что такое многотопливный двигатель
HiSoUR История культуры
Виртуальный тур, Выставка произведений искусства, История открытия, Глобальный культурный Интернет.
Многотопливный двигатель
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.
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.
Что такое многотопливный двигатель танка
Танковые дизельные двигатели
Украина может считаться одной из законодательниц военной моды в разработке и создании танковых дизельных двигателей. Как известно, в современном мировом танковом парке имеются два типа основных боевых танков: танки с дизельным двигателем, или дизельные танки и танки с газотурбинным двигателем (ГТД), или газотурбинные танки. Дизельные танки находятся в танковых парках армий 111 стран мира, а газотурбинные – в танковых парках армий 9 стран мира.
Современные разработки Харьковского конструкторского бюро по двигателестроению (ХКБД) отвечают самым притязательным требованиям и способны преодолеть качественно новый рубеж в создании танковых дизелей. ХКБД создало целый ряд изделий, уже зарекомендовавших себя как в Украине, так и за рубежом. В трехцилиндровом исполнении созданы двигатели мощностью 280, 400, 500 и 600 л.с. для гусеничных и колесных машин легкой категории, таких как бронетранспортеры, боевые машины пехоты и др.
Хорошо известен уникальный по удельным мощностным и массогабаритным показателям двухтактный турбопоршневой двигатель 5ТДФ мощностью 700 л.с., конструкция которого оказала существенное влияние на облик танка Т-64. Благодаря поперечному расположению в танке, двухстороннему отбору мощности, малой высоте, низкой теплоотдаче снижен силуэт и масса танка. Двигатель и моторное отделение с ним – новое направление в мировом двигателестроении. Мощность двигателя доведена до 1000 л.с.
На базе двигателя в пятицилиндровом исполнении созданы двигатели в шестицилиндровом исполнении 6ТД-1 и 6ТД-2 мощностью 1000 и 1200 л.с. для танков Т-80УД и Т-84. По объему и обеспечиваемой удельной мощности моторного отделения данные двигатели превосходят известные аналоги. Оба двигателя обеспечивают высокие характеристики при эксплуатации в условиях пустыни при температурах окружающей среды до 55 градусов выше нуля, поскольку в их конструкцию внедрен ряд усовершенствований в направлении оптимизации их эксплуатации при высоких температурах. Указанные двигатели являются двухтактными многотопливными дизелями с прямоточной продувкой, с горизонтально расположенными цилиндрами и встречно-движущимися поршнями. Двигатели 6ТД-1 и 6ТД-2 могут работать на различных видах топлива, в том числе: дизельное, бензин, керосин, топливо для реактивных двигателей или же их смесь в любой пропорции.
Особенно важным направлением деятельности в разработках ХКБД является создание вспомогательных энергоагрегатов. Для сохранения ресурса основного двигателя, обеспечения объектов электроэнергией на стоянке, подзарядки аккумуляторов батарей разработаны компактные энергоагрегаты мощностью 8 и 10 кВт, устанавливаемые на танки. Как известно, до 50 % общего времени эксплуатации современный танк проводит в стояночном режиме, а это значит, что вспомогательные энергоагрегаты позволяют продлить ресурс основного двигателя в 2 раза и значительно повысить маскировочные возможности танков. Применение вспомогательных силовых установок также позволяет в разы уменьшить шум работающего танка и «пятно» обнаружения в тепловизоре по выхлопным газам.
Кроме разработок дизельных двигателей, конструкторское бюро по двигателестроению предлагает также свои подходы к модернизации бронетехники. В частности, на примере модернизации танка Т-72 реализуется новая идеология, которую кратко можно назвать так: «три в одном». Революционность подхода состоит в замене штатного двигателя и размещении в моторном отсеке основной силовой установки, вспомогательной силовой установки и компрессора кондиционера. Такая идеология модернизации практически не требует изменений в конструкцию Т-72, что радикально уменьшает время для проведения модернизации и, конечно, существенно снижает ее стоимость. Более того, модернизация может быть проведена в полевых условиях. Эта схема модернизации танков Т-72 позволяет решить сразу несколько задач. Во-первых, за счет установки вместо штатного двигателя нового двигателя 5ТДФМА достигается увеличение мощности до 1050 л.с. Во-вторых, за счет меньших размеров основного двигателя появляется возможность разместить в штатном моторном отсеке вспомогательный агрегат. И, в-третьих, установить в моторный отсек еще и компрессор кондиционера. Такая идеология модернизации практически не требует изменений в конструкцию Т-72, что радикально уменьшает время для проведения модернизации и, конечно, существенно снижает ее стоимость. Модернизация может быть проведена в полевых условиях. В итоге танк получает улучшенные качества по маневренности, существенную экономию ресурса и горюче-смазочных материалов, а также повышенную комфортность работы экипажа и надежность функционирования электроники.
Вместе с тем, Казенное предприятие «Харьковское Конструкторское Бюро по Машиностроению им. А.А.Морозова», которое является ведущим украинским предприятием, специализирующимся на создании танков и другой бронированной гусеничной и колесной техники, предлагает еще одну версию модернизации танка Т-72. Реализованная на Т-72АГ модернизация предусматривает замену штатного двигателя мощностью 780/840 л.с. (который не обеспечивает высоких характеристик при работе в жарких условиях) новым двигателем серии 6ТД (с соответствующими системами обеспечения работы двигателя), который был разработан для танков Т-80УД/Оплот. Съем мощности осуществляется с двух сторон коленчатого вала. Центровка и крепление двигателя осуществляется при помощи двух цилиндрических опор (бугелей), соосных валу отбора мощности и расположенных по торцам двигателя, и передней опоры, расположенной на нижней поверхности двигателя. Такой способ крепления двигателя не требует операции регулировки и центровки при установке двигателя в МТО. Компактность двигателя и особенности конструктивной схемы позволяют разместить его поперечно в МТО танка и соосно с бортовыми коробками перемены передач. Это значительно упрощает трансмиссию танка и обеспечивает минимальные размеры МТО – 3,1 м3.
К вопросу о танковых двигателях. Часть 2
«…Эй, ямщик, поворачивай к черту!
Новой дорогой поедем домой. »
Г.Сукачев. «Дорожная»
Соответственно, наличие на инженерном мобильном сооружении – не важно, танк ли это, автомобиль или что-то другое – более совершенного, чем у супостата, двигателя позволяет конструкторам получить преимущество в одном из решающих факторов простого с виду уравнения «вооружение/подвижность/защищенность».
В части 1. выведены несколько направлений, позволяющих в частности повысить агрегатную мощность поршневых ДВС. Это:
1 Увеличение рабочего объема двигателя.
2 Увеличение степени сжатия.
3 Уменьшение механических потерь.
4 Оптимизация процессов горения смеси.
5 Увеличение наполнения цилиндров.
Но поршневые ДВС – это не предел совершенства, хотя за многие десятилетия основы их конструирования вылизаны, поставлены на серьезнейшую научно-техническую основу и проверены опытом. Однако, поршневые двигатели практически достигли вершины своего совершенства, и дальнейшее их развитие уже не может дать того качественного, скачкообразного эффекта, который позволил бы получить решающее, качественное преимущество. Как классический пример, можно привести замену поршневых ДВС в авиации на двигатели реактивные, в конечном итоге изменившую лицо авиатехники кардинально и позволившую выйти на качественно новые уровни и горизонты развития. Казалось бы, с наземной техникой все должно быть еще проще – земля не воздух, нет такой категорической жесткости условий и требований, как в авиации.
Казалось бы…
По словам Аганова,статья которого и послужила своеобразным «детонатором» к этому материалу, «…Ведущими в этой области являются США и Германия. Большая работа по разработке и совершенствованию двигателей проводится и в Великобритании.». Что ж. Попробуем посмотреть внимательно.
В настоящее время реально существуют несколько типов ДВС, могущих составлять друг другу конкуренцию – это:
Классические ДВС — это все разновидности кривошипно-шатунных двигателей.
Газотурбинные ДВС
Роторно-поршневые и роторные ДВС.
Среди конструкторов-двигателистов идёт конкурентная борьба за каждую долю процента в улучшении технических характеристик двигателей, но надо признать, что предел совершенства ДВС практически достигнут, рост качественных показателей прекратился, конструкторы толкают двигателестроение на экстенсивный путь развития. А именно на производство высокооборотных турбированных ДВС, а среди них лучшим считают тот, который «сожжёт больше топлива в единицу времени» для увеличения показателя мощности в ущерб КПД. Результатом такого «развития» будет комплекс эксплуатационных и технико-экономических проблем.
Роторный дизельный двигатель задумывался прежде всего для получения большего КПД термодинамического цикла, то есть качественного показателя, и уже на его основе получения лучших технических и экономических характеристик. Иными словами целью являлось создание двигателя, производящего больше полезной работы при сжигании равного количества топлива в сравнении с другими ДВС. И вот этот важнейший показатель у РДД почти на 40% выше, к тому же благодаря своим конструктивным особенностям работает двигатель на оборотах в два с лишним раза меньших, чем у кривошипно-шатунных двигателей.
Таким образом, преимущества роторного дизельного двигателя внутреннего сгорания перед применяемым в настоящее время кривошипно-шатунным двигателем являются настолько очевидными, что позволяют предположить занятие им в скором времени доминирующего положения среди двигателей этого класса.
Здесь стоит напомнить, что еще лет 25–30 назад Советский Союз лидировал в области создания двигателей. Безусловно, это происходило благодаря большому перекосу в области финансирования военной техники. Неудивительно, что до сих пор некоторые образцы двигателей для самолетов, вертолетов и танков считаются если не самыми лучшими в мире, то по крайней мере не уступают мировым аналогам.
Далее последовал распад СССР и разрушение десятилетиями наработанных между предприятиями связей. Да и сами предприятия оказались по разные стороны новых границ. Конечно, в нулевые годы в стране наметился экономический рост, некоторые предприятия общего машиностроения получили определенные возможности развития и роста, однако в области двигателестроения ситуация осталась весьма сложной. Это связано с тем, что создание современного образца двигателя (будь то поршневой ДВС или ГТД) требует серьезных вложений в НИОКР, в технологическое оборудование, в создание новых материалов. Все это в совокупности приводит к увеличению сроков окупаемости проекта. А собственники предприятий – многие из них, безусловно, хорошие экономисты – не готовы вкладывать деньги в проекты, срок окупаемости которых более чем 2,5 года. Окупить создание современного двигателя за такой срок – нереально. С другой стороны, сейчас в мире проекты по разработке наукоемкой продукции наиболее интересны для инвесторов, так как именно подобные проекты при относительно невысоких рисках имеют максимальную добавленную стоимость. Как и всегда, задача государства как регулятора процессов, протекающих в экономике, – создать эти условия для собственников и инвесторов, чтобы заниматься разработкой такой наукоемкой продукцией, как современный двигатель.
Но вернусь «к заклёпкам». Первый двигатель внутреннего сгорания изобретен в 1765 году. Вначале без сжатия смеси перед зажиганием, потом с сжатием, после чего конструкция ДВС практически не менялась. Причем КПД тоже остался на почти таком же уровне (максимальный теоретический уровень КПД 70%, реально же в четырехтактных не более 35%-42%, а в дизелях 41%-52%).
Основным параметром любого двигателя является удельная мощность, т.е. сколько килограмм массы двигателя соответствует каждому киловатту (кВт) выдаваемой им мощности. Например, для четырехтактных (обычный автомобильный двигатель) удельная мощность не более 1кВт/кг (1 л.с. равняется 736 Вт), т.е. для того чтобы получить мощность 20 л.с., сам двигатель будет весить не менее 20 кг. Естественно, с повышением степени форсировки удельная мощность будет возрастать, но до определенного предела, увеличивая при этом напряженность агрегата со всеми вытекающими последствиями.
Роторно-поршневой двигатель Ванкеля изобретен в 1957 году. Это четырехтактный двигатель (только каждый четвертый ход «рабочий»), в котором ротор, напоминающий треугольник, вращается через планетарную передачу, попеременно увеличивающий и уменьшающий объем камеры между ротором и стенками (статором). Достоинства: более простая конструкция (требует на 35..40% меньше деталей, чем обычный двигатель), почти в 2 раза меньший вес при одинаковой мощности, более компактный, практически без вибраций. Недостатки: малый ресурс из-за плохих материалов уплотнения, больше расход топлива, непростое вращательное движение (сам Ванкель был недоволен планетарной концепцией и до конца жизни искал более простой вариант).
За рубежом некоторые фирмы оснащали серийный машины роторно-поршневым двигателем, у нас ВАЗ выпускал двигатели Ванкеля мощностью 40 л.с. и оснащал им некоторые модели «классики», а в конце 90-х пустил в предсерию роторный дизельный двигатель эффективной мощностью в 247 КВт с керамическими составляющими элементов уплотнений, но по вполне понятным любому россиянину причинам проект был похоронен, а сам выпуск двигателей прекращен.
А вот еще одна отечественная разработка, имеющая место быть в металле, разработка инженера В.И.Соколова, выполненная фирмой «Двигатель» под девизом Тепловой двигатель с круговым поступательным движением кольцевого поршня».
 |
 |  |
Кроме того, одновременно с Ванкелем другой инженер, Баландин, предложил свою версию «Бесшатунника», в котором улучшились условия работы поршня, резко увеличился ресурс пары трения «поршневое кольцо — гильза цилиндра», но при этом слабым местом с точки зрения надежности оказался механизм преобразования линейного движения во вращательное.
Говоря об отечественных разработках в области перспективных ДВС невозможно не говорить о роторном двигателе НЕПРЕРЫВНОГО ГОРЕНИЯ того же Баландина, построенного под девизом «Демиург №1» в 1998-м году.
В этом двигателе камеры сжатия, сгорания и расширения рабочей смеси разнесены в пространстве, а процессы сжатия, сгорания и расширения совмещены во времени, что обеспечивает непрерывность сжигания рабочей смеси и, соответственно, дает возможность повысить удельную мощность.В рабочей модели двигателя массой 4 кг мощность на рабочем режиме составляет 23 кВт. Это на уровне лучших ТРД, при этом расход топливной смеси ориентировочно 57 г/сек. Однако, наиболее перспективным и реалистичным образцом роторного ДВС является двигатель, спроектированный и построенный в Новосибирске конструкторским коллективом под руководством Е.Горлова, А.Коньшинова и В.Спичкина. Двигатель позиционируется, как «Роторно-Винтовой ДВС», испытания его прошли настолько успешно, что после краткой публикации в журнале «Двигатель» от 2000-го года, информация об этой разработке практически полностью исчезла из открытых источников, что подтверждает его работоспособность и перспективность.
В данной конструкции процесс сжатия смеси (воздуха или смеси воздуха и топлива) и сгорания происходит в подобии турбины, выполненной из элементов со сложной вогнутой конической сферовинтовой поверхностью. В такой турбине небольшие замкнутые объемы перемещаются вдоль оси двигателя слева направо. В левой части при перемещении этих объемов они уменьшаются (происходит сжатие топливной смеси), в центре топливо поджигается, и дальше движется направо по расширяющимся объемам.
 |  |
Преимущество такого двигателя перед ТРД в том, что в сжимающихся/расширяющихся изолированных объема можно «снять» больше энергии с топлива, чем в случае «удара» сильной струи раскаленного газа в обычную турбину. Кроме того, доступна меньшая частота оборотов вала, а следовательно, уменьшаются потери на редукторе (по сравнению с ТРД, где турбина может вращаться с частотой вплоть до 100000 об/мин и более, а на выходе необходимо 500. 3000 об/мин).
К достоинствам. конструкции винтового ДВС перед осепоршневым следует отнести следующие: отсутствие трения скольжения; теоретически неограниченную степень сжатия компрессора и, соответственно, степень расширения турбины; широкий рабочий диапазон оборотов двигателя, возможность работы при высокой частоте вращения; простоту конструкции; отсутствие несбалансированных масс, низкий уровень шума; небольшие массу и габариты; возможность работы на любых видах жидких и газообразных топлив; возможность введения в зону горения реагентов для улучшения характеристик; высокую удельную мощность и коэффициент полезного действия двигателя.
Танковый двигатель
Основные требования к современному танковому двигателю — его компактность, надёжность работы в разном климате, высокие энергетические показатели, экономичность и многотопливность.
До Второй мировой войны в качестве танковых, как правило, использовались автомобильные и адаптированные авиационные двигатели; к 1950-х годам они были полностью вытеснены моторами специальной разработки. В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.).
На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80.
В 1930—1950-х гг. велись споры между сторонниками и противниками применения в качестве силовой установки танков двух типов двигателей внутреннего сгорания — карбюраторных и дизельных. Этот спор завершился окончательной победой сторонников дизельных двигателей. В наше время основной спор ведётся между сторонниками и противниками использования на танках дизельных двигателей и ГТД. Оба типа двигателей отличаются собственными преимуществами и недостатками. В годы Первой мировой войны был построен паровой танк, а в 1950-х годах в США был разработан ряд проектов атомных танков, но все эти типы силовой установки распространения в итоге не получили.
Сравнительные войсковые испытания танков Т-64А и Т-72 с дизельными двигателями 5ТДФ и В-46 соответственно и Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, проведённые правительственной комиссией, показали:
* Танки Т-80, номинальная удельная мощность которых превышала показатели Т-64А и Т-72 соответственно на 30 и 25 %, имеют преимущество по тактическим скоростям в европейских условиях лишь на 9—10 %, а в условиях Средней Азии — не более 2 %.
* Часовой расход топлива газотурбинных танков был выше дизельных на 65—68 %, километровый расход — на 40—50 %, а запас хода по топливу меньше на 26—31 %; это приводило к необходимости при организации маршей предусматривать возможность дозаправки танков Т-80 в ходе суточных переходов.
На высоте 3 км над уровнем моря потеря мощности у двигателя 5ТДФ достигала 9 %, у В-46 — 5 %, у ГТД-1000Т — 15,5 %.Дизельные танки в настоящее время находятся в танковых парках 111 стран мира, а газотурбинные — в танковых парках 9 стран мира. Разработчиками, производителями и поставщиками газотурбинных танков являются США и Россия (Советский Союз). Дизельные танки составляют основу танковых парков армий всех стран мира, за исключением США. Развитие мировых танкостроения и танкового рынка в 2003—2012 гг. определяют 25 специальных программ, из которых 23 относятся к дизельным танкам, только 2 — к газотурбинным. В Германии фирма MTU Friedrichshafen в настоящее время разрабатывает новые высокотехнологичные дизельные двигатели серии 890 четвёртого поколения для будущих бронированных боевых машин. Многие страны, покупающие танки, предпочитают модели с дизельным двигателем и даже требуют замены ГТД на дизели в качестве условия к допуску на тендер. Так, в 2004 году Австралия в качестве своего будущего танка выбрала танк M1A2 «Абрамс», но при условии, что ГТД танка в нём будет заменён на дизельный двигатель. В США даже конкретно в экспортных целях был разработан танк M1A2 «Абрамс» с дизельным двигателем.
Существуют конструктивные решения, позволяющие значительно улучшить характеристики дизельных двигателей. В целом, несмотря на утверждения сторонников каждого из типов двигателей, в настоящее время нельзя говорить о безусловном превосходстве одного из них.
Современные ГТД, как правило, многотопливные, могут работать на всём спектре топлив: бензинах всех типов, включая высокооктановый авиационный бензин, реактивном топливе, дизельном топливе с любым цетановым числом, но номинальным топливом в мирное время для них служит авиационный керосин. Подавляющее большинство дизельных двигателей снабжено системой турбонаддува, а в последние годы — и промежуточными охладителями наддувочного воздуха (интеркулерами).
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Броневой автомобиль, панцирный автомобиль (сокращённо бронеавтомобиль, устаревшее — блиндированный автомобиль, просторечие — броневик, позднее бронированный автомобиль — автомобиль (боевая машина), как правило за основу взят грузовик, позднее специальный автомобиль, оснащённый бронёй и вооружением, пулемётным или пушечным.
Какой двигатель стоит на танке Т 90?
На Т-90 поздних выпусков, Т-90А/С, устанавливается двигатель модели В-92С2, представляющий собой модернизированный В-84 и отличающийся от него установкой турбонагнетателя (2x) и улучшенной конструкцией, что позволило повысить развиваемую двигателем мощность до 1000 л. с. при 2000 об/мин.
Какой двигатель стоит на танке Т 80?
Какой двигатель стоит на танке?
В настоящий момент на современных танках имеют наибольшее распространение дизельные многотопливные форсированные двигатели мощностью 735—880 кВт (1000—1200 л. с.) и более; применяются также газотурбинные двигатели мощностью до 1100 кВТ (1500 л. с.).
Какая толщина брони у Т 90?
Т-90С оснащен 125-миллиметровым гладкоствольным орудием – пусковой установкой 2А46М-2 с длиной ствола в 51 калибр. Максимальная прицельная дальность бронебойными подкалиберными и кумулятивными снарядами составляет 4000 м, осколочно-фугасными снарядами – до 9600 м.
Какой двигатель в т 34?
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ ДВИГАТЕЛЬ ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ На танке Т-34 установлен двенадцатицилиндровый, четырёхтактный, быстроходный, бескомпрессорный дизель-мотор марки В-2-34 со струйным распыливанием топлива (рис. 51 и 52).
Сколько человек в экипаже танка Армата?
Сейчас экипаж «Арматы» состоит из трех человек: механика-водителя, наводчика-оператора и командира. Главным отличием новейшего российского танка от предшественников и аналогов является изоляция экипажа в бронекапсуле. Вооружение в необитаемой башне управляется дистанционно.
Как работает газотурбинный двигатель на танке?
Газотурбинный двигатель (ГТД) — это воздушный двигатель, в котором воздух сжимается нагнетателем перед сжиганием в нём топлива, а нагнетатель приводится газовой турбиной, использующей энергию нагретых таким образом газов.
Какой двигатель стоит на танке Т 64?
5ТДФ – это двухтактный дизельный мотор, устанавливавшийся на танки Т-64, а в модифицированном варианте 5ТДФМА – на Т-72, Т-64БМ и Т-55АГМ.
Какой двигатель стоит на Т 72?
На Т-72 устанавливался двигатель В-46 с приводным центробежным нагнетателем, развиваюший максимальную мощность в 780 л. с. при 2000 об/мин. На Т-72А устанавливался двигатель В-46-6, а с 1984 года — двигатель В-84 мощностью 840 л.
Что такое многотопливный двигатель?
Многотопливным двигателем называют дизель, работающий как на тяжелых (дизельное топливо и др.), так и на легких (бензин и др.) фракциях нефти. При правильной организации рабочего процесса многотопливного быстроходного дизеля можно добиться достаточно эффективного сгорания в нем моторных топлив различных видов.
Какая броня у танка Т 90?
Т-90А на репетиции парада Победы на полигоне в Алабино 12 апреля 2013. Основным материалом корпуса является броневая сталь; верхняя лобовая плита корпуса, а также лобовая часть башни в пределах курсовых углов ±35° состоят из комбинированной брони.
Какой танк стоит на вооружении у России?
Современные Сухопутные войска имеют на вооружении танковых соединений основные танки: Т-72, Т-80, Т-90.
Сколько литров в баке т 90?
Подвижность и проходимостьМаксимальная скорость, км/ч60Удельная мощность, л.с./т21,5Запас хода по шоссе, км550Емкость топливных баков — доп. бочки, л1200+400Ещё 8 строк
Что значит т в т 34?
Т-34 — советский средний танк Великой Отечественной войны Т-34-85 — дальнейшее развитие танка Т-34; Т-34 (малый танк) — советский опытный малый танк 1930-х годов Т34 — американская реактивная система залпового огня периода Второй мировой войны, монтировавшаяся на средних танках.
Сколько человек в экипаже т 34?
Экипаж состоял из четырех человек – командира, механика-водителя, заряжающего и радиста-пулеметчика. В модификации Т-34-85 число членов экипажа выросло до пяти – появился отдельный наводчик орудия.
Сколько стоил т 34?
Стоимость танка Т-34 в 1941 году составляла 269 тыс. рублей. Через год он подешевел до 193 тыс. рублей, а к концу Великой Отечественной войны (ВОВ) его цена упала до 135 тыс.