Многотопливный двигатель – HiSoUR История культуры
Multifuel – это любой тип двигателя, бойлера или нагреватель или другое устройство сжигания топлива, которое предназначено для сжигания нескольких видов топлива при его эксплуатации. Одно из распространенных применений многотопливной технологии находится в военных условиях, где обычно используемое дизельное или газотурбинное топливо может быть недоступно во время боевых действий для транспортных средств или нагревательных установок. Многотопливные двигатели и бойлеры имеют долгую историю, но растущая потребность в создании источников топлива, отличных от нефти для транспортировки, отопления и других видов использования, привела к увеличению развития многотопливной технологии для невоенного использования, что привело к появлению многих видов гибкого топлива в последние десятилетия.
Многотопливный двигатель сконструирован таким образом, что его степень сжатия позволяет запускать самое низкооктановое топливо различных приемлемых альтернативных видов топлива. Для удовлетворения этих более высоких требований необходимо усиление двигателя. Двигатели с многотопливным двигателем иногда имеют настройки переключателей, которые устанавливаются вручную для получения разных октанов или типов топлива.
история
Уже в 1903 году немецкий инженер Джозеф Фоллмер представил первый грузовик НАГ, автомобильного подразделения AEG, который был оснащен многотопливным двигателем. Бензиновый двигатель мощностью 50 л.с. работал с магнитовоспламенением и карбюратором, который был разработан как для бензина, так и для спирта.
Поскольку специализированные виды топлива были труднодоступны в первые дни автомобильной истории, относительно многие производители использовали многотопливные двигатели. По мере расширения сети АЗС эти проекты утратили свою значимость. Сегодня многотопливные двигатели особенно популярны в военном секторе, где часто запрашивается максимально возможная независимость от конкретных видов топлива.
Принцип работы
Двигатель смеси работает в соответствии с процессом отто, где сжигание инициируется зажиганием или искровым светом от свечи зажигания. Образование горючей смеси происходит вне камеры сгорания; в карбюраторе или впрыском топлива во впускной коллектор.
Смесь топлива и воздуха образуется снаружи камеры сгорания. В нормальных условиях воздух содержит 80% азота (N 2) и 20% кислорода (O 2). Из-за присутствующего кислорода эта смесь горючая. Смесь всасывается в камеру сгорания отрицательным давлением, создаваемым там во время такта впуска. После такта всасывания следует выполнить такт сжатия: смесь сжимается. После сжатия искра выводит смесь в зажигание. Это вызывает повышение давления, которое, в свою очередь, вызывает увеличение объема. Увеличение объема переводится в рабочий ход, в этой битве работа выполняется в среде, например, на транспортном средстве или насосе. В дизайне классического двигателя смеси используется процесс Карно.
Термин «двигатель-смесь» возник из-за необходимости различать дизельный двигатель. При использовании дизельного двигателя топливо смешивается только с воздухом в конце сжатия.
Топлива
Топливо для смесительного двигателя обычно, но не исключительно, – бензин. В результате неправильно используемый бензиновый двигатель используется в качестве синонима для оттомоторного или смешанного двигателя.
Природный газ
бензин
E85 или биоэтанол
керосин
LPG
нитрометан
метанол
Варианты двигателей
Многотопливные двигатели, как правило, самовоспламеняющиеся поршневые двигатели, работающие на дизельном принципе. Кроме того, некоторые версии двигателей имеют искровое зажигание, поскольку не все топлива зажигаются должным образом без них. Различные виды топлива, такие как бензин, нефть, керосин, растительное масло, этанол, древесный газ или тяжелое масло, в зависимости от их свойств, например, цетановое число, октановое число и вязкость в разных конструкциях (см. Также двигатель внутреннего сгорания и обзор технологии впрыска).
Хотя многотопливные двигатели обычно работают на дизельном принципе, они отличаются своей конструкцией чистых дизельных двигателей, которые предназначены только для дизельного топлива. С одной стороны, должны быть предусмотрены технические решения для повышения температуры смеси, чтобы все использованные виды топлива самопроизвольно воспламенялись в пределах допустимой задержки зажигания. Это можно сделать, увеличив сжатие или предварительный нагрев всасываемого воздуха. В свою очередь, предварительный нагрев всасываемого воздуха может быть достигнут путем зарядки без промежуточного охладителя, рециркуляции отработавших газов или электрического нагрева во впускном тракте. Также поддерживается свеча зажигания свеча накаливания, используемая в камере сгорания.
С другой стороны, насос для инъекций должен быть подключен к контуру смазочного масла, так как некоторые из используемых видов топлива не имеют смазывающего эффекта. Двигатель Lohmann работает без форсунки и без карбюратора.
При проектировании всех уплотнений следует также отметить, что они не подвергаются воздействию различных видов топлива.
Известные многотопливные двигатели включают:
Ближний сферический двигатель
Двигатель Элсбетта
Двигатель Ломанн
Электродвигатель свечей накаливания (Lanz Bulldog)
Газовый двигатель
Обзор топлива
Могут использоваться как ископаемые, так и возобновляемые виды топлива:
LPG, также известный как Autogas (LPG = газ сжиженного нефтяного / пропанового газа, даже газ низкого давления)
Природный газ (СПГ = сжатый природный газ или СПГ = сжиженный природный газ)
Бензиновые топлива, такие как бензин или спирты
Легкие масла, такие как дизельное топливо и биодизель
тяжелые масла
Угольная пыль
Преимущества и недостатки
Недостатки
Недостатком смесительного двигателя является ограничение максимальной достижимой степени сжатия из-за риска стука. Для бензина максимальная (безопасная) степень сжатия составляет около 15: 1. Некоторые современные высокопроизводительные суперспортивные мотоциклы уже имеют коэффициент сжатия 14: 1 на заводе, без добавления специальных присадок для толкания предела детонации или детонационный предел еще больше. Дизельные двигатели достигают значительно более высокой тепловой эффективности, потому что степень сжатия может повышаться до 40: 1. В результате, смесь имеет более высокий расход топлива.
Второй недостаток заключается в том, что топливо очень легко воспламеняется и поэтому испаряется при низких температурах. При наружной температуре 10 ° C уже существует опасность взрыва в двигателе сжиженного нефтяного газа. Топливный бак смешанного двигателя отличается большой нагрузкой.
Выгоды
Важным преимуществом смесительного двигателя является более легкая версия, которая приносит пользу себестоимости.
Двигатель в основном используется армией. Если подача топлива застаивается, автомобили все еще могут двигаться, потому что они могут легко переключаться на другое топливо, которое было доступно.
Приложения
Использование многотопливных двигателей сегодня практически ограничено военными транспортными средствами, особенно танками. Примером может служить главный боевой танк Leopard 2 бундесвера.
В государственном и частном использовании используются многотопливные z. Что касается питания отдаленных ферм на когенерационных установках, они обеспечивают электроэнергию и тепло.
Многотопливные двигатели с накаливаниями можно найти в древних тракторах и морских дизелях. Часто используемые на судах двухтактные дизельные двигатели с тяжелой нефтью также могут рассматриваться как технический вариант многотопливных двигателей, даже если они уже ограничены по экономическим причинам (низкие затраты на топливо) в основном на тяжелой нефти.
Военные многотопливные двигатели
Одно из распространенных применений этой технологии – в военных транспортных средствах, так что они могут запускать широкий спектр альтернативных видов топлива, таких как бензин или реактивное топливо. Это считается желательным в военной обстановке, так как вражеское действие или изоляция блока могут ограничить доступное топливо, а наоборот, источники топлива противника или гражданские источники могут стать доступными для использования.
Одним большим использованием военного многотопливного двигателя была серия LD, используемая в США M35 2 1/2 тонны и 5-тонных грузовых автомобилей M54, построенных между 1963 и 1970 годами. Военный стандарт с использованием технологии MAN, он смог использовать различные виды топлива без подготовки. Его основным топливом был дизель №1, №2 или АП, но от 70% до 90% других видов топлива можно было смешивать с дизельным топливом, в зависимости от того, как будет работать двигатель. При использовании моторного масла можно использовать низкооктановый коммерческий и авиационный бензин, можно использовать реактивное топливо Jet A, B, JP-4, 5, 7 и 8, в случае аварийного мазута №1 и №2. На практике они использовали только дизельное топливо, их тактическое преимущество никогда не требовалось, и со временем их заменили коммерческими дизельными двигателями.
В настоящее время в широком спектре российских военных автомобилей используются многотопливные двигатели, такие как танк Т-72 (многотопливный дизель) и Т-80 (многотопливная газовая турбина).
Невоенное использование
Многие другие типы двигателей и другое теплогенерирующее оборудование предназначены для сжигания более одного типа топлива. Например, некоторые нагреватели и котлы, предназначенные для домашнего использования, могут сжигать древесину, гранулы и другие источники топлива. Они обеспечивают гибкость и безопасность топлива, но стоят дороже, чем стандартные двигатели с одним топливом. Портативные печи иногда спроектированы с многофункциональными функциями, чтобы сжигать любое топливо, обнаруженное во время прогулки.
Движение за создание альтернатив автомобилям, работающим исключительно на бензине, значительно увеличило количество автомобилей, в которых используются многотопливные двигатели, причем такие транспортные средства обычно называются биотопливом или автомобилем с гибким топливом.
Неэффективные проблемы
Многотопливные двигатели не обязательно недостаточны, но на практике у некоторых двигателей были проблемы с мощностью из-за конструктивных компромиссов, необходимых для сжигания нескольких видов топлива в одном и том же двигателе. Возможно, самым печально известным примером с военной точки зрения является двигатель L60, используемый Британским Главным боевым танком, который привел к очень медленной работе – на самом деле, Mark I Chieftain (используемый только для обучения и аналогичных видов деятельности) был настолько ослаблен что некоторые из них неспособны установить танк-транспортер. Не менее серьезная проблема заключалась в том, что переход от одного топлива к другому часто требовал часов подготовки.
Серия US LD имела мощность, сравнимую с коммерческими дизелями того времени. Это было недостаточно для 5-тонных грузовиков, но это был самый размер двигателя, заменивший дизель был намного больше и мощнее. Двигатели LD плохо сжигали дизельное топливо и были очень дымчатыми, у последней модели LDT-465 был турбонагнетатель в основном для очистки выхлопных газов, мало было увеличения мощности.
Поделиться ссылкой:
- Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
- Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
Многотопливный двигатель — это… Что такое Многотопливный двигатель?
- Многотопливный двигатель
- Двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для работы на различных нефтяных топливах, начиная от бензина и кончая дизельным топливом. Первые М. д. появились в 30-х гг. 20 в. в Германии. Они строились на базе карбюраторных двигателей, но имели раздельную подачу воздуха и топлива. Воздух поступал в цилиндры под действием разрежения, а топливо впрыскивалось насосом с давлением около 5 Мн/м2 (50 кгс/см2). Пуск двигателя осуществлялся на бензине при помощи карбюратора, выключавшегося при нормальной работе. Смесь воспламенялась электрической системой зажигания. В 40-е гг. получили развитие М. д., построенные на базе автомобильных дизельных двигателей. Топливо в них подавалось насосом под давлением около 21 Мн/м2 (210 кгс/см2). При переходе с одного топлива на другое при помощи насоса подачи топлива устанавливался одинаковый расход топлива по массе, тем самым сохранялась та же мощность двигателя.
Применение М. д. на автомобилях и тракторах значительно расширяет их топливную базу. По сравнению с карбюраторными двигателями М. д. обладают лучшей топливной экономичностью, но уступают дизелям. К недостаткам М. д. относятся сложность конструкции и необходимость тщательного наблюдения за работой системы топливоподачи. М. д. получили широкое распространение за рубежом, особенно в ФРГ.
А. А. Сабинин.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Многотиражная печать
- Многоточие
Смотреть что такое «Многотопливный двигатель» в других словарях:
многотопливный двигатель — 3.9 многотопливный двигатель: Двигатель, обладающий свойством многотопливности, т.е. способностью работать помимо основного топлива (дизельного) также на керосинах, бензинах и других видах жидкого топлива или их смесях, соответствуя при этом… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Двигатель внутреннего сгорания — Тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу. Первый практически пригодный газовый Д. в. с. был сконструирован французским механиком Э. Ленуаром… … Большая советская энциклопедия
Танковый двигатель — В 92 cовременный российский четырёхтактный, V образный, 12 цилиндровый, многотопливный дизельный танковый двигатель жидкостного охлаждения с … Википедия
Т-64 — Т 64А ранних выпусков после капитального ремонта Т 64А (197 … Википедия
T-64 — Т 64А ранних выпусков после капитального ремонта Т 64А (1974 года выпуска) Классификация основной боевой танк Боевая масса, т … Википедия
T64 — Т 64А ранних выпусков после капитального ремонта Т 64А (1974 года выпуска) Классификация основной боевой танк Боевая масса, т … Википедия
T 64 — Т 64А ранних выпусков после капитального ремонта Т 64А (1974 года выпуска) Классификация основной боевой танк Боевая масса, т … Википедия
ГОСТ Р 53638-2009: Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р 53638 2009: Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Общие технические условия оригинал документа: 3.3 гамма процентный ресурс (срок службы): По ГОСТ 27.002. Определения термина из разных документов: гамма процентный ресурс ( … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Бронетанковая техника Великобритании — Великобритания является одной из активных стран участниц агрессивного блока НАТО. Консервативное правительство этого государства следует в фарватере внешней политики американского империализма. Английское командование продолжает наращивать … Энциклопедия техники
Бронетанковая техника ФРГ — Как известно, ФРГ является активной участницей блока НАТО. Командование бундесвера наряду с проведением различных мероприятий в плане наращивания боевой мощи вооруженных сил большое внимание уделяет оснащению их новыми, более эффективными… … Энциклопедия техники
Танк Т-72 — Тех.описание-окончание
Двигатель танка.
На танке Т-72 установлен 12-цилиндровый V-образный четырехтактный многотопливный дизель В-46 мощностью 780 л.с. при 2000 об/мин. с жидкостным охлаждением и приводным центробежным нагнетателем. Двигатель В-46 является модификацией двигателя В-55В и отличается от него, главным образом, установкой центробежного нагнетателя и многотопливностью. Масса двигателя — 980 кг. Двигатель установлен в силовом отделении танка перпендикулярно к продольной оси на фундаменте, приваренном к днищу. Многотопливный двигатель В-46 может эксплуатироваться на дизельном топливе марок ДЛ, ДЗ и ДА, бензинах А-66 и А-72 и керосинах Т-1, ТС-1 и Т-2. Основным видом топлива является дизельное. Перевод работы двигателя с дизтоплива на керосин или бензин осуществляется перестановкой маховичка трехпозиционного упора рейки топливного насоса НК-12 в соответствующее положение.
В систему питания двигателя В-46 входят четыре внутренних и пять наружных топливных баков общей емкостью 705 и 495 л соответственно. Все баки последовательно соединены между собой трубопроводами. Внутренние баки сварены из стальных штампованных листов и для предохранения от коррозии внутри и снаружи покрыты бакелитовым лаком. Наружные баки сварены из алюминиевых штампованных листов и снаружи окрашены. С помощью специального оборудования к системе питания топливом могут быть подсоединены две дополнительные бочки емкостью 390 л.
Для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, на танке 1-12 установлен двухступенчатый воздухоочиститель с эжекционным удалением пыли из пылесборника. Первую ступень очистки составляет циклонный аппарат, состоящий из 96 циклонов. Циклонный аппарат обеспечивает предварительную очистку воздуха от пыли на 99,4%. После прохождения воздуха последовательно через нижнюю, среднюю и верхнюю кассеты, которые являются второй ступенью очистки, окончательно очищенный до 99,8% воздух из головки воздухоочистителя через патрубок поступает в нагнетатель и затем по впускным коллекторам в цилиндры двигателя.
Система питания топливом
1 — первый наружный бак; 2 — второй наружный бак; 3 — передний бак-стеллаж; 4 — третий наружный бак; 5 — топливный насос подогревателя; 6 — четвертый наружный бак; 7 — кран отключения наружных топливных баков; 8 — расширительный бачок; 9- пятый наружный бак; 10 — правая бочка; 11 -левая бочка; 12 — топливный насос высокого давления; 13 — топливный фильтр тонкой очистки; 14 — двигатель; 15 — топливоподкачивающий насос; 16 — средний бак-стеллаж; 17 — левый носовой бак; 18 — правый носовой бак
Система смазки — циркуляционная, комбинированная. Масляный насос МЗН-2 — шестеренчатый, трехсекционный (одна секция нагнетающая и две откачивающие). Заправочная емкость системы — 65 л. Система охлаждения — жидкостная, закрытая с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости и продувкой воздуха через радиаторы вентилятором. Заправочная емкость системы — 90 л. В машине установлены два аналогичных по конструкции радиатора. Радиаторы трубчато-пластинчатого типа соединены последовательно с помощью патрубков и шлангов и установлены в изолированном стеллаже крыши силового отделения совместно с масляными радиаторами. Вентилятор — центробежный, с дисковым фрикционом, изготовлен из алюминиевого сплава. Передача вращения от двигателя к вентилятору осуществляется с помощью двухскоростного привода, состоящего из повышающего редуктора, смонтированного в картере гитары, конического редуктора, фрикциона вентилятора и двух карданных передач (гитара — конический редуктор, конический редуктор — фрикцион вентилятора). Вентилятор закреплен болтами к ведомой ступице фрикциона. Для повышения КПД вентилятор помещен в специальный кожух (улитку).
Система подогрева предназначена для разогрева двигателя и обслуживающих его систем перед запуском. В систему подогрева входят форсуночный подогреватель, змеевики масляных баков, обогреваемые полости узлов двигателя, водяные рубашки маслозакачивающих насосов и трубопроводы. Воздушная система танка обеспечивает запуск двигателя сжатым воздухом, очистку смотрового прибора механика-водителя от грязи и пыли, очистку входного и выходного штуцеров воздухозаборного устройства прибора ГО-27 (системы ЗОПМ) от грязи, зарядку воздушного баллона системы гидропневмоочистки прицела, работу пневматических приводов клапанов нагнетателя и клапана вентиляции на перегородке, очистку узлов внутри машины от пыли путем обдува сжатым воздухом при их обслуживании. Резервный пуск двигателя обеспечивается электрическим стартером-генератором СГ-10-1.
Силовая передача — механическая, с гидравлическим управлением, состоит из гитары и двух коробок передач, конструктивно объединенных с бортовыми передачами. Гитара — шестеренчатый повышающий редуктор, передающий крутящий момент от двигателя к коробкам передач. Передаточное число гитары — 0,706. Коробки передач — планетарные с семью передачами вперед и одной назад, с фрикционным включением и гидроуправлением. Коробки передач предназначены для изменения скорости движения и тяговых усилий на ведущих колесах, поворота и торможения машины, отключения двигателя от ведущих колес. Все эти режимы обеспечиваются включением и выключением определенных фрикционов в коробках передач.
Узел подвески
1 — балансир; 2 — упор; 3 — амортизатор; 4 — рычаг; 5 — тяга
Поворот машины осуществляется:
а) при прямолинейном движении включением в одной из коробок передачи на одну ступень ниже, чем передача прямолинейного движения, при этом машина поворачивается с определенным (расчетным) радиусом поворота; при движении на 1-й передаче или передаче заднего хода включается тормоз, поворот осуществляется с радиусом, равным ширине машины;
б) частичным выключением в одной из коробок фрикционов, которые были включены при прямолинейном движении, и частичным включением фрикционов, соответствующих передаче на одну ступень ниже.
Направляющее колесо и передние опорные катки (позднего типа) | Ведущее колесо и задние опорные катки |
Бортовые передачи представляют собой одноступенчатые планетарные редукторы с постоянным передаточным числом, понижающие обороты ведомых валов коробок передач и соответственно увеличивающие крутящий момент, передаваемый к ведущим колесам гусеничного движителя. Передаточное отношение бортовой передачи — 5,454.
Ходовая часть, применительно к одному борту, состоит из шести двухсткатных обрезиненных опорных катков, трех односкатных поддерживающих катков с внутренней амортизацией, ведущего колеса заднего расположения со съемными зубчатыми венцами и направляющего колеса с кривошипным механизмом натяжения гусеницы. Подвеска — индивидуальная торсионная, с гидравлическими амортизаторами на 1, 2 и 6-м опорных катках. Гусеницы мелкозвенчатые, цевочного зацепления, с резинометаллическим (РМШ) или открытым (ОМШ) шарниром. Число траков в гусенице — 96. Ширина трака — 580 мм, шаг зацепления — 137 мм. Масса гусеницы с РМШ — 1698 кг, с ОМШ — 1430 кг. При необходимости на танке Т-72 могут использоваться также гусеницы с ОМШ, применяемые на танке Т-62, с установкой специальных венцов ведущих колес. Допускается использование гусениц и с машин Т-54 и Т-55 с увеличением количества траков до 97.
Трак гусеницы с резинометаллическим шарниром | |
1 — трак; 2 — палец; 3 — гайка; 4 — втулка; 5 — проушина цевки; 6 — грунтозацепы; 7 — ребра; 8 — гребень |
Электрооборудование танка выполнено по однопроводной схеме (дежурное освещение и откачивающий насос ОПВТ — по двухпроводной). Напряжение — 27 В (для стартерной цепи — 48 В). Источники: четыре аккумуляторные батареи 6-СТЭН-140М или 6-МСТ-140; емкостью 140 А .ч каждая; стартер-генератор СГ-10-1 мощностью 10 кВт, работающий в режиме генератора. Потребители: приборы комплекса вооружения; стартер-генератор СТ-10-1, работающий в стартерном режиме; электродвигатели насосов и вентиляторов; радиостанция и переговорное устройство; приборы средств защиты; приборы освещения и сигнализации.
Средства связи танка.
На танке Т-72 установлены радиостанция Р-123М и переговорное устройство Р-124 на четыре абонента. Радиостанция — приемопередающая, телефонная, симплексная. Дальность связи при работе на 4-метровую штыревую антенну при движении по среднепересеченной местности со скоростью до 40 км/ч составляет не менее 20 км при выключенном подавителе шумов и до 13 км при включенном. Радиостанция имеет 1261 рабочую частоту с интервалом 25 кГц. Прием и передача ведутся на одной общей частоте. Радиостанция имеет механизм установки частот, позволяющий подготовить заранее и зафиксировать любые четыре частоты диапазона. Переход с одной подготовленной частоты на другую выполняется автоматически после переключения соответствующего переключателя.
Система защиты от оружия массового поражения.
Система защиты от оружия массового поражения (ЗОМП) предназначена для защиты экипажа танка, а также узлов и агрегатов, расположенных внутри танка, от ударной волны и проникающей радиации ядерного взрыва. Она также защищает экипаж от радиоактивных и отравляющих веществ и бактериологического оружия. Защита от ударной волны ядерного взрыва обеспечивается броней танка и его герметизацией. Защита экипажа от проникающей радиации ядерного взрыва также обеспечивается броней и установкой специального материала внутри танка. Защита экипажа от радиоактивных и отравляющих веществ и бактериологического оружия обеспечивается герметизацией боевого отделения и отделения управления и созданием в них избыточного давления (подпора) очищенного воздуха. Одновременно система осуществляет световую и звуковую сигнализацию, контроль уровня радиации и избыточного давления внутри танка, а также контроль наличия отравляющих веществ вне танка. Система ЗОМП состоит из следующих основных частей: прибора радиационной и химической разведки ГО-27, аппаратуры ЗЭЦП-З управления исполнительными механизмами герметизации, фильтровентиляционной установки (ФВУ), исполнительных механизмов, клапана вентиляции и лючка вентиляции, подпоромера.
Противопожарное оборудование (ППО) танка.
На Т-72 установлена автоматическая система ППО трехкратного действия. Противопожарное оборудование состоит из трех двухлитровых баллонов с огнегасящим составом, трубопроводов, соединяющих баллоны с боевым и силовым отделениями, и девяти термодатчиков. В ППО используется огнегасящая жидкость Фреон 114В2. Для тушения незначительных очагов пожаров имеется ручной углекислотный огнетушитель ОУ-2.
Система дымопуска.
На танке установлена термическая дымовая аппаратура (ТДА) многократного действия. В качестве дымообразующего вещества используется дизельное топливо. Система дымопуска обеспечивает постановку дымовых завес только при работающем двигателе. Топливо из двух форсунок в распыленном состоянии попадает в поток выпускных газов, где под действием высокой температуры испаряется и, смешиваясь с газами, образует парогазовую смесь. Так как температура парогазовой смеси значительно выше температуры наружного воздуха, то при выбросе ее в атмосферу и соприкосновении ее с воздухом происходит конденсация паров топлива и образование тумана. При работе двигателя на керосине дымовая завеса получается слабая, и включать систему ТДА не имеет смысла. При работе на бензине использовать систему ТДА нельзя.
Оборудование для подводного вождения танка (ОПВТ) предназначено для преодоления танком по дну водных преград глубиной до 5 м и шириной до 1000 м. Оно обеспечивает ведение боевых действий после преодоления преграды без остановки танка и проведения каких-либо работ, требующих выхода экипажа из танка. Комплект оборудования для подводного вождения состоит из двух частей: съемной, которая монтируется на танк в предвидении преодоления водной преграды, и несъемной, постоянно установленной на танке. К съемным узлам относятся: воздухопитающая труба; выпускные клапаны; уплотнения дульного среза пушки и амбразуры спаренного пулемета; колпачки с тросом для герметизации штуцеров воздухозаборного устройства прибора ГО-27.
К постоянно установленным узлам относятся: уплотнения корпуса, башни и шариковой опоры башни; крышка воздухопритока к воздухоочистителю; уплотнение броневой зашиты пушки; откачивающий насос; лючок перетока воды на моторной перегородке; уплотнение крыши над силовым отделением. Кроме того, в состав ОПВТ входят спасательные жилеты и изолирующие противогазы на каждого члена экипажа. Движение танка по дну осуществляется на 1-й передаче. На монтаж съемной части ОПВТ требуется 20 мин. Для подготовки танка к ведению огня после преодоления водной преграды необходимо 1-2 мин., а для демонтажа съемной части ОПВТ и установки его в транспортное положение — 15 мин.
Для отрытия окопов и укрытий танк Т-72 оснащен оборудованием для самоокапывания, расположенном снаружи на нижнем носовом листе корпуса. На части танков могут устанавливаться колейные ножевые минные тралы КМТ-6.
< Назад | Вперед > |
---|
Многотопливный оппозитный двигатель 5ТДФ советских танков моделей Т-64, T-72. Характеристики
В этой статье мы рассмотрим довольно интересный двигатель — 5ТДФ, который был разработан по спецзаказу для танков Т-64 и T-72 советской эпохи. Это был на тот момент довольно оптимальным вариантов танкового двигателя, совмещая достаточную мощность и компактность. При частоте вращения коленвала 2.000 об.\мин. и с рабочим объёмом 13.6 литров, 5ТДФ выдаёт 700 лошадок, что для того времени более чем впечатляет – более того, это ровно тому, когда, допустим 1,3-1,4литровый мотор малолитражки развивает 70 сил что был отличным показателем 80-90х гг., и неплохим в 2000х, то есть этот мотор не является низкофорсированным! 5ТДФ — оппозитного, о пяти цилиндрах, с десятью поршнями при диаметре 120мм… Наверно вы подумали, как же пятицилиндровый с десятью — это опечатка – ан нет! Действительно это так, но обо всём поподробнее.
Все настоящие оппозитные моторы, как правило, имеют двухтактный цикл работы, и поэтому 5ТДФ не составляет исключение.
Однако для начала, следует объяснить, что такое оппозитный или «плоский» двигатель, самое главное, как это в его пяти цилиндрах могут находиться и работать десять поршней. Этот «оппозит» имеет два коленвала, которые расположены друг напротив друга, к примеру, если вам удалось видеть оппозитные моторы Субару, то представьте себе аналогичный же двигатель.
Теперь о самом интересном — вместо головок цилиндров поставим по коленвалу, а внутрь двигателя на место коленвала вставим пять больших цилиндров, в которых поршня будут двигаться друг другу на встречу, и в миг достижения верхней мёртвой точки, происходит впрыск топлива. Как и полагается, при этом, у двухтактных двигателей, такт сжатия и рабочий ход совершаются за раз, то есть происходят при каждом полным обороте коленвала. Как известно, в четырёх-тактных двигателях это происходит не через один оборот. У каждого коленвала своя индивидуальная «трансмиссия», каждая из которой приводит в действие одну из гусениц. Если весь процесс происходит в течение действия одного оборота коленвала, то тогда встает вопрос каким же образом и когда же успевают происходить процессы впуска и выпуска? Ответ кроется в вентиляции цилиндров 5ТДФ, в которой применяется газовая турбина для отсоса выхлопных газов, и простую систему ракушки турбонаддува (правда, не совсем уж очень простую). У всей этой газораспределительной системы имеется механический привод. Что насчёт скорости вращения турбин, то она жестко и напрямую зависит от количества оборотов мотора (коленвала). Вот так и происходит вентиляция и избавление от выхлопных газов в цилиндрах 5ТДФ: Как и полагается на всех двухтактникам, когда поршни достигают нижнюю мёртвую точку, в цилиндрах этого мотора открывается по три вентиляционных окна с каждой стороны для продувки цилиндра – это такая имитация выпускных клапанов у «четырёхтактника».
А теперь о том, зачем необходимы турбины:
• турбина наддува, или турбонаддува – им выполняется обычные «турбофункции», такие как подача чистого воздуха под давлением в цилиндры, которое создается в специально предназначенной части блока цилиндров, и известен под названием продувочный ресивер.
• газовой турбиной — высасываются отработавшие газы, создаются вакуум необходимой величины в своём коллекторе, благодаря чему гарантируется лучшая вентиляция цилиндров. Чтобы более понятно объяснить данный процесс вентиляции цилиндров этого «пятицилиндровика» о десяти поршнях, то можно описать сие действие так – воздух влетает в одну дырку, из другой вылетает.
О системе смазки
В каждом узле мотора смазка происходит автономно — независимо от другого, из индивидуального картера, своим же маслом и также своим автономным маслонасосом. 5ТДФ обладает водяной системой охлаждения общего типа, и имеет общий радиатор.
О многотопливности «пятерки»
Ей обязан он конструкции своего топливного узла. Вообще-то мотора по умолчанию 5ТДФ дизельный, и естественно умолчанию же предназначен для работы именно на дизтопливе, однако, как известно, в силу того, что война суровая штука, она никого и ничего не щадит. Разработка этого мотора также включала разработку режимов его работы на альтернативных типах топлива — иных нефтепродуктах. Итак, 5ТДФ может позволить себе беспроблемную работу также и на бензине, керосине, различных смесях бензина керосина и солярки, более того, даже на реактивном горючем! Теперь о работе. Чтобы перевести двигатель с дизтоплива, скажем на керосин или бензин, необходимо будет передвинуть специальный маленький рычаг на ТНВД и угол зажигания подкорректировать, и о чудо — танк поедет на бензиновой тяге! Старт двигателя производится двумя стартерами, по одному для каждого коленвала, мощностью 1.5л.с. каждый. Они питаются от четырех гигантских аккумуляторов. Есть возможность и пуска мотора с помощью специального редуктора, который работает на сжатом воздухе, который накачивался танкистами каждый вечер. Ещё один способ завести двигатель – это «старт» с толкача. Если танку вдруг не охота была заводиться вышеупомянутыми способами, то сбегались к нему все танкисты батальона и толкали…(шутка). Брали, значит, они другой танк, тросом цепляли и тащили, пока мотор не заведется. Если интересно к чему на этом сайте эта статья, то отвечу: мой отец в армии служил как раз на этих двух моделях этого танка, сначала на T-64 и потом и на T -72.
На что способен танк Т-80
Т-80 – первый в мире серийно производимый танк с газотурбинным двигателем (ГТД). Работы по оснащению танков силовыми установками этого типа начались еще в конце 1950-х годов. Тогда на опытные образцы боевых машин ставились вертолетные двигатели. Быстро выяснилось, что они неспособны нормально работать в наземных условиях – вибрация и облака пыли быстро выводили ГТД из строя. Пришлось разрабатывать двигатель с самого нуля. Но откуда вообще возникла идея устанавливать газотурбинный двигатель на танк? «Во-первых, таким образом хотели решить проблему повышения боеготовности машины в условиях нашего сурового климата, – говорит Сергей Суворов, военный эксперт, кандидат военных наук, в прошлом – офицер-танкист. – Для того чтобы танк с дизельным двигателем мог начать движение при температурах от 0 до –20°С, необходимо для начала разогреть двигатель с помощью специального устройства – подогревателя – в течение 20–30 минут, затем запустить силовой агрегат и еще прогревать его около 10 минут на холостом ходу, пока температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения не поднимется примерно до 40°C. Таким образом, зимой требуется в общей сложности 30–40 минут для выхода танка по тревоге из парка, что в боевых условиях немало. Газотурбинный танк может трогаться с места уже через 45 секунд после нажатия на кнопку пуска двигателя независимо от температуры окружающего воздуха.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Второе преимущество ГТД – так называемый коэффициент приспособляемости двигателя. Чем выше его значение, тем проще может быть конструкция коробки передач. Коробка передач Т-80 схожа с той, что установлена на Т-64, но в ней убран один планетарный ряд – в результате вместо семи передач их всего четыре. А упрощение всегда означает повышение надежности и удешевление конструкции, снижение утомляемости механика-водителя. Впрочем, сам по себе газотурбинный двигатель заметно дороже дизельного».
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Не задохнуться в пыли
Еще одним толчком для советских конструкторов стала информация о том, что темой газотурбинных танков стали интересоваться в США. В условиях холодной войны и гонки вооружений советское руководство не могло пропустить такую информацию мимо ушей. Нашей оборонке пришлось срочно приступить к работе, и в результате Т-80 появился на свет раньше своего газотурбинного собрата-конкурента – танка M1A1 Abrams – на несколько лет.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Одной из главных задач, которую предстояло решить конструкторам, была защита газотурбинного двигателя от пыли. Та система очистки воздуха, которую в результате удалось сделать, уникальна, и аналогов в мире ей нет. Газотурбинный Abrams тоже имеет систему очистки, однако в ходе американской операции в Ираке «Буря в пустыне» выяснилось, что в условиях песчаной бури американский танк мог двигаться или стоять на месте с работающим двигателем не более 15 минут. Затем приходилось останавливаться и вытряхивать песок из бумажных фильтров. В Т-80 с пылью боролись прямоточные циклоны – вихревые газоочистители. Кроме того, пневмовибратор стряхивал песок с наиболее подверженного загрязнению соплового аппарата. После остановки двигателя пыль также стряхивалась с лопаток турбины, и на них не происходило запекания песка в виде стекловидной массы.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Комфорт и чистота
«Когда Т-80 движется на тебя, на расстоянии до 30 м машины совсем не слышно, – рассказывает Сергей Суворов. – Первое, что доносится до слуха, – это лязг зубьев ведущих колес. Танк не дымит, выпуская практически чистый горячий воздух. Я служил на Т-80 и думаю, что в плане комфорта среди отечественных танков ему не было равных до появления Т-90АМ. Сказки о комфорте в танках западного производства так и остались сказками. Уровень эргономики во всех «абрамсах», «леопардах», «меркавах» и прочих «челленджерах» примерно на уровне Т-55 или Т-62. В «восьмидесятках» при –35°С механик-водитель раздевался да нательного белья, я сидел в башне на командирском месте в хромовых сапогах. Никаких рукавиц – тонкие кожаные перчатки. На других машинах в холод без нескольких слоев одежды, меховых варежек, шерстяной маски на лицо и валенок в башне не поездишь».
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Т-80У – наиболее совершенная на сегодня машина из всего семейства Т-80. В этой модификации, появившейся в 1985 году, был применен новый комплекс вооружения. Несколько лет спустя тот же комплекс поставили на танк Т-72Б, после этого и ряда доработок танк получил наименование Т-90. Он располагает более мощным двигателем ГТД-1250 (1250 л.с. против 1100 л.с. у предшествующих модификаций).
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
В прошлом году появились сообщения о планах модернизации имеющегося в стране парка танков Т-80БВ, включающего несколько тысяч машин, и хотя официально параметры программы не объявлены, можно предположить, что итогом станет боевая машина, не уступающая по боевым свойствам Т-80У (а по некоторым показателям превосходящая его). Вероятно, будет произведена замена двигателя на ГТД-1250, танк оборудуют системой управления огнем 1А45 «Иртыш» с лазерным прицелом-дальномером, цифровым баллистическим вычислителем, комбинированным ночным прицелом и комплексом управляемого ракетного вооружения, способного стрелять ракетами типа «Инвар-М». Также машина получит современную динамическую защиту.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
На пути к гибриду
Одна из главных претензий, предъявляемых танку Т-80, – прожорливость его газотурбинного двигателя. С этим трудно поспорить – ГТД действительно потребляет больше топлива, чем дизель. «Основной вид горючего для этого танка – дизельное топливо, – говорит Сергей Суворов, – но Т-80 может ездить и на керосине, и на смесях бензина. Как-то во время службы на Урале я столкнулся с ситуацией, когда мои танки ездили практически на воде. Баки нам заправили какой-то белой, похожей на молоко жидкостью, в которой воды было, наверно, не меньше 50%. Я тогда задавал себе вопрос – сколько бы на этой адской смеси проехал Abrams? А Т-80 ездили как ни в чем не бывало. При этом температура воздуха в тот день была ниже –10°С. Но проверку батальон сдал. Правда, потом от влаги начались проблемы в работе топливной системы двигателя».
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Как считает Сергей Суворов, относительно низкая экономичность Т-80 связана не только и не столько с применением ГТД, сколько с конструкцией именно танковых газотурбинных двигателей. В отличие от дизеля, мотор Т-80 имеет более низкую приемистость. Чтобы набрать максимальные обороты, а следовательно, и мощность, дизелю надо полсекунды, а ГТД-1000/1250 – секунды три-четыре. Если на пути танка яма, механик-водитель должен бросить педаль газа, то есть сократить подачу топлива. Двигатель резко сбрасывает обороты, и танк фактически останавливается. Потом механик снова нажимает педаль подачи топлива, но требуется еще несколько секунд, пока турбина раскрутится снова. Чтобы не стоять в ямах, танкистов обучали раскручивать турбину до максимальных оборотов, а затем в яме замедляться с помощью системы торможения. Танк при этом не глохнет – так как нет жесткой связи между турбиной двигателя и трансмиссией, между ними связь только газодинамическая, однако топливо продолжает литься рекой. «В танковом газотурбинном двигателе была изначально применена не совсем правильная идеология подачи топлива, – объясняет Сергей Суворов. – Например, в ряде авиационных газотурбинных двигателей после запуска автоматически поддерживается заданное значение постоянных оборотов, а регулирование мощности на валу осуществляется за счет изменения подачи топлива, без изменения частоты вращения турбины. Если бы в танковом двигателе существовала такая же система, тогда и расход топлива был бы почти таким же, как на дизеле». Впрочем, конструкторская мысль не стоит на месте. Уже разработан перспективный газотурбинный танковый двигатель ГТД-1500, который по экономичности не уступает дизелям.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Пока страшно не станет
Я стою на танковом полигоне в подмосковной Кубинке перед своей мечтой – танком Т-80У. Для неспециалиста он совсем неотличим от других массовых советских танков типа Т-72, но с ними его роднит только тип боеприпасов.
Т-80 устроен совсем иначе, чем обычные дизельные танки, но управляется гораздо проще, инструктирует меня командир танка сержант Степанов. В нем всего две педали, и он никогда не глохнет. Правая педаль газа отвечает за подачу топлива, а левая – за работу регулируемого соплового аппарата, РСА. Правой педалью газа ты раскручиваешь основную турбину, а левой меняешь положение лопаток силовой турбины. Сержант Степанов рекомендует мне держать правую педаль на максимуме, а работать только левой. Отпустил – несешься вперед, нужно подтормозить – слегка нажал, лопатки поменяли угол, скорость замедлилась. Нажал сильнее – они приняли отрицательный угол, и Т-80 тормозит турбиной. Нажал еще сильнее – и только тогда в дело вступают гидравлические тормоза. «Выжал РСА, включил передачу и движешься, – я внимаю каждому слову Степанова, – мощный двигатель Т-80 никогда не заглохнет, если не кончится горючее. Не связанную валом с компрессором силовую турбину раскручивает поток горячего газа из газогенератора. Даже если турбина застопорится, ничто не помешает газогенератору продолжать работу. Если на подъеме мощности не хватает, танк просто останавливается, но турбина не глохнет. Переключаешься на пониженную и вперед. А на Т-72 идет нагрузка на дизель. Так как у него прямое сцепление с двигателем, при подъеме в гору надо нажать сцепление, включить передачу, и в этот момент можно скатиться назад».
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
46-тонная машина стоит как вкопанная, и не верится, что эту массу железа что-то может сдвинуть с места. Выполняю все рекомендации Степанова, и Т-80 резво начинает движение по полигону. Левый рычаг на себя, газ не сбрасываем, и танк легко, почти на месте делает полицейский разворот! И это 46-тонная машина! Летим к небольшой полигонной горке. Переключаемся на передачу ниже, и танк без надрыва взлетает на самый верх, турбина монотонно свистит за спиной. Уже через десять минут езды я чувствую себя заправским механиком-водителем и жалею, что в армии попал не в танковые войска.
«Я управлял и Т-72, и Т-90, но для меня самый лучший танк – Т-80, – говорит сержант Степанов. – Т-80 ускоряется очень быстро, быстро набирает скорость и движется намного быстрее, чем Т-72. Если Т-72 пойдет по ровной дороге 70 км/ч, то Т-80 можно разогнать, пока страшно не станет». И это тот случай, когда я готов подписаться под каждым словом.
Турция возобновила поиски двигателя для танка Altay. Будет ли участвовать Украина?
23 ноября 2020, 12:56
Турецкие компании и военные чиновники начали переговоры по восстановлению производства главного боевого танка нового поколения Altay.Эта программа столкнулась с серьезными задержками из-за проблем с двигателем, трансмиссией и броней.
Турция изначально надеялась обеспечить Altay немецким двигателем MTU и трансмиссией RENK. Однако переговоры с немецкими производителями, которые велись в течение нескольких лет, не оправдались из-за федерального эмбарго на поставки оружия и компонентов военного назначения в Турцию. Германия — одна из ряда европейских государств, правительство которых ограничил экспорт в Турцию за ее участия в гражданской войне в Сирии.
Подобная проблема касается и закупки брони для танков. Турция надеялась, что французское решение системы динамической защиты для Altay будет закуплено для 40 танков. Но недавняя политическая напряженность между двумя странами по разведке углеводородов у Кипра поставила это под угрозу.
.
Теперь, как сообщило американское издание Defense News, турецкая компания BMC, ответственная за изготовление танка Altay, ведет переговоры с южнокорейской Hyundai Rotem. «Мы надеемся, что наши переговоры в конце концов решат проблемы, связанные с моторно-трасмисийним отделением, которое мы будем использовать прии серийном производстве танка Altay», — заявил источник Defense News.
BMC через Hyundai Rotem ведет переговоры с двумя южнокорейскими концернами оборонной техники: производителем двигателей Doosan и S&T Dynamics, производящей автоматические коробки передач. Турецкая сторона надеется, что в случае достижения согласия и решения вопроса лицензий, МТВ для танка Altay будет именно на основе симбиоза Doosan-S&T.
Две версии танков Altay — справа для боевых действий в городе — на выставке в Турции.
Но ирония судьбы заключается в том, что в свое время подобная проблема была и в программе массового производства нового южнокорейского танка K2 Black Panther. Развертывание серийного производства сдерживалось из-за проблем, связанных как раз с двигателем и трансмиссией.
Турецкие компании и военные чиновники начали переговоры по восстановлению производства главного боевого танка нового поколения Altay.
Первые 100 единиц K2 Black Panthe были оснащены 1500-сильным двигателем Doosan и автоматической коробкой передач S&T Dynamics. Но в процессе эксплуатации трансмиссия S&T Dynamics часто выходила из строя. Поэтому Администрация Южной Кореи по вопросам оборонных программ объявила, что вторая партия K2 Black Panthe будет иметь «гибридный» силовой агрегат, состоящий из двигателя местного производства и трансмиссии от немецкой компнаии RENK.
Очень странно, что Турция с танком Altay готова наступить на те же грабли, что и Южная Корея с ее K2 Black Panther.
Демонстрация двигателя 6ТД-3 на выставке IDEX 2013.
Вместе с тем, известно, что Турция предлагала Украине представить решение о возможности использования на танке Altay моторно-трасмисийного отделения с применением дизеля мощностью в 1500 л.с.
Как известно, украинская сторона несколько раз демонстрировала на международных выставках вооружений (в Нижнем Тагиле в 2011 году, на IDEX 2013 в ОАЭ, а также на SOFEX 2016 в Иордании) танковый многотопливный двигатель 6ТД-3, мощность которого составляет 1500 л.с.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.
Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!
Email*
Подписаться
Гениальный дизель: от Т-34 до Т-90 — Статьи — Авто
В тени танка Т-34 остался двигатель этой машины, который настолько удачен, что — внимание — выпускается до сих пор. Танковый дизель В-2 начали производить в день начала Второй Мировой — 1 сентября 1939 года. Но изящность его конструкции поражает воображение до сих пор.
Опередил время лет на 50…
Это прозвучит странно, но изначально 12-цилиндровый дизель В-2 разрабатывался для тяжелых бомбардировщиков, хотя в авиации не прижился: инженерам не удалось выжать из него нужное количество «лошадей». Однако авиационное наследие осталось, например, в «чугунную эру» двигателестроения мотор получил алюминиевый блок цилиндров и большое количество легкосплавных деталей. Как результат: очень высокая удельная мощность на единицу массы.
Сама конструкция была невероятно прогрессивной. Строго говоря, дизель В-2 отличается от современных супердизелей для легковых машин, в основном, отсутствием электроники. Скажем, впрыск топлива у него осуществлялся плунжерными насосами высокого давления, а не модной нынче системой Common Rail. Но у него было четыре клапана на цилиндр, как у большинства нынешних моторов, и верхние распределительные валы, тогда как многие двигатели того времени обходились еще нижними распредвалами, а иногда и парой нижних клапанов на цилиндр. В-2 получил прямой впрыск топлива, что является нормой для современных дизелей, но в 1930-х чаще использовали предкамерное или вихрекамерное смесеобразование. Короче говоря, дизель В-2 опередил свое время этак лет на 50.
Битва концепций
И да, он был дизелем. На самом деле, Т-34 стал далеко не первым танком с дизельным мотором, особенно активно в предвоенные годы дизели использовали японские танкостроители. Но Т-34 считается первым танком, разработанным специально под дизельную силовую установку, что позволило ему максимально «капитализировать» ее достоинства.
А вот немецкие танки очень долго оставались верны многоцилиндровым карбюраторным (бензиновым) моторам, и причин для этого было много, например, нехватка цветных металлов, а позднее — дефицит дизельного топлива.
Советские инженеры сделали ставку на дизель. Кстати, мотор В-2 дебютировал на танке БТ-5 еще до начала Великой Отечественной войны, но основную славу приобрел, конечно, в моторном отсеке «тридцатьчетверки».
У дизеля было несколько достоинств. Меньшая пожароопасность — одно из них, но далеко не единственное. Не менее важна была топливная экономичность, которая влияет на автономность танка, то есть его способность пожирать километры без дозаправки. Скажем, Т-34 мог проехать по шоссе порядка 400 км, немецкий Pz IV — порядка 300 км, причем советский танк был в полтора раза мощнее и почти настолько же быстроходнее.
Дизель создавал меньше помех для радиоэлектроники (нет системы зажигания), а еще мог работать на любом топливе, включая бензины и авиационные керосины. В условиях войны это было немаловажное преимущество: грубо говоря, обнаружив бочку с каким-то жидким углеводородом нужной вязкости, бойцы могли использовать его в качестве топлива, отрегулировав рейку топливного насоса. Работа дизеля на бензине вредна для двигателя, но в критических ситуация возможность стронуть танк с места приоритетнее вопросов ресурса.
Со временем дизельная концепция победила, и сегодня использование тяжелого топлива для танков является нормой.
Секрет долголетия
Дизель В-2 ассоциируется с танком Т-34, хотя уже во время войны его использовали на множестве других боевых единиц, например, другом танке-победителе — тяжелом ИС-2.
Со временем менялись мощность и обозначения мотора. Так, классический двигатель В-2−34 для «тридцатьчетверок» развивал 500 л.с., версия для ИС-2 называлась В-2ИС и выдавала 520 л.с., для танка КВ-2 тот же мотор форсировали до 600 л.с.
Еще во время войны предпринимались попытки увеличения мощности, в том числе за счет наддува, например, опытный образец В-2СН с центробежным нагнетателем развивал 850 л.с.
Но всерьез за форсирование мотора взялись уже после войны. Так, танк Т-72 получил версию В-46 без наддува мощностью 700 л.с., а современные танки Т-90 имеют турбоверсии мотора В-2 мощностью 1000 л.с. (например, двигатели серии В-92).
Еще во время войны мотор В-2 стали использовать на самоходках, тягачах и другой технике, а после активно применяли и в мирных целях. Например, модификацию В-31 получил дизель-электрический трактор ДЭТ-250.
Помимо классической V-образной формы с 12 цилиндрами от семейства В-2 отпочковались линейки моторов с другим количеством и расположением цилиндров, в том числе, для использования на судах. Для БМП были разработаны «плоские» шестицилиндровые версии В-2 с большим углом развала цилиндров.
Конечно, у мотора В-2 и его модификаций было множество «конкурентов», которые пытались вытеснить мотор Т-34 из моторных отсеков более поздних танков. Можно вспомнить один из самых невероятных танковых моторов 5ТДФ для Т-64 и Т-72. Двухтактный пятицилиндровый дизель с десятью поршнями, двумя коленчатыми валами и двойным наддувом поражал воображение навороченностью конструкции, и все-таки эволюционную гонку выиграли потомки мотора В-2.
Почему он оказался настолько живучим? Его создатели «угадали» базовые параметры и компоновку, которые обеспечили эффективность конструкции и большой запас «на вырост». Возможно, именно так и проявляется технический гений: выполнить не только сиюминутные требования, но подумать и о следующих шагах.
Скромные герои
А теперь самое время отдать должное людям, создававшим и развивавшим семейство моторов В-2. Его разработка велась в 1930-х годах на Харьковском паровозостроительном заводе под руководством Константина Челпана, а на поздних стадиях — Тимофея Чупахина. В создании В-2 принимал участие Иван Трашутин, который позже стал главным двигателистом «Танкограда» — танкового производства Челябинска.
Мотор В-2 начали выпускать в Харькове, затем — в Сталинграде и Свердловске, но основная часть моторов была выпущена Челябинским тракторным заводом, возникшим после эвакуации нескольких танковых производств в тыл. Именно на ЧТЗ была собрана львиная доля двигателей В-2 во время войны, и этот же завод занимался развитием концепции в послевоенное время, в том числе под руководством известного конструктора Валентина Чудакова.
Фото: ZumaTASS
Многотопливный двигатель — HiSoUR — Hi So You Are
🔊 АудиочтениеMultifuel — это любой тип двигателя, котла, обогревателя или другого устройства для сжигания топлива, которое предназначено для сжигания нескольких видов топлива при его работе. Одно из распространенных применений многотопливной технологии — в военных условиях, где обычно используемое дизельное или газотурбинное топливо может быть недоступно во время боевых действий для транспортных средств или отопительных агрегатов. Многотопливные двигатели и котлы имеют долгую историю, но растущая потребность в создании источников топлива, отличных от нефти, для транспорта, отопления и других целей привела к активизации разработки многотопливных технологий и для невоенного использования, что привело к появлению многих гибких видов топлива. конструкции автомобилей в последние десятилетия.
Многотопливный двигатель сконструирован таким образом, что его степень сжатия позволяет использовать топливо с самым низким октановым числом из различных допустимых альтернативных видов топлива. Чтобы удовлетворить эти более высокие требования, необходимо усиление двигателя. Многотопливные двигатели иногда имеют настройки переключателя, которые устанавливаются вручную для приема различных октановых чисел или типов топлива.
История
Уже в 1903 году немецкий инженер Йозеф Фоллмер представил первый грузовик NAG, автомобильного подразделения AEG, который приводился в действие многотопливным двигателем.Бензиновый двигатель мощностью 50 л.с. работал с зажиганием от магнита и карбюратором, рассчитанным как на бензин, так и на спирт.
Поскольку на заре истории автомобилестроения было трудно получить специализированные виды топлива, относительно многие производители использовали многотопливные двигатели. По мере расширения сети АЗС эти конструкции потеряли актуальность. Сегодня многотопливные двигатели особенно популярны в военном секторе, где часто требуется максимально возможная независимость от конкретных видов топлива.
Принцип работы
Комбинированный двигатель работает по отто-процессу, при котором сгорание инициируется зажиганием или искрой от свечи зажигания. Образование горючей смеси происходит вне камеры сгорания; в карбюраторе или путем впрыска топлива во впускной коллектор.
За пределами камеры сгорания образуется смесь топлива и воздуха. В нормальных условиях воздух содержит 80% азота (N 2) и 20% кислорода (O 2). Из-за присутствия кислорода эта смесь горючая.Смесь всасывается в камеру сгорания за счет разрежения, создаваемого там во время такта впуска. После такта впуска следует такт сжатия: смесь сжимается. После сжатия искра приводит к воспламенению смеси. Это вызывает повышение давления, которое, в свою очередь, вызывает увеличение объема. Увеличение объема переводится в рабочий ход, в этом бою работа выполняется на окружающей среде, например, на транспортном средстве или насосе. В конструкции классического смесительного двигателя используется процесс Карно.
Термин «смешанный двигатель» возник из-за необходимости проводить различие с дизельным двигателем. В дизельном двигателе топливо смешивается с воздухом только в конце сжатия.
Топливо
Топливо для смешанного двигателя обычно, но не исключительно, бензин. В результате неправильно использованный бензиновый двигатель используется как синоним оттомоторного или комбинированного двигателя.
Природный газ
Бензин
E85 или биоэтанол
Керосин
СНГ
Нитрометан
Метанол
Варианты двигателей
Многотопливные двигатели обычно представляют собой самовоспламеняющиеся поршневые двигатели, работающие по дизельному принципу.Кроме того, некоторые версии двигателей имеют искровое зажигание, поскольку без них не все виды топлива воспламеняются должным образом. Разнообразие видов топлива, таких как бензин, нефть, керосин, растительное масло, этанол, древесный газ или тяжелое масло, приводит в зависимости от их свойств, например, цетанового числа, октанового числа и вязкости, к различным конструкциям (см. Также двигатель внутреннего сгорания и обзор технологии впрыска).
Хотя многотопливные двигатели обычно работают по дизельному принципу, они отличаются своей конструкцией от чисто дизельных двигателей, которые предназначены только для дизельного топлива.С одной стороны, должны быть предусмотрены технические решения для повышения температуры смеси, чтобы все используемые виды топлива самовозгорались в пределах допустимой задержки воспламенения. Это можно сделать, увеличив сжатие или подогревая всасываемый воздух. В свою очередь, предварительный подогрев всасываемого воздуха может быть достигнут за счет зарядки без промежуточного охладителя, рециркуляции выхлопных газов или электрического обогрева во впускном тракте. Также поддерживается свеча зажигания или свеча накаливания, используемая в камере сгорания.
С другой стороны, ТНВД должен быть подключен к контуру смазочного масла, так как некоторые из используемых видов топлива не обладают смазывающим эффектом.Двигатель Lohmann обходится без инжектора и без карбюратора.
При проектировании всех уплотнений следует также отметить, что они не подвергаются воздействию различных видов топлива.
К широко известным многотопливным двигателям относятся:
Средний сферический двигатель
Двигатель Elsbett
Двигатель Lohmann
Двигатель свечи накаливания (Lanz Bulldog)
Газовый двигатель
Обзор видов топлива
Можно использовать как ископаемые, так и возобновляемые виды топлива:
СНГ, также известный как автогаз (СНГ = сжиженный нефтяной / пропановый газ, даже газ низкого давления) известен
Природный газ (КПГ = сжатый природный газ или СПГ = сжиженный природный газ)
Бензиновые топлива, такие как бензин или спирты
Легкие масла, такие как как дизельное топливо и биодизель
мазут
угольная пыль
Преимущества и недостатки
Недостатки
Недостатком смешанного двигателя является ограничение максимально достижимой степени сжатия из-за риска детонации.Для бензина максимальная (безопасная) степень сжатия составляет около 15: 1. Некоторые современные высокопроизводительные суперспортивные мотоциклы уже имеют на заводе степень сжатия 14: 1 без добавления специальных присадок, повышающих предел детонации или предел детонации еще больше. Дизельные двигатели достигают значительно более высокого теплового КПД, поскольку степень сжатия может увеличиваться до 40: 1. В результате смешанный двигатель имеет более высокий расход топлива.
Второй недостаток заключается в том, что топливо легко воспламеняется и поэтому испаряется уже при низких температурах.При наружной температуре 10 ° C уже существует опасность взрыва двигателя, работающего на сжиженном нефтяном газе. Топливный бак смесительного двигателя сверхмощный.
Преимущества
Важным преимуществом смесительного двигателя является более легкая версия, которая дает преимущество в себестоимости.
Двигатель в основном используется в армии. Если подача топлива прекращается, автомобили все еще могут двигаться, потому что они могут относительно легко переключиться на другое доступное топливо.
Применения
Использование многотопливных двигателей сегодня практически ограничено военной техникой, особенно танками.Примером может служить основной боевой танк Leopard 2 бундесвера.
В общественном и частном пользовании бывают многотопливные z. Что касается питания удаленных ферм в когенерационных установках, они обеспечивают электроэнергией и теплом.
Многотопливные двигатели с тлеющей головкой можно встретить в старинных тракторах и морских дизелях. Часто используемые на судах двухтактные дизельные двигатели, работающие на тяжелой нефти, также могут рассматриваться как технический вариант многотопливных двигателей, даже если они уже ограничены по экономическим причинам (низкая стоимость топлива) в основном на тяжелой нефти.
Многотопливные двигатели военного назначения
Эта технология часто используется в военных транспортных средствах, так что они могут работать с широким спектром альтернативных видов топлива, таких как бензин или реактивное топливо. Это считается желательным в военной обстановке, поскольку действия противника или изоляция подразделения могут ограничить доступный запас топлива, и, наоборот, источники топлива противника или гражданские источники могут стать доступными для использования.
Одним из наиболее крупных применений многотопливного двигателя в военных целях была серия LD, которая использовалась в американских грузовиках M35 2 1/2 тонны и M54 5-тонных, построенных между 1963 и 1970 годами.Военный стандартный дизайн с использованием M.A.N. технологии, можно было использовать различные виды топлива без предварительной подготовки. Его основным топливом было дизельное топливо №1, №2 или AP, но от 70% до 90% других видов топлива можно было смешивать с дизельным топливом, в зависимости от того, насколько плавно будет работать двигатель. Можно было бы использовать низкооктановый коммерческий и авиационный бензин, если бы было добавлено моторное масло, можно было бы использовать реактивное топливо Jet A, B, JP-4, 5, 7 и 8, в аварийной ситуации можно было бы использовать мазут № 1 и № 2. На практике они использовали только дизельное топливо, их тактическое преимущество никогда не было необходимо, и со временем они были заменены коммерческими дизельными двигателями.
В настоящее время на многих российских военных транспортных средствах используются многотопливные двигатели, такие как танк Т-72 (многотопливный дизель) и Т-80 (многотопливная газовая турбина).
Использование в невоенных целях
Многие другие типы двигателей и другого теплогенерирующего оборудования предназначены для сжигания более чем одного вида топлива. Например, некоторые обогреватели и котлы, предназначенные для домашнего использования, могут сжигать древесину, пеллеты и другие источники топлива. Они обеспечивают гибкость и безопасность топлива, но стоят дороже, чем стандартные однотопливные двигатели.Переносные печи иногда проектируются с возможностью работы с несколькими видами топлива, чтобы сжечь любое топливо, найденное во время прогулки.
Движение за создание альтернатив автомобилям, работающим исключительно на бензине, значительно увеличило количество доступных автомобилей, в которых используются многотопливные двигатели, такие автомобили обычно называют двухтопливным транспортным средством или транспортным средством с гибким топливом.
Проблемы недостаточной производительности
Многотопливные двигатели не обязательно имеют недостаточную мощность, но на практике у некоторых двигателей были проблемы с мощностью из-за конструктивных компромиссов, необходимых для сжигания нескольких типов топлива в одном двигателе.Пожалуй, самый известный пример с военной точки зрения — двигатель L60, используемый в британском основном боевом танке Chieftain, который привел к очень низкой производительности — на самом деле, Mark I Chieftain (использовавшийся только для тренировок и аналогичных мероприятий) был настолько слаб, что некоторые не смогли установить танк-транспортер. Не менее серьезная проблема заключалась в том, что переход с одного топлива на другое часто требовал нескольких часов подготовки.
Серия US LD имела выходную мощность, сравнимую с коммерческими дизелями того времени.Он был маломощен для 5-тонных грузовиков, но это был размер самого двигателя, заменяющий дизель был намного больше и мощнее. Двигатели LD действительно плохо сжигали дизельное топливо и были очень дымными, последняя модель LDT-465 имела турбокомпрессор в основном для очистки выхлопных газов, было небольшое увеличение мощности.
Источник из Википедии
Технология: американский изобретатель представляет многотопливный двигатель
Мел Манделл
ДЖЕРОМ МЮРРЕЙ, плодовитый 78-летний изобретатель таких чудес, как
перистальтический насос, электрический нож для резки и передвижная крытая дорожка
для перевозки пассажиров в самолет, не подвергая их воздействию элементов,
теперь придумал Совершенно новая форма двигателя внутреннего сгорания.
Его двигатель «Rotorcam» не имеет распределительного вала, маховика, распределителя или водяного насоса
и может работать практически на любом типе топлива: бензине, дизельном топливе, керосине, пропане, реактивном топливе
или на их смеси.
Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель, который развивается уже 15
лет, также будет намного легче, компактнее и дешевле в производстве
, чем нынешние двигатели внутреннего сгорания, потому что у него намного меньше деталей.
Эксплуатационные расходы также резко упадут, потому что Rotorcam
не требует периодической и все более дорогостоящей настройки механиками, оснащенными компьютером.
Rotorcam имеет поворотную конструкцию. В отличие от злополучного роторного механизма Ванкеля
, который использовался только в ограниченном количестве автомобилей из-за трудностей
в достижении уплотнения вокруг камеры сгорания, в Rotorcam используются обычные цилиндры
с поршнями и кольцами для поддержания герметичного уплотнения во время сгорания. .
Но на этом сходство с обычными двигателями заканчивается.
Цилиндры двигателя расходятся наружу от центральной оси, как спицы
колеса, причем головки цилиндров направлены внутрь.В позиции
конец каждого рычага поршня представляет собой маленькое колесо, которое проходит вдоль внутренней части
большого плоского кольца, охватывающего весь двигатель. Кольцо имеет овальную форму,
, поэтому, когда цилиндры вращаются вокруг центральной оси, поршни толкаются
внутрь и наружу, когда колеса катятся от узкой части овального кольца к широкой части
.
Во время вращения большое отверстие в каждом цилиндре последовательно проходит через отверстия
, через которые поступает топливо и выходят выхлопные газы. Таким образом, Rotorcam
не требует обычных грибовидных клапанов, коромысел, клапанных пружин
или кулачков обычного двигателя.Чтобы лучше и быстрее всасывать топливо и выдыхать продукты сгорания
, в новейших традиционных двигателях имеется четыре клапана
вместо двух на цилиндр, что усложняет двигатель.
Некоторые автопроизводители даже экспериментируют с пятью и более клапанами на цилиндр.
Мюррей считает, что его двигатель будет меньше загрязнять окружающую среду, чем другие двигатели
. Он работает на более бедной топливной смеси, с большим воздухозаборником по сравнению с количеством потребляемого топлива
, что должно способствовать полному сгоранию
топлива.Кроме того, внутренняя часть головки блока цилиндров и верхняя часть поршня
имеют полусферическую форму. Это оставляет гораздо меньший зазор между головкой цилиндра
и поршнем, что, как он утверждает, означает, что топливо
сгорает более эффективно и полностью выбрасывается на такте выпуска.
Требуется только одна свеча зажигания, каждый цилиндр которой вращается примерно на
для использования по очереди, что устраняет необходимость в распределителе. Однако Murray
считает, что в серийные модели
будет включена вторая вилка, если первая вилка выйдет из строя.Водяной насос не нужен, потому что двигатель
охлаждается циркулирующим маслом. Благодаря масляному охлаждению Rotorcam может работать при температуре
180 градусов Цельсия, что на 70 градусов выше, чем у обычных двигателей, что повышает эффективность
. Автопроизводители в настоящее время экспериментируют с двигателями с керамическими деталями
, чтобы позволить им работать более горячо.
Rotorcam не требует периодической настройки, ей просто нужно менять масло
и масляный фильтр каждые 5000 миль или около того. Автовладельцы могли самостоятельно заменить
воздушный фильтр и свечу зажигания; они очень доступны.Антифриз
не нужен.
Прототип Rotorcam имеет толщину всего 25 сантиметров и диаметр менее
метров. В автомобилях он будет устанавливаться горизонтально, что дает
три преимущества: более низкий капот для улучшения аэродинамики; меньшее падение
на поворотах, поскольку вращающиеся цилиндры обеспечивают гироскопический эффект; и более простая передача
на передний привод. Поскольку двигатель
имеет высокий крутящий момент при низких скоростях вращения, он может работать с меньшим количеством передних передач, возможно,
только с двумя, утверждает Мюррей.
Помимо поворотной конструкции, Rotorcam также заметно отличается от обычных двигателей
своей способностью автоматически изменять степень сжатия в зависимости от того, какое топливо
потребляет. Степень сжатия — это отношение объема
, содержащегося в цилиндре в начале его хода сжатия, к объему
в конце хода. Обычно это неизменный аспект
двигателя, потому что двигатель предназначен для работы на конкретном типе топлива
.
В камере Rotorcam крошечный микрофон улавливает «стук», возникающий при слишком сильном сжатии топливно-воздушной смеси
и воспламеняется до того, как загорится искровая свеча
. Микрофон активирует соленоид, который очень слегка перемещает твердый кулачок
, установленный в большом внешнем кольце, внутрь и наружу. Когда каждый цилиндр проходит
мимо этого регулируемого кулачка, его поршень очень незначительно перемещается внутрь или наружу в момент зажигания
. Степень сжатия
может быть изменена с 7: 1 до 17: 1.Самый низкий коэффициент у керосина, самый высокий —
для дизельного топлива.
До сих пор очень скромный 1 миллион долларов был потрачен на разработку
двигателя Rotorcam, последние 750 000 долларов были получены от продажи акций в 1988 году.
Сам Мюррей обеспечил первоначальные 250 000 долларов из прибыли от своих 50
более ранних изобретений. Он наиболее известен как изобретатель перистальтического насоса
, который сделал возможным операцию на открытом сердце. Мюррей отказался от лицензионных платежей за насос
для всех применений в здравоохранении.Насос также используется в аппаратах для диализа
, для непрерывной перекачки лекарств через внутривенные трубки и при переработке пищевых продуктов
; он не разрушает клетки крови или овощи в супах.
Мюррей предвидит, что первые применения Rotorcam будут в легких самолетах
, газонокосилках, стационарных двигателях и военных транспортных средствах. Вооруженные машины
с Rotorcam могли сжигать любое доступное топливо. В мотоциклах
Rotorcam будет устанавливаться внутри заднего колеса, приводя его непосредственно в движение
на самой высокой передаче.Гироскопический эффект будет удерживать транспортное средство в вертикальном положении, что делает его более безопасным.
Убедить автопроизводителей лицензировать его изобретение, на которое было подано
патентов, будет намного сложнее. Однако Мюррей утверждает, что в Детройте,
, который является центром автомобильной империи США, враждебность к инновациям
извне ослабевает, а производители гораздо более открыты для новых концепций.
Четыре цилиндра, восемь поршней и отсутствие клапанов: встречайте новый танковый двигатель Cummins мощностью 1000 л.с.
Новая конструкция дизельного двигателя с оппозитными поршнями обеспечивает большую мощность и лучшую эффективность за счет меньшего рабочего объема и скоро появится в ближайшем к вам танке.
Новое поколение двигателей поступает в вооруженные силы США, и они могут проложить путь для более мощных и эффективных двигателей для более широкого применения.
Это называется Advanced Combat Engine (ACE). Совместная разработка Cummins и Achates Power, он радикально отличается от обычного дизельного двигателя, который мы все знаем. Это результат контракта на 47,4 миллиона долларов, направленного на производство двигателей следующего поколения для использования в военных целях.
Противоположные поршни
Вместо шести или восьми поршней в отдельных цилиндрах, расположенных в ряд или V, поворачивающих общий коленчатый вал, в этой новой конструкции двигателя в каждом цилиндре размещены два поршня.Эти поршни работают противоположно друг другу, используя одну и ту же топливно-воздушную смесь и в результате сгорает.
Горизонтально-противоположные поршни поворачивают свой коленчатый вал с каждой стороны. Эти коленчатые валы соединены через зубчатые передачи, которые затем вращают единственный выходной вал.
Двигатели с оппозитными поршнями — не новая идея. Кто-то, возможно, помнит «Коммерческий молоток» 1950-х и 1960-х годов, а также знает о самолетах «Юнкерс» 1920-х и 1930-х годов. Однако этот новый дизайн привносит в современный мир старую идею, позволяющую повысить мощность, эффективность и выбросы.
Четыре цилиндра в этом дизельном двигателе составляют 14,3 литра общей емкости с максимальной мощностью 1000 лошадиных сил (745 кВт) при 2600 оборотах в минуту. Этому числу, несомненно, способствуют два турбокомпрессора и нагнетатель с зубчатым приводом. Да, двухзарядный, как у старого Volkswagen 1.4TSI.
Двигатель будет модульным для больших и малых применений, с упоминанием четырехлитровой версии мощностью 223 кВт. Станьте еще больше с 20-литровым 12-поршневым агрегатом мощностью 1118 кВт.
Этот новый двигатель будет соединен с более эффективной трансмиссией на танках, эффективность которой может достигать 90 процентов с точки зрения потери мощности.Джон Тасдемир из Центра систем наземной техники армии США сообщил журналу National Defense Magazine , что трансмиссии некоторых танков могут достигать 55%.
Нет клапана?
Нет. Фактически, из-за конструкции с оппозитными поршнями у этого двигателя вообще нет головки блока цилиндров. Вместо этого он использует двухтактный цикл сгорания, как ваш взбиватель на заднем дворе. Это означает, что топливо и воздух всасываются, сгорают и выбрасываются за два хода поршня, что вдвое меньше, чем у более обычного четырехтактного двигателя.
Вместо использования таких вещей, как распределительные валы, клапаны и подъемники для управления потоком и сжатием газа, газы сгорания попадают в цилиндр и выходят из него через отверстия, стратегически расположенные на стенках цилиндра. Когда поршни перемещаются вверх и вниз во время работы, эти порты эффективно открываются и закрываются. Поступающий воздух выталкивает выхлопные газы, а затем топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания, когда поршни смыкаются друг с другом.
Еще раз, двухтактные дизельные двигатели — это не новая конструкция.Такие компании, как Детройт, в течение многих лет добивались больших успехов в производстве больших и мощных двухтактных дизельных двигателей для больших грузовиков. Старые мощные дизельные двигатели Детройта никогда не считались лидерами по эффективности и выбросам.
Гибридная мощность
Этот новый боевой двигатель будет включать своего рода гибридную трансмиссию со встроенным стартер-генератором, который находится между двигателем и трансмиссией. Его мощность составляет 160 кВт, и он сможет питать 600-вольтовую вспомогательную энергосистему литий-ионными батареями.
Эти аккумуляторы нового поколения предлагают вдвое большую удельную мощность при четверти веса и могут служить в десять раз дольше, чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Эта разработка интересна, поскольку следует в том же ключе по массе. электрификация легкового и коммерческого транспорта для использования на дорогах.
Такая система имеет больший потенциал в будущем для военной техники, например, режим электромобиля для бесшумной работы: Тасдемир объясняет:
«Наш следующий набор программ ориентирован на электрификацию боевых машин, включая гибридные системы, которые могут предложить бесшумную мобильность и эти долгие периоды молчания », — сказал он.«Чем лучше у нас есть хранилище, тем дольше мы можем мобильнее или дольше бесшумные часы. Так что это, безусловно, ступенька к этой возможности ».
Повышенная эффективность
Этот двигатель нового поколения с оппозитными поршнями имеет примерно на 25% лучшую топливную эффективность и отвод тепла по сравнению с обычным дизельным двигателем. Это происходит из-за лучшего теплового КПД от двух поршней и отсутствия головки блока цилиндров, что также позволяет улучшить конструкцию «камеры сгорания».
Эта конструкция с оппозитными поршнями дает двигателю большую удельную мощность, что означает, что он развивает большую мощность для данного размера, веса и мощности.Для сравнения: собственный двигатель Cummins B903 представляет собой 14,8-литровый 90-градусный V8, который развивает максимальную мощность 750 лошадиных сил с двойным турбонаддувом.
Двигатель ACE более компактен и имеет коробчатую форму, что обеспечивает более компактную общую упаковку по сравнению с V-образным или рядным двигателем, особенно с точки зрения общей высоты. Это означает, что на основе этого более мощного и компактного двигателя будут спроектированы новые платформы из чистого листа с возможностью увеличения пространства, маневренности, возможностей или брони.
Приложения
Этот двигатель ACE пока предназначен для использования в боевой машине Bradley и бронемашине M88, хотя меньшие и большие итерации могут использоваться во множестве различных приложений.Achates Power также разрабатывает 2,7-литровый вариант двигателя для невоенного использования, который был установлен на тестовом Ford F-150. Этот размер составляет 201 кВт и 650 Нм и рекламируется как более эффективный, чем обычно используемый.
Также разрабатывается вариант объемом 10,6 л для грузовиков, на который компания Achates Power получила грант в размере 9 миллионов долларов США, что составляет 335 кВт и 2372 Нм. Наряду с таким огромным крутящим моментом, Achates Power заявляет о 15-процентном сокращении выбросов CO2 и 90-процентном сокращении выбросов NOx.
nextpreviousЧетыре цилиндра, восемь поршней и отсутствие клапанов: знакомьтесь с новым топливным двигателем Cummins
мощностью 1000 л.с.Как работают дизельные автомобили?
Автомобили с дизельным двигателем похожи на автомобили с бензиновым двигателем, поскольку оба используют двигатели внутреннего сгорания. Одно отличие состоит в том, что дизельные двигатели имеют систему впрыска с воспламенением от сжатия, а не систему с искровым зажиганием, используемую в большинстве бензиновых автомобилей. В системе с воспламенением от сжатия дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания двигателя и воспламеняется за счет высоких температур, достигаемых при сжатии газа поршнем двигателя.В отличие от систем контроля выбросов на автомобилях с бензиновым двигателем, многие автомобили с дизельным двигателем имеют дополнительные компоненты доочистки, которые уменьшают выброс твердых частиц и разлагают выбросы опасного оксида азота (NO x ) на безвредные азот и воду. Дизельное топливо является обычным транспортным топливом, и в некоторых других вариантах топлива используются аналогичные системы и компоненты двигателя. Узнайте об альтернативных вариантах топлива.
Изображение в высоком разрешенииКлючевые компоненты легкового дизельного автомобиля
Система последующей обработки: Эта система состоит из нескольких компонентов, которые отвечают за фильтрацию выхлопных газов двигателя в соответствии с требованиями по выбросам выхлопных газов.После того, как выхлопные газы двигателя фильтруются через сажевый фильтр (DPF) и катализатор окисления дизельного топлива для уменьшения твердых частиц, жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) впрыскивается в смесь выхлопных газов, затем восстанавливается до азота и воды путем химического преобразования. в селективном каталитическом восстановителе (SCR) перед выбросом в атмосферу через выхлопную трубу автомобиля.
Батарея: Батарея обеспечивает электричество для запуска двигателя и электроники / аксессуаров силового транспортного средства.
Заливная горловина для выхлопных газов дизельного двигателя: Этот порт предназначен для заполнения бака для отработанных газов дизельного двигателя.
Бак с жидкостью для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF): В этом баке содержится жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя, водный раствор мочевины, который впрыскивается в поток выхлопных газов во время избирательного каталитического восстановления.
Электронный блок управления (ЕСМ): ЕСМ управляет топливной смесью, опережением зажигания и системой выбросов; следит за работой автомобиля; предохраняет двигатель от злоупотреблений; а также обнаруживает и устраняет проблемы.
Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.
Топливопровод: Металлическая трубка или гибкий шланг (или их комбинация) подает топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя.
Топливный насос: Насос, перекачивающий топливо из бака в систему впрыска топлива двигателя по топливопроводу.
Топливный бак (дизель): Хранит топливо на борту транспортного средства до тех пор, пока оно не понадобится для работы двигателя.
Двигатель внутреннего сгорания (с воспламенением от сжатия): В этой конфигурации топливо впрыскивается в камеру сгорания и воспламеняется за счет высокой температуры, достигаемой при сильном сжатии газа.
Трансмиссия: Трансмиссия передает механическую мощность от двигателя и / или электрического тягового двигателя для привода колес.
Как работает топливная система автомобиля
Топливо необходимо для двигателя и является жизненно важным элементом в процессе сгорания, так как оно может преобразовывать его в энергию для движения вашего автомобиля.Он смешивается с воздухом, воспламеняется и в конечном итоге превращается в выхлоп. Однако, если вы не заметили, в большинстве автомобилей топливный бак находится в задней части, а двигатель — в передней части автомобиля. Как топливо попадает в двигатель? Что происходит с топливом, когда вы заправляете бак? Читайте дальше, чтобы узнать, как работает топливная система автомобиля и как ее обслуживать, чтобы ваш автомобиль продолжал использовать топливо наиболее эффективным способом.
В идеале, когда манометр вашего автомобиля показывает четверть бака, вы должны заехать на свою любимую заправочную станцию и заправить бак.Заправочный насос — это место, откуда топливо начинает свой путь:
- От насоса до баков газ проходит через топливный насос. Насос перекачивает топливо из бензобака в двигатель. Некоторые автомобили оснащены несколькими бензобаками и даже несколькими топливными насосами. Несколько топливных насосов идеально подходят для обеспечения постоянного доступа автомобиля к топливу независимо от местности, по которой он движется. Например, если транспортное средство делает крутой поворот или движется по крутому склону, и сила тяжести отталкивает топливо от одного топливного насоса, это гарантирует, что по крайней мере один из насосов имеет доступ к топливу.
- Насос нагнетает топливо по топливопроводам, по которым топливо из бака подается в двигатель для сгорания. Топливопроводы изготовлены из прочного металла, пластмассы и, хотя они расположены в ходовой части автомобиля и, по-видимому, находятся в уязвимом положении, они размещаются в местах, которые не могут быть повреждены из-за элементов, дорожных условий или воздействия тепла от выхлоп двигателя или другие компоненты.
- Топливный фильтр — это следующая остановка для бензина, прежде чем он достигнет вашего двигателя.Крайне важно, чтобы топливо, поступающее в двигатель, было незагрязненным и не содержало грязи или твердых частиц. Чтобы предотвратить попадание мусора в двигатель, топливный фильтр поможет удалить грязь или мусор. Забитый или грязный топливный фильтр не может улавливать вредные частицы, попадающие в двигатель, и вызывать всевозможные повреждения. Более новые автомобили могут не иметь обслуживаемых топливных фильтров, поскольку они расположены в топливном баке. Замена фильтра требует замены всей установки.
- Пройдя через топливный фильтр, топливо достигает двигателя и впрыскивается в камеру сгорания для создания сгорания с использованием топливных форсунок.
Раньше в автомобилях использовались карбюраторы для создания правильной смеси воздуха и топлива для сгорания. Карбюратор использует давление, создаваемое всасывающим двигателем, для подачи воздуха. Несмотря на то, что это обеспечивает то, что требуется транспортному средству, оно не было полностью надежным с колеблющимися оборотами. Дроссельная заслонка определяет, сколько воздуха и топлива требуется, в зависимости от текущей скорости автомобиля и нагрузки на двигатель.При изменении числа оборотов в минуту это приводит к снижению топливной экономичности, и карбюратор не может работать плавно.
Для борьбы с проблемами карбюраторов были внедрены системы впрыска топлива, начиная с механического впрыска топлива. Несмотря на улучшение, поскольку системы механического впрыска топлива могли определять правильное количество топлива, необходимое для двигателя, и доставлять его непосредственно через впрыск, они все же требовали настройки, как и карбюраторы, для достижения наилучших характеристик.
Электронный впрыск топлива сегодня является нормой для большинства автомобилей.Это более новая и усовершенствованная система, управляемая электронным блоком управления (ЭБУ), и она идеальна по многим причинам, включая улучшенную топливную экономичность и производительность. Регулятор давления топлива поддерживает заданное значение давления топлива, поэтому форсунки на основе расчетов датчика массового расхода воздуха (MAF) отслеживают, сколько воздуха поступает в двигатель. Это позволяет блоку управления двигателем рассчитать и определить, сколько топлива необходимо для достижения оптимального соотношения топлива и воздуха, определенного производителем.Электронный впрыск топлива использует регулятор давления для поддержания равномерного давления, которое направляет топливо в форсунки, которые затем распыляют топливный туман в камеру сгорания. Системы прямого впрыска топлива, синонимы дизельных двигателей, имеют по одной форсунке на цилиндр, которая подает топливо непосредственно в камеры сгорания.
В будущем процесс впрыска топлива можно будет улучшить только с большей точностью, чтобы добиться максимальной эффективности и уменьшить количество отходов. Некоторые предполагают, что дизельное топливо может быть ключом к улучшению, хотя у дизельного топлива есть и свои недостатки.
Техническое обслуживание топливной системы вашего автомобиляПосле того, как вы проехали столько миль, износ вашего автомобиля может повлиять на его ходовые качества. Вот почему так важно регулярное техническое обслуживание вашего автомобиля. Вы можете себе представить, если бы вы никогда не меняли масло? Ваш двигатель не продержится долго. То же самое можно сказать и о любом крупном компоненте вашего автомобиля. Регулярное обслуживание топливной системы может помочь предотвратить неудобства, связанные с отказом топливного насоса, обеспечить оптимальную топливную экономичность и наилучшую производительность, предназначенную для вашего автомобиля.
В Sun Devil Auto мы знаем топливную систему и то, что ей нужно, чтобы продолжать работать для максимальной производительности. Замена топливного фильтра каждые 60 000 миль, а также очистка топливной системы каждые 30 000 миль — один из лучших способов обеспечить, чтобы ваш автомобиль продолжал перерабатывать и сжигать топливо должным образом. Мы предлагаем 4-этапную очистку топливной системы, благодаря которой ваш автомобиль снова будет чувствовать себя «как новый». Запишитесь на прием сегодня на четырехступенчатую очистку топливной системы Sun Devil Auto, которая включает:
- Двигатель De-Carbon — Разрушает лак на двигателе, позволяя клапанам полностью закрыться, достигая максимальной компрессии, и улучшает распыление топлива.
- Обслуживание впрыска топлива — Улучшите распыление от капель до тумана для лучшего использования топлива, очистив иглу форсунки и удалив скопившееся или скопившееся в лужу топливо, скопившееся на верхних частях форсунок.
- Обслуживание корпуса дроссельной заслонки — Поскольку нагар накапливается в корпусе дроссельной заслонки, закрытие дроссельной заслонки становится все труднее и, таким образом, остается слегка приоткрытым, что увеличивает холостой ход и снижает экономию топлива. Кроме того, налет с важных датчиков, таких как датчик массового расхода воздуха, удаляется для повышения производительности.
- Присадка к топливу — Со временем в топливном баке скапливается влага. Присадка предназначена для удаления влаги, а также для продолжения очистки топливных форсунок во время движения.
Первое в мире полномасштабное испытание аммиачного двигателя
Технологическая группа Wärtsilä в тесном сотрудничестве с клиентами с Knutsen OAS Shipping AS и Repsol, а также с центром Sustainable Energy Catapult Center начнет первые в мире долгосрочные полномасштабные испытания аммиака в качестве топлива для морских судов. четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.Тестирование стало возможным благодаря гранту в размере 20 MNOK от Норвежского исследовательского совета в рамках программы DEMO 2000.
«Это отличный пример, демонстрирующий важность целенаправленных исследований и разработок в нефтяной отрасли. Этот проект DEMO 2000 является еще одной ступенькой на пути к достижению наших амбициозных климатических целей, а также согласуется с нашей недавно опубликованной водородной стратегией. Нам необходимо разрабатывать и использовать новые технологии, снижающие выбросы. Мы очень рады поддержать опытно-конструкторские работы, которые могут привести к увеличению использования аммиака в качестве топлива в судоходстве и в оффшорном секторе.Ноу-хау этого проекта также внесет важный вклад в разработку правил использования аммиака и другого низкоуглеродного топлива », — говорит Тина Бру, министр нефти и энергетики Норвегии.
Аммиак является многообещающим безуглеродным топливом для морских применений, учитывая потребность морской отрасли в реализации видения Международной морской организации по сокращению выбросов парниковых газов от судоходства не менее чем на 50 процентов к 2050 году. Кроме того, аммиак имеет огромный потенциал для обеспечение экологически чистой энергией удаленных энергосистем, таких как морские установки на норвежском континентальном шельфе.
Разработки Wärtsilä, готовящиеся к использованию аммиака в качестве топлива, продолжаются этой программой испытаний, которая станет первым в мире полномасштабным испытанием четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Проект начнется в первом квартале 2021 года на испытательных площадках центра Sustainable Energy Catapult Centre в Сторде, Норвегия.
«Мы очень рады дальнейшему развитию и пониманию свойств горения аммиака как безуглеродного топлива в одном из наших многотопливных двигателей», — говорит Эгиль Хистад, генеральный менеджер по рыночным инновациям в Wärtsilä Marine Business.
«Системы хранения и подачи аммиака будут спроектированы и разработаны для обеспечения максимальной личной безопасности, и параллельно с системой обработки топливного газа, разрабатываемой в рамках проекта ЕС ShipFC. Этот проект координируется NCE Maritime CleanTech и включает аммиак. топливный элемент с приводом от двигателя, который будет испытан на судне снабжения Eidesvik Offshore, Viking Energy », — продолжает Хистад.
От тестирования к реальной эксплуатации
Компания Wärtsilä в рамках своей работы по разработке топлива будущего в рамках инициативы ZEEDS изучала использование аммиака в качестве будущего безуглеродного топлива.Первые испытания компании на сжигание аммиака были начаты в Ваасе, Финляндия, зимой 2020 года и будут продолжены долгосрочными испытаниями на объектах центра Sustainable Energy Catapult Center в Сторде.
«Мы очень рады быть частью этого проекта, который докажет промышленности надежность аммиака в качестве топлива. Проект подтверждает лидирующую позицию нашей испытательной базы и Норвегии в области тестирования и разработки решений для использования морского безуглеродного топлива », — говорит Вилли Воген, генеральный директор Центра устойчивой энергетики Catapult.Центр является частью норвежской программы Catapult, которая способствует созданию национальной инфраструктуры для инноваций. Программа реализуется SIVA в тесном сотрудничестве с Innovation Norway и Норвежским исследовательским советом и финансируется Министерством торговли, промышленности и рыболовства Норвегии.
Полномасштабная программа испытаний топлива может проложить путь для использования аммиачных двигателей на реальных судах в течение нескольких лет, и несколько судовладельцев проявили интерес к этой возможности.Он также предоставит важную информацию о долгосрочном влиянии двигателя, работающего на аммиаке, на другие системы и компоненты судна, включая необходимые меры безопасности.
Тесное сотрудничество между государством и промышленностью
«Будущее внедрение аммиака в качестве безуглеродного топлива в сочетании с экологически чистым производством энергии с помощью морского ветра или других возобновляемых источников энергии может стать началом новой индустриальной эры для норвежской промышленности», — отмечает Эгиль Хистад.
«Норвежская культура сотрудничества и обмена знаниями между различными компаниями и секторами является отличным подспорьем в устранении больших технологических пробелов. Помощь, сотрудничество и финансирование со стороны правительственных учреждений имеют важное значение для продвижения изменений в направлении безуглеродного будущего », — продолжает он.
Image caption 1: Руководители проекта на испытательном стенде Центра устойчивой энергетики в Сторде, Норвегия, слева направо: Эгиль Хистад, Вяртсиля, Вилли Воген, Устойчивая катапульта, и Кьелл Сторелид, Вартсиля.
Контакты для СМИ:
Г-жа Марит Холмлунд-Сунд
Генеральный директор, позиционирование, маркетинг морского бизнеса
Корпорация Wärtsilä
Тел .: +358 10709 1439
[email protected]
Все выпуски Wärtsilä доступны по адресу https://www.wartsila.com/media/news-releases и по адресу http://news.cision.com/wartsila-corporation, где также можно загрузить изображения.
Кратко о Wärtsilä:
Wärtsilä — мировой лидер в области интеллектуальных технологий и решений полного жизненного цикла для морского и энергетического рынков.Делая акцент на устойчивых инновациях, общей эффективности и аналитике данных, Wärtsilä максимизирует экологические и экономические показатели судов и электростанций своих клиентов. В 2019 году чистая выручка Wärtsilä составила 5,2 миллиарда евро, в ней работало около 19 000 сотрудников. Компания работает в более чем 200 точках в более чем 80 странах мира. Wärtsilä котируется на Nasdaq Helsinki.
www.wartsila.com
Армия наращивает обороты высокотехнологичного танкового двигателя — прорыв обороны Прорыв обороны
Гражданский персонал доставляет последнюю модель Брэдли, M2A3, в Форт-Райли, штат Канзас.Новый Advanced Powertrain Demonstrator может значительно повысить мощность Bradley.
ВАШИНГТОН: Недалеко от Детройта, родины маслкара, армия собрала силовой агрегат, столь же мощный, как три соединенных вместе трансамператора, — с электрическим стелс-режимом, который больше похож на газонокосилку, чем на танк. Усовершенствованный демонстрационный силовой агрегат мощностью 1000 лошадиных сил обладает большей мощностью дизельного топлива при меньшем пространстве, чем современные двигатели, наряду с генератором мощностью 160 киловатт, который может приводить в действие передовую электронику, такую как лазер, убивающий дронов или противоракетную оборону, и даже перемещать целые 50 киловатт. тонна автомобиля на короткие периоды.
Теперь установленная в корпусе M2 Bradley для испытаний, текущая версия APD может перемещать боевые машины массой до 50 тонн, но ее можно легко модифицировать для больших или меньших транспортных средств.
Модернизированный M109A7 Paladin стреляет во время испытаний в Юме, Аризона
«Каждая из частей может быть увеличена или уменьшена», — сказал Джон Тасдемир, начальник отдела питания и мобильности Армейского центра наземных транспортных средств (ранее TARDEC) в Уоррене, штат Мичиган. он мог бы соответствовать будущему автомобилю, [или] он мог бы соответствовать устаревшему транспортному средству.”
Достаточно компактный, чтобы поместиться в печально известный тесный Bradley, Advanced Powertrain Demonstrator мощностью 1000 лошадиных сил выдает на 48 процентов больше мощности, чем самый модернизированный вариант Bradley, и на 67 процентов больше, чем стандартная модель мощностью 600 л.с. Двигатель также мог соответствовать безбашенной универсальной версии Bradley, бронированной многоцелевой машине или, с некоторой перестановкой компонентов, гаубице M109A7 Paladin. А поскольку конструкция является модульной, APD может быть уменьшен до 500 л.с. — потенциально для более танковых боевых машин, разрабатываемых в настоящее время в армии, — или до 1500 л.с. боевой танк.
Медицинский вариант многоцелевой бронированной машины BAE. AMPV будут служить как бронированные машины скорой помощи, так и мобильные операционные.
Еще один логичный кандидат на технологию APD — это опционально пилотируемая боевая машина, которая сейчас разрабатывается для замены Bradley. Установка новой машины потребует некоторой модернизации, сказал один из инженеров Tasdemir, Майк Клаус, но если бы они смогли оптимизировать компоненты APD для совершенно нового корпуса без неудобных компромиссов Bradley, получившаяся конструкция могла бы быть «намного компактнее.”
Как это работает
Почему важно быть компактным? Что ж, самая тяжелая часть боевой машины — это ее броня. Вес брони, в свою очередь, зависит от ее толщины и площади поверхности, которую она должна защищать. Чем крупнее вы сделаете свою машину — чем больше «объем под броней», выражаясь армейскими терминами — тем больше тонн брони вам понадобится, чтобы получить такой же уровень защиты.
Чтобы сделать APD более компактным, он должен быть более эффективным. Для этого армия и ее подрядчики работали над каждой частью трансмиссии — например:
- В самом дизельном двигателе, созданном Cummins, поршни проходят двухтактный цикл вместо обычных четырех, что позволяет им генерировать больше лошадиных сил с меньшими отходами тепла из того же количества газа.Исторически двухтактные двигатели также сильно загрязняют окружающую среду, поэтому они не получили широкого распространения, но в APD используются самые современные средства контроля выбросов.
- Электромагнитная трансмиссия SAPA заменяет традиционные, неэффективные механизмы, такие как насосы, на точно спроектированные электромагнитные элементы управления, называемые соленоидами. На самом деле трансмиссия настолько привлекательна для других армейских программ, что они рассматривают возможность ее установки даже без остальной трансмиссии APD.
- Система охлаждения заменяет традиционные фильтры, которые изнашиваются за 20 часов в пыльных местах, например в пустынях, на воздухоочиститель с пульсирующей струей Donaldson, который служит 500 часов и обеспечивает гораздо больший воздушный поток.Охлаждение бронетранспортеров всегда непросто, даже если они не сражаются в пустыне, потому что это, по сути, металлические коробки, в которых нужно пробить как можно меньше дыр.
- Интегрированный стартер-генератор L3-Harris вырабатывает 160 кВт — во много раз больше, чем у генератора переменного тока Bradley, — но не требует собственной специальной системы охлаждения, в отличие от традиционной электроники. Это потому, что в нем используются термостойкие компоненты из карбида кремния, которые могут работать при температуре 105 градусов Цельсия (достаточно горячей, чтобы вскипятить воду), как и блок двигателя.
Эта электрическая мощность так же важна для современных боевых машин, как и мощность дизельного двигателя. Во время войны в Ираке модели Bradleys времен холодной войны были модернизированы таким количеством передовых датчиков, коммуникационных сетей, экранов дисплеев и глушителей радиопомех для отключения придорожных бомб, что они не могли привести в действие все сразу.
Пусковая установка Iron FistIMI, показанная здесь, сбивает противотанковые ракеты и ракеты.
Теперь, беспокоясь об огромном арсенале российских РПГ и противотанковых ракет, армия настаивает на установке так называемых систем активной защиты на своих бронетранспортерах, которые используют компактные радары для отслеживания приближающихся снарядов — большой расход энергии — так что миниатюрная ракета пусковые установки могут сбивать их.А в ближайшем будущем армия очень заинтересована в высокомощном лазерном и микроволновом оружии, хотя в первую очередь против быстро движущихся, хрупких целей, таких как беспилотные летательные аппараты и ракеты, а не в тяжелобронированной технике, такой как танки.
Центр наземных транспортных средств планирует испытать трансмиссию APD на стационарном корпусе Bradley в марте этого года, и к этому моменту они ожидают продемонстрировать так называемый уровень технологической готовности (TRL) 6. Затем они полностью интегрируют APD в систему.