СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

А. С. П. Баранов, А. П. Кондратьев

Вопросы оборонной техники. Серия VI, Вып. 5 (111). 1983 г .

Моторно-трансмиссионное отделение (МТО) танка, в котором размещена силовая установка (СУ), расположено в кормовой части корпуса и отделено от боевого отделения герметичной моторной перегородкой (рис. 1). Силовая установка имеет блочное испол­нение. В состав блока входят основной двига­тель, системы охлаждения и воздухоочистки.

Двигатель соединен с трансмиссией упругой резинометаллической муфтой. Силовой блок установлен в МТО на трех опорах.

Рис. 1 . Моторная установка танка "Чифтен" Мк5Р

(а - вид с левого борта, б -вид сверху):

1 - глушитель; 2 - трансмиссия; 3 - вентилятор; 4 - основной двигатель; 5 - бак системы смазки двигателя; 6 - воздухоочиститель; 7 - радиатор; 8 - вспомогательный двигатель

Передняя опора двигателя свободно опирается на мотор­ную перегородку, две задние (со стороны ма­ховика) через резиновые амортизаторы прикреплены к днищу танка. Амортизаторы гасят вибрации, снижают уровень шума и компенси­руют неточность установки.

В МТО наряду с силовым блоком, механиче­ской трансмиссией размещены вспомогательный двигатель, топливные баки и масляный бак основного двигателя. Поскольку масляный бак не входит в состав блока СУ, пуск двигателя и проверка СУ вне танка исключается. При замене блока необходима центровка вновь устанавливаемого двигателя с трансмиссией, отсоединение заменяемо­го силового блока от общей (для основного и вспомогательного двигателей) системы охлаждения, от масляного бака, от трех трасс выпуска отработавших газов, от гидравлических и масляных трубопроводов и подсоединения к перечисленным узлам мон­тируемого блока. С целью ускорения монтажно-демонтажных работ в гидравлических трубопроводах используются быстроразъемные соединения (рис. 2), а в выпускных трассах - стяжные хомуты специальной конструкции.

Длина МТО составляет 2330 мм , ширина, как и у большинства танков, равна ширине корпуса в средней части ( 1840 мм ), средняя высота - 1230 мм . Общий объем МТО с учетом топливных отсеков - около 6 м3. Удобство эксплуатации танка обеспечива­ется конструкцией ряда элементов МТО. Так, секционированная крыша МТО дает хо­роший доступ к СУ. Однако она значительно ослабляет связь с бортами танка, так как почти вся состоит из отдельных секций противопульных жалюзи. На днище корпу­са имеются небольшие люки для осмотра двигателя и трансмиссии и слива охлаждаю­щей жидкости, топлива и масла.

В связи с тем, что СУ имеет разомкнутую воздушную трассу системы охлаждения, в МТО может скапливаться значительное количество пыли, в том числе и радиоактивной. Кроме того, внутреннее пространство МТО не защищено от попадания зажигатель­ных смесей.

В качестве основного двигателя в СУ применяется двухтактный многотопливный дизель фирмы "Лэйланд" L-60 Мк8А с противоположно движущимися поршнями макси мальной мощностью 550 кВт ( 750 л . с.) при частоте вращения выходного вала 2100 об/мин; минимальная и максимальная частоты вращения составляют соответст­венно 350 и 2400 об/мин.

Рис. 2. Конструкция быстроразъемного самозапирающегося соединения: 1 - кор­пус клапана левой части; 2-пружина; 3 - седло клапана левой части; 4 - кла­пан левой части; 5 - шарик; 6 - замок; 7 - пружина; 8 - седло клапана правой части; 9 - пружина; 10 - клапан правой части

Двигатель имеет шесть цилиндров, расположенных вертикально в ряд. Блок цилиндров отлит из легированного чугуна. Гильзы цилиндров мокрого типа также изготавливают­ся из чугуна. Два коленчатых вала двигателя, штампованные из легированной стали, соединены между собой шестеренчатой передачей. Каждый вал опирается на семь ко­ренных подшипников, вкладыши которых также как и вкладыши шатунных подшипников изготовлены из сталеалюминиевой ленты. На передних концах обоих валов установле­ны демпферы для гашения крутильных колебаний.

Поршни составные: корпуса отлиты из чугуна и имеют овально-бочкообразную наруж­ную поверхность, накладки из жаропрочной стали крепятся к корпусу четырьмя винта­ми. Поршни охлаждаются маслом, подаваемым в полости поршня под давлением через сверление в шатунах. Шатуны - штампованные из легированной стали.

Воздух в двигатель подается объемным нагнетателем типа "Рут", который приводится через упругую муфту от блока шестерен, размещенного в передней части двигателя.

На двигателе применяется двенадцатиплунжерный топливный насос высокого давления с гидравлическим регулятором. В каждом цилиндре установлено по две форсунки с од­ной стороны двигателя. Топливоподкачивающий насос - шестеренчатого типа.

Система охлаждения, единая для основного и вспомогательного двигателей, - жидкост­ная, вентиляторная двухконтурная, с водомасляными теплообменниками для охлаждения масла двигателя и трансмиссии. Циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается двумя насосами, установленными по обеим сторонам двигателя. Один циркуляционный насос подает охлаждающую жидкость сначала в водомасляный теплообменник системы смазки двигателя, затем в блок цилиндров и через термостат в соответствующий ра­диатор. От другого насоса жидкость поступает в водомасляный теплообменник транс­миссии, в блок цилиндров двигателя и через термостат в другой радиатор (радиаторы, так же как и насосы, расположены по разным сторонам двигателя). Два термостата с твердым наполнителем золотникового типа установлены на выходных коллекторах и открываются при температуре охлаждающей жидкости 85° С. Водомасляные теплообмен­ники благодаря большой разности температур воды и масла, дают возможность не - сколько уменьшить размеры радиаторной установки (суммарная площадь фронтальной поверхности радиаторов - около 0,7 м и расчетная глубина составляет 5, 5 ряда).

Оба радиатора трубчато-пластинчатые. Рабочее положение радиаторов горизонтальное.

Для осмотра, очистки, а также обслуживания агрегатов основного и вспомогательного двигателей радиаторы могут быть подняты в вертикальное положение. Это обеспечива­ется возможностью поворота радиаторов на 90 относительно полых цапф (рис. 3), со­единяющих радиаторы с бачками системы охлаждения, закрепленными на двигателе с обеих сторон. Для уплотнения цапф применяются резиновые кольца. Один бачок включен в систему охлаждения последователь­но и снабжен заливной горловиной.

Рис. 3. Конструкция поворотного узла ра­диатора системы охлаждения: 1 - трубопровод ; 2 - уплотнительные кольца; 3 - фланец радиатора

Другой, являющийся расширительным, - параллельно. Оба бачка соединены между собой уравнительной трубкой. На расширительном бачке снаружи установлен ре­зервуар гидравлической системы. Бачки системы охлаждения выполнены из алюминиевого сплава и отлиты заодно с обе­чайкой со спрямляющими лопатками вен­тиляторов системы охлаждения. Контур обечайки по наружной стороне вписывает­ся в контур поперечного сечения корпуса танка и имеет уплотняющую резиновую окантовку.

Два вентилятора осевого типа приводятся в действие от двигателя зубчатыми клиновы­ми ремнями. Натяжение рек«ей регулируется кулисно-рьгчажным механизмом. Рабочие колеса вентиляторов имеют десять лопаток и выполнены из алюминиевого сплава. В ступицах колес установлены муфты свободного хода для уменьшения динамических на - грузок при резком изменении частоты вращения двигателя. При работе вспомогательного двигателя и остановленном основном один из вентиляторов приводится во вращение от гидромотора через ременную передачу.

Следует отметить, что отсутствие устройств для регулирования частоты вращения вен­тиляторов приводит к повышению затрат мощности при понижении температуры окружа­ющего воздуха и при работе на частичных нагрузках.

Система смазки - общая для основного и вспомогательного двигателей. Масляный бак установлен в МТО у моторной перегородки. Нагнетающий насос основного двигателя подает масло из масляного бака в трехсекционный масляный фильтр, расположенный с правой стороны двигателя. Из фильтра масло подается к местам смазки по сверлениям в блоке цилиндров. В системе имеется также центрифуга, в которой очищается часть масла. Откачивающий насос всасывает масло из поддона картера (с обоих его концов) и через водомасляный теплообменник направляет его в масляный бак.

Воздух в двигатель поступает через воздухоочиститель, жестко соединенный с привод­ным нагнетателем. Воздухоочиститель - двухступенчатый, изготовлен из легких сплавов. В первой ступени используются циклоны с осевым входом, во второй - фильтрую­щие элементы из синтетического войлока с поролоном. Удаление пыли из пылесборника первой ступени производится вентилятором с электроприводом. Вентилятор установлен на правом бортовом листе корпуса и включен постоянно при работе основного двигате­ля, что обеспечивает высокую степень очистки воздуха на частичных нагрузках двигателя. Фильтрующий элемент второй ступени может быть снят для технического об­служивания или заменен при поднятом правом радиаторе. Контроль за загрязнением фильтрующих элементов осуществляется при помощи датчика разрежения. Вспомогательный двигатель Н-30Мк10А фирмы "Ковентри-Клаймакс" установлен в МТО слева от основного двигателя и предназначен для снабжения танка электроэнергией на стоянке, подзарядки аккумуляторных батарей, предпускового подогрева основного дви­гателя при низких температурах окружающего воздуха и для пуска основного двигате­ля при помощи гидростартера.

Мощность двигателя 22 кВт ( 30 л . с.). Двигатель двухтактный, многотопливный имеет три вертикально расположенных цилиндра с противоположно движущимися поршнями. Вы­ходной вал двигателя соединен с генератором, а также с гидронасосом, обеспечивающим привод гидромотора и гидростартера.

Как уже отмечалось, система охлаждения вспомогательного двигателя общая с систе­мой охлаждения основного двигателя. Циркуляционный насос подает жидкость из лево­го коллектора основного двигателя через полости охлаждения вспомогательного двига­теля в корпус термостата.

Система смазки - с сухим картером; питается от масляного бака основного двигателя и состоит из блока насосов, включая нагнетающий и два откачивающих, и масляного фильтра. Охлаждение масла осуществляется в водомасляном теплообменнике.

Топливная система включает топливный насос высокого давления с механическим регу­лятором, топливный фильтр и три форсунки по одной на каждый цилиндр. Регулятор обе­спечивает три режима работы: холостой ход, работа энергоузла, пуск основного двига­теля.

Очистка воздуха осуществляется в двухступенчатом воздухоочистителе, расположенном в углу МТО перед моторной перегородкой. Первая ступень состоит из четырех обратнопоточных циклонов, а вторая представляет собой сменный бумажный элемент. Пыль, отсепарированная в первой ступени, собирается в бункере, расположенном в нижней части воздухоочистителя, и удаляется при его обслуживании.

Пуск двигателя производится электростартером, установленным на вспомогательном двигателе. Для облегчения пуска при низких температурах окружающего воздуха двига­тель оснащен системой "старт-пилот' для подачи во впускной коллектор пусковой жид­кости.

Управление двигателем осуществляется двумя рычагами с места водителя. После нара­ботки 250 ч двигатель демонтируется для проведения регламентных работ.

Топливо размещается в четырех основных и двух расходных баках общей емкостью 900 л . Весь запас топлива размещен в МТО. Основные - резинотканевые баки распола­гаются в специальных бронированных отсеках в надгусеничных нишах в кормовой части корпуса танка. Расходные баки емкостью по 15 л (металлические) располагаются на днище МТО. Топливо из основных баков в расходные подается самотеком, а из них в двигатель (основной или вспомогательный) при помощи топливного насоса с электроприводом. Очистка топлива многоступенчатая. Предварительная очистка осуществляется сетчатыми фильтрами в заправочных горловинах. Последующая фильтрация - в за­борных фильтрах основных баков и далее бумажными элементами фильтров двигателя. Уровень топлива измеряется электрическими датчиками либо мерным щупом. Кроме то­го, имеется контрольная лампа, которая загорается, когда в баках остается 140 л топ­лива.

Пуск основного двигателя осуществляется электростартером или гидростартером. Сис­тема гидропуска состоит из гидромотора, установленного на основном двигателе, и гидронасоса на вспомогательном двигателе. При пользовании этой системой необходим пуск вспомогательного двигателя.

Для пуска основного двигателя в зимних условиях при температуре окружающего воз­духа выше -20° С осуществляется его предпусковой подогрев с помощью вспомогатель­ного двигателя. При температуре ниже -20° С, кроме предпускового подогрева исполь­зуются средства, облегчающие пуск - увеличенная цикловая подача топлива и подача во впускной коллектор пусковой жидкости.

В этих условиях вначале пускается вспомогательный двигатель и осуществляется про­грев основного двигателя. Далее включаете« устройство для увеличенной цикловой по­дачи топлива. Эта операция осуществляется нажатием специальной кнопки на двигателе при открытой крыше МТО и поднятом радиаторе. После включения системы "старт- пилот производится прокрутка основного двигателя стартером, гидростартером или совместно обоими стартерами. При необходимости пуск двигателя может быть осуществ­лен от внешнего источника тока или буксировкой танка.

Система выпуска состоит из выпускных коллекторов двигателей, выпускных труб и глушителя. Все элементы соединены между собой сильфонами. Выпускные трубы основного двигателя проходят над коробкой передач, а вспомогательного - над остано­вочным тормозом. Глушитель располагается снаружи танка и снабжен броневой защи­той. Конструкция глушителя с малым сопротивлением, прямолинейная конфигурация вы­пускных труб и отсутствие постоянно установленных клапанов подводного хождения создают благоприятные условия для нормальной работы двигателя.

Выводы

1. Силовая установка танка "Чифтен" Мк5Р характеризуется большим объемом, хоро­шим доступом к узлам и агрегатам, применением вентиляторной системы охлаждения, двухступенчатого воздухоочистителя и водомасляных теплообменников для охлаждения масла.
2. Недостатком силовой установки является отсутствие единого блока с трансмиссией и с масляным баком и возможность попадания пыли в МТО из-за разомкнутого воздушного тракта системы охлаждения.
3. Представляет определенный интерес конструкция быстроразъемных соединений сис­темы охлаждения.