателя болталась инородная железная пластинка размером примерно 1х2 см — ума не приложу! Не проявив себя в течение полутора сезонов активной эксплуатации и пережив несколько смен масла, эта дрянь (см. фото слева) все-таки попала между шестернями колен- и распредвала, в результате чего последняя оказалась съедена (см. фото справа) и сорвана с заклепок.

Выглядело это примерно так: громкий металлический «дзынь», несколько вялых хлопков и — мертвый двигатель.

Ремонт выявил еще одно преимущество казахстанского двигателя — большинство деталей его цилиндро-поршневой группы унифицировано с двигателями МЕМЗ («Запорожец»). Необходимая шестерня распредвала (дюралевая, кстати сказать, что спасло двигатель от более серьезной поломки) была найдена в ближайшем магазине автозапчастей за 450 рублей в комплекте с запорожским распредвалом. Цена показалась чрезмерно высокой, так что необходимые шестерни в количестве трех штук в итоге были приобретены за 50 (пятьдесят) рублей у жучков, занимающихся разборкой битых машин.

Помимо тщательной промывки внутренностей керосином и продувки сжатым воздухом, ремонт позволил провести оценку общего состояния двигателя. Цилиндры, поршневые кольца, шестерни коленвала, магнето и масляного насоса, шейки коленвала и вкладыши оказались в идеальном состоянии. Проверка герметичности клапанов на керосин также не выявила дефектов. Кстати, очень порадовала небольшая масса мотора, что позволило снять его с катера силами двух человек и отвезти для ремонта в гараж (что бы мы делали с дизелем ЧСП?).

Стоит отметить очень подробную и доходчивую инструкцию по эксплуатации и ремонту двигателя, а также хороший набор инструментов, приспособлений и запчастей, значительно облегчающих разборку-сборку мотора. Впрочем, и в этой инструкции некоторые операции оказались упущены или проговорены не очень внятно. Расскажу лишь о наиболее важных, как мне показалось, моментах.

Замена шестерни распредвала (и, как представляется, некоторых других деталей) требует полной разборки двигателя. В инструкции подробно рассказывается об основных ее стадиях, кроме разве что выемки коленвала и съема кожуха масляного насоса. Делается это просто. С двигателя снимаются цилиндры, реверс-редуктор и сцепление, с концов коленвала спрессовываются (при помощи имеющегося в ЗИПе приспособления) маховики, после чего отворачиваются гайки, крепящие заднюю (противоположную реверсу) опору коленвала. Шпильки можно оставить, но лучше сразу их вывернуть (наворачивая на по две гайки и контря их друг относительно друга, после чего шпильки выворачиваются простым рожковым ключом). Отсутствие шпилек облегчит установку коленвала обратно. Затем необходимо сжать и вынуть из паза стальное стопорное кольцо на передней опоре коленвала и, постукивая через прокладку по переднему концу коленвала, вынуть его вместе с задней опорой (спрессовывать ее нет необходимости). Сборка — в обратной последовательности, при этом до окончательной запрессовки коленвала надо проследить за тем, чтобы масляный канал на одном из приливов его задней опоры совпал с соответствующим отверстием на корпусе двигателя.

В противном случае масло, нагнетаемое масляным насосом, перестанет поступать ко вкладышам и коренным подшипникам коленвала. Если заметить несовпадение после окончательной запрессовки коленвала, провернуть опору будет очень трудно и придется вновь немного выпрессовать коленвал. При сборке надо обязательно проверить совпадение меток на шестернях коленвала, распредвала и вала привода магнето. Если первые две хорошо видны, то для того, чтобы увидеть метку шестерни вала магнето, придется снять само магнето и несколько деталей-переходников (что несложно). Сначала лучше выставить метки шестерен магнето и распредвала, а затем, закрепив распредвал, повернуть его с шестерней так, чтобы при запрессовке коленчатого вала было удобно совместить оставшиеся две метки.

Кожух масляного насоса легко снимается, если не только отогнуть два металлических лепестка-стопора (легко нащупать пальцем) , но и вывернуть все винты на наружной части корпуса насоса и легкими ударами подать его (корпус) на 1-2 мм внутрь двигателя. Вся эта операция необходима для снятия шестерни привода масляного насоса, которая мешает установке распредвала.

При установке крышки картера надо проследить, чтобы ее масляный канал совпал с соответствующим отверстием в прокладке и в стенке картера двигателя. В противном случае масло не будет поступать в масляный насос. Перед установкой, в крышке картера имеет смысл закрепить магнит (как это делается в некоторых импортных моторах), который, в случае чего, предотвратит распространение по двигателю железной стружки.
При сборке реверс-редуктора с муфтой сцепления лучше выдвинуть нажимной шток (предварительно обильно смазав его маслом) из корпуса гораздо более, нежели это рекомендуется инструкцией — так, как показано на снимке .

Загадочно для «чайников» (каковым я и сам являюсь) звучит рекомендация инструкции по регулировке зазоров клапанов: «поставьте поршень проверяемого цилиндра в положение верхней мертвой точки. » Закавыка в том, что поршней у «ПД-221» два, ходят они одновременно и не ясно, как определить, какой из них в данный момент следует регулировать. На практике все просто — надо поставить маховик в ВМТ (провернуть его до совпадения двойной риски с отверстием в кожухе вентилятора) и подергать коромысла клапанов. Регулировать следует ту пару клапанов, коромысла которых слегка покачиваются (т.е. есть зазор). Затем, провернув маховик двигателя на 360 градусов до совпадения меток, регулируют другую пару клапанов.

Подводя итоги, можно сказать, что двигатель из Казахстана полностью оправдывает вынесенное в заголовок утверждение. Рабочая лошадка «ПД» шумновата, не имеет стартера и генератора, но зато надежна, экономична и неприхотлива к топливу и маслу. Имеющиеся недостатки вполне устранимы своими силами. С помощью простейших кронштейнов может быть установлен навесной генератор любой мощности. Необходимость в электростартере не столь очевидна (нечему будет ломаться), но и его наши умельцы смогут установить. Проблема шумности решается капотированием и отводом выхлопных газов в корму. Последнее, кроме того, позволит использовать чистый горячий воздух, образовавшийся от обдува двигателя вентилятором, для обогрева каюты и сушки одежды. Да, многое из сказанного выглядит оправданием, но, прежде всего, оправданием цены мотора. Где еще за такие деньги вы купите готовый к установке на судно новый двигатель, эксплуатация и ремонт которого обойдутся вам столь дешево?

К.Рудин. Фото А.Измашкина.
Январь, 2002.

Семейство двухтактных дизелей советской бронетехники

В 1955 году было принято правительственное решение о создании на Харьковском заводе транспортного машиностроения конструкторского бюро по специальному дизелестроению и о создании нового танкового дизеля. Главным конструктором КБ был назначен профессор А.Д.Чаромский.

Чем же обосновывался выбор дизеля, работающего по 2-тактному циклу?

Ранее, в 20-х-30-х годах создание 2-тактного дизеля для авиации и наземных транспортных средств сдерживалось из-за многих нерешенных проблем, которые не могли быть преодолены при накопленном к тому времени уровне знаний, опыта и возможностей отечественной промышленности.

Изучение и исследования 2-тактных дизелей некоторых зарубежных фирм приводило к выводам о значительной трудности освоения их в производстве. Так, например, изучение Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ) в 30-х годах дизеля Jumo-4 конструкции Гуго Юнекерса показало значительны проблемы, связанные с освоением в производстве подобных двигателей отечественной промышленностью того периода. Было известно также, что неудачи с освоением в производства двигателя Юнкерса претерпели Англия и Япония, закупившие лицензию на этот дизель. В то же время в 30-х, и в 40-х годах в нашей стране уже велись научно-исследовательские работы по 2-тактным дизелям и изготовлялись экспериментальные образцы таких двигателей. Ведущая роль в этих работах принадлежала специалистам ЦИАМ и, в частности, его Отделу нефтяных двигателей (ОНД). В ЦИАМ были спроектированы и изготовлены образцы 2-тактных дизелей различной размерности: ОН-2 (12/16,3), ОН-16 (11/14), ОН-17 (18/20), ОН-4 (8/9) и ряд других оригинальных двигателей.

Среди них был двигатель ФЭД-8, спроектированный под руководством видных учёных-двигателистов Б.С.Стечкина, Н.Р.Брилинга, А.А.Бессонова. Он представлял собой 2-тактный 16-цилиндровый Х-образный авиационный дизель с клапонно-поршневым газораспределением, с размерностью 18/23, развивающим мощность 1470 кВт (2000 л.с.). Одним из представителей 2-тактных дизелей с наддувом стал изготовленный в ЦИАМ под руководством Б.С.Стечкина звездообразный 6-цилиндровый турбопоршневой дизель мощностью 147…220 кВт (200…300 л.с.). Мощность газовой турбины передавалась на коленчатый вал через соответствующий редуктор.

Принятое тогда при создании двигателя ФЭД-8 решение по самой идеи и конструктивной схеме представлял тогда значительный шаг вперед. Однако рабочий процесс и особенно процесс газообмена при высокой степени наддува и петлевой продувки не были предварительно отработаны. Поэтому дизель ФЭД-8 не получил дальнейшего развития и в 1937 году работы над ним были прекращены.

После войны достоянием СССР становятся немецкая техническая документация. Она попадают А.Д. Чаромскому, как разработчику авиационных двигателей, и его заинтересовывает «чемодан» Юнкерса.

«Чемодан» Юнкерса – серия авиационных двухтактных турбопоршневых двигателей Jumo 205 с противоположно движущимися поршнями была создан в начале 30-х годов двадцатого века. Характеристики двигателя Jumo 205-C следующие: 6-циллиндровый, мощность 600 л.с. ход поршня 2 x 160 мм, объем 16.62 л., степень сжатия 17:1, при 2.200 об./мин.

В годы войны было выпущено около 900 двигателей, которые успешно применялись на гидросамолетах До-18, До-27, позднее и на быстроходных катерах. Вскоре после завершения ВОВ в 1949 году было решено установить такие двигатели на восточногерманские патрульные катера, которые были в строю до 60-х годов.

На базе этих разработок А.Д.Чаромским в 1947 г. в СССР был создан двухтактный авиадизель М-305 и одноцилиндровый отсек этого двигателя У-305.Этот дизель развивал мощность 7350 кВт (10000 л.с.) при малой удельной массе (0,5 кг/л.с.) и низком удельном расходе топлива -190 г/кВтч (140 г/л.с.ч). Было принято Х-образное расположение 28 цилиндров (четыре 7-цилиндровых блока). Размерность двигателя была выбрана равной 12/12. Высокий наддув осуществлялся турбокомпрессором, механически связанного с валом дизеля. Для проверки основных характеристик, заложенных в проекте М-305, отработки рабочего процесса и конструкции деталей был построенный экспериментальный образец двигателя, имевший индекс У-305. В проектировании, доводке и испытаниях этого дизеля принимали активное участие Г.В.Орлова, Н.И.Рудаков, Л.В.Устинова, Н.С.Золотарев, С.М.Шифрин, Н.С.Соболев, а также технологи и рабочие опытного завода ЦИАМ и мастерской ОНД.

Проект полноразмерного авиадизеля М-305 не был реализован, так как работы ЦИАМ, как и всей авиационной промышленности страны, в то время уже были ориентированы на освоение турбореактивных и турбовинтовых двигателей и потребность в 10000-сильном дизеле для авиации отпала.

Полученные на дизеле У-305 высокие показатели: литровая мощность двигателя 99 кВТ/л (135л.с./л), литровая мощность с одного цилиндра почти 220 кВт (300л.с.) при давлении наддува 0,35 МПа; высокая частота вращения (3500 об/мин) и данные ряда успешных длительных испытаний двигателя – подтверждало возможность создания эффективного малогабаритного 2-тактного дизеля транспортного назначения с аналогичными показателями и элементами конструкции.

В 1952 г. лаборатория №7 (бывший ОНД) ЦИАМ правительственным решением была преобразована в Научно-исследовательскую лабораторию двигателей (НИЛД) с подчинением её Министерству транспортного машиностроения. Инициативная группа сотрудников – высококвалифицированных специалистов по дизелям (Г.В.Орлова, Н.И.Рудаков, С.М.Шифрин и др.) во главе с профессором А.Д.Чаромским уже в составе НИЛД (впоследствии- НИИД) продолжают работы по доводке и исследованию 2-тактного двигателя У-305.

В 1954 году А.Д.Чаромским было внесено предложение в правительство о создании 2-тактного танкового дизеля. Это предложение совпало с требованием главного конструктора нового танка А.А. Морозова, и А.Д. Чаромский был назначен главным конструктором завода им. В. Малышева в Харькове.

Так как танковое моторное КБ этого завода осталось в основном своем составе в Челябинске, то А.Д. Чаромскому пришлось формировать новое КБ, создавать опытную базу, налаживать опытное и серийное производство, заниматься отработкой технологии, которой не располагал завод. Работы начались с изготовления одноцилиндровой установки (ОЦУ), аналогичной двигателю У-305. На ОЦУ велась отработка элементов и процессов будущего полноразмерного танкового дизеля.

Основными участниками этих работы были А.Д.Чаромский, Г.А.Волков, Л.Л.Голинец, Б.М.Кугель, М.А,Мексин, И.Л.Ровенский и др.

В 1955 году к проектным работам на заводе по дизелю подключились сотрудники НИЛД: Г.В.Орлова, Н.И.Рудаков, В.Г.Лавров, И.С.Эльперин, И.К.Лаговский и др. Специалиста НИЛД Л.М.Белинский, Л.И.Пугачев, Л.С.Ронинсон, С.М.Шифрин проводили на Харьковском заводе транспортного машиностроения экспериментальны работы на ОЦУ. Так появляется советский 4ТПД. Это был рабочий двигатель, но с одним недостатком – мощность была чуть более 400 л.с., что для танка было мало. Чаромский ставит еще один цилиндр и получает 5ТД.

Введение дополнительного цилиндра серьезно изменило динамику двигателя. Возникла неуравновешенность, которая вызывала в системе интенсивные крутильные колебания. К ее решению подключаются ведущие научные силы Ленинграда (ВНИИ-100), Москвы (НИИД) и Харькова (ХПИ). 5ТДФ был доведен до кондиции ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО, методом проб и ошибок.

Размерность этого двигателя была выбрана равной 12/12, т.е. такой же, как на двигателе У-305 и ОЦУ. Для улучшение приемистости дизеля турбину и компрессор было решено механически связать с коленчатым валом.

Дизель 5ТД имел следующие особенности:

— высокая мощность – 426 кВт (580 л.с.) при сравнительно малых габаритных размерах;

— повышенная частота вращения – 3000 об/мин;

— эффективность наддува и утилизации энергии отработанных газов;

— малая высота (менее 700 мм);

— уменьшение на 30-35% теплоотдача по сравнению с существующими 4-тактными(без наддува) дизелями, а следовательно, и меньший объем, необходимый для системы охлаждения силовой установки;

— удовлетворительная топливная экономичность и возможность работы двигателя не только на дизельном топливе, но и на керосине, бензине и различных их смесях;

— отбор мощности с обоих его концов и сравнительно малая его длина, обеспечивающая возможность компоновки МТО танка с поперечным расположением дизеля между двумя бортовыми коробками передач в значительно меньшем занимаемом объеме, чем при продольном расположении двигателя и центральной коробки передач;

— удачное размещение таких агрегатов, как воздушный компрессор высокого давления со своими системами, стартер-генератор и др.

Сохранив поперечное расположение мотора с двухсторонним отбором мощности и двумя планетарными бортовыми трансмиссиями, расположенными побортно по обе стороны двигателя, конструкторы сместили на освободившиеся места по бокам мотора, параллельно коробкам перемены передач, компрессор и газовую турбину, ранее в 4ТД смонтированные сверху на блоке двигателя. Новая компоновка позволила вдвое уменьшить объем МТО по сравнению с танком Т-54, причем из него были исключены такие традиционные узлы, как центральная КПП, редуктор, главный фрикцион, бортовые планетарные механизмы поворота, бортовые передачи и тормоза. Как отмечалось позднее в отчете ГБТУ, трансмиссия нового типа позволила сэкономить 750 кг массы и состояла из 150 механообработанных деталей вместо прежних 500.

Все системы обслуживания двигателя были сблокированы сверху над дизелем, образуя «второй этаж» МТО, схема которого получила наименование «двухъярусной».

Высокие показатели двигателя 5ТД потребовали использования в его конструкции ряда новых принципиальных решений и специальных материалов. Поршень для этого дизеля, например, изготовлялся с использованием жаровой накладки и проставки.

В качестве первого поршневого кольца было применено неразрезное жаровое кольцо манжетного типа. Цилиндры выполнялись стальными, хромированными.

Возможность работы двигателя с высоким давлением вспышки обеспечивалось силовой схемой двигателя с несущими стальными болтами, литым алюминиевым блоком, разгруженным от действия газовых сил, а также отсутствие газового стыка. Улучшение процесса продувки и наполнения цилиндров (а это проблема для всех 2-тактных дизелей) способствовало в определенной мере газодинамическая схема с использованием кинетической энергии выхлопных газов и эжекционного эффекта.

Струйно-вихревая система смесеобразования, при которой характер и направление топливных струй согласованы с направлением движения воздуха, обеспечивала эффективную турбулизацию топливно-воздушной смеси, что способствовало улучшению процесса тепло- и массообмена.

Специально подобранная форма камеры сгорания также позволяла улучшить процесс смесеобразования и сгорания. Крышки коренных подшипников стягивались с блок-картером стальными силовыми болтами, воспринимающих нагрузку от газовых сил, действующих на поршень.

К одному торцу блока-картера прикреплялась плита с турбиной и водяным насосом, а к противоположному торцу крепилась плита главной передачи и крышки с приводами к нагнетателю, регулятору, датчику тахометра, компрессору высокого давления и воздухораспределителю.

В январе 1957 г. первый опытный образец танкового дизеля 5ТД был подготовлен к стендовым испытаниям. По окончании стендовых испытаний 5ТД в том же году был передан на объектовые (ходовые) испытания в опытном танке «объект 430», а к маю 1958 г. прошел межведомственные Государственные испытания с хорошей оценкой.

И все же дизель 5ТД в серийное производство решили не передавать. Причиной вновь стало изменение требований военных к новым танкам, в очередной раз вызвавшее необходимость роста мощности. С учетом очень высоких технико-экономических показателей двигателя 5ТД и заложенные в нем резервы (что продемонстрировали и испытания) новую силовую установку мощностью порядка 700 л.с. решили создать на его основе.

Создания такого оригинального для Харьковского завода транспортного машиностроения двигателя потребовало изготовления значительно технологической оснастки, большого числа опытных образцов дизеля и проведение длительных многократных испытаний. Нужно учитывать при этом, что конструкторский отдел завода – впоследствии Харьковское конструкторское бюро машиностроения (ХКБД), и моторное производство создавались после войны практически заново.

Одновременно с проектированием дизеля для отработки элементов его конструкции и рабочего процесса на заводе был создан большой комплекс экспериментальных стендов и различных установок (24 единицы). Это в значительной степени помогло проверить и отработать конструкции таких узлов, как нагнетатель, турбина, топливный насос, выпускной коллектор, центрифуга, водяной и масляные насосы, блок-картер и др. К моменту сборки первого образца дизеля эти элементы были уже предварительно проверены на стендах, однако их отработка продолжалась и далее.

В 1959 г. По требованию главного конструктора нового танка (А.А.Морозова), для которого целевым назначением разрабатывался этот дизель, было признано необходимым увеличить его мощность с 426 кВт (580 л.с.) до 515 кВт (700л.с.). Форсированный вариант двигателя получил наименования 5ТДФ.

За счет увеличение частоты вращения компрессора наддува была повышена литровая мощность двигателя. Однако в результате форсирования дизеля появились новые проблемы, прежде всего по надежности узлов, агрегатов.

Конструкторы ХКБД, НИИД, ВНИИтрансмаш, технологи завода и институтов ВНИТИ и ЦНИТИ (с 1965 г.) провели огромный объем расчетных, исследовательских, конструкторских и технологических работ по достижению требуемой надежности и наработки дизеля 5ТДФ.

Наиболее трудными оказалась проблемы повышения надежности работы поршневой группы, топливной аппаратуры, турбокомпрессора. Каждое, даже незначительное улучшение давалось только в результате проведения целого комплекса конструкторских, технологических, организационных (производственных) мероприятий.

Первая партия дизелей 5ТДФ характеризовалась большой нестабильностью качества изготовления деталей и узлов. Определенная часть дизелей из выпускаемой серии (партии) нарабатывала установленную гарантийную наработку (300ч). Вместе с тем, значительная часть двигателей снималась со стендов до гарантийной наработки из-за тех или иных дефектов.

Специфика быстроходного 2-тактного дизеля заключается в более сложной системе газообмена, чем в 4-тактном, повышенном расходе воздуха, более высокой тепловой нагрузки поршневой группы. Поэтому требовались жесткость и вибростойкость конструкции, более строгое соблюдение геометрической формы ряда деталей, высокие антизадирные свойства и износостойкость цилиндров, жаростойкость и механическая прочность поршней, тщательный дозированный подвод и отвод смазки цилиндров и повышения качества трущихся поверхностей. Для учета этих специфических особенностей 2-тактных двигателей и надо было решить сложные конструкторские и технологические проблемы.

Одной из наиболее ответственных деталей, обеспечивающих четкое газораспределение и защиту уплотнительных поршневых колец от перегрева, было нарезное стальное тонкостенное жаровое кольцо манжетного типа со специальным антифрикционным покрытием. В доводке дизеля 5ТДФ проблема работоспособности этого кольца стала одной из основных. В процессе доводки длительное время происходили задиры и поломки жаровых колец из-за деформации их опорной плоскости, неоптимальная конфигурация, как самого кольца, так и корпуса поршня, неудовлетворительного хромирования колец, недостаточной смазки, неравномерной подачи топлива форсунками, скалывания окалины и отложение солей, образующихся на накладке поршня, а также из-за пылевого износа, связанного с недостаточной степенью очистки всасываемого двигателем воздуха.

Только в результате длительной и напряженной работы многих специалистов завода и научно-исследовательских и технологических институтов, по мере улучшение конфигурации поршня и жарового кольца, совершенствования технологии изготовления, регулировка элементов топливной аппаратуры, улучшение смазки, применение более эффективных антифрикционных покрытий, а также доработки системы воздухоочистки были практически устранены дефекты, связанных с работой жарового кольца.

Поломки трапециевидных поршневых колец, например, были устранены путем уменьшения осевого зазора между кольцом и канавкой поршня, улучшения материала, изменения конфигурации поперечного сечения кольца (перешли с трапециевидного на прямоугольное) и уточнения технологии изготовления колец. Поломки болтов, крепящих накладки поршней, были устранены изменением резьбы и контровки, ужесточения контроля в производстве, ограничением усилия затяжки и применением улучшенного материала болтов.

Стабильность расхода масла была достигнута за счет повышения жесткости цилиндров, уменьшения размеров вырезов на концах цилиндров, ужесточения контроля при изготовлении маслосборных колец.

Путем доводки элементов топливной аппаратуры и совершенствования газообмена было получено некоторое улучшение топливной экономичности и снижения максимального давления вспышки.

За счет повышения качества применяемой резины и упорядочения зазора между цилиндром и блоком были устранены случаи течи охлаждающей жидкости через резиновые уплотнительные кольца.

В связи с существенным увеличением передаточного числа от коленчатого вала к нагнетателю на некоторых дизелях 5ТДФ были выявлены такие дефекты, как пробуксовка и износ дисков фрикционной муфты, поломки колеса нагнетателя и выход из строя его подшипников, которые отсутствовали на дизеле 5ТД. Для их устранения пришлось провести такие мероприятия, как подбор оптимальной затяжки пакета дисков фрикционной муфты, увеличения числа дисков в пакете, устранения концентраторов напряжения в рабочем колесе нагнетателя, виброголтовка колеса, повышения демпфирующих свойств опоры, подбор более качественных подшипников. Это позволило ликвидировать дефекты, явившиеся следствием форсирования дизеля по мощности.

Повышение надежности и наработки дизеля 5ТДФ в значительной степени способствовало применения более качественных масел со специальными присадками.

На стендах ВНИИтрансмаш с участием сотрудников ХКБД и НИИД был выполнен большой объем исследований работы дизеля 5ТДФ в условиях реальной запыленности всасываемого воздуха. Они в конечном итоге завершились успешными «пылевыми» испытаниями двигателя в течении 500 часов его работы. Этим была потверждена высокая степень отработки цилиндро-поршневой группы дизеля и системы воздухоочистки.

Параллельно с доводкой самого дизеля проводилось его многократные испытания совместно с системами силового установки. При этом шло усовершенствования систем, решался вопрос их взаимоувязки и надежной работы в танке.

Главным конструктором ХКБД в решающий период доводки дизеля 5ТДФ был Л.Л.Голинец. Бывший главный конструктор А.Д.Чаромский был на пенсии, продолжал принимать участие в доводке в качестве консультанта.

Освоения серийного производства дизеля 5ТДФ в новых, специально построенных цехах завода, с новыми кадрами рабочих и ИТР, которые учились на этом двигателе, вызывало множество трудностей, потребовало значительного повышения технического уровня в оснащении производства, большого напряжения труда многих коллективов заводских служб и цехов, значительное участие специалистов других организаций.

До 1965 года двигатель 5ТДФ выпускался отдельными сериями (партиями). Каждая последующая серия включала ряд разработанных и проверенных на стендах мероприятий, устраняющие дефекты, выявленные в процессе испытания и в ходе опытной эксплуатации в армии.

Однако фактическая наработка двигателей не превышала 100 часов.

Существенный перелом в повышении надежности дизеля произошел в начале 1965 года. К этому времени в конструкцию и технологию его изготовления был внесен большой объем изменений. Внедренные в производство, эти изменения позволили повысит наработку очередной серии двигателей до 300 часов. Проведенные длительные пробеговые испытания танков с двигателями этой серии подтвердили значительно возросшую надежность дизелей: все двигателя при этих испытаниях отработали 300 часов, а часть из них (выборочно), продолжив испытания, наработала и по 400…500 часов.

В 1965 году была, наконец, выпущена установочная партия дизелей по откорректированной чертежно-технической документации и технологии для серийного производства. Всего в 1965 году было изготовлено 200 серийных двигателей. Началось наращивания выпуска, достигшая максимума в 1980 году. В сентябре 1966 года дизель 5ТДФ прошел межведомственные испытания.

Рассматривая историю создания дизеля 5ТДФ, следует отметить ход его технологической отработки как двигателя совершенно нового для производства завода. Практически одновременно с изготовлением опытных образцов двигателя и его конструкторской доводкой проводились его технологическая отработка и строительство новых производственных мощностей завода и комплектования их оборудованием.

По уточненным чертежам первых образцов двигателей уже в 1960 году была начата разработка проектной технологии изготовления 5ТДФ, а с 1961 года приступили к изготовлению рабочей технологической документации. Конструктивные особенности 2-тактного дизеля, применения новых материалов, высокая точность его отдельных и узлов требовали от технологии применения принципиально новых методов при обработке и даже сборки двигателя. Проектирования технологических процессов и их оснащения осуществлялось как технологическим службами завода во главе с А.И.Исаевым, В.Д.Дьяченко, В.И.Дощечкиным и другими, так и сотрудниками технологических институтов отрасли. К решению многих металлургических и материаловедческих проблем были привлечены специалисты Центрального научно-исследовательского института материалов (директор Ф.А.Куприянов).

Строительство новых цехов моторного производства Харьковского завода транспортного машиностроения велось по проекту института «Союзмашпроект» (главный инженер проекта С.И.Шпынов).

В течение 1964-1967 гг. новое дизельное производство комплектовалось тем оборудованием (особенно специальными станками – более 100 единиц), без которых практически невозможно было бы организовать серийное изготовление деталей дизеля. Это были алмазнорасточные и многошпиндельные станки для обработки блока, специальные токарные и финишные станки для обработки коленчатых валов и др. До ввода новых цехов и участков опробования и отладка технологии изготовления ряда основных деталей, а также изготовления установочных партий и первых серий двигателя были временно организованы на производственных площадках корпуса крупных тепловозных дизелей.

Ввод в эксплуатацию основных мощностей нового дизельного производства осуществлялся поочередно в период 1964-1967 гг. В новых цехах был обеспечен полный цикл производства дизелей 5ТДФ, кроме заготовительного производства, размещенного на основной площадке завода.

При формировании новых производственных мощностей большое внимание было уделено повышению уровня и организации производства. Изготовлению дизеля было организовано по поточному и групповому принципу с учетом последних достижений того периода в этой области. Использовались наиболее прогрессивные средства механизации и автоматизации обработки деталей и сборки, что обеспечивало создания комплексно-механизированного производства дизеля 5ТДФ.

В процессе формирования производства была проведена большая совместная работа технологов и конструкторов по повышению технологичности конструкции дизеля, в ходе которой технологами было выдано в ХКБД около шести тысяч предложений, значительная часть которых нашла отражения в конструкторской документации двигателя.

По техническому уровню новое дизельное производство значительно превосходило достигнутые к тому времени показатели предприятия отрасли, выпускавших аналогичную продукцию. Коэффициент оснащенности процессов производства дизеля 5ТДФ достиг высокой величины – 6,22. Только за 3 года было разработано более 10 тысяч технологических процессов, спроектировано и изготовлено более 50 тысяч наименования оснастки. К изготовлению оснастки и инструмента, в порядке оказания помощи заводу имени Малышева, были привлечены ряд предприятий Харьковского совнархоза.

В последующие годы (после 1965г.) уже в ходе серийного производства дизеля 5ТДФ, силами технологических служб завода и ЦНИТИ производились работы по дальнейшему совершенствованию технологий с целью снижения трудоемкости, повышения качества и надежности двигателя. Сотрудниками ЦНИТИ (директор Я.А.Шифрин главный инженер Б.Н.Сурнин) в течении 1967-1970 гг. было разработано более 4500 технологический предложений, обеспечивающих снижения трудоемкости более чем на 530 нормо-часов и значительное сокращение потерь от брака в ходе производства. Одновременно эти мероприятия позволили более чем в два раза сократить количество подгоночных операций и селективных соединений деталей. Результатом внедрения комплекса конструкторский и технологический мероприятий явилась более надежная и качественная работа двигателя в эксплуатации с гарантийной наработкой 300 часов. Но работы технологов завода и ЦНИТИ совместно с конструкторами ХКБД продолжались. Необходимо было повысить наработку двигателя 5ТДФ в 1,5…2,0 раза. Эта задача так же решена. 2-тактный танковый дизель 5ТДФ был доработан и освоен в производстве на Харьковском заводе транспортного машиностроения.

Весьма существенную роль в организации производства дизеля 5ТДФ сыграл директор завода О.А.Соич, а также ряд руководителей отрасли (Д.Ф.Устинов, Е.П.Шкурко, И.Ф.Дмитриев и др.), постоянно контролировали ход доработки и освоения производства дизеля, а также принимавшие непосредственное участие в решении технических и организационных проблем.

Системы автономного факельного подогрева и масловпрыска позволили впервые (в 1978 г.) обеспечить холодный пуск танкового дизеля при температурах до -20 градусов С (с 1984 г. до -25 градусов С). Позже (в 1985 г.) стало возможным с помощью системы ПВВ (подогреватель впускного воздуха) осуществлять холодный пуск четырехтактного дизеля (В-84-1) на танках Т-72, но только до температуры -20 градусов С, причем не более двадцати пусков в пределах гарантийного ресурса.

Самое главное 5ТДФ плавно перешел в новое качество в дизелях серии 6ТД (6ТД-1…6ТД-4) с диапазоном мощностей 1000-1500 л.с. и превосходящих по ряду основных параметров зарубежные аналоги.

СВЕДЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ

Применяемые эксплуатационные материалы

Основным, видом топлива для питания двигателя является топливо для быстроходных дизелей ГОСТ 4749—73:

при температуре окружающей среды не ниже +5°С — марки ДЛ;

при температуре окружающей среды от +5 до —30°С — марки ДЗ;

при температуре окружающей среды ниже -30°С — марки ДА.

В случае необходимости допускается при температуре окружающей среды выше +50°С применять топливо марки ДЗ.

Кроме топлива для быстроходных дизелей двигатель может работать на топливе для реактивных двигателей TC-1 ГОСТ 10227—62 или автомобильном бензине А-72 ГОСТ 2084—67, а также смесях применяемых топлив в любых пропорциях.

Для смазки двигателя применяется масло М16-ИХП-3 ТУ 001226—75. В случае отсутствия этого масла допускается применение масла МТ-16п.

При переходе с одного масла на другое остатки масла из картерной полости двигателя и масляного бака машины необходимо слить.

Смешивание применяемых масел между собой, а также применение других марок масел запрещаются. Допускается смешивание в масляной системе несливаемого остатка одной марки масла с другой, вновь заправленной.

При сливе температура масла должна быть не ниже +40°С.

Для охлаждения двигателя при температуре окружающей среды не ниже +5°С применяется чистая пресная вода без механических примесей, пропущенная через специальный фильтр, придаваемый в ЭК машины.

Для предохранения двигателя от коррозии и «акипеобразования в воду, пропущенную через фильтр, добавляют 0,15% трехкомпонентной присадки (по 0,05% каждого из компонентов).

Присадка состоит из тринатрийфосфата ГОСТ 201—58, хромпика калиевого ГОСТ 2652—71 и нитрита натрия ГОСТ 6194—69 необходимо предварительно растворить в 5—6 л воды, пропущенной через химический фильтр и подогретой до температуры 60—80°С. В случае дозаправки 2—3 л разрешается (разово) применять воду без присадки.

Засыпать антикоррозионную присадку непосредственно в систему запрещается.

При отсутствии трехкомпонентной присадки допускается применение чистого хромпика 0,5%.
При температуре окружающего воздуха ниже +50°С следует применять низкозамерзающую жидкость (антифриз) марки «40» или «65» ГОСТ 159—52. Антифриз марки «40» применяется при температуре окружающего воздуха до —35°С, при температуре ниже — 35°С — антифриз марки «65».

Двигатель заправлять топливом, маслом и охлаждающей жидкостью с соблюдением мер, предотвращающих попадание механических примесей и пыли, а в топливо и масло, кроме того, влаги.

Заправлять топливо рекомендуется с помощью специальных топливозаправщиков или штатного топливозаправочного устройства (при заправке из отдельных емкостей).

Заправлять топливо необходимо через фильтр с шелковым полотном. Заправлять масло рекомендуется с помощью специальных маслозаправщиков. Масло, воду и низкозамерзающую жидкость заправлять через фильтр с сеткой № 0224 ГОСТ 6613—53.

Заправлять системы до уровней, предусмотренных инструкцией по эксплуатации машины.

Для полного заполнения объемов систем смазки и охлаждения необходимо после заправки на 1—2 мин запустить двигатель, после чего проверить уровни и при необходимости дозаправить системы,

В процессе эксплуатации необходимо контролировать количество охлаждающей жидкости и масла в системах двигателя и поддерживать их уровни IB заданных пределах.

Не допускать работу двигателя при наличии в баке системы смазки двигателя менее 20 л масла.

При понижении уровня охлаждающей жидкости вследствие испарения или утечек в систему охлаждения доливать соответственно воду или антифриз.

Охлаждающую жидкость и масло сливать через специальные сливные клапаны двигателя и машины (котел подогрева и масляный бак) с помощью шланга со штуцером при открытых заправочных горловинах. Для полного удаления остатков воды из системы охлаждения во избежание ее замерзания рекомендуется систему пролить 5—6 л низкозамерзающей жидкостью.

Особенности работы двигателя на различных видах топлива

Работа двигателя на различных видах топлива осуществляется механизмом управления подачей топлива, имеющим два положения установки рычага многотопливности: работа на топливе для быстроходных дизелей, топливе для реактивных двигателей, бензине (со снижением мощности) и их смесях в любых пропорциях; работа только на бензине.

Эксплуатация на других видах топлива при этом положении рычага категорически запрещается.

Установка механизма управления подачей топлива из положения «Работа на дизельном топливе» в положение «Работа на бензине» осуществляется вращением регулировочного винта рычага многотопливности по ходу часовой стрелки до упора, а из положения «Работа на бензине» в положение «Работа на дизельном топливе» — вращением регулировочного винта рычага многотопливности против хода часовой стрелки до упора.

Особенности запуска и эксплуатации двигателя при работе на бензине. Не менее чем за 2 мин до запуска двигателя необходимо включить насос БЦН машины и интенсивно прокачать топливо ручным подкачивающим насосом машины; во всех случаях независимо от температуры окружающего воздуха перед запуском производить двойной впрыск масла в цилиндры.

Бензиновый центробежный насос машины должен оставаться включенным на протяжении всего времени работы двигателя на бензине, его смесях с другими топливами и при кратковременных остановках (3—5 мин) машины.

Минимально устойчивые обороты на холостом ходу при работе двигателя на бензине составляют 1000 в минуту.

О достоинствах и недостатках данного двигателя вспоминает С. Суворов, в своей книге «Т-64».

На танках Т-64А, выпускаемых с 1975 года, было усилено и бронирование башни за счет применения корундового наполнителя.

На этих машинах также была увеличена емкость топливных баков с 1093 л до 1270 л, вследствие чего сзади на башне появился ящик для укладки ЗИП. На машинах прежних выпусков ЗИП размещался в ящиках на правой надгусеничной полке, где и установили дополнительные топливные баки, подключенные в топливную систему. При установке механиком-водителем топливораспределительного крана на любую группу баков (заднюю или переднюю) топливо вырабатывалось в первую очередь из наружных баков.

В механизме натяжения гусеницы была применена червячная пара, которая позволяла ее эксплуатацию без обслуживания в течение всего срока эксплуатации танка.

Эксплуатационные характеристики этих машины были значительно улучшены. Так, например, пробе до очередного номерного обслуживания был увеличен с 1500 и 3000 км до 2500 и 5000 км для Т01 и ТО соответственно. Для сравнения на танке Т-62 ТО1 ТО2 проводилось через 1000 и 2000 км пробега, а на танке Т-72 — через 1600-1800 и 3300-3500 км пробега соответственно. Гарантийный срок работы двигателя 5ТДФ был увеличен с 250 до 500 моточасов, гарантийный срок всей машины составил 5000 км пробега.

Но училище — это только прелюдия, основная эксплуатация началась в войсках, куда я попал после окончания училища в 1978 году. Перед самым выпуском до нас довели приказ Главкома Сухопутных войск о том, что выпускников нашего училища распределять только в те соединения, где имеются танки Т-64. Связано это было с тем, что в войсках имелись случаи массового выхода из строя танков Т-64, в частности, двигателей 5ТДФ. Причина — незнание материальной части и правил эксплуатации этих танков. Принятие на вооружение танка Т-64 было сравнимо с переходом в авиации с поршневых двигателей на реактивные — ветераны авиации помнят, как это было.

Что касается двигателя 5ТДФ, то основных причин выхода его из строя в войсках было две — перегрев и пылевой износ. Обе причины происходили по незнанию или по пренебрежению правил эксплуатации. Основной недостаток этого двигателя — не слишком рассчитан на дураков, иногда требует, чтобы делали то, что написано в инструкции по эксплуатации. В мою бытность уже командиром танковой роты один из моих командиров взводов, выпускник Челябинского танкового училища, готовившего офицеров на танки Т-72 как-то начал критиковать силовую установку танк Т-64. Не нравился ему двигатель и периодичность его обслуживания. Но когда ему был задан вопрос «А сколько раз за полгода вы на своих трех учебных танках открывали крыши МТО и заглядывали в моторно-трансмиссионное отделение?» Оказалось, что ни разу. И танки ходили, обеспечивали боевую подготовку.

И так по порядку. Перегрев двигателя происходил по нескольким причинам. Первая — механик забывал снять коврик с радиатора и затем не смотрел на приборы, но такое бывало очень редко и, как правило, зимой. Вторая, и основная — заправка охлаждающей жидкостью. По инструкции положено заливать воду (в летний период эксплуатации) с трехкомпонентной присадкой, причем вода должна заливаться через специальный сульфофильтр, которым машины ранних выпусков комплектовались все, а на новых машинах такой фильтр выдавался один на роту (10-13 танков). Выходили из строя двигатели, в основном, танков учебной группы эксплуатации, эксплуатировавшихся минимум пять дней в неделю и находящихся обычно на полигонах в полевых парках. При этом механики-водители «учебники» (так называли механиков учебных машин), как правило, трудяги и добросовестные парни, но не знавшие до тонкостей устройства двигателя, могли себе позволить иногда залить воды в систему охлаждения просто из-под крана, тем более что сульфофильтр (который один на роту) хранился обычно на зимних квартирах, где-нибудь в каптерке зампотеха роты. Результат — образование накипи в тонких каналах системы охлаждения (в районе камер сгорания), отсутствие циркуляции жидкости в самом нагреваемом месте двигателя, перегрев и выход двигателя из строя. Образование накипи усугубляло и то, что вода в Германии очень жесткая.

Один раз в соседнем подразделении был выведен двигатель по причине перегрева по вине механика-водителя. Обнаружив небольшую течь охлаждающей жидкости из радиатора, он по совету одного из «знатоков» добавить в систему горчицы купил пачку горчицы в магазине и всю ее высыпал в систему, в результате — засорение каналов и выход двигателя из строя.

Бывали еще и другие сюрпризы с системой охлаждения. Вдруг начинает выгонять охлаждающую жидкость из системы охлаждения через паровоздушный клапан (ПВК). Некоторые, не разобравшись в чем дело, пытаются завести его с буксира — результат разрушение двигателя. Таким образом мой зампотех батальона сделал мне «подарок» к Новому году, и мне пришлось менять двигатель 31 декабря. До Нового года я успел, т.к. замена двигателя на танке Т-64 процедура не очень сложная и, самое главное, не требует центровки при его установке. Больше всего времени при замене двигателя на танке Т-64, как и на всех отечественных танках, занимает процедура слива и заправки масла и охлаждающей жидкости. Если бы на наших танках вместо дюритных соединений трубопроводов стояли разъемы с клапанами, как на «Леопардах» или «Леклерках», то замена двигателя на танках Т-64 или Т-80 по времени занимала бы не больше, чем замена всего силового блока на западных танках. Так, например, в тот памятный день 31 декабря 1980 г. после слива масла и охлаждающей жидкости мы с прапорщиком Е. Соколовым «выкинули» двигатель из МТО всего за 15 минут.

Вторая причина выхода двигателей 5ТДФ из строя — это пылевой износ. Система очистки воздуха. Если своевременно не проверять уровень охлаждающей жидкости, а положено проверять перед каждым выходом машины, то может настать такой момент, когда в верхней части рубашки охлаждения жидкость будет отсутствовать, и происходит местный перегрев. При этом самое слабое место форсунка. В этом случае горят прокладки форсунки либо выходит из строя сама форсунка, затем через трещины в ней или сгоревшие прокладки газы из цилиндров пробиваются в систему охлаждения, и под их давлением жидкость выгоняется через ПВК. Все это не смертельно для двигателя и устраняется при наличии в подразделении знающего человека. На обычных рядных и V-образных двигателях в аналогичной ситуации «ведет» прокладку головки блока цилиндров, и работы в этом случае будет побольше.

Если в такой ситуации двигатель остановить и не принять никаких мер, то через некоторое время цилиндры начнут заполняться охлаждающей жидкостью, двигателя представляет собой инерционную решетку и циклонный воздухоочиститель. Воздухоочиститель согласно инструкции по эксплуатации промывается по необходимости. На танках типа Т-62 он промывался зимой через 1000 км пробега, а летом через 500 км. На танке Т-64 — по необходимости. Вот здесь-то и камень преткновения — некоторые приняли это как то, что можно его вообще не промывать. Необходимость же возникала тогда, когда в циклоны попадало масло. И если хоть в одном из 144 циклонов есть масло, то воздухоочиститель надо промывать, т.к. через этот циклон в двигатель попадает неочищенный воздух с пылью, и далее, как наждаком, стираются гильзы цилиндров и кольца поршней. Двигатель начинает терять мощность, увеличивается расход масла, а потом и вовсе перестает запускаться.

Проверить попадание масла в циклоны нетрудно — достаточно посмотреть входные отверстия циклонов на воздухоочистителе. Обычно смотрели на патрубок выброса пыли из воздухоочистителя, и если на нем обнаруживали масло, то тогда смотрели и воздухоочиститель, и если надо, то промывали. Откуда же попадало масло? Все просто: заливная горловина маслобака системы смазки двигателя расположена рядом с сеткой воздухозаборника. При дозаправке маслом обычно используется лейка, но т.к. опять же на учебных машинах лейки, как правило, отсутствовали (кто-то терял, кто-то положил на гусеничную ленту, забыл и поехал через нее и т.д.), то механики заливали масло просто из ведер, при этом масло проливалось, попадало сначала на сетку воздухозаборника, а затем и в воздухоочиститель. Даже заправляя масло через лейку, но в ветреную погоду, масло ветром забрызгивало на сетку воздухоочистителя. Поэтому со своих подчиненных я требовал при заправке масла стелить на сетку воздухозаборника коврик из ЗИПа танка, в результате чего избегал неприятностей с пылевым износом двигателя. При этом надо отметить, что условия запыленности в Германии в летнее время были самые что ни есть суровые. Так, например, во время дивизионных учений в августе 1982 года при совершении марша по лесным просекам Германии из-за висевшей пыли не было даже видно, где заканчивается ствол пушки собственного танка. Дистанцию между машинами в колонне выдерживали буквально нюхом. Когда до впередиидущего танка оставалось буквально несколько метров, то можно было различить запах его выхлопных газов и вовремя затормозить. И так 150 километров. После совершения марша всё: танки, люди и их лица, комбинезоны и сапоги были одного цвета — цвета дорожной пыли.

Одновременно с конструкторской и технологической доводкой дизеля 5ТДФ коллектив конструкторов ХКБД приступил к разработки следующей модели 2-тактного такового дизеля уже в 6-цилиндровом исполнении с повышенной мощностью до 735 кВт (1000 л.с.). Этот двигатель, так же, как и 5ТДФ, представлял собой дизель с горизонтально расположенными цилиндрами, встречно движущимися поршнями и прямоточной продувкой. Дизель получил наименование 6ТД.

Турбонаддув был осуществлен от компрессора, механически (рессорой) связанного с газовой турбиной, преобразующая часть тепловой энергии отработавших газов в механическую работу для привода компрессора.

Поскольку мощность, развиваемую турбиной, была недостаточно для привода компрессора, он с помощью редуктора и механизма передачи был соединён с обоими коленчатыми валами двигателя. Степень сжатия была принята равной 15.

Для получения требуемых фаз газораспределения, при которых обеспечивалась бы необходимая очистка цилиндра от отработавших газов и наполнения сжатым воздухом, было предусмотрено (как и на двигателях 5ТДФ) угловое смещение коленчатых валов в сочетании с несимметричным расположением впускных и выпускных окон цилиндров по их длине. Крутящий момент, снимаемый с коленчатых валов, составляет для впускного вала – 30%, для выпускного -70% от крутящего момента двигателя. Крутящий момент, развиваемый на впускном валу, через шестеренчатую передачу передавался на выпускной вал. Суммарный крутящий момент мог сниматься с обоих концов выпускного вала через муфту отбора мощности.

В октябре 1979 г. Двигатель 6ТД после серьезной доработки цилиндропоршневой группы, топливной аппаратуры, системы воздухоснабжения и другие элементов успешно прошел межведомственные испытания. С 1986 г. Были изготовлены первые 55 двигателей в серийном исполнении. В последующие годы серийный выпуск увеличился и достиг максимума в 1989 г.

Процент подетальной унификации 6ТД с дизелем 5ТДФ составил более 76%, а надежность работы была не ниже, чем у 5ТДФ, который серийно изготовлялся многие годы.

Работы ХКБД под руководством главного конструктора Н.К.Рязанцева по дальнейшему совершенствованию 2-тактного танкового дизеля продолжались. Дорабатывались узлы, механизмы и системы, по которым выявлялись в эксплуатации отдельные дефекты. Совершенствовалась система наддува. Проводились многочисленные стендовые испытания двигателей с введением конструктивных изменениями.

Разрабатывалась новая модификация дизеля – 6ТД-2. Мощность его составляла уже не 735кВт (1000л.с.), как у 6ТД, а 882 кВт (1200л.с.). Подетальная унификация его с дизелем 6ТД была обеспечена более чем на 90%, а с дизелем 5ТДФ – более 69%.

В отличии от двигателя 6ТД на двигателе 6ТД-2 был применен 2-ступенчатый осецентробежный компрессор системы наддува и изменения конструкции турбины, сильфона, масляного центробежного фильтра, патрубка и других узлов. Была также несколько снижена степень сжатия – с 15 до 14,5 и увеличено среднее эффективное давление с 0,98 МПа до 1,27МПа. Удельный расход топлива двигателя 6ТД-2 составил 220 г/(кВт*ч) (162 г/(л.с.*ч)) вместо 215 г/(кВт*ч) (158г/(л.с.*ч)) – для 6ТД. С точки зрения установки в танк дизеля 6ТД-2 был полностью взаимозаменяем с двигателем 6ДТ.

В 1985 г. Дизель 6ТД-2 прошел межведомственные испытания и конструкторская документация была представлена для подготовки и организации серийного производства.

В ХКБД с участием НИИД и других организаций продолжались научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по 2-тактному дизелю 6ТД с целью его форсирования по мощности до значения 1103 кВт (1500л.с.), 1176 кВт (1600л.с.), 1323 кВт (1800л.с.) с проведением проверок на образцах, а также создания на его базе семейство двигателей для ВГМ и народохозяйственных машин. Для ВГМ легкой и промежуточной категории по массе разрабатывались дизеля 3ТД мощностью 184…235 кВт (250-320л.с.), 4ТД мощностью 294…331 кВт (400…450л.с.). Разрабатывался также вариант дизеля 5ДН мощностью 331…367 кВт (450-500л.с.) для колесных машин. Для транспортеров тягачей и инженерных машин разрабатывался проект дизеля 6ДН мощностью 441…515 кВт (600-700л.с.).

Двигатели ЗТД в трехцилиндровом исполнении являются членами единого унифицированного ряда с серийными двигателями 5ТДФ, 6ТД-1 и 6ТД-2Е. В начале 60-х в Харькове создавалось семейство двигателей на базе 5ТДФ для машин легкой весовой категории (БТР, БМП и др.) и тяжелой весовой категории (танки, 5ТДФ, 6ТД).

Указанные двигатели имеют единую конструктивную схему:

— горизонтальное расположение цилиндров;

— возможность использования при температурах окружающей

среды от минус 50 до плюс 55 °С;

— малое снижение мощности при высоких температурах

Кроме объективных причин в создании семейства двухтактных оппозитных дизелей 3ТД в середине 60-х годов были допущены ошибки. Идея 3-цилиндрового двигателя проверялась на базе 5-цилиндрового, в котором были заглушены два цилиндра. При этом газовоздушный тракт, агрегаты наддува не были согласованы. Естественно, была увеличенной и мощность механических потерь.

Основным препятствием для создания унифицированного семейства двигателей в 60-70-е годы было отсутствие в стране четкой программы развития двигателестроения, руководство «металось» между различными концепциями дизелей и ГТД. В 70-е годы с приходом к руководству страны Л. И. Брежнева ситуация еще более усугубилась, началось параллельное производство танков с разными двигателями – Т-72 и Т-80, которые по своим характеристикам являлись «танками-аналогами» уже производящегося Т-64. Речь про унификацию двигателей танка, БМП и БТР уже не шла.

К сожалению, такая же ситуация была и в других отраслях ВПК — одновременно шли разработки различных КБ в ракетостроении, авиастроении, при этом среди них не выбирались лучшие, а производились параллельно аналогичные изделия разных Конструкторских Бюро (КБ).

Подобная политика стала началом конца отечественной экономики, и причиной отставания в танкостроении, усилия вместо того, чтобы объединится в «единый кулак» распылялись на параллельные разработки конкурирующих КБ.

Легкие машины (ЛБМ), выпускавшиеся в 60…80-х годах прошлого столетия, имеют двигатели устаревшей конструкции, обеспечивающие удельную мощность в пределах 16-20 л.с./т. Современные машины должны иметь удельную мощность 25-28 л.с./т, что позволит увеличить их маневренность.

В 90-е, 2000-е годы актуальной стала модернизация ЛБМ – БТР-70, БТР-50, БМП-2.

В этот период проводились испытания данных машин показавшие высокие характеристики нового двигателя, но, вместе с тем на хранении и в производстве на территории Украины после распада СССР находилось большое количество двигателей УТД-20С1.

Генеральный конструктор по танкостроению Украины М.Д. Борисюк (ХКБМ) для модернизации этих машин решил использовать имеющиеся серийные двигатели — СМД-21 УТД-20 и немецкий «Deutz».

На каждое транспортное средство устанавливались свои двигатели, не имеющие унификации друг с другом, и с двигателями, уже находящимися в армии. Причина — для ремонтных заводов Министерства обороны выгодно использовать имеющиеся на складах заказчика двигатели позволяющих снизить стоимость работ.

Но такая позиция лишала работы ГП «Завод имени В.А. Малышева» и, прежде всего, агрегатный завод.

Такая позиция оказалось неоднозначной – с одной стороны экономия, с другой – потери перспективы.

Стоит отметить, что в ХКБМ по отношению к 3ТД был высказан ряд претензий (по шуму и дымности), который были приняты и устранены.

С целью снижения дымности при пуске и на переходных режимах на двигателе ЗТД установлена закрытая топливная аппаратура и существенно уменьшен расход масла. Снижение шума обеспечено за счет уменьшения максимального давления сгорания и уменьшения зазора в паре «поршень-цилиндр» на двигателях мощностью 280 и 400 л.с, а также снижения размаха крутильных колебаний

Снижение расхода масла на двигателях ЗТД достигнуто благодаря следующим факторам:

— снижения количества цилиндров;

— применения поршня с чугунным корпусом вместо алюминиевого сплава;

— увеличения удельного давления маслосъемного кольца на

В результате принятых мер относительный расход масла на двигателях ЗТД приближается к расходу на двигателях народнохозяйственного назначения.

Двигатель Рено К9К

Характеристики двигателя K9K

Производство Valladolid motores
Bursa plant
Oragadam plant
Марка двигателя Type K
Годы выпуска 2001-н.в.
Материал блока цилиндров чугун
Тип двигателя дизельный
Конфигурация рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 2
Ход поршня, мм 80.5
Диаметр цилиндра, мм 76
Степень сжатия 15.2
15.5
15.9
18.25
Объем двигателя, куб.см 1461
Мощность двигателя, л.с./об.мин 60/4000
64/3750
65/4000
68/4000
75/3750
75/3750
82/4000
84/4300
86/4000
88/2000
90/4000
95/4000
100/4000
103/4000
106/4000
110/4000
110/4000
Крутящий момент, Нм/об.мин 130/2000
160/1900
160/2000
160/2000
180/1750
200/1750
185/2000
200/2000
200/2000
200/1750
220/1750
240/1750
200/1900
240/2000
240/2500
240/1750
260/1750
Экологические нормы Евро 3
Евро 4 (с 2004 г.)
Евро 5 (с 2008 г.)
Евро 6 (с 2020 г.)
Турбокомпрессор BorgWarner KP35
BorgWarner BV38
BorgWarner BV39
Вес двигателя, кг 145
Расход топлива, л/100 км (для Duster)
— город
— трасса
— смешан.
5.9
5.0
5.3
Расход масла, гр./1000 км до 1000
Масло в двигатель 0W-30
0W-40
5W-40
5W-50
10W-40
10W-50
15W-40
15W-50
0W-30 (сажевый фильтр)
0W-40 (сажевый фильтр)
5W-30 (сажевый фильтр)
5W-40 (сажевый фильтр)
Сколько масла в двигателе, л 4.5
Замена масла проводится, км 15000
(лучше 7500)
20000 (после 2004 года)
(лучше 10000)
30000 (после 2008 года)
(лучше 15000)
Рабочая температура двигателя, град. 90
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике

300+
Тюнинг, л.с.
— потенциал
— без потери ресурса

Двигатель устанавливался Renault Duster
Renault Fluence
Renault Kaptur
Renault Logan
Renault Megane
Renault Sandero
Nissan Almera
Nissan Juke
Nissan Note
Nissan Qashqai
Nissan Tiida
Mercedes-Benz A-Class
Mercedes-Benz B-Class
Mercedes-Benz CLA-Class
Mercedes-Benz GLA
Renault Captur
Renault Clio
Renault Kadjar
Renault Kangoo
Renault Laguna
Renault Modus
Renault Scala
Renault Symbol
Nissan Cube
Nissan Micra
Nissan NV200
Dacia Lodgy
Infiniti Q30
Mercedes-Benz Citan
Suzuki Jimny

Надежность, проблемы и ремонт двигателя К9К

Этот турбодизель впервые показали в 2001 году на автомобиле Renault Clio 1.5 dCi, затем его начали ставить во все, что хоть немного движется. Заменил он 1.9-ти литровый одновальник F8Q. Блок цилиндров К9К чугунный, внутри него установлен коленвал с ходом поршня 80.5 мм, длина шатунов 133.75 мм, диаметр поршней 76 мм, а их компрессионная высота 56 мм. В сумме получаем практически 1.5 литра рабочего объема, если быть точней, то 1,46 литра.

Головка блока цилиндров алюминиевая одновальная и имеет по 2 клапана на цилиндр. Диаметр впускных клапанов 33.5 мм, выпускных клапанов — 29 мм, а толщина стержня клапана 6 мм.
Регулировка клапанов на К9К требуется каждые 50 тыс. км. Зазоры клапанов на холодную: впуск 0.2 мм, выпуск 0.4 мм.
В системе ГРМ применен зубчатый ремень, срок его службы 90 тыс. км. С 2004 года интервал увеличили до 120 тыс. км, а с 2008 года до 160 тыс. км.

Самая слабая версия этого К9К оснащалась турбиной BorgWarner KP35, давление наддува 1 бар. Здесь стоит впрыск Common rail от Delphi. Мощность этого движка 65 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 160 Нм при 2000 об/мин.
Аналогичная версия с интеркулером и с давлением наддува 1.2 бара имела мощность 80 л.с. при 4000 об/мин и крутящий момент 185 Нм при 2000 об/мин.
Самая мощная модификация дизеля оснащалась турбиной BorgWarner BV39 с изменяемой геометрией, которая надувает 1.25 бар, а Common rail здесь от Continental/Siemens, давление в рампе увеличено с 1400 до 1600 бар. Такой мотор развивает 100 л.с. при 4000 об/мин, а крутящий момент 200 Нм при 1900 об/мин.

В 2004 году началось производство второго поколения дизеля К9К, который перешел на стандарт Евро-4. Степень сжатия снизилась до 15.9, был доработан впрыск и выпускная система. Также повысили срок службы ремня ГРМ, и теперь менять его нужно раз в 120 тыс. км. Срок замены масла увеличен до 20 тыс. км.
Самая неедущая версия имеет мощность 65 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 160 Нм при 1750 об/мин. Мощность такого же мотора с интеркулером 85 л.с. при 3750 об/мин, а крутящий момент 200 Нм при 2000 об/мин. Топовый Renault K9K развивает 105 л.с. при 3750 об/мин, крутящий момент 240 Нм при 1750 об/мин.

Третье поколение мотора вышло в 2008 году и стало соответствовать экологическим нормам Евро-5. Степень сжатия была снижена до 15.2, инженеры доработали систему EGR, поставили сажевый фильтр, увеличили срок службы ремня ГРМ до 160 тыс. км, а интервал замены масла растянуло до 30 тыс. км.
Версия без интеркулера получила впрыск от Bosch и развивает 75 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 160 Нм при 1750-2500 об/мин. Такая же, но с интеркулером 90 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 200 Нм при 1750-2500 об/мин.
Наиболее мощная модель имеет мощность 110 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 240 Нм при 1750-2750 об/мин.

Четвертая версия К9К была показана в 2020 году и заточена она под стандарт Евро-6. Степень сжатия немного увеличили (до 15.5), изменили EGR, сажевый фильтр, маслонасос, пьезофорсунки, добавили систему старт-стоп. Характеристики слабой версии такие: мощность 75 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 200 Нм при 1750-2500 об/мин. Аналог с интеркулером развивал 90 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 220 Нм при 1750-2500 об/мин.
На топовой модели заменили турбину на BorgWarner BV38 с изменяемой геометрией, которая позволяет получить 110 л.с. при 4000 об/мин и крутящий момент 260 Нм при 1750-2750 об/мин. Такой двигатель известен еще как Мерседес ОМ607.

С 2020 года двигатель К9К 1.5 dCi заменяется на более новый 1.6-литровый дизель R9M.

Проблемы и неисправности дизельных двигателей Рено K9K

1. Главная болезнь дизелей К9К это шатунные вкладыши. Из-за особенностей их конструкции, из-за слишком большого интервала между заменами масла, из-за использования некачественного масла, через 100-150 тыс. км, есть очень высокий риск проворота вкладышей. Лучше не дожидаться этого момента, сразу проверить и заменить их после 100 тыс. км или после покупки автомобиля. Также лейте хорошее (не поддельное) масло и меняйте его не реже чем раз в 10 тыс. км.
2. Много жалоб на двигатели с Common rail от Delphi, у которых, из-за некачественного топлива, быстро выходит из строя ТНВД и тянет за собой форсунки. Здесь рекомендуется менять топливный фильтр раз в 8-10 тыс. км на оригинальный и лить только хорошее топливо. Подобной проблемы у К9К с Common rail от Siemens нет, но это не значит, что можно сливать солярку из ближайшего трактора. Здесь нужно менять фильтры каждые 10 тыс. км.

В остальном мотор нормальный и имеет неплохую надежность. Срок службы турбины высокий и ее может хватить на весь срок службы движка, но турбину раньше срока могут убить частицы от износа вкладышей, попавшие в масло.
Также стоит раз в год чистить клапан EGR от нагара.
Если лить неплохое топливо, хорошее масло, вовремя его менять, своевременно и качественно обслуживаться, то ресурс двигателя К9К легко превышает 300 тыс. км. Нередко эти дизели умирают на пробегах около 200 тыс. км и причины могут быть разными: плохое обслуживание, скрученный пробег, либо и то и другое сразу.

Номер двигателя К9К

Ищите номер мотора вот в этом месте:

Тюнинг двигателя К9К

Чип-тюнинг

Хотите добавить немного мощности? Езжайте в тюнинг компанию и залейте более агрессивную прошивку, это превратит ваши 75 л.с. или 90 сил в 115 л.с., а крутящий момент превысит 250 Нм. Моторы мощностью 110 л.с. перешиваются в 130-135 л.с., крутящий момент превышает 300 Нм. Это относится к моторам 4-го поколения, произведенные после 2020 года.
Прошлая 3-я версия (2008-2020) имеет показатели чуть хуже. Наиболее мощная модификация 110 л.с. перешивается в 130 л.с., крутящий момент 300 Нм, а модели на 75 л.с. и 90 л.с. можно раскачать до 110 л.с. и крутящий момент увеличится до 240+ Нм.
Более старое 2-е поколение (2004-2008) имеет такие же показатели, за исключением того, что самая слабая модель имеет предел в 90 л.с. и момент в 200 Нм.
Самые первые К9К, выпущенные в период 2001-2004 годов, имеет практически такой же потенциал. Самая неедущая модификация тюнингуется до 85 л.с., момент 200 Нм.

5 литров на 9 сил: как устроен стационарный двигатель 1929 года

31.05.2020 09:30
дата обновления страницы

Стационарные катерные двигатели
Это должен знать каждый водитель:  Вредно или нет включать кондиционер зимой
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про автомобили
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: