В-2 — советский V-образный 12-цилиндровый четырёхтактный дизельный двигатель водяного охлаждения со струйным распылением топлива.

Обозначение

Буквенные индексы для машиностроительных производств, введённые правительством СССР в 1930-х гг., стали использоваться в наименовании изделий, разработанных на этих производствах. Индекс «В» был присвоен дизельному цеху Харьковского паровозостроительного завода. Поэтому дизельному двигателю, разработанному и освоенному в этом цехе, было присвоено в 1937 году наименование «В-2». «2» — номер образца, принятого в производство^[3].

История создания и производства

Разработан в 1931—1939 годах конструкторским коллективом дизельного отдела Харьковского паровозостроительного завода сначала под руководством К. Ф. Челпана, а затем, с 1938 года — под руководством Т. П. Чупахина, его заместителя по проектной работе — Я. Е. Вихмана, заместителя по опытно-производственной работе — И. Я. Трашутина.

Одновременно с В-2 в 1930 годах создавался авиадизель АН-1 конструктора А. Чаромского рабочим объёмом 61 литр (12Ч 18/20). Оба дизеля были близки по характеру протекания рабочего процесса, по общей компоновке и ряду конструктивных элементов. АН-1 дал начало целому семейству двигателей: для авиации — АЧ-30Б и М-40; для флота — М-50, М-400 , М-401 и М-850 ; для танков — ТД-30Б; для железных дорог — М-750, М-753, М-756. Дизели М400 мощностью 800 л.с. и М401 (с турбонаддувом) мощностью 1000 л.с. по настоящее время устанавливаются на скоростных судах «Заря», «Ракета», «Восход» и «Метеор».

Серийное производство В-2 началось 1 сентября 1939 года. Принят на вооружение РККА в том же году в трёх модификациях: В-2 (500 л.с.), В-2К (600 л.с.) для тяжелых танков КВ и В-2В (375 л.с.).^[4]

К началу Великой Отечественной войны Моторостроительный завод № 75 освоил пять модификаций дизеля: В-2 (для лёгкого танка БТ-7М), В-2-34 (для среднего танка Т-34), В-2К (для тяжелого танка КВ-2), В-2В (для тягача «Ворошиловец») и В-4 (для лёгкого танка Т-50).^[4]

Производители

До Великой Отечественной войны производился только на моторостроительном заводе № 75 (филиале Харьковского паровозостроительного завода), подрядчиками выступали ХТЗ, Челябинский и Кировский (г. Ленинград) заводы.

После начала войны выпускался на Сталинградском тракторном заводе и в Свердловске, позднее и на Заводе № 77 в Барнауле. В октябре 1941 года завод № 75 был эвакуирован в Челябинск и объединён с Кировским заводом.

По состоянию на 2012 год производство модификаций двигателя В-2 продолжается на Челябинском тракторном заводе и Барнаултрансмаше.^[5][6]

Конструкция

Объём 38,8 л, степень сжатия 14 и 15. Номинальная мощность двигателя составляла 450 л.с. при 1750 об/мин, эксплуатационная — 400 л.с. при 1700 об/мин, максимальная — 500 л.с. при 1800 об/мин. Диаметр цилиндра 150 мм. Ход поршней левой группы 180 мм, правой — 186,7 мм. Цилиндры располагались V-образно под углом 60°.

Также производились модификации двигателя мощностью 375, 400, 450 и 600 л.с. Использовался в лёгком танке БТ-7М, средних танках Т-34 (В-2-34, он же В-34, 500 л.с.), тяжёлых танках КВ (В-2К, до 600 л.с.), гусеничных тягачах Ворошиловец (В-2В, 375 л.с.).

На основе В-2 конструкторами Вихманом и Федотовым для танка ИС был разработан двигатель В-2ИС (до 650 л.с.), положивший начал следующему поколению семейства В-2: В-2-44 для Т-44, он же В-44, В-11 для ИС-3, В-54 для Т-54 и пр.^[7]

Помимо вышеупомянутых серийных были разработаны также несколько опытных модификаций для тяжёлых танков, например, форсированный по оборотам до 700 л.с. В-2СФ и В-2СН с центробежным нагнетателем (англ.)русск. от авиационного АМ-38. В-2СН развивал мощность до 850 л.с. и испытывался на танке ИС-3. Впоследствии был доведён 750-сильный наддувный В-12 с нагнетателем от АМ-38Ф.

Изначально двигатель разрабатывался для применения в авиации — на тяжёлых бомбардировщиках. Это обстоятельство определило некоторые конструктивные особенности дизеля, нехарактерные для двигателей сухопутных машин, и обусловило весьма высокое техническое совершенство двигателя. Среди них:

• облегчённая конструкция с широким использованием лёгких сплавов (впрочем, в середине войны из-за недостатка алюминия пришлось на время заменить силумин чугуном);
• верхнее расположение распределительных валов (DOHC);
• 4 клапана на цилиндр;
• сухой (англ.)русск. картер;
• непосредственный впрыск топлива, струйное смесеобразование;
• привод всех агрегатов и систем двигателя посредством конических зубчатых передач и промежуточных наклонных валов.

Однако довести мощность до требований авиаторов (1000—1500 л.с.) даже путём применения наддува не удалось, и конструкция двигателя была откорректирована для установки на танки.

Семейство двигателя В-2

Двигатель В-2 является родоначальником целого семейства быстроходных дизелей.

На базе двигателя В-2 после Великой Отечественной войны были созданы облегчённые быстроходные дизели Д12, а также шестицилиндровый дефорсированный Д6, получившие широкое распространение на речных судах.

Двигатель 3Д6 устанавливался на:

• буксирные катера проекта 1606 «Костромич» (как 3Д6, так и 3Д6Н)
• речные трамваи «Москвич»
• речные трамваи «Москва»
• буксиры БМ, БВ
• служебно-разъездные катера проектов 371 «Адмиральский» и 376 «Ярославец»

Двигатель 3Д12 устанавливался на:

• буксиры ЛС-56А,
• РТ
• БТМ (дефорсированный до 225 л.с.)
• судно на воздушной подушке «Луч» (форсированный до 520 л.с.)

Двигатель 4Д12 применяется также на тяжёлых тракторах Т-330 и Т-500 (позже был заменён на ЯМЗ-240Н).

Модификация 1Д6 применялась на тепловозе ТГК2, дрезине ДГК (широкой колеи), а 1Д12-применялась на большегрузных автомобилях МАЗ-525 и МАЗ-530, тепловозах ТУ2, ТУ7 железных дорог узкой (750 мм) колеи, тепловозах ТГМ1, ТГМ23, ТГМ40 нормальной (1520 мм) колеи.

На тракторе ДЭТ-250 стоял двигатель этого семейства В-30. На гусеничном тягаче высокой проходимости АТ-Т, а также инженерных машинах, созданных на его шасси (МДК-2, БАТ-М, БТМ-3, ИМР) устанавливались разновидности В-54 — двигатели А-401 и В-401.

На базе двигателя Д12 был создан шестицилиндровый дизель Д20 с уменьшенной высотой за счёт увеличенного до 120° угла развала цилиндров и размерности 15/15 для БМП-1 и БМД-1, а в дальнейшем — десятицилиндровый УТД-29 для БМП-3.

К семейству В-2 относятся созданные после войны танковые двигатели В-12, В-45, В-46, В-54, В-55, В-58, В-59, В-84, В-85, В-90, В-92, В-92С2Ф (В-93). Наследником В-2 является новое поколение Х-образных четырёхтактных танковых дизелей производства ЧТЗ семейства 2В размерности 15/16. Но первенцем в серии стал 6-ти цилиндровый (половинка от Х-12) «боксёр» 2В-06 для БМД-3 и БТР-90.

По состоянию на 2012 год дизели Д6, Д12, Д20 и М401 продолжают производиться на ОАО «Барнаултрансмаш».

Оценка проекта

Преимущества

Разработанные в 1930-х годах дизели Д12 и М401 даже по состоянию на 2012 год характеризуются высокими удельными параметрами, их удельная масса составляет всего 2,05 кг/л.с., а удельный расход топлива — 165 г/л.с.·ч.

Недостатки

• неэффективная работа маслосъёмных колец устаревшей конструкции — как следствие, большой расход масла на угар — 20 г/л.с.·ч;
• сложная схема приводов распределительных валов, содержащая большое количество механических передач (в 1930-х годах ещё не существовало приводных цепей, способных работать на высоких скоростях) — как следствие — повышенный уровень шума, низкий ресурс, сложность в обслуживании;
• сложный сборный коленвал, стоимость которого составляет около 30 % от всего двигателя — в 1930-х годах ещё не существовало способов объёмной штамповки столь крупных деталей;
• сложный, ненадёжный и дорогой топливный насос высокого давления, содержащий большое количество прецизионных деталей;
• неэффективная система электростартерного пуска (низкий КПД стартера СТ-712, неоптимальное передаточное число).
• высокая скорость роста давления на поршневую группу(так называемая жесткость работы двигателя)ведущая к уменьшению общего ресурса.Причина этого в не совсем эффективном смесеобразовании,которое обусловлено в большой мере выбранной формой камеры сгорания.
• отсутствие совместной балансировки коленчатого вала и маховика, не позволяет существенно увеличить ресурс.

Общий вывод

За долгие годы серийного выпуска дизелей В-2, Д12 и М401 их конструкция, несмотря на появление новых материалов и технических решений, позволяющих сравнительно легко устранить указанные недостатки, практически не претерпела изменений.

Примечания