Циклический характер работы двс один из его недостатков, но вместе с тем именно благодаря ему в двс реализуются высокие максимальные температуры и давления (стр. 13 из 27)

Рис. 8.20. Двухступенчатый термостат

Такой термостат работает более надежно.

Водяной насос объединен с электромагнитной муфтой, отключающей нагнетатель (рис. 8.21).

Рис. 8.21. Водяной насос с электромагнитной муфтой: 1 — фрикционная накладка; 2 — крыльчатка водяного насоса; 3 — катушка электромагнита; 4 — шкив привода к нагнетателю; 5 — сердечник; 6 — шкив привода от коленчатого вала

Привод к водяному насосу осуществляется главной ременной передачей, привод к нагнетателю — второй ременной передачей.

Когда через катушку электромагнита проходит электрический ток, тогда шкив привода от коленчатого вала и шкив привода к нагнетателю прижимаются друг к другу, и начинает вращаться нагнетатель. Необходимая для этого прижатия мощность составляет 35 Вт. Передаваемый через муфту крутящий момент равен 60 Нм. При отключении тока шкивы разъединяются под воздействием трех пластинчатых пружин.

Минимальные износы фрикционных накладок делают конструкцию муфты практически не требующей ремонта.

Впервые в двигателях фирмы применен для уплотнения вала водяного насоса сальник с двойным манжетным уплотнением (рис.8.22).

Уплотнительные манжеты изготовлены из резины. Между двумя манжетами имеется небольшой объем для смазочного материала.

Рис. 8.22. Кольцевая уплотнительная манжета водяного насоса:

1 — корпус насоса; 2 — опорный кольцевой уголок; 3 — опорный диск; 4 и 5 — уплотнительные манжеты; 6 — консистентная смазка; 7 — вал насоса; 8 — втулка из нержавеющей стали

Агрегаты наддува: нагнетатель и турбокомпрессор

Нагнетатель.

На рис.15 представлен нагнетатель типа Рут и система его привода.

Как отмечалось, включение и выключение нагнетателя осуществляется электромагнитной муфтой, установленной в приводе водяного насоса.

Крепление нагнетателя непосредственно на блок-картере осуществляется четырьмя винтами вместе с демпфером шума.

Вращение от коленчатого вала к водяному насосу с передаточным отношением 1,34, далее к нагнетателю с отношением 1,93 осуществляется ременной передачей. Далее внутри корпуса нагнетателя имеется шестеренчатая передача с отношением также 1,93. Суммарное передаточное отношение от коленчатого вала к роторам нагнетателя составляет 5,0. При максимальной частоте вращения двигателя 3500 мин^-1, при которой нагнетатель отключается, частота вращения роторов нагнетателя составляет 17 500 мин^-1.

Рис.8.23. Нагнетатель типа Рут с приводом: 1 — шестеренчатая передача с передаточным отношением 1,93; 2 — ременной привод от коленчатого вала к водяному насосу с передаточным отношением 1,34;3 — ременной привод от водяного насоса к нагнетателю с передаточным отношением 1,93; 4 — синхронизирующие шестерни; 5 — роторы нагнетателя

Особое внимание разработчики уделили уменьшению шума от роторного нагнетателя. Для этого были тщательно рассмотрены и оптимизированы параметры шестеренчатой передачи, расположенной внутри нагнетателя, лучше укреплены валы нагнетателя и уменьшена пульсация воздуха на входе и выходе из компрессора с установкой широкополостных демпферов.

Турбокомпрессор. На рис.8.24 представлен разработанный фирмой модуль, объединивший выпускной коллектор и турбокомпрессор. Корпус турбины изготовлен как одно целое с выпускным коллектором.

Корпус турбины отлит из термостойкой стали, ротор турбины изготовлен из высокотермостойкого никелевого сплава марки MAR 246, вал турбокомпрессора — из материала X45CrSi9.3.

Учитывая, что отработавшие газы могут иметь достаточно высокую температуру (порядка 1050°С), разработчики сочли необходимым подвести охлаждающую воду к корпусу подшипников.

Кроме того, между турбиной и корпусом подшипников установлен трехслойный тепловой экран, который должен предотвратить перегрев и коксование подшипников. Этот экран обеспечивает также и некоторый акустический эффект.

Изготовлен из пластмассы марки РА6 GF30, включает трубопроводы подачи чистого воздуха к нагнетателю и к турбокомпрессору, демпфер шума, дроссельные заслонки.

Система ременных передач, принятая в двигателе, показана на рис.8.25.

Рис.8.25. Система привода к агрегатам двигателя: 1,3, 7 — натяжные устройства; 2 — генератор; 4 — компрессор кондиционера; 5 — шкив коленчатого вала; 6 — водяной насос с электромагнитной муфтой; 8 — нагнетатель типа Рут

Состоит она из двух клиновидных ременных передач. Главная передача имеет шесть продольных клиновидных канавок и связывает коленчатый вал с генератором, компрессором кондиционера и водяным насосом.

Вторая передача с пятью продольными клиновидными канавками передает вращение от шкива, установленного на валу водяного насоса, к нагнетателю типа Рут.

Электромагнитная муфта установлена в шкиве водяного насоса и по сигналу электронной системы управления может отключать нагнетатель.

Оба привода оснащены натяжными устройствами, не требующими обслуживания в эксплуатации.

9.1. Высокофорсированные дизели для военных машин

В начале 2002 г. ТАСОМ — автобронетанковое управление военного ведомства США — предложило промышленности программу по созданию перспективных двигателей, удовлетворяющих требованиям будущих военных машин. Работы по программе планируется завершить в 2008 г.

Созданные двигатели должны обеспечить машинам необходимую удельную мощность при массе машин от 16 до 60 т.

К выполнению этой программы подключились две фирмы: немецкая MTU, расположенная в г. Фридрихсхафене, и американская DDC (Detroit Diesel Corp.), входящие в последнее время в группу внедорожных машин фирмы DaimlerChrysler.

Обе фирмы достаточно хорошо известны как разработчики именно двигателей для военных машин.

В настоящее время фирмы, в соответствии с программой ТАСОМ, совместно разрабатывают совершенно новое семейство дизелей серии 890 IV поколения, которому присущи предельная форсировка и максимальная компактность. Это семейство подходит под терминологию HPD — High Power Density.

Двигатели серии 890 должны охватывать мощностной диапазон от 370 до 1490 кВт.

Создание двигателей IV поколения для военных машин будущего основывается на технических решениях, принятых в современных дизелях, на разработанных новых конструкциях и технологиях, направленных на получение предельно компактного двигателя.

Силовые установки с двигателями семейства 890 рассчитаны на работу при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 52°С и на высоте 4000 м, а также на работу в условиях повышенной запыленности, при "нулевой" видимости.

Работа по созданию дизеля велась путем "проб и испытаний". По заявлениям разработчиков, удалось уменьшить массу двигателя на 50% по сравнению с обычными двигателями, устанавливаемыми на грузовые автомобили, и на 30% — по сравнению с лучшими серийными автомобильными дизелями.

Один из руководителей фирмы DDC T.Gruike заявил, что даже если в конечном счете проходимость определяет конструкцию военной машины, потребитель желает иметь низкую стоимость жизненного цикла машины и двигателя, меньшие эксплуатационные расходы, в том числе и расходы топлива. По его мнению, подход на фирмах к созданию новых двигателей состоит в том, чтобы одновременно предложить технические решения, касающиеся двигателя и системы привода.

Разработка двигателей серии 890 —это только первая часть проблемы создания перспективной силовой установки, в том числе и гибридной с электроприводом, так высказался T.Gruike.

Серия дизелей 890 будет состоять из 6-, 8-, 10- и 12-цилиндровых V-образных дизелей с утлом развала 90^о, по некоторым другим данным, серия будет включать также 4- и 16-цилиндровые дизели.

В табл.1 приведены некоторые параметры этих дизелей.

Число цилиндров, их располож.	Рабочий объем, л	Диаметр/ход поршня, мм	Nцилин., кВт/цил.	Nemax. кВт
4, ряд.	4,4	115/107	102	410
5, ряд.	5,5	115/107	102	510
V6	6,0	109/107	92	550
V8	8,0	109/107	92	736
V10	10, 0	109/107	92	920
V12	12,0	109/107	92	1100