https://dzen.ru/a/ZXbzS07wtH9wuAydВ 1931 г. завод смог выпустить самый мощный на тот момент в СССР дизель им. Сталина типа 6S-68 (двигатель в шестицилиндровом исполнении), мощностью в 3250 л.с. (при нормальной мощности подобных двигателей в 2700 л.с.).
В обращении коллектива указывалось:
"Дорогой тов. Сталин! Мы, рабочие и инженерно-технический персонал машиностроительного завода "Русский дизель", сегодня выпустили первый в Советском Союзе мощный дизель судового типа в 3250 лош. сил и назвали его твоим именем. В твоем лице заверяем ЦК партии, что мы, дизелевцы, и впредь будем также стойко бороться за генеральную линию партии, против всех нытиков и маловеров, за скорейшее осуществление лозунга догнать и перегнать. Подпись: Рабочие и инженерно-техн. персонал завода <Русский дизель>. 14 июля 1931 г, Ленинград".
За счет чего удалось достигнуть этих результатов? В принципе, все понятно: да, цилиндровая мощность 450 сил, шесть цилиндров 2700 сил. За счет применения бескомпрессорной системы "сняли" потери от навешенного компрессора. А еще 20% откуда взялись?
А, вот в том-то и дело, что этот двигатель был уже "наддутым". Называлось это "наддув по системе Бюхи" (впрочем его имя иногда читают, как Бюши). Выигрыш был получен еще и за счет того, что с помощью турбокомпрессора удалось отказаться от части навешенного на дизель оборудования (в частности, продувочного). Сделаем экскурс в историю.
Наддув ДВС имеет долгую и интересную историю. Уже первые конструкторы ДВС пришли к выводу, что предварительное сжатие рабочей смеси до поступления ее в цилиндры позволило бы получить прибавку
мощности при сохранении габаритов машины. У истоков наддува стоял Готлиб Даймлер. Он в 1885 году получил патент DRP 34926 на систему наддува двигателя с принудительным зажиганием. Попытки Даймлера использовать наддув оказались неэффективными: прирост мощности был небольшим, а техническое исполнение - чрезмерно сложным.
Реальное развитие газотурбинного наддува дизельных двигателей тесно связано с именем и патентами швейцарского инженера Альфреда Бюхи. Бюхи родился 11 июля 1879 года в Винтертуре , Швейцария. Детство провёл в Людвигсхафене на Рейне. Знакомые названия городов? Да, все верно.
Альфред Бюхи был сыном Иоганна Бюхи, генерального директора швейцарской промышленной инженерной и производственной фирмы... Sulzer. С приоритетом от 16 ноября 1905 г. Бюхи получил патент DRP № 204630 на машинную установку, в которой общим валом соединены друг с другом многоступенчатый осевой компрессор, четырехтактный дизель и многоступенчатая турбина, работающая на выпускных газах дизеля.
Именно эта разработка интересовала наших инженеров. Особенностью дизеля этой серии являлось то, что свежий воздух в цилиндры не всасывается, как у обычных дизелей, а нагнетается особой турбовоздуходувкой, приводимой в движение отработанными газами этого же двигателя. Благодаря разности температуры и удельных весов отработанных газов и воздуха оказывается, что энергии выхлопных газов вполне достаточно для нагнетания воздуха в цилиндры дизеля (под некоторым) давлением.
Принцип наддуваПервым авиационным двигателем с механическим наддувом считается двухтактный ротативный двигатель Мюррея - Вильята, в котором в 1910 году благодаря наддуву при подъеме на высоту до 5200м над уровнем моря сохранялись условия наполнения, зарядки и продувки цилиндра, соответствовавшие условиям работы на уровне моря. Газотурбинный наддув впервые на авиационном двигателе был применен французом Августом Рато в 1917 г. Его опыты были неудачными по ряду причин, основной из которых были ограничения технологий того времени.
Опыты с судовыми дизелями фирмой "Зульцер" проводились в 1914-1917 годах в Швейцарии. В 1920 г. компании Mercedes и Fiat тоже начинают свои исследования в области турбонаддува, но они занимаются, в основном, автомобильными двигателями.
Альфред Бюхи, не очень довольный сотрудничеством с "Зульцером", начал сотрудничать с другой швейцарской фирмой "Браун-Бовери" (к этому времени его отец уже отошел от руководства).
Первый практический результат был получен, когда Федеральное министерство транспорта и цифровой инфраструктуры Германии заказало строительство пассажирских лайнеров «Preussen» и «Hansestadt Danzig» в 1923 году. Оба корабля были оснащены двумя десятицилиндровыми дизельными двигателями, мощность которых была увеличена с 1750 до 2500 лошадиных сил с помощью турбокомпрессоров, разработанных Бюхи и построенных компанией Brown Boveri (BBC) (ныне ABB) под его руководством.
Построенные по проекту Бюхи на верфи «Вулкан» в Гамбурге турбокомпрессоры были установлены на основании отдельно от двигателей, каждый двигатель имел один неразделенный выпускной трубопровод. Посредством переключающей заслонки в выпускном трубопроводе турбокомпрессоры могли отключаться и двигатели соответственно работать без наддува. Так впервые успешно был применен газотурбинный наддув. Среднее, индикаторное давление достигало 1,1 кгс/см2, увеличение мощности составляло свыше 40%, двигатели обладали хорошей способностью выдерживать перегрузку и, кроме того, был получен важный вывод о саморегулировании турбокомпрессора.
В реальности, сейчас под наддувом по системе Бюхи, понимают немного другую схему.
Отдельные ветви трубопровода подводятся в разделенные сопловые камеры газовой турбины (как на рис. с номером 2.12). Таким образом достигается следующее: во-первых, вследствие повышения давления при выпуске уменьшаются потери на расширение газов при переходе в выпускной коллектор и тем самым подводится большая энергия газовой турбине, чем это было бы при постоянном давлении.
От двигателя отработавшие газы направляются через четыре отдельных трубопровода в выпускной коллектор, расположенный у подножия двигателя, а оттуда — к турбине; уже был предусмотрен также охладитель наддувочного воздуха. Сконструированный и построенный фирмой «Броун Бовери» турбокомпрессор имел осевую активную турбину и двухступенчатый центробежный компрессор, он располагался отдельно от двигателя на фундаменте. Позднее испытания были продолжены на шестицилиндровом двигателе, на котором отработавшие газы из каждых трех цилиндров объединялись в двух размещенных внизу выпускных коллекторах и направлялись в раздельные сопловые камеры турбины. Эксперименты оказались успешными, но с фирмой ВВС ("Браун Бовери") А.Бюхи тоже не сработался.
В конечном итоге, А.Бюхи основал в 1925 году свою фирму, но многие его наработки остались в компании "Зульцер", и были переданы советской стороне. И, в принципе, "Русский дизель" выпускал двигатели с наддувом. Если уж подводить итог по этому заводу, и его работе до войны, то после "четверки" S-68 для транспортных судов, был изготовлен шестицилиндровый двигатель мощностью 1,8 МВт (2400 л. с.) с частотой вращения коленчатого вала 1,82 с-1 (110 об/мин). Это двигатель "крымчаков".
В 1931 г. начато производство 2-тактного 6-цилиндрового дизеля с кривошипно-камерной продувкой мощностью 220,5 кВт (300 л. с.), в 1932 г.— 4-тактного дизеля марки 38 В8 мощностью 503,5 кВт (685 л. с.), в 1935 г.— марки 6С68 мощностью 2,4 МВт (3250 л. с.).
С 1940 г. по 1941 г. с завода вышли дизель 9ДКР 51/55 мощностью 3,1 МВт (4200 л. с.) и опытный экземпляр 10-цилиндрового дизеля 10ДКР 55/60 мощностью 4,4 МВт (6000 л. с.), серийное производство которого было прервано войной.
Основная тенденция развития дизелей этого периода - рост мощностей. Двигатели 1Д и 9ДКР, созданные к концу предвоенного периода, имеют, хотя и невысокую, но уже форсировку рабочего процесса за счет газотурбинного наддува (1Д) и продувки -наддува от роторного компрессора (9ДКР). Дизель 9ДКР, построенный в 1937 г., по мощности не имел аналогов в мировом дизелестроении (4200 л.с.), но, доводка его требовала времени.
Так 9 декабря 1937 г. в докладе руководителя группы военного контроля Комиссии партийного контроля при ЦК ВКП(б) комкора В. Н. Соколова в СНК СССР о производстве турбин и дизелей для военных кораблей указывалось:
"Завод «Русский дизель» из 6 двигателей марки 9ДКР не сдал ни одного, хотя 2 двигателя изготовлены и проработали на стенде: первый — 330 ч, второй — 60 ч. Третий двигатель закончен сборкой для стендовых испытаний. В сборке остальные 3 двигателя. Основными техническими причинами, задерживающими сдачу и отгрузку двигателей этой марки, являются: 1. Неравномерное колебание фундаментной рамы в разных ее частях. 2. Недоработанность конструкции головных подшипников и поперечен крейцкопфов. 3. Задиры на роторе и корпусе воздуходувки, благодаря осевому смещению крылатки из-за винтовых шестерен. 4. Целый ряд более мелких недостатков (неотрегулированность привода к масленке Боша, привода к насосу крейцкопфовой смазки, слабость болтов крепящих рубашки цилиндров к корпусу, неудачная конструкция насоса крейцкопфной смазки)".
Мы смотрели только "Русский дизель", но, были и другие заводы. На Коломенском и Сормовском заводах начали производить двигатели по лицензии МАН, а после и свои дизеля на их базе. Сормовский завод например, производил МАN К 4z-60/I00, 1200-1400 л. с.
Активнее всего вели работы по (судовым) дизелям на Коломенском заводе. В 1922 г. заводом был заключен на 10 лет договор с немецкой фирмой "МАN", которая поставляла чертежи дизелей. Одновременно, так же как и на РД закупалось оборудование.
Разработанные во второй половине 20-х годов на основе полученных чертежей компрессорные дизели типа 42БМ мощностью 1100 л. с. при 425 об/мин использовали в качестве главных двигателей на подводных лодках I серии (типа <Декабрист>). С 1927 г. завод стал выпускать бескомпрессорные дизели, которые были легче, экономичнее компрессорных.
Усовершенствованные дизеля 42БМ устанавливали на лодках XI и XIII серий, а реверсивную модификацию этого дизеля с наддувом 42БМРН-6 - на базовых тральщиках.
В 1930 г. Коломенский завод самостоятельно разрабатывает конструкции дизелей. Созданные в начале 30-х годов бескомпрессорные дизели типа 38В-8 мощностью 675 л. с. и 38К-8 мощностью 800 л. с. обеспечили строительство лодок V, VI, Х и XII серий и оказались самыми массовыми корабельными дизелями. Их последующие модификации применяли на тральщиках и больших охотниках.Важной вехой в развитии отечественного корабельного дизелестроения явилось применение газотурбинного наддува дизелей, начавшееся в первой половине 30-х годов.
В 1936 г. под руководством главного конструктора Н. М. Урванцева был создан новый дизель 47ЛН-8 мощностью 2000 л. с. с наддувом с приводного объемного нагнетателя. Дизель значительно модернизировали и в 1938 г. получили надежный дизель марки 1Д мощностью 2000 л. с. при 470 об/мин с турбонаддувом, применявшийся в качестве главного двигателя на лодках IX серии. На советских подводных лодках С-1 и С-2 в 1940 году были установлены немецкие дизели M6V49/48 мощностью 2000 л.с. производства фирмы MAN с механическим наддувом. На других подводных лодках серии С стояли уже отечественные дизели 1Д с турбонаддувом.
Таким образом, СССР достаточно активно развивал двигателестроение, сделав эти работы государственной программой. И, в принципе, все получилось. Не хватило времени...
