Дизельный двигатель В-2

Дизельный двигатель В-2 — это советский и российский четырёхтактный, V-образный, 12-цилиндровый дизельный двигатель жидкостного охлаждения, разработанный в 1930-х годах и ставший основой для силовых установок множества образцов бронетанковой и специальной техники. Отличается высокой удельной мощностью, компактностью и надёжностью, что позволило ему на протяжении десятилетий оставаться одним из самых массовых и узнаваемых танковых дизелей в мире.

История создания

Предпосылки и начало разработки

В середине 1930-х годов Красная Армия столкнулась с необходимостью замены устаревших и маломощных бензиновых двигателей на перспективных танках (Т-34, КВ, ИС). Требовался двигатель, способный работать на тяжёлом дизельном топливе, обладающий высокой мощностью, надёжностью и пригодный для установки в бронированные корпуса с ограниченным объёмом.

Работы по созданию такого двигателя начались в 1932 году в Харьковском паровозостроительном заводе (ХПЗ) под руководством главного конструктора Константина Челпана. Первоначально проект назывался «БД-2» (быстроходный дизель). В 1933 году был изготовлен первый опытный образец, но он не удовлетворял военным требованиям по надёжности и ресурсу.

Доводка и принятие на вооружение

В 1936 году группа конструкторов, включая Ивана Трашутина, Якова Викмана, Михаила Битюцкого и других, продолжила доводку двигателя. В 1937 году двигатель получил обозначение В-2. После серии испытаний, в 1939 году, он был официально принят на вооружение и запущен в серийное производство на Харьковском заводе №75.

Первыми серийными машинами, оснащёнными В-2, стали тяжёлый танк КВ-1 и средний танк Т-34. Именно на Т-34 двигатель В-2 внёс огромный вклад в его выдающиеся боевые характеристики: высокую подвижность, запас хода и пожароопасность (дизельное топливо менее летуче, чем бензин).

Эвакуация и развитие в годы войны

С началом Великой Отечественной войны, в 1941 году, производство двигателей было эвакуировано из Харькова. Основные мощности переместились в Челябинск (на Челябинский Кировский завод — ЧКЗ, ныне ЧТЗ), а также на Уральский дизель-моторный завод (УДМЗ) в Екатеринбурге. В условиях военного времени конструкция была упрощена, повышена технологичность, но основные параметры сохранились.

В 1943 году была разработана модификация В-2-34 для танка Т-34-85, а также двигатели для тяжёлых танков ИС-2 и ИС-3. После войны производство и совершенствование В-2 продолжилось.

Конструкция и принцип работы

Общее устройство

Двигатель В-2 представляет собой V-образный 12-цилиндровый дизель с углом развала цилиндров 60°. Рабочий объём — 38,88 литра. Цилиндры расположены в два ряда по 6 штук. Порядок работы цилиндров: 1л-6п-5л-2п-3л-4п-6л-1п-2л-5п-4л-3п (л — левый ряд, п — правый).

Основные конструктивные особенности:

• Блок цилиндров — алюминиевый (из силумина), что снижает массу, но требует высокой точности литья.
• Головки цилиндров — отдельные для каждого ряда, алюминиевые.
• Коленчатый вал — стальной, кованый, с 7 опорами.
• Поршни — алюминиевые, с тремя компрессионными и одним маслосъёмным кольцом.
• Система питания — с непосредственным впрыском топлива. Топливный насос высокого давления (ТНВД) — рядный, 12-плунжерный, с центробежным регулятором.
• Система смазки — комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Масляный насос — шестерёнчатый.
• Система охлаждения — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Радиаторы — трубчатые или пластинчатые.
• Система пуска — электростартерная (мощностью 15 л.с.) или сжатым воздухом (на некоторых модификациях).

Рабочий цикл

Двигатель работает по четырёхтактному циклу дизеля:

1. Впуск — поршень движется вниз, через открытый впускной клапан в цилиндр поступает чистый воздух.
2. Сжатие — поршень движется вверх, сжимая воздух до давления 30-40 атмосфер. Температура воздуха в конце сжатия достигает 500-600 °C.
3. Рабочий ход — в момент, близкий к верхней мёртвой точке, форсунка впрыскивает дизельное топливо. Оно самовоспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха. Газы расширяются, толкая поршень вниз.
4. Выпуск — поршень движется вверх, выталкивая отработанные газы через открытый выпускной клапан.

Модификации и мощность

В зависимости от степени форсирования и назначения, двигатель В-2 выпускался в нескольких базовых модификациях:

Удельная мощность базовой версии составляла около 12,8 л.с./л, что для 1930-х годов было выдающимся показателем.

Применение

Бронетанковая техника

Основное применение двигателя В-2 — танки и самоходные артиллерийские установки (САУ). Им оснащались:

• Средние танки: Т-34 (всех модификаций), Т-44, Т-54/55 (первые серии).
• Тяжёлые танки: КВ-1, КВ-2, ИС-2, ИС-3.
• Лёгкие танки: Т-34 (лёгкий вариант), Т-70 (некоторые модификации).
• САУ: СУ-85, СУ-100, СУ-122, СУ-152, ИСУ-152, ИСУ-122.

Другая техника

Благодаря надёжности и высокой мощности, В-2 и его модификации устанавливались на:

• Тягачи и бронетранспортёры: АТ-Т, МТ-ЛБ, БТР-50, БТР-60 (ранние версии).
• Специальные машины: мостоукладчики, ремонтно-эвакуационные машины.
• Промышленные установки: дизель-генераторы, насосные станции, компрессоры.
• Судовые двигатели: на малых катерах и вспомогательных судах.

Достоинства и недостатки

Достоинства

• Высокая удельная мощность — компактность и лёгкость при значительной мощности.
• Надёжность — способность работать в тяжёлых условиях (пыль, грязь, низкие температуры) при правильном обслуживании.
• Неприхотливость к топливу — работал на дизельном топливе, керосине и смесях.
• Простота конструкции — относительно несложное обслуживание и ремонт в полевых условиях.
• Малый расход топлива — по сравнению с бензиновыми аналогами того времени.

Недостатки

• Невысокий ресурс — в условиях военного времени и при отсутствии качественной фильтрации масла и воздуха ресурс до капитального ремонта составлял 200-400 моточасов.
• Чувствительность к засорению — требовал тщательной очистки топлива, масла и воздуха.
• Сложность запуска в холодную погоду — из-за высокой степени сжатия и отсутствия предпускового подогревателя на ранних версиях.
• Пожароопасность — хотя дизельное топливо менее летуче, чем бензин, при повреждении топливопроводов и попадании на горячие детали возникала опасность возгорания.

Современное состояние и модернизации

Двигатель В-2, несмотря на почтенный возраст, продолжает использоваться в армиях России и ряда других стран. На его базе разработаны многочисленные модернизации, сохраняющие основные конструктивные решения, но с улучшенными характеристиками.

Наиболее известные современные модификации:

• В-46 — форсированная версия мощностью 780 л.с. для танков Т-72.
• В-84 — мощность 840 л.с. для Т-72Б, Т-72Б3.
• В-92С2 — мощность 1000 л.с. для Т-90А, Т-90М.
• В-2-300 — для лёгких бронированных машин (например, БТР-80).

Эти двигатели отличаются применением современных материалов, турбонаддува, улучшенных систем охлаждения и смазки. Таким образом, конструкция, заложенная в 1930-х годах, оказалась настолько удачной, что послужила основой для целого семейства дизелей, используемых до сих пор.

Интересные факты

• Двигатель В-2 стал первым в мире серийным высокооборотным дизелем, установленным на тяжёлый танк.
• На базе В-2 создавались двигатели для первых советских тепловозов (ТЭ1, ТЭ2) и судов.
• В 1940-х годах на В-2 устанавливали экспериментальные системы наддува, что позволило поднять мощность до 850 л.с.
• В-2 послужил прототипом для китайского танкового дизеля 12150L, устанавливаемого на танки Type 59 и Type 69.
• На двигателе В-2 установлено несколько мировых рекордов по надёжности и ресурсу в своём классе.

Источники

• Конструкция и расчёт танковых двигателей / Под ред. В. Н. Бендаса. — М.: Воениздат, 1965.
• Танк Т-34: Руководство по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1944.
• Двигатели В-2: Устройство и эксплуатация. — М.: Машиностроение, 1972.
• История танкостроения России / Под ред. А. И. Уткина. — М.: Яуза, 2015.
• Шмелёв И. П. Танки: Иллюстрированная энциклопедия. — М.: АСТ, 2005.