Последний экзамен В-2

Вторые государственные испытания В-2 на танках А-8 и тягаче «Ворошиловец» (Часть 1).

А. Тарасенко

Главный корпус государственного завода №75 Народного Комиссариата среднего машиностроения, г. Харьков.

Двигатель является наиболее сложным и ответственным агрегатом боевой гусеничной машины и на его разработку уходит зачастую больше времени, чем на танк. И на сегодняшний момент далеко не все производящие танки страны обладают своими технологиями производства дизельных двигателей. Зато удачный двигатель определяет развитие бронетанковой техники на многие годы и служит основой для создания самых различных образцов техники. Одним из таких двигателей стал В-2.

К концу 1934 г . несколько дизелей БД-2-1 (будущий В-2) прошли испытания на тракторе «Ворошиловец», двух катерах ПК-1 и двух танках БТ-5. Но вслед за первыми успехами начался долгий период доводки двигателя, которая, как правило, сложнее, чем разработка прототипа. Под еще не доведенный двигатель в 1934 г . начал возводиться новый моторостроительный корпус с расчетом на выпуск 10 000 двигателей в год, а разработчики дизеля получили высокие правительственные награды. Строительные работы были начаты еще в 1935 году, до утверждения технического проекта и сметы, несмотря на противодействие некоторых руководящих работников Наркомата, считавших невозможным выделение значительных ассигнований на строительство, не имея, по их утверждению, доведенной до серийного производства конструкции. Огромных затрат также требовало оборудование, в том числе закупаемое в зарубежных странах [1].

Заводу устанавливают окончательный срок проведения государственных испытаний В-2 – 15 сентября 1937 года, который позднее был перенесен на начало 1938 года, но и тогда он не был выдержан. Испытания, результатом которых должен был быть решен вопрос о начале массового производства, снова перенесли на май 1938 года. Прошедшие в апреле-мае 1938 гг. Госиспытания дизеля В-2 С-2 завершились неудачно.

В заключении комиссии, проводившей первые госиспытания дизеля В-2 С-2 в были отмечены ненадежные узлы – слабая головка, слабый верхний кар­тер, неудовлетворительный тепловой процесс, многочислен­ные течи масла из разъемов и пр. На основе анализа предыдущих дефектов в конце 1938 года была выпущено 12 «эталонных» дизелей В-2 для повторных государственных испытаний в 1939 году. Эталонные дизели делались по серийной технологии, но под строгим авторским надзором конструкторов.

В материале на основе отчетов [2, 3, 4, 5] о государственных испытаний танков А-8 с двигателем В-2 Э-2С, А-8 с экспериментальным В-2 Э4 и тягача «Ворошиловец» с дизелем В-2 Э4С показаны детали финального «экзамена» легендарного дизеля, который во многом определил развитие танкостроения на последующие 80 лет. Рассмотрены преимущества, которые обеспечивались новым дизельным двигателем В-2 в сравнении с карбюраторным двигателем М-17Т которым оснащался танк А-7 – динамические показатели, тепловой режим, запас хода, специальные испытания по преодолению препятствий и валке деревьев и пр.

По результатам описанных ниже повторных Государственных испытаний проработана, утверждается заказчиком (АБТУ РККА) и сдана в серийное производство техническая документация на серийный эталон мотора 1939 года.

Испытания В-2 Э-2С на А-8

Государственные испытания проходили с 10 мая по 3 июня 1939 г . Дизель В-2 Э-2С предъявленный на государственные испытания на танке прошел нормальную заводскую обкатку на стенде, заводских испытаний на танке не проводили. Перед предъявлением на испытания двигатель прошел 6 часовую заводскую обкатку, после которой были устранены обнаруженные дефекты, перечень которых составлял 12 пунктов. Среди них трещины в поршневых кольцах, значительный износ шестерни масляного насоса, следы наклепа в ложах картера и крышках подшипника и пр. На государственных испытаниях дизель Э-2С впервые испытывался на танке А-8.

Целью испытаний было определение надежности дизеля В-2, динамические качества танка А-8 на гусеничном ходу, эксплуатационные и пусковые свойства дизеля в летних условиях.

Дизель В-2.

Дизель В-2. Вид со стороны носка (передняя выходная часть) коленчатого вала.

Дизель В-2. Вид со стороны распределения.

Регулятор максимальных оборотов начинал уменьшать подачу топлива при 1650 об/мин. Поэтому для получения 500 л .с. при 1800 об/мин. упор, ограничивающий максимальную подачу топлива, был отодвинут и часовой расход был доведен до расхода, обеспечивающего 500 л .с. В результате указанной регулировки удельный расход топлива на оказался несколько повышенный – 171-175 г/л.с.ч.

Внешняя характеристика В-2 отличается пологой кривой крутящего момента, возрастающего с уменьшением числа оборотов в пропорции 5 кгм на 100 об/мин. Коэффициент приспособляемости дизеля В-2 Э-2С ниже, чем у М-17Т и составляет 1,18 против 1,3-1,4.

Сопоставленные внешние характеристики дизельного двигателя В-2 (Э-2С) снятая в начале испытаний и карбюраторного двигателя М-17Т.

Основные данные дизеля В-2 Э-2С

Тип двигателя – 4-х тактный бескомпрессорный дизель струйного распыления.

Охлаждение – водяное.

Число цилиндров – 12.

Диаметр цилиндра – 150 мм .

Ход поршня - 180 (прицепные 186,5) мм.

Рабочий объем двигателя – 38,88 л .

Степень сжатия – 17-18.

Угол опережения подачи топлива (статический) – 28° до ВМТ (угол постоянный).

Передача на коробку скоростей – прямая, жесткая.

Направление вращения коленчатого вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны распределительного механизма.

Максимальная мощность (без воздушного фильтра и без выходных коллекторов) – Ne=504 л.с. при 1800 об/мин.

Номинальная мощность – Ne=450 л.с. при 1750 об/мин.

Эксплуатационная мощность – Ne=400 л.с. при 1700 об/мин.

Число оборотов минимальное на холостом ходу (устойчивое) n = 500-550 об/мин.

Число оборотов максимальное – 1900 об/мин.

Регулятор со скользящей муфтой завода № 75.

Головка серийного типа с литыми стаканами.

Удельный расход топлива на эксплуатационной мощности С_е=168 г/л.с.ч.

Вес двигателя сухого – 750,7 кг .

Габариты с выхлопным коллектором (длина×ширина×высота) – 1561×860×1062 мм.

Форсунка закрытого типа завода № 75;  8×0, 25×140°. Затяжка иглы форсунки 200 кг/см².

Система пуска – воздушный старт и электростартер.

Топливо – газойль «Э» γ=0,860

Масло – «СО» γ=0,900

            После указанных работ дизель был установлен на танк А-8 №985-01. Работы, по устранению дефектов двигателя, которые завод был вынужден провести для подготовки к государственным испытаниям свидетельствовали о недостаточном контроле изготовления двигателей и недостаточной подготовке к серийному выпуску, при сборке применялась ручная подгонка деталей. Также проблемы имелись с работой топливных насосов.

            Программой предусматривалось испытание дизеля в танке А-8 в течение 100 часов под нагрузкой со средней скоростью движения, за время всех испытаний, не ниже 25 км/ч . Пробег проводился по грунтовой дороге, целине, песку, булыжному шоссе, по шоссе на колесном ходу, специальные испытания включали валку деревьев и буксировку танка А-7. Пробег по болоту был снят с испытаний, так в районе Харькова его не оказалось.

А-8 №985-01 вид сверху.

А-8 по внешнему виду отличался от А-7 отсутствием воздухоочистителя на броневой крышке моторного люка. Отсутствием дополнительных топливных баков на крыльях.

Дизель В-2 Э-2С проработал всего 147 ч. 40 мин. из них под нагрузкой в танке во время госиспытаний 105 ч. 45 мин. За это время было пройдено 3273 км , из них на гусеничном ходу – 3050 км . в течении 98 часов. 2151 км был пройден по грунтовой дороге, 363 по целине и 214 по булыжному шоссе.

На колесном ходу пройдено 223 км в течение 6 ч. 15 мин. из которых по грунтовой дороге пройдено 149 км , по асфальтированному шоссе – 54 км и 20 км по булыжнику.

Общее число запусков двигателя за время испытаний – 177 электростартером и 4 воздухопуском.

За все линейные пробеги получены следующие данные скорости:

            Пониженные скорости, техническая и оперативная, объясняются недостаточной стойкостью резины катков.

А-8 вид спереди.

А-8 вид на корму.

            Расходы топлива, масла и средние скорости в зависимости от характера пути составили:

            Скорости ограничивались заранее заданными оборотами дизеля – 1300-1400 об/мин. Выбор рабочих оборотов был обусловлен необходимостью приблизить испытание условиям эксплуатации дизеля в армии, а также проверить надежность работы на режимах, при которых на предшествующих испытаниях были слышны вибрационные звуки.

В ходе испытаний дизель хорошо держал заданные обороты на всех участках пути. Часовой расход топлива повышается с увеличением нагрузки на двигатель, но увеличение не большое – на целине на 2,3 л/час больше, чем на булыжном шоссе.

Преодоление А-8 сильно пересеченной местности.

            Танк двигался по сильно пересеченной местности, подъемы и спуски составляли от 18 до 35°, крен от 8° до 26°. Косогоры с максимальными подъемами и спусками 29° при крене 8° и с максимальным креном 19° при подъеме и спуске до 22°. Танк прошел 36 километров за 2 часа 32 мин. на I и II передачах при числе оборотов коленчатого вала двигателя от 400 до 1800 в мин.

На нескольких подъемах до 35° по заданию обороты двигателя сбрасывались до 400-500, после этого подавалось топливо, и двигатель быстро набирал обороты.

            Дизель В-2 показал хорошо приспосабливается к профилю пути, устойчиво держал обороты на пересеченной местности, быстро реагировал на изменения подачи топлива.

            Специальные испытания. В ходе специальных испытаний проводилась валка деревьев, диметр сосны, растущей на песчаной местности, составлял от ∅ 250 мм до 610 мм . На первой передаче удары производились без выключения главного фрикциона. На трех попытках свалить сосну ∅ 450 мм пробуксовывали гусеницы танка, на четвертой попытке сонна была вырвана с корнем.

Сосны ∅ 400 мм , 300+ 200 мм , 610 мм и 250 мм сбивались на I и II передачах, обороты двигателя в момент удара падали с 1800 до 1600 об/мин. Главный фрикцион не выключался.

Дизель В-2 обеспечивает танку А-8 достаточные тяговые качества для валки деревьев, никакого влияния ударов на двигатель обнаружено не было.

Танкодромные испытания включали преодоление каменной стенки высотой 0,8 м и шириной 0,7 м . Три попытки преодолеть стенку на I передаче приводили к заглоханию мотора, на четвертой попытке буксовали гусеницы. На пятой попытке стена была преодолена. По заданию машина была спущена со стены с ударом.

Преодоление каменной стенки.

            С целью создать перекос подмоторной рамы, танк проходил одной гусеницей по стенке высотой 0,8 метра , длиной 0,7 метра , а другой гусеницей по грунту. Испытание повторялось с изменением направления движения, при перевале машина ударилась об грунт носовой частью, а при сходе – кормовой.

Танк с разгона на I передаче при 1600 об/мин. ударил в искусственный пень, состоявший из четырех 250- 300 мм столбов, скрепленных между собой и вкопанных в землю на 2 м .  После трех ударов без выключения главного фрикциона пень был наклонен.

            Танк днищем проехал по пню, опираясь ведущими колесами на грунт и днищем около водяной помпы на пень. По заданию моторы был заглушен. Прогиб днища танка в момент его нахождения на пне составлял 30- 35 см . остаточная деформация составила 20 мм .

Танк в момент нахождения на пне днищем.

А-8 при испытаниях на искусственном пне.

            Завести мотор не удалось. Деформированное днище ограничило ход тяги акселератора. Машина была снята с пня буксиром. Мотор был заведен. Испытания показали, что переносы корпуса, удары и деформация днища не нарушили работы мотора. Деформация днища не позволила засвети мотор из-за недостаточно продуманного привода к топливной рейке. Испытания показали недостаточный зазор между водяной помпой и днищем.

            В ходе испытаний А-8 буксировали А-7. На I передаче движение производилось на извилистый подъем в 18° длиной 50 метров по сухому, рыхлому, глинистому грунту. На II передаче по кучам строительного мусора и грунту и булыжному шоссе. При буксировке мощность дизеля В-2 полностью не использовалась.

Испытания подтвердили возможность танка А-8 буксировать однотипную машину на тяжелых участках пути с поворотами.

За все время испытаний мотора была одна остановка танка. После 40 часов работы мотора бала обнаружена незначительная течь масла из трубки, проводящей смазку к распределительным валикам левого блока двигателя. Дефект в ходе пробега не устранялся. Испытания продол­жалось до конца дневного пробега. Трубка была сменена не заводе. При осмотре была обнаружена подрезка ниппеля трубки при механической обработке.

При осмотре двигателя после 40 часов было обнаружено отсутствие заглушки картера регулятора. Вместо утерянной была установлена новая заглушка. После 80-90 часов работы мотора было замечено па­дение мощности. При снятии внешней характеристики посла испытаний было обнаружено падение максимальной мощности до 485 л .с., т.е. на 19 л .с. из-за уменьшения угла опережения впрыска топлива на 10° и дефектной работы насоса.

В течение всех испытаний мотор работал безотказ­но и доказал надежную работу в течение гарантийного срока, какого либо влияния вибрационных звуков на работоспособность мотора не обнаружено.

Было несколько случаев нарушения регулировки тяг педели управления топливным насосом (педали акселератора). Тяги удлинялись и это вызывало неполную подачу топлива. При движении по пескам были случаи заедания тяг акселератора. Все неисправности устранялись в пути силами экипажа. При осмотрах двигателя обнаруживались неисправности в системе охлаждения и системе смазки: течь в штуцерах и протирание трубопроводов. Дефекты не требовали остановок мо­тора в пути.

Привод к топливному насосу

Для масла на А-8 использован правый бортовой бак емкостью 120 л , при этом рабочий объем бака – 80 л . Увеличение количества масла приводит к выбрасыванию масла через отверстие пробки бака. Неиспользование 40 л . объема бака указывалось в качестве недоработки.

Редуктор в пробке бака обеспечивал недостаточный выход рас­ширенного воздуха, что приводит к отгибанию бортовой брони и к задеванию гусеницей за бортовую накладку. Дефекты были признаны не зависящими от мотора и относились к непродуманному монтажу дизеля в танке. Особой тщательности требовала отработка приводов управления топливным насосом.   

            Двигатель В-2 показал исключительную устойчивость температурного режима. Средние температуры воды находились в пределах 69-85° С. Масла – 49-64° С на входе и 67-83° С на выходе. Средняя за день температура воздуха составляла от 15,7 до 23° С. Температура воды и масла по сравнению с А-7 при движении на высоких скоростях и тяжелых участках пути были низкие. Это объясняется меньшим отдаваемым в воду количеством тепла и лучшим охлаждением масла в танке А-8.

            Как особенность теплового режима В-2 следует отметить, что у остановившегося танка при работе мотора в  течение пяти десяти минут температура воды снижается на 17-20° С.

            Танк А-8 в боевом положении на III передаче при 1300 об/мин. может двигаться 24 минуты, т.е. в 12 раз дольше, чем А-7. На II передаче при 1300 об/мин. А-8 может двигаться часами. Благодаря высокой производительности водяного насоса и хорошему охлаждению воды в радиаторах у А-8 обеспечивалась стабильность температуры воды даже при незаполненной более чем на половину водяной системе.

            В летних условиях В-2 отвечал требованиям, предъявляемым к танковому дизелю по температурному режиму, значительно упрощая наблюдение за температурой воды и масла по сравнению с М-17Т.

Движение А-8 по пересеченной местности.

За время испытания было выяснено, что большую честь движения по прямой и повороты на 90° можно производить на III передаче. При движении по особо трудным участкам пути мотор тянул хорошо. Была показана возможность более широкого диапазона скоростей на одной передачи, чем у М-17Т. При подъеме в 30° на I передаче моторы быстро набирал обороты с 400 до 1300 об/мин.

Дизель В-2 имеет меньший коэффициент преспособляемости по крутящему моменту, чем мотор М-17Т, но при этом В-2 в дорожных условиях выше, чем у М-17Т. Это объясняется возможностью, в противоположность М-17Т,  подавать топливо в дизель, независимо от количества засасываемого в цилиндры воздуха и большей устойчивостью температурного режима В-2.

            В-2 позволял, по сравнению с М-17Т реже менять передачи, затрачивать меньше энергии на вождение танка, показывал меньшую вероятность заглохания из-за перегрузки, обеспечивал длительную работу на малых оборотах.

Динамика танка А-8 с В-2. Определение динамических качеств танка с дизелем В-2 на сухой, ровной профилированной грунтовой дороге на гусеничном ходу. Каждый показатель замерялся три раза, а из трех замеров выводился средний показатель. Испытания производилась после 100 часов работы двигателя под нагрузкой.

При определении максимальной скорости дизель развил 1950 об/мин. М-17Т развил 2100 об/мин. К моменту определения динамических качеств у В-2 было замечено падение мощности из-за дефектной работы топливного насоса.

Максимальная скорость на коротком участке А-8 ниже А-7 на 4,5 км/ч . В то же время в летнее время А-7 может развивать максимальные скорости только на коротких участках, при длительном движении на максимальной скорости начинается перегрев мотора. А-8 может длительное время двигаться на максимальной скорости благодаря устойчивости температурного режима. Приемистость А-8 хуже А-7 и составляет на III передаче 76% по времени, 78% по пути.

Динамические показатели А-8 и А-7.

Худшие динамические показатели А-8 объясняются понижением мощности В-2 в конце испытаний.

Запас хода А-8. Экономичность расхода и большой удельный вес дизельного топлива обеспечивают А-8 запас хода по топливу в основных топливных баках по сырой грунтовой дороге в 540 км , что равно 178% по сравнению с А-7 без дополнительных топливных емкостей. Таким образом, танк А-8 меньше связан с тыловыми средствами, также отмечалось то, что увеличение запаса дизельного топлива не увеличивает пожарной опасности танка, что является достаточно спорным аспектом в зависимости от ряда условий.

 По качеству выхлопа. При равномерном движении танка по ровной дороге дымность выхлопа незначительна. Увеличение дымности происходит при резком увеличении количества подаваемого топлива, на подъемах и на тяжелых участках пути. Демаскирующие свойства выхлопных газов летом при движении по сухим грунтовым дорогам незначительны и с больших расстояний не заметно границу отделяющую дым от пыли.

На подъемах.

Дымность увеличивается с момента, когда танк начинает из-за нагрузки уменьшать скорость движения, т.е. когда падают обороты мотора. Уменьшается дымность когда танк пройдет некоторое расстояние по прямой и обороты мотора будут соответствовать количеству подаваемого топлива.

На тяжелых участка пути – сыпучий песок, глубокая грязь происходит увеличение дымности аналогично увеличению на подъемах.

При движении по сырой грунтовой дороге (при отсутствии пыли) танк оставляет за собой темный дымный след на расстоянии до 100 м .

Ночью выхлопные трубы танка не светятся даже при напряженном режиме работы двигателя. Изредка из выхлопных труб вылетают отдельные искры, которые гаснут на расстоянии одного-двух  метров от танка. Дымность увеличивается с увеличением срока службы мотора. В течение одного пробега, после первых трех часов работы мотора, дымность начинает увеличивается. Это объясняется уменьшением засасываемого мотором воздуха из-за загрязнения воздухоочистителя.

В целом дымность выхлопа В-2 больше чем у мотора М-17Т. Но, демаскирующие свойства дыма обнаруживаются, главным образом, при движении на подъемы и в тяжелых условиях местности днем в сырую погоду. При движении по пыльным дорогам дым смешивается с пылью, затрудняя определение типа танка, так как количество пыли больше, чем дыма.

Токсическое влияние газов на экипаж танка и на экипажи сзади идущего танка проверялось по самочувствию экипажей. После длительного пребывания в танке признаков отравления не отмечалось. При продолжительном движении за танком на самых коротких дистанциях, с экипажем, пробывшем в танке несколько часов влияния СО на экипаж не обнаружено.

Щиток водителя в А-8

Запуск дизеля. Запуск производился от 2-х электростартеров питаемых от 4 аккумуляторов. Дизель запускался при горизонтальном положении машины и на подъеме 25°. Воздушный пуск требовавший компрессор высокого давления и дает малое число запусков от 2-х баллонов был ненадежен и неудобен в эксплуатации. В летнее время запуск В-2 никаких трудностей не представлял.

Удобство обслуживания. В ходе испытаний были сделаны следующие профилактические мероприятия по обслуживанию двигателя:

Ежедневный внешний осмотр и промывка воздушного фильтра.

После 50 часов было сменено моторное масло.

После 40 часов была произведена обтирка двигателя от пыли.

Дизель В-2 значительно проще в обслуживании, чем мотор М-17Т, за исключением масляного и воздушного фильтра в течение испытаний не требовалось никого ухода. При проведении ремонта (не в ходе испытаний) выяснилось, что обеспечен более удобный доступ к двигателю и трансмиссии.

Особенности работы В-2 в танке А-8. Во время работы В-2 шум больше, чем при работе М-17Т, на средних оборотах (для Э2С – 1200-1400 об/мин.) в шуму проявлялись высокие тона, наиболее резко действующие на органы слуха экипажа, которые при повышении или понижении оборотов прекращались. Применение танковых шлемофонов позволяет работать в А-8 в одинаковых условиях с А-7.

В ходе испытаний были выявлены ряд особенностей. Движение на колесах по дороге с твердым покрытием невозможно. Через 30 км . начинается плавление резины, переходящее  в разрушение резинового обода. Движение по булыжному шоссе 14-ти машин на гусеницах приводит к просадке шоссе, отделению камней и выворачиванию камней на поворотах. Т.е. движение частью по шоссе на гусеничном ходу приводит к его разрушению.

Разрушение резины начинается через 100- 120 км . Таким образом, колесный ход в танках А-8 может применяться в редких случаях, в зависимости от грунта и погоды, и в аварийных случаях.

Результаты осмотра двигателя после испытаний. По окончании испытаний двигатель в работоспособном состоянии был снят с танка. Двигатель был осмотрен, и повторно была взята внешняя характеристика. Часовой расход топлива примерно совпал с первоначальным. Мощность снизилась до 485 л .ч. вместо 504 до испытаний. Крутящий момент понизился на 15 кгм. Максимальное значение стало 215 кгм вместо 230. При снятии внешней характеристики двигатель сильно дымил.

Основной причиной потери мощности и повышенной дымности являлась потеря угла опережения подачи топлива на 10°, трещины в 2-х буксах топливного насоса и поломка одного плунжера. На малом газу не работали 1 и 4 цилиндры правой группы.

После разборки двигателя были обнаружены многочисленные дефекты. Среди них поломка пружины плунжера топливного насоса, поломка зуба верхней шестерни наклонного валика и прорыв газов приводили к снижению работоспособности мотора. При этом мотор сохранял работоспособность на танке. Поэтому состояние двигателя после разборки оценивалось как удовлетворительное.

Сломанный зуб  верхней конической шестерни наклонного вала левой группы.

Следы незначительного прорыва газов в плоскости между головкой и прокладкой во всех цилиндрах правой группы.

Основные узлы и детали мотора картера верхний и нижний, коленчатый вал, коренные вкладыши, главные и прицепные шатуны, распределительные валики и др. в состоянии пригодном для дальнейшей эксплуатации.

            По итогам испытаний танка А-8 с двигателем В-2 Э-2С дизель получил оценку – хорошо. Всего двигатель проработал 147 ч. 40 м . Из них под нагрузкой в танке и на стенде 129 ч. 15 м . Под нагрузкой в танке – 110 ч. 30 м (за время испытаний – 105 ч. 45 м ). За время государственных испытаний было пройдено 3273 км . Дизель В-2 работал безотказно. По сравнению с двигателями выпущенными заводом до госиспытаний Э-2С был отрегулирован на повышенную на малых и средних оборотах мощность и развивал 500 л .с. при 1600 об/мин. Это значительно улучшило тяговые качества.

            Были выявлены следующие положительные качества дизеля В-2 в сравнение с М-17Т:

            Меньшая напряженность температурного режима, даже при значительных потерях воды из системы охлаждения.

            Возможность более длительного движения с закрытыми жалюзи.

            Возможность длительного движения на максимальных скоростях в летнее время.

            Хорошая приспосабливаемость к различным условиям пути.

            Более широкий диапазон скоростей на одной передаче.

Большая стабильность заданных оборотов.

Возможность длительной работы на малых оборотах на всех режимах.

Больший запас хода по топливу в основных баках.

Меньшее содержание СО в выхлопных газах, лучшая маскировка танка в ночное время.

Простота обслуживания, которое сводилось к ежедневной чистке воздухоочистителя и смене и доливке масла через 50 часов работы.

Недостатки:

Большая дымность выхлопа.

Большой шум при работе мотора, утомляюще действующий на экипаж танка.

Испытания В-2 Э-4 на А-8

Танк А-8 № 457-62.

Наряду с серийным дизелем ЭС испытывался и эталонно-опытный вариант В-2 Э-4. До государственных испытаний прошел заводские испытания на танке А-8.

Целью государственных испытаний была проверка работы В-2 Э4 на танке А-8, оценка его динамических и эксплуатационных качеств на гусеничном ходу, проверка температурных режимов работы в летнее время.

Основные конструктивные отличия опытного эталонного двигателя Э-4 по сравнению с серийно эталонным:

1. Головка блока выполнена выше на 33 мм в сравнении с серийной за счет реборды. Введены поперечные ребера жесткости.

К преимуществам опытной головки блока относились:

- Большая жесткость.

- Возможность съема верхней крышки без разъединения штуцеров форсунок.

- Более удобный подвод смазки к распредваликам.

- Кронштейн подшипника наклонного валика отлит заодно с головкой.

К недостаткам:

- Невозможность подтяжки анкерных шпилек без демонтажа распредваликов

- Неудобная регулировка зазоров в тарелках клапанов

- Распредвалики не взаимозаменяемы серийными

            2. Крышка головки уменьшена по высоте и крепится с помощью винтов ,что упрощает демонтаж.

            3. Опорная поверхность кронштейнов распределительного валика расширена.

            4. Привод к тахометру конструктивно упрощен и получает вращение от распредвалика выхлопа.

            5. Обеспечен выпуск масла из внутреннего маслопровода через специальный отросток в нижнем картере.

            6. Нижний вертикальный валик имеет шейки одного диаметра.

            7. Маховик кулачкового валика топливного насоса имеет направляющие пазы грузов регулятора.

            8. Высота нагнетательных шестеренок масляной помпы больше на 3 мм по сравнению с серийными.

Вид со стороны динамо.

Вид со стороны носка вала.

Внутренний маслопровод, подводящий масло к 1-му коренному подшипнику.

Маховик с направляющим для грузов регулятора.

Маршрут, по которому проходили испытания мотора Э-4 на машине А-8

Основные характеристики дизеля Э4 в целом соответствовали В-2 Э-2С. Двигатель В-2 Э4 как и В-2 Э-2С был собран в условиях индивидуальной пригонки отдельных деталей и узлов, среди которых: по головке блока – пригонка кронштейнов распределительных валиков, по гильзам – индивидуальная пригонка фланцев гильз по блокам, по шестерне коленчатого вала произведена подцентровка, для обеспечения зазора, по поршням произведена подторцовка для обеспечения зазора в камере сгорания и другие мене значительные работы. В процессе осмотра и микрометража были обнаружены многочисленные дефекты, которые были исправлены. Это свидетельствовало о том, что завод продолжал доработку двигателя после 6-часового заводского сдаточного испытания, что указывало на нечеткость работы заводского контроля по своевременному выявлению брака.

А-8. Топливная система

А-8. Установка баллонов и трубопроводов для воздушного пуска.

            Перед установкой двигателя в танк была снята внешняя характеристика, в ходе чего выяснился повышенный удельный расход топлива на всех режимах – 175-190 г/л.с. ч. вместо 170  г/л.с. Для выяснения причин ненормальной работы двигателя топливоподающая аппаратура была подвергнута дополнительной проверке, в ходе которой была выявлена большая неравномерность подачи топлива, достигавшая 15%. Грузы регулятора упирались неодновременно в горелки пружин максимального числа оборотов.

Внешняя характеристика.

Последнее объяснялось неправильным монтажом деталей регулятора, что вызывало выключение подачи топлива при n=1700 об/мин. вместо n=1800 об/мин. и неустойчивую работу двигателя в интервале n=1700-1800 об/мин. Дефекты были устранены. Была снята внешняя характеристика. При n=1800 об/мин. установлен часовой расход 91,6 г/л.с. и максимальная мощность 506 л .с. Двигатель Э-4 был установлен в танке № 457-62, который уже имел значительный километраж наработки – 8559 км на гусеничном и 18 км на колесном ходу. В ходе испытаний двигатель был переставлен на машину с меньшим пробегом.

Танк А-8 № 457-62. Вид на правый борт.

Танк А-8 № 457-62. Вид на левый борт.

Подмоторная рама в А-8.

            В ходе испытаний А-8 с В-2 Э4 проявились как преимущества, так и недостатки  дизеля В-2, описанные в ходе испытаний А-8 с В-2 Э-2С.

За время испытаний опытного В-2 Э4 имело место 4 аварии.

После 70 часов 49 мин. работы двигателя под нагрузкой в А-8 было обнаружено, что валик топливного насоса не вращается. Двигатель был снят с танка. Была установлена поломка верхнего шлицевого конца вертикального валика, причиной который был отворот нижней гайки вертикального валика из-за поломки замка. Поломка замка произошла из-за применения хрупкой стали.

Аварийный верхний вертикальный валик передачи.

            После 77 часов 40 минут работы двигателя под нагрузкой во время движения танка мгновенно упало давление масла. Обнаружено скручивание ведущего валика у масляного насоса. Двигатель из танка не вынимался. На ведущем валике имелись следы надиров, что свидетельствует о биении валика, дефектоскопия показала наличие трещин.

Скручивание ведущего валика масляной помпы.

            После 86 часов 50 минут работы двигателя упало давление масла. Двигатель был остановлен в течение 30 сек. Установлено, что масляная помпа не вращается. Двигатель был демонтирован из танка и вскрыт нижний картер. Обнаружена поломка зубьев паразитной шестерни. На оставшихся зубьях отмечался большой износ. В нагнетающих и откачивающих ступенях масляного насоса имелись круговые риски из-за попадания в них частиц металла. На первых сетках фильтра обнаружено значительное количество металлических частиц и грязи. Причиной аварии была недостаточная твердость зубьев паразитной шестерни, на которой уже имелся износ, на который не обратили достаточного внимания при предыдущей аварии.

Металлические сетки масляного фильтра. Сняты после поломки масляной помпы.

            Четвертая авария произошла на 92 часу 18 мин. зачтенного времени работы, или на 151 часа полного времени работы двигателя под нагрузкой. Была замечена течь масла с правой стороны машины. Течь была обнаружена между 3-м и 4-м цилиндром левого блока. Обнаружен обрыв 4-й анкерной шпильки со стороны выхлопа по верхней резьбе. Обрыв анкерной шпильки произошел из-за неравномерной затяжки при наличии перекосов стержня к опорным поверхностям.

Обрыв анкерной шпильки и задир на торце шайбы и анкерной гайки.

            Насколько серьезны были первые три аварии с двигателем Э-4 можно судить по тому, что двигатель дважды вынимался из танка и дважды ставился на стенд для обкатки: один раз после замены вертикального валика подачи и другой при замене узла привода масляного насоса. По остальным узлам и деталям двигателя за время государственных испытаний ненормальностей не обнаружено.

            Имевшие место аварии на двигателе Э-4 свидетельствуют о недоработанности отдельных элементов двигателя.

            В ходе государственных испытаний было зачтено 100 часов 20 минут работы двигателя (35 штрафных часов) и километраж 3250 км . В результате имевших место аварий работа двигателя Э-4 в танке А-8 была оценена госкомиссией как неудовлетворительная. При этом отмечалось, что детали и узлы, имевшие аварии могут быть доработаны в самое ближайшее время.