чем газотурбинные двигатели «Сатурна» лучше ГТД «Зоря-Машпроект»
Во вторник, 25 апреля, президент РФ Владимир Путин сказал, что КПД и ресурс новых российских морских газотурбинных двигателей превзойдут зарубежные на 10-15%. Такое заявление он сделал на церемонии открытия нового комплекса НПО «Сатурн» по производству морских ГТД. Большинство таких двигателей рыбинского «Сатурна» имеют больший КПД, чем аналоги из Николаева – 36% против 32%. Однако при сравнении с украинской продукцией преимущество, которое озвучил президент, есть пока не у всех отечественных агрегатов. FlotProm сравнил характеристики ГТД.Запуск на рыбинском НПО «Сатурн» с 2018 года серийного производства морских ГТД сделает ВМФ России независимым от импортных газотурбинных агрегатов. А поскольку разработки «Сатурна» современнее изделий николаевского «Зоря-Машпроекта» (Украина), у них несколько выше и КПД. По словам Владимира Путина, коэффициент полезного действия отечественных двигателей вырастет на 10-15%, ведь это «более современная техника по сравнению с той, что мы брали раньше». FlotProm проанализировал КПД силовых установок.
Линейка морских ГТД производства НПО «Сатурн»
В рамках импортозамещения НПО «Сатурн» с 2014 года ведет три опытно-конструкторские работы по двигателям М90ФР, «Агрегат-ДКВП» и М70ФРУ-Р, рассказали FlotProm в Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК). Новыми двигателями российского производства оснастят фрегаты проектов 22350 и 11356, малый десантный корабль на воздушной подушке «Зубр», а также другие корабли и суда ВМФ России.
25 апреля в Рыбинске продемонстрировали два корабельных газотурбинных двигателя – М70ФРУ и М70ФРУ-2. FlotProm приводит таблицу с характеристиками этих ГТД в сравнении с украинскими аналогами и двигателем М90ФР.
КПД российского газотурбинного двигателя для ДКВП «Зубр» выше украинского всего на 0,4%
Двигатель М70ФРУ-2 производства НПО «Сатурн» станет основой для силовой установки малого десантного корабля на воздушной подушке «Зубр» (проект 12322). Главной энергетической силовой установкой «Зубра» первоначально была ГТУ типа М35. Она включает в себя три тяговых газотурбинных агрегата (ГТА) М35-1 и два нагнетательных ГТА М35-2. В состав каждого из агрегатов входят ГТД еще советской разработки ДП71 (в украинской классификации – UGT6000) разработки и производства «Зоря-Машпроект». Двигатели ДП71 производятся в Николаеве с 1978 года.
Для замены украинских ГТД «Сатурн» в 2014 году начал работы по ОКР «Агрегат ДКВП». Цель опытно-конструкторской работы – создание газотурбинного двигателя М70ФРУ-2 и корабельных ГТА М35Р-1, М35Р-2 и М70Р мощностью 10 000 л.с. В характеристиках двигателя М70ФРУ-2, представленных 25 апреля НПО «Сатурн», указан КПД в 32,4%. Это всего на 0,4% лучше украинского ГТД.
ГТД М70ФРУ2 для ДКВП типа «Зубр»
Возможно, характеристики рыбинских ГТД (особенно М70ФРУ-2) в будущем улучшатся, так как завершение всех трех ОКР запланировано на декабрь 2017 года, и не все испытания еще окончены. В ОДК 25 апреля заявили, что «дальнейшее развитие морских ГТД может пойти по пути увеличения мощности, а также повышения КПД двигателей». Кроме того, «Сатурн» осваивает сплавы из кобальта.
По данным источника FlotProm в николаевском «Зоря-Машпроект», применение новых кобальтовых сплавов, используя аддитивные технологии, может «несколько улучшить характеристики газотурбинного двигателя, в том числе способствовать повышению его КПД». На украинском предприятии назвали использование кобальтовых сплавов и аддитивных технологий своим «ноу-хау», работа над которым ведется уже несколько лет.
Российские ГТД для фрегатов проекта 11356 и СКР проекта 11540 обогнали украинские по КПД
Рыбинские двигатели М70ФРУ и М90ФР созданы для замены ГТД украинского производства ДС71 и Д090 соответственно. Об этом FlotProm сообщил источник, знакомый с ситуацией. В главной энергоустановке М27, использующейся на СКР «Ярослав Мудрый» проекта 11540 «Ястреб», «девяностые» двигатели являются форсажными, а «семидесятые» – маршевыми. При этом российские двигатели имеют КПД в 36% против 32% у ГТД украинского производства.
ГЭУ фрегатов проекта 11356 – установка М7Н1, в которой маршевыми являются все те же двигатели ДС71 (в украинской классификации – UGT6000), а форсажными – ДТ59 (UGT16000). КПД последнего – всего 30%.
ГТД М70ФРУ
Производители и конструкторы газотурбинных двигателей: КПД таких установок ограничен 38-40%
По мнению главного конструктора «Коломенского завода» Валерия Рыжова, которое он высказал в интервью FlotProm в 2015 году, КПД газотурбинного двигателя «находится в пределах 36%, не более. Для повышения этого показателя надо увеличить температуру сгорания в камере. Это в свою очередь приводит к тому, что наступает предел длительной прочности материала рабочих лопаток при высокой температуре. В дизельном двигателе максимальная температура сгорания достигает 1700 градусов, в газотурбинном двигателе такую температуру создать нельзя – сгорят рабочие лопатки турбины».
По информации Объединенной двигателестроительной корпорации, КПД большинства их новых двигателей составляет 36%. Источник FlotProm на предприятии «Зоря-Машпроект» заявил, что КПД газотурбинных двигателей можно довести максимум до 38-40%.
Последние украинские разработки – например, двигатель UGT 25000, имеет заявленный производителем КПД от 36 до 37% (в разных модификациях). При этом британская компания Rolls-Royce в 2016 году заявила, что КПД ее двигателя MT-30 составляет свыше 40%.
Эффективность ГТД зависит от качества материалов и запчастей
Как рассказали FlotProm в группе компаний «Дизельзипсервис», которая занимается в том числе ремонтом газотурбинных двигателей, КПД, заявленный «Роллс-Ройсом», выглядит сомнительно, это скорее маркетинговый ход. Представитель компании добавил, что КПД газотурбинных силовых установок сильно зависит от особенностей эксплуатации двигателя, а также от качества материалов и запчастей. «Так, после модернизации системы топливоподачи у двигателя ДЖ59 и установки на него новых лопаток из современных сплавов, коэффициент полезного действия ГТД увеличился, а расход топлива – уменьшился», – сказал представитель ГК «Дизельзипсервис».
Он также отметил, что новшества вроде кобальтовых сплавов и аддитивных технологий могут еще улучшить этот показатель. «Например, двигатель ДВ71Л (UGT6000+) до капремонта был «усталым», его КПД уменьшился вполовину с 30%. Ремонт на «Кингисеппском машиностроительном заводе» с применением новых материалов позволил восстановить это значение почти до показателей нового двигателя. Но заводское качество изготовления ГТД принципиально важно», – резюмировали в «Дизельзипсервисе».
«ОДК приступила к испытаниям морских двигателей М90ФР» в блоге «Судостроение и судоходство »
В настоящее время Объединенная двигателестроительная корпорация ведет работу по созданию на рыбинском ПАО «ОДК — Сатурн» отечественной базы морского газотурбостроения. В апреле 2017 года в опытную эксплуатацию был введен сборочно-испытательный комплекс корабельных газотурбинных агрегатов (СИК КГТА), предназначенный для проведения комплексных испытаний морских ГТД, газотурбинных и дизель-газотурбинных агрегатов в различных конфигурациях. Глава государства дал старт испытаниям ГТА М35Р-1 с двигателем М70ФРУ-2 на испытательном стенде мощностью до 15 МВт.
Двигатели М90ФР, подлежащие производству в рамках ОКР, уже изготовлены. Двигатель № 1 прошел первый этап специальных заводских испытаний. Двигатель № 2, предназначенный для проведения квалификационных испытаний, собран, смонтирован на испытательном стенде мощностью до 40 МВт, начаты его предъявительские испытания.
«Из продуктового ряда корабельных газотурбинных двигателей ПАО „ОДК-Сатурн“ двигатель М90ФР в настоящее время является наиболее востребованным в ВМФ МО РФ, — отмечает заместитель генерального директора —управляющий директор ПАО „ОДК-Сатурн“ Виктор Поляков. — Первые агрегаты с двигателями М90ФР будут поставлены для нужд отечественного флота в следующем году».
Опытно-конструкторская работа «М90ФР» — одна из трех опытно-конструкторских работ по тематике морских ГТД, реализуемых в настоящее время ПАО «ОДК — Сатурн». Она предполагает освоение серийного производства ГТД М90ФР мощностью 27 500 л.с. для обеспечения комплектации дизель-газотурбинного агрегата М55Р.
ОКР выполняется в рамках государственного контракта, заключенного между Минпромторгом России и ПАО «ОДК — Сатурн» в 2014 году. Работы по ОКР «М90ФР» выполняются в соответствии с утвержденными графиками. По результатам будет утвержден акт квалификационных испытаний, подтверждающий готовность ПАО «ОДК-Сатурн» к серийному изготовлению ГТД М90ФР.
Морской двигатель М90ФР представлен на стенде ОДК в рамках Международного военно-морского салона в Санкт-Петербурге, который пройдет с 28 июня по 2 июля.
Техническое описание двигателя ДГ90 разработки НПП»Машпроект»
Двигатель ДГ90Л2 предназначен для использования в составе агрегата ГПА-Ц-16С НПП «Машпроект«.
Двигатель ДГ90Л2 изготавливается в климатическом исполнении «УХЛ» категории 4 по ГОСТ 15150-69 и может эксплуатироваться при температуре наружного воздуха от 218 К (-55°С) до 318 К (+45°С) и относительной влажности воздуха до 100% при 288 К (+15°С), а также при наличии осадков (снег, дождь) и при температуре воздуха в помещении от 278 К (+5°С) до 323 К (+50°С).
Введение………………………………………. .41. Назначение………………………………….. …5
2 .Основные технические данные ………………….. .6
3. Комплектность поставки………………………….10
4. Рама и опоры двигателя …………………………..11
5. Система топливная ………………………………12
5 .1 . Назначение и состав системы топливной…………. 12
5.2 . Агрегаты системы топливной…………….. 13
6 . Система смазки…………………………. …….. 15
6 .1. Назначение и состав системы смазки………..15
6 .2 .Агрегаты системы смазки……………………..19
7. Система электрооборудования…………………….31
7.1. Назначение и состав системы электрооборудования..31
7.2 .Конструкция и принцип работы основных элементов системы электрооборудования……………32
Приложение ……………………………………… 41
Рис.1 Рама и опоры двигателя………………………………………………………………..42
Рис.2 Рама и опоры двигателя………………………………………………………………..43
Рис.З Стоп кран………………………………………………………………………………………44
Рис.4 Система смазки двигателя…………………………………………………………….45
Рис.5 Маелоагрегат двигателя………………………………………………………………..46
Рис. 6 Мае лоагрегат нагнетающий с электроприводом………………………….. 47
Рис.7 Маслоагрегат откачивающий с электроприводом…………………………48
Рис.8 Фильтр……………….. ……………………………………………………………………….49
Рис.9 Фильтр………………………………………………………………………………………….50
Рис. 10 Маслоотделитель статический……………………………………………………50
Рис. 11 Регулятор перепада давления…………………………………………………….. 52
Рис.12 Сигнализатор стружки магнитный……………………………………………. 53
Рис. 13 Сигнализатор давления типа МСТВ…………………………………………. 54
Рис.14 ГПА-Ц-16С
Схема электрическая общая………………………………………………………. 55
Рис. 15 ГПА-Ц-16С
Схема электрическая общая……………………………………………………….56
Рис. 16 Коробка контакторов…………………………………………………………………57
Рис. 17 Схема управления электростартерами
Схема электрическая принципиальная………………………………………58
Рис. 18 Схема управления электростартерами
Схема электрическая принципиальная……………………………………..59
Рис. 19 Коробка соединительная…………………………………………………………. 60
Двигатель ближайшего будущего
Когда споры о перспективах российской оборонки доходят до танковой отрасли, алармисты, как всегда, используют стандартный набор доводов. В первую очередь, это претензии к «бесконечным» модернизациям «устаревшего» Т-90 и стенания по поводу танка «Черный орел», который, по их мнению, обязательно должен пойти в серию. Иначе – все пропало.
Еще иногда приходится слышать претензии на тему двигателей. Мол, новый дизель для российских танков уже разрабатывается-разрабатывается больше 20 лет, да никак не разработается. И уже на базе этого высказывания возводится целая логическая конструкция на тему… Сами знаете, на какую.
Только этих самых алармистов можно именовать только любителями техники, а непосредственно разработкой занимаются профессионалы. Танковые двигатели в нашей стране конструируют профессионалы из челябинского ГСКБ «Трансдизель». Было бы логично поинтересоваться на тему двигателей будущего у представителей предприятия, а не у разных самодеятельных экспертов.
Этим вопросом и озаботились в журнале «Арсенал. Военно-промышленное обозрение». В пятом номере журнала за текущий год были приведены слова генерального директора «Трансдизеля» В. Мурзина, согласно которым новый двигатель серии 2В, получивший обозначение А-85-3, уже существует и прошел весь ряд испытаний, от ресурсных до ходовых. На момент интервью было изготовлено 16 новых двигателей.
Недавно ГСКБ «Трансдизель» опубликовало характеристики двигателя А-85-3 (иногда обозначается как 2А12-3, 12ЧН15/16 или 12Н360). Это дизельный четырехтактный двигатель жидкостного охлаждения. 12 цилиндров размещены по Х-образной схеме и имеют общий объем почти 35 литров. Имеется газотурбинный турбонаддув. Смесь образуется путем непосредственного впрыска топлива. Степень сжатия в цилиндрах – 11. А-85-3 выдает до 2000 об./мин. и развивает номинальную мощность в 1500 л.с. Если использовать форсирование, то двигатель может дать до 2,2 тыс. л.с. При этом указывается возможность «снятия» форсирования, что снижает мощность до 1200-1300 л.с., но значительно повышает ресурс двигателя.
Скажем прямо, характеристики приличные. Однако возникает вопрос: почему эти двигатели не ставят на, к примеру, новую версию Т-90 с буквами «МС» в названии? По идее, это должно еще более улучшить танк: модернизация любой военной техники сейчас, само собой, по-прежнему требует улучшения не только электронной аппаратуры, но и механических частей машины. Конечно, можно сделать и так. Если бы не одно «но». Двигатель А-85-3 изначально проектировался как абсолютно новая силовая установка для абсолютно новых танков, таких как грядущая «Армата». Можно оснастить им и Т-90, но этот шаг может не оправдать себя. Что-то подобное уже было в середине 80-х. Тогда на опытный танк «Объект 187» пытались установить 16-цилиндровый Х-образный движок. Попытка в конструктивном плане удалась, но в серию так и не пошла. Дело в том, что двигатель 2В-16 потребовал радиаторы больших размеров, что сказалось на размерах всей кормы машины. Может быть, «обновка» в некоторых смыслах того и стоила, но экономически и технологически она оказалась невыгодна. Последующие работы показали, что дизели мощнее 1600-1650 л.с. требуют таких размеров радиатора, что гораздо проще и выгоднее поставить менее привередливый двигатель, пусть даже и ценой снижения мощности. Да и не стоит забывать, что существующие двигатели, например В-92С2 танка Т-90, полностью отвечают текущим требованиям и не имеют серьезных нареканий. По этому поводу можно вспомнить испытания танка Т-90С в Малайзии. Тогда танки гоняли по всем типам дорог, по пересеченной местности, по песку и затопленным рисовым полям, на них форсировали водные преграды глубиной до полутора метров и держали движки на холостом ходу по 8 часов. И все это в тропических условиях: температура около 40° и влажность до 90-95%. После всех этих издевательств двигатели остались в удовлетворительном состоянии, а все неполадки можно было ликвидировать силами экипажа при использовании возимого комплекта запчастей.
Еще один довод против обновления силовой установки «старых» танков. Исследования в области моторостроения для бронетехники показали, что в условиях реальной эксплуатации наиболее эффективным в экономическом и техническом плане является двигатель, который обеспечивает удельную мощность в пределах 20-25 л.с./т. Меньшее количество «лошадок» на тонну веса машины не даст танку нужной подвижности, а большее приведет к перерасходу горючего. Для танка Т-90 с его 46 тоннами боевой массы, таким образом, вполне хватает тысячесильного мотора В-92С2 и удельной мощности около 21-22 л.с./т.
Так что на уже освоенных в производстве танках можно и нужно оставить те движки, которые уже есть или, в перспективе, ставить на них модернизированные варианты «старых» двигателей. А мотор А-85-3, как уже говорилось, будет устанавливаться на перспективные машины.
Но нельзя обойти и ложку дегтя: почему же работа над двигателем заняла два десятилетия? Ответ очевиден: первая половина этого срока пришлась на «развеселые» 90-е с их «любовью» к оборонному комплексу и стабильному и традиционному недофинансированию. Последствия тех времен ощущаются и в моторостроении. Так, например, В. Мурзин еще в 2007 году в корпоративном журнале ГСКБ «Трансдизель» отмечал, что отечественные двигатели отстают от зарубежных в области систем подачи топлива и воздуха. Именно развитие этих частей двигателя и позволяет зарубежным разработчикам улучшать характеристики моторов разработки 70-80-х годов прошлого века до приемлемого сегодня уровня. Кроме того, за рубежом наблюдается явная тенденция по разработке высокооборотистых дизелей с относительно малым объемом. Мурзин полагает, что догнать конкурентов хотя бы по воздушным и топливным системам можно только путем создания отдельных КБ, которые будут заниматься только этой «частью» двигателестроения.
Однако это вопросы, пусть ближайшего, но будущего, а А-85-3 уже готов к серийному производству.
Надежные 2-литровые бензиновые моторы из 90-х
Бензиновые агрегаты двадцатилетней давности обеспечивают более высокий комфорт во время движения (уровень шума, динамика), чем старые дизеля той же «эпохи». К тому же первые проще в ремонте.
Volkswagen 2.0
Легендарная надежность немецких автомобилей 80-90-х годов ХХ века следствие безупречности и добротности сложных механизмов. 8-клапанный 2-литровый мотор эталонный представитель былой стратегии.
Рецепт долголетия прост: прочная основа – блок изготовлен из чугуна, кованный стальной коленвал (закрепленный на 5 подшипниках) и кованые стальные поршни. Алюминиевая головка 8-клапанная (так же существует и 16-клапанная версия). Распределительный вал приводится в действие зубчатым ремнем, который необходимо менять каждые 60 000 км.
Двигатель использовался в различных автомобилях. Например, в «спортивном» Volkswagen Golf III GTI, или топовой версии Skoda Fabia. В более крупных моделях ему отводилась роль базового мотора. Но это не означает, что обрекал владельца на вечное движение в правой полосе скоростного шоссе. Passat 2.0 с таким мотором достигает первой сотни за 11,6 секунды, а ускорение от 60 до 110 км/ч на 5-ой передаче занимает 13,7 секунды. Средний расход топлива составляет около 8,5 л/100 км, но динамичная езда требует высоких оборотов. Нередко двигатель сопрягали с 4-ступенчатой автоматической коробкой передач и полным приводом.
Недостатки
Мелкие неисправности элементов системы управления двигателем, например датчика положения дроссельной заслонки или самой заслонка. После 200 000 км зачастую увеличивается расход масла, и появляются небольшие утечки.
Порой проблемы доставляет насос системы охлаждения, что приводит к перегреву двигателя. Так большинство автомобилей с таким мотором уже имеют большой пробег, то удивляться поломкам не стоит. Дистанция до первого капитального ремонта заканчивается после 400-500 тыс. км.
Двигатели серии ЕА827, к которым и относится описываемый атмосферник, дебютировали в 1972 году на Audi 80. Американский Gremlin – пожалуй, самая экзотическая модель, использовавшая 2-литровый мотор. Нашла свое применение и мультитопливная версия двигателя мощностью 50 и 58 л.с. (работает на различных типах топлива — бензин/LPG/CNG). Самая мощная 120-сильная модификация трудилась под капотом Volkswagen Passat. В линейке Superb – это был самый слабый бензиновый мотор.
Применение
AMC (American Motors Corporation): Gremlin.
Audi: 80 (B3 и B4), 100/A6 (C2, C4).
Seat Ibiza II и III, Cordoba, Toledo, Alhambra I.
Skoda: Fabia I, Octavia I, Superb I.
Volkswagen: Polo IV, Golf III и IV, Vento, Bora, New Beetle, Santana, Passat B3, B4 и B5, Sharan I.
Nissan 2.0
Смелый ход совершил Ниссан: один из моторов получил современную легкую конструкцию – блок и 16-клапанную головку из алюминия. Довольно быстро появились варианты с регулировкой фаз газораспределения и турбонаддувом. Двигатель только проигрывал по нормам выброса. ГРМ приводится в действие цепью – прочной, не требующей регулярной замены. Она способна дотянуть до капитального ремонта двигателя.
Primera P10 2.0 динамичный автомобиль – разгон 0-100 км/ч за 10,4 с. Однако, в плане эластичности он уступает конкурентам – увеличение скорости с 60 до 100 км/ч на 5-ой передаче занимает 17,5 секунд. Средний расход топлива приемлемый, но не отличный – 9,0 л/100 км.
Недостатки
В двигателе Nissan трудно выделить типичные неисправности. Проще найти и обсудить проблемы с коробкой передач или полуосями (характерно для автомобилей начала производства). Ухоженный 2-литровый атмосферник на самом деле не имеет типичных неисправностей. Лишь иногда наблюдаются незначительные подтекания масла или выход из строя датчиков.
Применение
Infiniti G20 (аналог Primera 1990-2002 года).
Nissan: 180SX, 200SX, Almera, Biuebird, Liberty, Primera, Praire, Sentra, Serena.
Opel 2.0
Двигатель, принадлежащий серии Family II, не может похвастаться современными решениями, но стоит знать, что он заменил еще более старый агрегат с распредвалом в корпусе. В случае с последователем, GM сделал ставку на простоту и долговечность. Поэтому мотор до сих пор считается отличным выбором. В его конструкции используется чугунный блок и алюминиевая головка. Ход поршня равен диаметру цилиндра – 86 мм. Распределительный вал размещен в головке блока и приводится в действие зубчатым ремнем – замена каждые 60 000 км.
Результаты теста Opel Espero 2.0 немного разочаровывают. Правда, время разгона до «сотни» можно считать удовлетворительным – 10,5 сек. Но эластичность хуже средней – 60-100 км/ч за 16,2 секунды, а расход топлива высокий – 9,8 л/100 км.
Недостатки
Устранение проблем – незначительные утечки масла, выход из строя помпы, как правило, не требует серьезных затрат. Небольшой расход масла не должен беспокоить, но с увеличением пробега двигатель начинает брать его все больше. Следует вовремя менять ремень ГРМ, хотя о повреждении клапанов можно не беспокоиться – с поршнями они не «встречаются».
Применение
Buick: Skyhawk.
Daewoo: Espero, Tacuma.
Opel: Ascona C, Kadett E, Astra F, Vectra A, Omega A, Frontera A.
Pontiac: Sunbird, LeMans.
Vauxhall: Cavalier.
Renault 2.0
Французы любят создавать множество модификаций одного двигателя. Тоже самое случилось и с двигателем серии F. Это семейство включает в себя как дизельные, так и бензиновые версии рабочим объемом от 1,6 до 2,0 л, 8-ми и 16-клапанные и с турбонаддуом.
История 2-литрового восьмиклапанника началась в 1986 году – это были моторы серии F2R (с карбюратором) и F3R (с одноточечным впрыском). Чуть позже стал применяться многоточечный впрыск топлива. Двигатель имеет довольно простую структуру: чугунный корпус, алюминиевый блок и распределительный вал, приводимый в движение зубчатым ремнем – замена каждые 100-120 тыс. км.
Даже для Laguna динамика вполне сносная. Пусть 11,6 с до 100 км/ч не впечатляют, зато автомобиль хорошо реагирует на нажатие педали газа. Эластичность приемлемая – участок 60-100 км/ч на 5-ой передаче преодолевается за 14,9 секунды. Средний расход топлива Laguna 2.0 — 9,4 л/100 км.
Недостатки
К общим неисправностям можно отнести незначительные утечки масла из различных мест двигателя. Также встречаются подтекания компонентов системы охлаждения и сбои в работе электронного оборудования. Более серьезные неисправности возникают только в результате большого пробега и несвоевременного обслуживания (перегрев, разрыв ремня ГРМ).
Применение
Москвич: Aleko.
Renault: Megane I, Laguna I, Espace.
Toyota 2.0
Удачные двигатели часто производятся в течение долгих лет и переживают не одно поколение модели. Так было и с 2-литровым 3S, который просуществовал с 1984 по 2007 год. Лучших рекомендаций и не требуется!
Первоначально двигатель оснащался карбюратором, но вскоре получил многоточечный впрыск топлива. В Европе наиболее известна версия 3S-FE, параллельно собиралияь 3S-GE (соответствующий японским стандартам) и 3S-GT. Двигатель имеет два распределительных вала в алюминиевой головке и чугунный блок цилиндров.
Avensis, оснащенный 2-литровым 3S, достигает 100 км/ч за 10,1 секунды, а для преодоления 100 км просит около 9 л топлива.
Недостатки
Незначительные утечки масла и неисправности системы зажигания практически не в счет. Данные проблемы связаны с возрастом и большими пробегами. Типичные недостатки связаны с системой охлаждения – прохудившиеся шланги и неисправности помпы. Нередко происходил прогар прокладки ГБЦ.
Применение
Toyota 3S-FE: Camry (1987-92), Celica IV, V и VI, Carina II и E, Avensis I, RAV4 I, MR2 II.
Танковая мощь СССР. Семейство танковых и автомобильных двигателей на основе мотора М-6
Семейство танковых и автомобильных двигателей на основе мотора М-6
В 1923 году, по закупленному во Франции образцу, на заводе «Икар» в Москве подготовили чертежи отечественной копии мотора «Hispano-Suiza 8Fb» мощностью 300 л.с., что было достигнуто французами путем увеличения диаметра и хода поршня. Редуктор на этой модели отсутствовал. Конструкция блока осталась практически той же, что и на более раннем двигателе «Hispano-Suiza 8В». Серийное производство этого двигателя, названного сначала просто «Испано-300», а затем М-6, передали заводу ГАЗ №9 «Большевик» (бывшему ДЕКА) в Запорожье. С апреля 1923 года там начали подготовку к его выпуску, но освоение производства на недостроенном и уже полуразрушенном в ходе Гражданской войны предприятии заняло очень много времени. Первую серию из десяти моторов предъявили приемке в апреле 1925 года. Первый двигатель этой партии прошел государственные испытания в мае. Всего за год завод сдал лишь семь моторов М-6. В следующем году результат получился немногим лучше – 20 двигателей в двух сериях. Их стали ставить на импортных истребителях Fokker D.XI и Martinsyde F.4 «Buzzard» для замены оригинальных французских моторов, а также на немногочисленных серийных учебных самолетах П-2. Один М-6 смонтировали на опытном пассажирском самолете К-4.
М-6 был на 14 кг тяжелее французского двигателя. В эксплуатации его самым уязвимым местом оказались клапаны: происходил обрыв тарелок, недостаточно надежно закреплявшихся на штоке. Кроме того, быстро изнашивались вкладыши шатунов.
Продольный и поперечный разрез двигателя М-6 (300 л.с.)
Параметры восьмицилиндрового двигателя М-6:
Рабочий объем двигателя – 18,47 л
Диаметр цилиндра – 140 мм
Ход поршня – 150 мм
Степень сжатия – 5,3
Длина – 1,32 м
Ширина – 0,89 м
Высота – 0,88 м
Мощность двигателя – 300 л.с при 2100 оборах в минуту
Угол развала цилиндров – 90°
По материалам: https://en.wikipedia.org/wiki/Hispano-Suiza_8
Еще с 1925 года существовали планы дальнейшей модернизации М-6. Специалисты завода №9 создали на его базе унифицированное семейство. В это семейство вошли: 4-цилиндровый, 8-цилиндровый и 12-цилиндровый моторы с одним, двумя и тремя цилиндровыми блоками от мотора М-6, соответственно. Немногочисленную группу конструкторов возглавлял Б. С. Андрыхевич. Проект четырехцилиндрового двигателя мощностью 150 л.с. подготовили к сентябрю 1925 года. Он использовал до 90% деталей от базового мотора. W-образный трехблочный мотор мощностью 450 л.с., обозначавшийся в документах просто как «Испано W», проектировался позже, в апреле-июне 1926 года. К ноябрю 1926 года оба мотора были изготовлены и опробованы в заводской лаборатории. Испытания не выявили больших проблем – моторы работали не хуже их прародителя – мотора М-6.
Но Авиатрест имел другие виды на «Hispano-Suiza». В 1924 году завод получил задание сконструировать 12-цилиндровый V-образный двигатель на основе М-6, мощностью 450 л.с. К январю 1926 года в Запорожье подготовили проект двигателя, названный М-6А. Двигатель М-6А, в отличие от М-6, имел в блоке 6 цилиндров вместо четырех и развал не 90 градусов, а только 60. Конструктивно М-6А был аналогичен М-6. Этот мотор так же был воплощен в металле и опробован в заводской лаборатории в декабре 1926 года. Однако уже в июне 1925 года завод №9 получил другое задание – скопировать 12-цилиндровый V-образный мотор фирмы «Hispano-Suiza» мощностью 450 л.с. По-видимому, имелся в виду двигатель 12Нb. Новый мотор планировали поставить на истребитель 2И-Н1. Двигатель получил индекс М-6Б, хотя к М-6 он уже не имел никакого отношения. Андрыхевич применил блок-картер, выполнив блок и верхнюю часть картера в виде одной отливки при съемном блоке головок. Гильзы были «мокрыми», омывавшимися водой. Диаметр гильзы по сравнению с М-6 уменьшили, ход поршня увеличили. Клапаны охлаждались продувкой сжатым воздухом от поршневого компрессора. Предполагалось оснастить М-6Б редуктором, параллельно прорабатывались два варианта его конструкции.
В 1925 году было предложено организовать на заводе полноценное конструкторское бюро и довести М-6А или М-6Б до стадии подготовки серийного производства. Но наверху рассудили иначе. В январе 1927 года задание отменили, а формировавшееся бюро ликвидировали.
Однако УММ РККА имело отличные от Авиатреста планы на М-6. По запросу танкового ведомства все наработки по этому двигателю были переданы в НАМИ (расформированное КБ завода ГАЗ №9 также было переведено в НАМИ). Там коллектив под руководством Б. С. Андрыхевича продолжили работы по моторам на основе М-6. Там же в НАМИ А. А.Микулин, в мае-октябре 1928 года, подготовил проект переделки двигателя под воздушное охлаждение, обозначенный как М-21. На картере М-6 устанавливались цилиндры и головки цилиндров по типу звездообразного мотора М-12. Отличное от М-6 было и расположение распредвалов – оно было традиционным для двигателей воздушного охлаждения. Распредвалы располагались в боковинах картера и клапаны открывались посредством штоков, расположенных в трубчатых направляющих. Эти трубчатые направляющие располагались с наружной стороны цилиндров. Опытный образец М-21 в феврале 1929 года изготовил завод «Большевик» (бывший Обуховский) в Ленинграде. Испытания подтвердили возможность такой переделки двигателя. Мотор выдал мощность в 263 л.с. После удачной обкатки М-21 А. А. Микулин предложил свою линейку танковых двигателей воздушного охлаждения на основе М-21: рядная четверка (135 л.с.) и V-образная восьмерка (265 л.с.). Развал цилиндров, для компактности двигателей, Микулин предложил уменьшить до 60 градусов. Кроме того, от моторов жидкостного охлаждения, разработанных коллективом под руководством Б. С. Андрыхевича, тоже никто отказываться не собирался. В частности рядная четверка предлагалась для разрабатываемого 10 тонного грузовика ЯГ-10. V-образная восьмерка 8МТ-6 на легком колесно-гусеничном танке Т-23 и среднем пехотном танке Т-22. А 12 цилиндровый W-образный мотор 12МТ-6Б – на среднем колесно-гусеничном танке Т-24.
После опробования восьмицилиндрового двигателя Микулину было предложено дефорсировать все семейство моторов (в том числе и с водяным охлаждением) с целью использования менее качественного бензина. Вследствие чего мощности двигателей снизились на 7-8%, что сочли не существенным. Переделке во всех двигателях подвергли систему впуска-выпуска, уменьшили высоту картера, увеличили диаметр шеек коленвала и на моторах с водяным охлаждением установили более простые водяные помпы автомобильного типа. По сути, двигатель оптимизировали для новых условий эксплуатации, избавившись от авиационного наследия. То есть, была создана линейка специализированных танковых двигателей.
Мотор 4МТ-6 (Я-6) грузового автомобиля ЯГ-10
Линейка моторов семейства МТ-6
Таблица ТТХ танковых двигателей семейства МТ-6:
| Двигатель | 4МТ-6 | 8МТ-6 | 12МТ-6Б |
| Рабочий объем, л | 9,24 | 18,47 | 27,71 |
| Диаметр цилиндра, мм | 140 | 140 | 140 |
| Ход поршня, мм | 150 | 150 | 150 |
| Степень сжатия | 5,1 | 5,1 | 5,1 |
| Длина, м | 1,32 | 1,32 | 1,32 |
| Ширина, м | 0,47 | 0,86 | 1,06 |
| Высота, м | 0,88 | 0,78 | 0,88 |
| Мощность, л.с. | 138 | 276 | 436 |
| Вес двигателя, кг | 146 | 284 | 416 |
Маркировка двигателей выполнялась по количеству цилиндров. Так, для двигателей водяного охлаждения имелись следующие варианты: 4МТ-6 (рядный четырехцилиндровый), 8МТ-6 (V-образная восьмерка), 12МТ-6Б (W-образный двенадцатицилиндровый двигатель мощностью 430 л.с.). Двигатели воздушного охлаждения маркировались следующим образом: 4МТ-21А (рядная четверка), 8MТ-21 (V-образная восьмерка).
Линейка моторов семейства МТ-21
Таблица ТТХ танковых двигателей семейства МТ-21:
| Двигатель | 4МТ-21 | 8МТ-21 | МТ-20 |
| Рабочий объем, л | 8,16 | 16,32 | 3,98 |
| Диаметр цилиндра, мм | 125,2 | 125,2 | 105,4 |
| Ход поршня, мм | 163,4 | 163,4 | 114,2 |
| Степень сжатия | 5,1 | 5,1 | 4,8 |
| Длина, м | 1,32 | 1,32 | 0,98 |
| Ширина (без вентилятора), м | 0,48 | 0,97 | 0,38 |
| Высота, м | 0,93 | 0,79 | 0,58 |
| Мощность, л.с. | 122 | 245 | 57 |
| Вес двигателя, кг | 132 | 241 | 73 |
Протоколом РВС СССР № 17 «О ходе работ по осуществлению опытных образцов автобронетанкового и тракторного вооружения» от 13 августа 1930 года зафиксировано: «Организовать серийное производство танковых двигателей семейства М-6 и М-21 на заводе «Красное Сормово» и ориентировочно на Челябинском тракторном заводе».
Так двигатели МТ-6 и МТ-21 стали основными танковыми двигателями в СССР на долгие годы. Следует заметить, что до 1933 года качество двигателей было отвратительным. Брак составлял до 65%, и НАМИ с руководству УММ РККА стоило больших трудов преодолеть эти трудности. Однако после 1933 года нарекания на качество двигателей семейства МТ-6/21 ушли в прошлое.
По материалам: http://авиару.рф/aviamuseum/dvigateli-i-vooruzhenie/aviamotorostroenie/aviamotory-sssr/porshnevye-i-dizelnye/porshnevoj-aviatsionnyj-dvigatel-m-6-hispano-suiza-8fb/
Еще один мотор можно считать потомком М-6 – это легкая рядная четверка воздушного охлаждения МТ-20. Отрабатывая свой М-21, А. Микулин сделал уменьшенный и упрощенный вариант этого двигателя. В результате получился довольно компактный и легкий мотор, который был предложен для оснащения танкеток и танка Т-18М. Мотор получился не только компактным, неприхотливым и тяговитым, но и надежным и весьма ремонтопригодным. Из-за низкой степени сжатия он был практически «всеяден» – летом мог работать даже на осветительном керосине и лигроине. Впоследствии, подняв степень сжатия до 5,6, мощность мотора увеличили до 71 л.с., что исключило «всеядность», но мотор остался простым и надежным. Вследствие чего его еще очень долго ставили на различную боевую технику.
Танковый мотор МТ-20
Двигатели воздушного охлаждения являются более простыми устройствами, относительно двигателей с водяным охлаждением. У них нет сложных и громоздких устройств охлаждения. Но воздушники имеют один существенный недостаток – они перегреваются в условиях летней жары. Поэтому конструкторы танков всегда выбирают компромисс между надежностью и простотой. Естественно, увлечение двигателями воздушного охлаждения для оснащения танков давало побочный эффект – из войск постоянно приходили жалобы на перегрев двигателей. Для решения этой проблемы в ВАМИ была сформирована комиссия и откомандирована в войска. Члены комиссии постоянно находились в частях во время совершения маршей и быстро реагировали на остановку танков по причине перегрева двигателя. Все наблюдения были сведены в отчет, в котором были сделаны выводы:
«… частые случаи перегрева моторов происходит из за запыления поверхности цилиндров и их оребрения. Запыление происходит вследствие движения танков в колоннах, что обязательно приводит к образованию шлейфа пыли за впередиидущей машиной. Однако пыль на чистом двигателе не оседает. Оседание происходит на мотор, из которого подтекает масло. Масло образует пленку на деталях мотора и прихватывает пыль, вследствие чего на цилиндрах и оребрении образуется теплоизоляционная маслопылевая подушка, которая препятствует отводу тепла. Кроме того, комиссией зарегистрированы случаи наличия скопления масла на дне МО (иногда там плещется целое «море» масла), что приводит к возгоранию двигателя в летнюю жару…».
В течение года в ВАМИ были выработаны рекомендации по сборке двигателей с целью исключения течей масла (как для заводов-изготовителей, так и для войсковых частей), а также изменения конструкции танков – были введены обязательные пробки, открываемые из МО, для слива скоплений масла. Но была сделана и еще одна замечательная машина – машина для помывки моторов (МПМ). МПМ представляла собой набор оборудования, обеспечивающего промывку мотора распыленной струей водно-мыльного раствора и промывку мотора и всего МО горячей водой. И причем в любое время года. Все оборудование монтировалось на шасси обыкновенной полуторки, что способствовало мобильности установки. В комплект МПМ входили средства герметизации (защиты от водяных брызг) электрооборудования танков – для исключения порчи во время промывки мотора. В 1934 году машины МПМ стали поступать в войска. Машинами МПМ комплектовались все танковые части – и с моторами воздушного охлаждения, и с моторами водяного охлаждения. Теперь зампотех был обязан регулярно осматривать танки на предмет замасливания двигателя, после чего назначал помывку загрязненных моторов. ПМП следовала вместе с танками и могла «оказать помощь» непосредственно на марше.
Руководство для изучения конструкции двигателя ДГ90Л2.1, страница 4
Рис. 63 Схема пневмоуправления принципиальная………………………………………………………………………………………………………. 121
Рис. 64 Клапан электромагнитный………………………………………………………………………………………………………. 122
Рис. 65 Система суфлирования и разгрузки………………………………………………………………………………………………………. 123
Рис. 66 Схема воздушная принципиальная………………………………………………………………………………………………………. 124
Рис. 67 Схема пожаротушения………………………………………………………………………………………………………. 125
Перечень принятых сокращений………………………………………………………………………………………………………. 126
Настоящее Руководство предназначено для изучения конструкции двигателя ДГ90Л2.1.
Документ содержит краткое описание устройства двигателя и обслуживающих его систем (суфлирования и разгрузки, пневмоуправления, воздушной), принцип их действия, технические характеристики и другие сведения, необходимые для изучения и правильной эксплуатации.
Описание систем: топливной, смазки, электрооборудования приведены в описании газоперекачивающего агрегата, где используется двигатель ДГ90Л2.1.
В данном Руководстве не приводится описание и работа оборудования, которое поставляется с двигателем и имеет свою эксплуатационную документацию.
По мере накопления опыта эксплуатации или совершенствования конструкции двигателя настоящее Руководство может дополняться и корректироваться.
Сведения об изменении Руководства и входящий номер сопроводительного документа заносятся в «Лист регистрации изменений».
Каждый держатель учтенной копии Руководства обязан обеспечить своевременное внесение изменений.
1 Назначение и технические характеристики
Двигатель ДГ90Л2.1 на раме (рис. 1) предназначен для привода нагнетателя автоматизированного газоперекачивающего агрегата (ГПА).
Конструкция ГТД обеспечивает его работу в составе ГПА на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
ГТД приспособлен для работы с системой автоматического управления, защиты и контроля (САУ), для чего имеет места для подсоединения необходимых датчиков, которые совместно с САУ обеспечивают формирование сигналов управления.
Технические характеристики
Номинальная мощность при нормальных условиях
по ГОСТ 20440, МВт……………………………………………………………………………………………………… 16,7
Степень повышения давления воздуха в компрессорах ГТД……….. 19 — 19,5
Расход газа на срезе выхлопного патрубка, кг/с………………………….. 70
Температура газа на срезе выхлопного патрубка, К(°С)………………. 683 — 703
(410 — 430)
Температура газа перед турбиной расчетная, К(°С)…………………………………………………………………………………………………….. 1343
(1070)
Номинальная частота вращения вала турбины
силовой, об/мин …………………………………………………………………………………………………….. 5200
КПД ГТД в станционных условиях на
режиме 16,0 МВт, не менее, % …………………………………………………. 34
Давление топливного газа перед ГТД, МПа (кгс/см2)……………………………………………………………………………………………….. 2.94+0,5
(30+0,5)