Устройство бронетанкового вооружения

Пять цилиндров расположены горизонтально. В стенках каждого цилиндра имеются: с одной стороны — три ряда продувочных окон, с другой

— выпускные окна. Продувочные окна служат для пуска в цилиндры свежего заряда (воздуха). Воздух подается к продувочным окнам от нагнетателя через промежуточный объем блока, называемый продувочным ресивером. Выпускные окна 4 обеспечивают выпуск из цилиндра отработавших газов. Выходящие из цилиндра отработавшие газы поступают через выпускной коллектор, в газовую турбину.

B каждом цилиндре расположены два противоположно движущихся поршня. Между поршнями при их максимальном сближении образуется камера сгорания. Каждый поршень посредством шатуна связан со своим коленчатым валом. Поршни помимо своего прямого назначения управляют открытием и закрытием продувочных и выпускных окон, т. е. выполняют функции газораспределительного механизма. В связи с этим поршни, управляющие продувочными окнами, а также связанные с ними детали кривошипношатунного механизма называются впускными (продувочными), а поршни, управляющие выпускными окнами, — выпускными.

Коленчатые валы связаны между собой шестернями главной передачи. Направление вращения валов одинаковое — по ходу часовой стрелки со стороны турбины. При этом выпускной коленчатый вал опережает впускной вал на 10°. При таком смещении коленчатых валов максимальное сближение впускных и выпускных поршней получается тогда, когда выпускной вал пройдет свою геометрическую внутреннюю мертвую точку (в.м.т.) на 5°, а впускной вал не дойдет до своей внутренней мертвой точки на 5°. Это положение кривошипно-шатунного механизма двигателя соответствует минимальному расстоянию между поршнями и условно называется внутренней объемной мертвой точкой (в.о,м.т.).

Действительная степень сжатия, определяемая по моменту закрытия продувочных окон, составляет 16,i5. Геометрическая степень сжатия равна 20,9.

Угловое смещение коленчатых валов в сочетании с несимметричным расположением продувочных и выпускных окон по длине цилиндра обеспечивает получение требуемых фаз газораспределения, при которых достигаются достаточная очистка цилиндра от отработавших газов и наполнение цилиндра сжатым воздухом.

В связи с угловым смещением коленчатых валов крутящий момент, снимаемый с них, неодинаков и доставляет для впускного вала 30% и для выпускного вала 70% суммарного крутящего момента двигателя. Крутящий момент, развиваемый на впускном валу, передается через шестерни главной передачи на выпускной вал. Суммарный крутящий момент снимается с двух сторон выпускного вала и передается через две зубчатые муфты полужесткого соединения на валы коробок передач объекта.

Устройство двигателя Двигатель 5ТДФ состоит из кривошипно-шатунного механизма,

механизма передач, нагнетателя, турбины, систем питания топливом, управления, смазки, охлаждения, суфлирования и запуска.

351

Двигатель имеет пять цилиндров. Диаметр цилиндра и ход поршня одинаковы и равны 120 мм.

Сторона двигателя, на которой расположена турбина, считается передней стороной двигателя. С этой стороны ведется счет цилиндров. Направление вращения коленчатых валов — по ходу ча­совой стрелки с передней стороны двигателя.

Порядок работы цилиндров 1—4—2—5—3. Модернизированный двигатель 5ТДФМ

Установка двигателя 5ТДФМ требует замены штатного воздухоочистителя на новый и доработки выпускной системы. Модернизация осуществляется путем замены двигателя 5ТДФ на двигатель 5ТДФМ, установки нового воздухоочистителя с увеличенным расходом воздуха для питания двигателя и доработки выпускной системы.

Выписка из статей о двигателе 5-ТДФ. (Привести примеры обучаемым. Обратить внимание на правильность эксплуатации и ТО двигателя, независимо от его марки).

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.

Командиром танковой роты один из моихкомандиров 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 мотор нотрансмиссионное отделение?» Оказалось, что ни разу. И танки ходили, обеспечивали боевую подготовку.

Перегрев двигателя происходил по нескольким причинам. Первая — механик забывал снять коврик с радиатора и затем не смотрел на приборы, но

352

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. 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 механикиводители «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). Разобрались и с этим. Дело в том, что двигатель 5ТДФ имеет горизонтальное расположение поршней, и соответственно рубашка охлаждения цилиндров расположена вокруг них, т.е. и сверху, и снизу. Через рубашку охлаждения в каждый цилиндр вкручены по четыре топливные форсунки (две сверху, две снизу) с прокладками из жаропрочной резины и двигатель перестанет заводиться. 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 охлаждаю-

353

щей 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

354

вовремя затормозить. И так 150 километров. После совершения марша всё: танки, люди и их лица, комбинезоны и сапоги были одного цвета — цвета дорожной пыли.

Двигатель 6-ТД

В1975 г. начались ОКР по дальнейшему повышению мощности двигателя 5ТДФ. Форсирование пятиблочного 5ТДФ становилось рискованным

-мотор и без того подвергался нагрузкам, близким к предельным. Для достижения намеченного 1000-сильного уровня решено было добавить еще один - шестой цилиндр. Предложение нашло поддержку коллегии МОП и было оформлено приказом министра "О создании двигателя 6ТД-1 мощностью 1000 л.с.". Помимо перехода к шестицилиндровой схеме, дополнительную прибавку мощности обеспечивало дальнейшее форсирование рабочего процесса: увеличение наддува, расхода воздуха и подачи топлива. В самом наименовании 6ТД-1 крылся "намек" на конструкторский задел для последующего форсирования мотора с выходом на мощность 1200 л.с. - вдвое большую, чем у "прародителя" 5ТД.

Входе ОКР по 6ТД-1 предусматривалось повысить мощность, снимаемую с каждого цилиндра, до 250 л.с., а литровую мощность - до 95 л.с./л. Рассчитывать на успех позволял огромный опыт разработки и доводки 5ТДФ, объем войсковых испытаний в разнообразных экстремальных условиях. Многие детали и узлы напрямую заимствовались у 5ТДФ.

Вчисле преимуществ была и высокая унификация силовой установки с серийным мотором 5ТДФ, что позволяло быстро развернуть выпуск нового мотора.

По решению МО и МОП завод выпустил документацию по установке двигателя 6ТД и усиленной трансмиссии как на находящиеся в производстве, так и проходящие ремонт танки Т-64А, Т-64К, Т-64Б и Т-64Б1 (после доработки им присваивался индекс "М" - модернизированный).

Новый двигатель при незначительном увеличении габаритов (его поперечный размер возрос с 1513 мм у 5ТДФ до 1602 мм, ширина и высота остались без изменения) имел увеличенный с 13,6 до 16,26 л рабочий объем.

Следующим этапом стало рассмотрение и утверждение в 1985 г. предложения ХКБМ и ХКБД о замене газотурбинной силовой установки танка Т-80 дизелем 6ТД-1 (танк "объект 478Б"). Постановлением ЦК КПСС и Совмина Й 837-249 от 2.9.85 г. он был запущен в серийное производство под наименованием "Т-80У с двигателем 6ТД" (Т-80УД - улучшенный дизельный). Согласно приказу МОП Й 3510 от 19.9.85 г. новый танк с дизелем предписывалось выпускать на заводе параллельно с Т-64БМ с той же силовой установкой. С февраля 1986 г. мотор 6ТД-1 пошел в серию. От начала выпуска чертежей до завершения межведомственных испытаний 6ТД-1 прошло всего четыре года.

На серийных изделиях закрытое рабочее колесо компрессора заменили полузакрытым, увеличив его диаметр и рабочие обороты, внедрили усиленную дисковую фрикционную муфту. Топливные насосы повышенной производительности с плунжерами диаметром 13 мм оснастили усиленными

355

приводами, улучшили качество распыления топлива за счет его турбулизации перед соплами форсунок. Поршни получили новые износостойкие и приработочные покрытия, были внедрены новые выпускные коллекторы типа "труба в трубе" и повышена частота вращения турбины. В 1987 г. танки Т-80УД с дизелем 6ТД полностью сменили в производстве Т-64.

Таблица 17

Двигатель ГТД-1250.

Двигатель ГТД-1250 является дальнейшим развитием двигателей семейства ГТД-1000. ГТД-1250 форсирован до мощности 1250 л.с. путем дальнейшего повышения температуры газов до 1340К. Серийно выпускается с

1986 г.

В конструкции двигателя применены уникальные технические решения: автоматические системы удаления пылевых отложений с покрывных дисков рабочих колес центробежных компрессоров и с соплового аппарата турбины

356

высокого давления, регулируемый сопловой аппарат силовой турбины, встроенный в конструкцию двигателя понижающий силовой редуктор.

Уже сейчас изготовлены и испытаны прототипы мощностью 1400 л.с. (ГТД-1400) и 1500 л.с (ГТД-1500).

Завод имени Климова утверждает, что в дальнейшем мощность данного двигателя может быть поднята до 1800 л.с. без кардинальных изменений конструкции.

Конструктивные особенности:

-газогенератор с турбокомпрессором низкого и высокого давления;

-рабочие колеса компрессоров - центробежные, закрытого типа, литые зацело с покрывными дисками;

-камера сгорания - кольцевая, многофорсуночная, с поворотом газового потока на 1800;

-осевая одноступенчатая турбина компрессора высокого давления с охлаждаемым сопловым аппаратом;

-осевая одноступенчатая турбина компрессора низкого давления;

-осевая одноступенчатая силовая турбина с регулируемым сопловым аппаратом;

-выхлопной патрубок с поворотом потока газа соосно с продольной осью двигателя;

-теплоизоляция наиболее горячих корпусов двигателя и выхлопного патрубка;

-организованы места установки и крепления на двигателе масляного бака, электрогенератора, воздухоочистителя со встроенными воздушно-масляными радиаторами и вентиляторами системы охлаждения.

Двигатель УТД-20 – будет рамссмотрен при изучении темы 5.2.2 «Общее устройство силовой установки БМП-2. Устройство и работа системы питания двигателя топливом»

Двигатель УТД - 29 четырехтактный, V-образный, с жидкостным охлаждением, с сухим картером, с непосредственным впрыском топлива. Он допускает работу на бензинах и керосинах различных марок. Предназначен для военных гусеничных и колесных транспортных машин и обеспечивает нормальную работу в условиях высокогорья на высоте до 4500 м. Устанавливается на БМП-3, БМП-3К, БМП-3Ф, БРЭМ-Л

Двигатель КамАЗ-7403. Установлен на БТР-80.

357

Рис. 5.35. Двигатель КамАЗ-7403 (вид сверху):

1 − фильтр центробежной очистки масла; 2 − указатель уровня масла в двигателе; 3 − крышка маслозаливной горловины; 4 − фильтр тонкой очистки топлива; 5 − компрессор; 6 − крышка бачка гидросистемы; 7 − факельная свеча; 8 − турбокомпрессор; 9 − левый впускной коллектор; 10 − объединительный патрубок; 11 − топливный клапан ЭФУ; 12 − правый впускной коллектор

Рис. 5.36. Двигатель КамАЗ-7403 (продольный разрез):

1 − коробка термостатов; 2 − топливный насос низкого давления; 3 − ручной топливоподкачивающий насос; 4 − ТНВД; 5 − автоматическая муфта опережения впрыска топлива; 6 − ведущая полумуфта привода ТНВД; 7 − датчик тахометра; 8 − фиксатор; 9 − маховик; 10 − картер маховика; 11 − масляный поддон; 12 − крышка коренной опоры коленчатого вала; 13 − коленчатый вал; 14 − масляный насос; 15 − распределительный вал; 16 − шкив; 17 − гидромуфта; 18 − крышка гидромуфты

358

Рис. 5.37. Двигатель КамАЗ-7403 (поперечный разрез):

1 − полнопоточный фильтр очистки масла; 2 − маслозаливная горловина; 3 − указатель уровня масла в картере двигателя; 4 − фильтр центробежной очистки масла; 5 − коробка термостатов; 6 − передний рымболт; 7 − компрессор; 8 − насос гидросистемы; 9 − задний рымболт; 10 − факельная свеча; 11 − левая водяная труба; 12 − левый впускной коллектор; 13 − форсунка; 14 − скоба крепления форсунки; 15 − патрубок выпускного коллектора; 16 − выпускной коллектор; 17 − блок цилиндров

5.4.1.2. Техническая характеристика двигателя

Тип двигателя – четырехтактный дизель жидкостного охлаждения с турбонаддувом

Марка двигателя – КамАЗ-7403 Число цилиндров – 8

Расположение цилиндров – V-образное Угол развала блоков цилиндров, град – 90

Порядок работы цилиндров – 1−5−4−2−6−3−7−8 Диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 120х120 Рабочий объем, л – 10,85 Степень сжатия – 16

Максимальная мощность, кВт (л.с.) .– 191 (260)

Максимальный крутящий момент (при n=1500–1800 об/мин), кгс·м – 80 Частоты вращения коленчатого вала, об/мин:

рекомендуемые – 1800−2600 максимальная – 2930 минимальная – 600

Удельный расход топлива, г/(л.с·ч) – 162 Масса, кг – 1100

5.4.1.3. Общие компоновки силовых установок бтв

359

По положению трансмиссионного отделения различают общие компоновки с носовым и кормовым расположением трансмиссии

Рис. 5.38. Схемы общих компоновок танков:

а— с носовым расположением трансмиссии; б — с кормовым расположением трансмиссии;

в— с кормовым расположением трансмиссии и поперечным размещением двигателя; г — с

носовым боковым расположением двигателя и трансмиссии

1)Компоновка с носовым расположением трансмиссии широко применялась на американских и немецких танках (см. рис. 19,а и 20) ввиду некоторых ее преимуществ. Совмещение отделения управления с трансмиссионным сокращало общее число изолированных отделений в корпусе танка, способствовало уменьшению его длины или при постоянной длине увеличивало объем боевого отделения. Облегчалось центральное размещение боевого отделения с тяжелой башней и оставалось место на подбашенном листе корпуса для размещения люка водителя. Конструкция приводов управления была простой, а обслуживание агрегатов трансмиссии — удобным. Основной недостаток состоял в увеличенной общей высоте машины

2)Кормовое расположение трансмиссии издавна является характерной особенностью компоновки советских танков; в послевоенные годы ему отдают предпочтение и за рубежом. Особенности, отмеченные как недостатки предыдущей компоновки, для кормового расположения трансмиссии являются преимуществами. Отсутствие карданного вала позволяет примерно втрое снизить высоту боевого отделения и существенно уменьшить общую высоту Н0 танка (3). Носовой части корпуса, не занятой крупногабаритными агрегатами трансмиссии, удается придать снарядостойкую форму с большим (60° и более) углом наклона верхнего броневого листа. Сзади расположенные бортовые передачи и ведущие колеса менее подвержены боевым поражениям. Трансмиссия непосредственно охлаждается за счет обдува ее агрегатов воздухом системы охлаждения двигателя. Условия обитаемости танка заметно улучшаются благодаря изоляции экипажа от тепло-, шумо- и газовыделяющих агрегатов трансмиссии герметичной моторной перегородкой. Монтаж и демонтаж значительно облегчаются за счет съемной установки броневых листов крыши моторно-трансмиссионного отделения.

Недостаток компоновки с кормовым расположением трансмиссии состоит в увеличенной длине танка из-за размещения в его корпусе четырех не совмещенных по длине отделений или в сокращении объема боевого отделения

360