반대로 움직이는 피스톤이 있는 탱크 디젤: 찬반 양론
Kharkov 디젤이 장착된 T-72
소비에트 디젤 5TD와 이후의 수많은 수정(5TDF, 5TDFM, 5TDFMA 및 6TD 시리즈)은 지금도 뛰어난 성능을 발휘합니다. 이 장치는 세계 탱크 디젤 산업에서 가장 낮은 실루엣(단 581mm)을 가지고 있습니다.
결과적으로 5TDF 엔진룸의 비출력은 265hp/m3입니다. 이 매개변수에 따르면 모터에는 여전히 경쟁자가 거의 없습니다. 이러한 특성은 반대 방향으로 움직이는 피스톤이 있는 XNUMX행정 디젤 엔진인 비전통적인 모터 방식에 의해 제공됩니다. 대다수 탱크 디젤 엔진의 경우 크랭크축이 하나인 V자형 레이아웃이 표시되지만 5TD 시리즈의 엔진에는 한 번에 두 개의 크랭크축이 있습니다. 한 쌍의 피스톤은 수평으로 위치하고 하나의 실린더에서 서로를 향해 움직입니다. 실제로 이를 통해 엔지니어는 "실린더를 절약"할 수 있습니다.
따라서 6개의 실린더를 중심으로 제작된 인덱스 1TD-1에 따른 우크라이나 엔진 수정 중 하나가 000hp를 개발합니다. 와 함께. 작업량은 16,3리터에 불과합니다. 비교를 위해 : 유사한 출력을 가진 러시아 92 기통 V-2S2 디젤 엔진 (실제로 강제 V-38)은 212 리터 이상의 작업량이 있습니다. 당연히 특정 연료 소비량은 비교할 수 없습니다. 러시아 엔진은 158g/e.hp.h이고 우크라이나 엔진은 XNUMXg/e.l.s.h입니다.
V-72 및 46TDFMA-5이 있는 T-1의 엔진룸 레이아웃. 출처: otvaga2004.ru
이미 죽은 우크라이나어 엔진 제작 학교를 홍보하는 것이 결코 아닙니다. 우리는 반대 운동 피스톤이 있는 디젤 엔진의 역학을 계속 분석할 것입니다.
5TD 시리즈는 XNUMX행정 작업 사이클의 원칙에 따라 독점적으로 제작되었습니다. 이를 구현하기 위해 배기 가스 및 공기 흡입을 위한 구멍이 실린더 벽에 제공되었습니다. 이것은 실린더의 이른바 직선형 슬롯 홀 청소이며, 이는 여러 면에서 모터의 주요 단점입니다. 그러나 나중에 더 자세히 설명하지만 지금은 설명된 모터 회로의 몇 가지 보너스입니다.
T-64 탱크에 적용할 때 5TD 모터는 중간 기어박스(기타)를 포기할 수 있게 했습니다. 크랭크축의 토크가 기어박스로 전달됩니다. 그리고 이것은 설계에서 복잡한 어셈블리를 배제함으로써 무게, 내부 부피를 줄이고 신뢰성을 증가시킵니다. 2010년, Kharkov 기갑 수리 공장의 엔지니어들은 자발적으로 T-72에 당시 실험적이었던 5TDFMA-1 디젤 엔진을 설치했습니다. 모터는 Kharkov 엔진 설계 국에서 개발되었습니다. 이 1050마력의 5TD의 먼 후예는 한 번에 46리터의 출력을 일반 B-6-270을 능가했습니다. 와 함께. 훨씬 더 컴팩트했습니다. 결과적으로 Nizhny Tagil 탱크의 MTO에는 우크라이나 엔진뿐만 아니라 15hp의 보조 동력 장치도 포함되었습니다. 와 함께. "대기 모드"(V-46 - 최대 19kg / h, 5TDF - 최대 17kg / h)에서 탱크의 상당한 연료 소비와 메인 탱크 디젤 엔진의 가장 큰 자원이 아닌 것을 고려할 때, 소규모 발전소의 존재는 전혀 불필요한 것이 아닙니다.
Nizhny Tagil 탱크의 MTO에 추가 모터를 배치하는 것은 불가능하다는 것을 상기할 가치가 있습니다. 기껏해야 이것은 펜더의 장갑 케이스에 디젤 엔진을 설치하면 해결됩니다. 동시에 주 디젤의 자원을 소모하지 않고 탱크가 오랫동안 경계 상태를 유지할 수 있도록 하는 것은 추가 디젤입니다. 이러한 숨겨진 탱크의 열 신호는 주요 디젤 엔진이 작동 중일 때보다 훨씬 적습니다. Kharkiv 주민들은 주요 디젤 엔진의 콜드 스타트 문제를 매우 우아하게 해결했습니다. 사실, 보조 디젤은 시동 히터의 역할도 합니다. 엔진에는 공통 냉각 시스템 회로가 있습니다.
Kharkov 하이브리드 - 72TDFMA-5 엔진이 장착된 T-1. 출처: otvaga2004.ru
반대 운동 피스톤이 있는 모터의 기본적인 장점 중 냉각수와 오일에 대한 낮은 비열 전달이 두드러집니다. 이것은 실린더 벽을 통한 낮은 열 손실의 결과로 연료 혼합물을 훨씬 더 효율적으로 연소할 수 있습니다.
Ural B-46-6과 비교하여 Kharkov 5TDFMA-1은 열 전달이 30% 낮습니다. 엔지니어가 언급한 바와 같이 이는 "대향 피스톤 설계가 보다 유리한 연소기 면적 대 체적비, XNUMX행정 사이클에 의해 가능해진 더 얇은 작동 조건으로 인한 비열비 증가, 연소 지속 시간 감소를 생성하기 때문에 가능합니다. XNUMX행정 엔진의 낮은 에너지 밀도로 인해 고정된 최대 압력 증가율로."
이것은 무엇을 의미 하는가? 이것은 T-72 탱크의 표준 라디에이터를 유지하면서 5TDFMA-1 엔진의 출력이 외부 공기의 +55도까지 떨어지지 않는다는 것을 의미합니다. 작동 원리에 따르면 우크라이나 모터는 더 "뜨거워"지며 100도 이상의 냉각수 온도에서 기분이 좋습니다. 불행히도 이러한 극한 조건의 가정용 탱크는 무능한 냉각 시스템으로 인해 엔진 출력을 심각하게 감소시킵니다. 우크라이나인들은 남부 국가에 수출하기 위해 "하이브리드" 탱크에서 이 효과를 얻었습니다. 같은 목적으로 T-72 엔진룸의 빈 공간에 에어컨을 설치했다.
T-5용 1TDFMA-72. 출처: ukrmil.blogspot.com
남부 국가에서는 승무원의 작업 공간을 냉각하는 효과적인 시스템이 없으면 사람과 장비 모두에 매우 어렵습니다. 특히 +55 ° C로 가열되면 열화상 카메라가 고장나기 시작합니다.
Kharkiv 디자이너에 따르면 T-72의 심장이있는 T-64 하이브리드는 매우 적합한 기계로 판명되었습니다. 최대 속도까지의 가속 시간은 15 % 감소하고 평균 속도는 10 % 증가했으며 오일 및 연료 소비는 각각 30%와 10% 감소했습니다. 그러나 모든 것이 그렇게 간단하지 않습니다.
5TDF는 어디에 있습니까?
반대로 움직이는 피스톤이 있는 우크라이나 엔진이 그렇게 좋다면 군사 및 민간 장비의 후드 아래에서 볼 수 없는 이유는 무엇입니까? Kharkiv 주민들은 한 번에 UAZ부터 시작하여 군용 차량의 기존 엔진을 대체할 수 있는 전체 3행정 디젤 엔진 라인을 개발했습니다. 예를 들어 장갑차 및 보병 전투 차량의 경우 300~600hp 용량의 4기통 4TD 변형이 만들어졌습니다. 와 함께. 그러나 우크라이나군은 1명의 Deutz를 장갑차 BTR-450E 및 4MB1에 탑재했습니다. 또한 2-90hp 용량의 자동차 110DTNAXNUMX 및 XNUMX도 개발 중이었습니다. 와 함께.
실제로 1200개의 크랭크축과 카운터 피스톤이 있는 유일한 디젤 엔진은 T-6UD, T-2 "Oplot" 및 BREM-80 "Athlete"에 약간의 변경이 있는 84마력 84TD-XNUMX입니다. 그러나이 모터 우크라이나 엔지니어조차도 정상적인 작동 적합성을 가져올 수 없습니다. Kharkiv National Technical University의 연구원에 따르면 모터에는 여전히 심각한 단점이 있습니다.
첫째, 저온에서 불만족스러운 시동 - 자율 플레어 가열 및 주입 오일 주입조차도 도움이되지 않아 연료 소비가 추가로 증가합니다.
둘째, Kharkiv 거주자는 6TD-2의 전기 시동이 V-46 시리즈의 공기 모터보다 훨씬 덜 안정적이라는 점에 주목합니다.
셋째, 카세트가 없는 관성 사이클론 방식의 공기 청정기는 특히 먼지가 많은 조건에서 작업에 완전히 대처하지 못합니다. 설계자들은 처음에 공기 정화 정도를 손상시키기 위해 흡입관의 저항을 줄이기로 결정했습니다. 사실 Kharkov 엔진은 Ural 엔진과 달리 더 많은 공기가 필요합니다. 1,6TDFA의 경우 약 5kg / s, B-1,2의 경우 46kg / s입니다. 이러한 엔지니어링 오산의 결과는 실린더 피스톤 그룹의 먼지 마모가 가속화되었습니다.
추가 청소 시스템과 먼지 마모 센서를 장착하려고 시도했지만 그다지 효과가 없었습니다. 실제로 우크라이나 탱크에는 대규모 공기 정화 시스템이 필요하므로 그러한 계획의 엔진의 모든 장점을 실질적으로 제거합니다. Oplot 탱크의 MTO의 초고밀도 레이아웃은 추가 필터 카세트를 배치하는 것을 허용하지 않으므로 현재로서는 먼지 마모 문제를 실질적으로 해결할 수 없습니다.
같은 dvigun 6TD-2. 출처: yablor.ru
Kharkiv 엔지니어의 의견에 따르면 반대 이동 피스톤이 있는 모터의 몇 가지 설계 결함을 추가할 가치가 있습니다.
피스톤 링이 흡기 및 배기 포트를 통과하면 실린더 벽의 마모가 증가합니다. 그 이유는 링의 베어링 표면이 감소하기 때문입니다. 또한 설계자는 흡기 및 배기 채널을 통과하지 않아야 하는 하나 이상의 오일 스크레이퍼 링을 수용할 수 있도록 피스톤 스커트를 늘려야 합니다. 배기측 피스톤의 고온 조건으로 인해 어셈블리의 내부 냉각을 제공해야 합니다.
지금까지 이러한 문제는 디자이너에 의해 제거되지 않았습니다.
반대로 움직이는 피스톤이 있는 엔진 설계의 명백한 이점에도 불구하고 현재로서는 이 솔루션이 여전히 매우 조잡합니다. 소련의 붕괴와 뒤이은 국가의 엔지니어링 잠재력의 불일치로 인해 탱크 제작을 위한 혁명적인 설계가 완벽해지지 않았을 가능성이 큽니다.
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