Двухтактный дизель 6ТД

6ТД — это семейство советских и украинских двухтактных дизельных двигателей с оппозитным расположением цилиндров и газотурбинным наддувом, разработанных в Харьковском конструкторском бюро по двигателестроению (ХКБД). Двигатели серии 6ТД (шестицилиндровые, двухтактные, дизельные) предназначены для установки на бронетанковую технику, в первую очередь на танки и боевые машины пехоты. Отличительными особенностями являются высокая удельная мощность, компактность, двухтактный рабочий цикл и оппозитная схема, обеспечивающая низкий силуэт силовой установки.

История создания

Разработка двухтактных дизелей для танков началась в СССР в 1950-х годах как альтернатива четырёхтактным двигателям, которые при равной мощности имели большие габариты и массу. В 1960-х годах Харьковское конструкторское бюро по двигателестроению (ХКБД) под руководством А. А. Морозова и А. Д. Голубенко приступило к созданию перспективного двигателя для нового основного танка. Первые образцы, получившие обозначение 5ТД (пятицилиндровый, двухтактный), были установлены на танки Т-64. Однако для повышения мощности и надёжности потребовалась модернизация.

В 1970-х годах на базе 5ТД был создан шестицилиндровый двигатель 6ТД, который впервые был применён на танке Т-80УД (объект 478Б). Серийное производство 6ТД началось в 1980-х годах на Харьковском заводе транспортного машиностроения имени В. А. Малышева (ныне — Завод имени Малышева). После распада СССР производство двигателей осталось на Украине, что привело к прекращению их использования в российских танках. Однако в 1990-х — 2000-х годах двигатели 6ТД продолжали устанавливаться на украинские танки «Оплот» и «Ятаган», а также поставлялись на экспорт (например, в Пакистан для танков «Аль-Халид»).

Конструкция и принцип работы

Двигатель 6ТД представляет собой двухтактный дизель с оппозитным расположением цилиндров (горизонтально-противоположное расположение поршней). В каждом цилиндре движутся два поршня навстречу друг другу, образуя единую камеру сгорания. Такая схема позволяет отказаться от газораспределительного механизма (клапанов) — впуск и выпуск осуществляются через окна в стенках цилиндра, открываемые поршнями.

Основные узлы

• Блок цилиндров — литой, из алюминиевого сплава, с горизонтальными расточками. Внутри размещены гильзы цилиндров, выполненные из стали.
• Коленчатые валы — два вала, расположенные с противоположных сторон блока, соединённые с поршнями через шатуны. Каждый вал приводит в движение один ряд поршней.
• Поршни — алюминиевые, с тремя компрессионными кольцами. В каждом цилиндре два поршня, движущихся навстречу друг другу.
• Система наддува — газотурбинный нагнетатель (турбокомпрессор), приводимый во вращение выхлопными газами. Обеспечивает продувку цилиндров и подачу воздуха под давлением.
• Топливная система — непосредственный впрыск дизельного топлива через форсунки с насос-форсунками высокого давления. Управление впрыском — механическое, с возможностью регулировки угла опережения.
• Система смазки — с «сухим» картером, масляный насос с отдельным масляным баком. Обеспечивает смазку трущихся деталей и охлаждение поршней.
• Система охлаждения — жидкостная, с принудительной циркуляцией антифриза. Радиаторы охлаждения установлены в моторно-трансмиссионном отделении танка.

Рабочий цикл

Двухтактный цикл двигателя 6ТД осуществляется за один оборот коленчатого вала (в отличие от четырёхтактного, где требуется два оборота). Последовательность тактов:

1. Продувка и наполнение — при движении поршней к нижней мёртвой точке (НМТ) открываются впускные и выпускные окна. Сжатый воздух от турбокомпрессора поступает в цилиндр, вытесняя отработавшие газы через выпускные окна.
2. Сжатие — поршни движутся к верхней мёртвой точке (ВМТ), закрывая окна. Воздух в цилиндре сжимается, его температура и давление возрастают.
3. Впрыск и сгорание — в момент, близкий к ВМТ, в цилиндр впрыскивается дизельное топливо. Оно самовоспламеняется от сжатого горячего воздуха. Происходит расширение газов, толкающее поршни вниз.
4. Выпуск — поршни, двигаясь к НМТ, открывают выпускные окна. Отработавшие газы выходят в выпускной коллектор, затем поступают на турбину турбокомпрессора.

Модификации

Семейство двигателей 6ТД включает несколько модификаций, различающихся мощностью, степенью форсирования и конструктивными особенностями.

Применение

Двигатели серии 6ТД устанавливались на следующие образцы бронетанковой техники:

• Т-80УД — советский основной танк, выпускавшийся с 1987 года. Оснащался двигателем 6ТД-1. Состоял на вооружении СССР, России (до 1990-х годов), Украины, Пакистана.
• Т-84 — украинский основной танк, модернизация Т-80УД. Использует двигатель 6ТД-2. Экспортировался в Пакистан.
• «Оплот» (Т-84У) — украинский основной танк, дальнейшее развитие Т-84. Оснащён 6ТД-2.
• «Ятаган» — экспортный вариант танка «Оплот» для Турции (проект не реализован). Предполагался двигатель 6ТД-3.
• БМП «БТР-4» — украинская боевая машина пехоты, в некоторых вариантах использовался двигатель 6ТД-1.

Сравнение с аналогами

Двухтактные дизели 6ТД имеют ряд преимуществ и недостатков по сравнению с четырёхтактными аналогами, такими как российский В-92С2 (для танков Т-90) или немецкий MTU MB 873 (для Leopard 2).

Преимущества 6ТД:

• Высокая удельная мощность (отношение мощности к массе) благодаря компактности и двухтактному циклу.
• Малые габариты, что позволяет размещать двигатель в низком моторно-трансмиссионном отделении танка.
• Возможность быстрого форсирования за счёт увеличения давления наддува.

Недостатки:

• Повышенный расход топлива по сравнению с четырёхтактными дизелями.
• Сложность конструкции (два коленчатых вала, система продувки).
• Требовательность к качеству топлива и масла.
• Меньший ресурс из-за высоких тепловых нагрузок.

Критика и проблемы

Двигатели 6ТД подвергались критике за недостаточную надёжность в условиях эксплуатации в российской армии. Основные проблемы:

• Перегрев — в жарком климате (например, в Средней Азии) система охлаждения не справлялась, что приводило к заклиниванию поршней.
• Износ поршневой группы — из-за высоких температур и давлений ресурс поршней и колец составлял около 500–600 моточасов, что ниже, чем у четырёхтактных аналогов (1000–1500 моточасов).
• Сложность обслуживания — для замены поршней требовалось снимать двигатель, что в полевых условиях было затруднительно.
• Зависимость от поставок — после 1991 года производство осталось на Украине, что сделало российские танки Т-80УД зависимыми от импортных комплектующих. В 1990-х годах Россия прекратила закупки 6ТД и перешла на двигатели В-92С2.

Интересные факты

• Двигатель 6ТД является одним из немногих серийных двухтактных дизелей, применяемых в танкостроении. Большинство современных танков используют четырёхтактные двигатели.
• В 1990-х годах на базе 6ТД разрабатывался двигатель 6ТД-4 мощностью 1800 л. с., но он не был доведён до серийного производства из-за недостатка финансирования.
• В 2000-х годах украинские инженеры пытались адаптировать 6ТД для использования на гражданской технике (тепловозы, суда), но эти проекты не получили распространения.
• В 2014 году, после начала вооружённого конфликта на востоке Украины, поставки двигателей 6ТД в Россию были полностью прекращены. Российские танки Т-80УД, оставшиеся в строю, были переведены на консервацию или модернизированы с заменой силовой установки.

Источники

• «Двигатели 6ТД. История создания и развития» — Харьковское конструкторское бюро по двигателестроению, 2005.
• «Танки Т-80УД и Т-84. Техническое описание» — Министерство обороны Украины, 1998.
• «Бронетанковая техника СССР и России» — под редакцией М. В. Павлова, 2012.
• «Советские танковые двигатели» — журнал «Техника и вооружение», № 3, 2007.
• «Двухтактные дизели в танкостроении» — сборник статей, Харьков, 2010.