Menos de una docena: descendientes en línea del motor diésel del tanque V-2
V-4 o “medio” V-2
Niños de 12 años o menos
Familia de rápidos tanque La aparición de los motores diésel con menos de una docena de cilindros no fue casual. Su origen se remonta a la filosofía surgida en la Fábrica de Locomotoras de Járkov (KhPZ), que recibió su nombre de la Comintern a principios de la década de 1930. El departamento "400" de la fábrica estaba dirigido por Konstantin Fedorovich Chelpan, un destacado organizador de la ingeniería diésel. Junto a él trabajaban los principales diseñadores Yakov Yefremovich Vikhman, Ivan Yakovlevich Trashutin y N. P. Bogdanov, jefe del taller experimental. Juntos idearon un sistema modular. Este sistema se basaba en un único cilindro base. Su diámetro era de 150 mm y su carrera del pistón de 180 mm.
Inicialmente, este cilindro se sometió a pruebas de banco en una sección de un solo cilindro. Luego, se probó en una sección de dos cilindros. Solo después de que los experimentos confirmaron la eficacia del diseño, los diseñadores comenzaron a ensamblar motores multicilíndricos reales. La visión de Chelpan y sus colegas resultó profética. Con un cilindro y un pistón probados, una sola culata con cuatro válvulas por cilindro, bielas idénticas con pasadores de pistón flotantes, un tren de válvulas común y unidades auxiliares idénticas, sería posible construir una línea completa de motores. En línea y en V, de seis, ocho, diez y doce cilindros, todos ellos satisfarían las necesidades de una amplia variedad de vehículos: tanques, tractores de artillería y vehículos de ingeniería.
La primera materialización de esta idea fue el motor diésel experimental V-3. Fue creado a finales de 1935 y principios de 1936. Era un motor de seis cilindros en línea que producía 300 hp. Se diferenciaba de sus contrapartes de producción posteriores por su bomba de combustible de seis émbolos y su cigüeñal acortado. Sin embargo, el grupo de pistones y las camisas de los cilindros eran completamente idénticos a los del V-2. El motor se instaló en el tanque experimental BT-5 con un motor diésel (BT-5M) y en artillería tractor "Voroshilovets".
El Voroshilovets fue diseñado originalmente para un motor V-3 de seis cilindros.
Las pruebas de campo realizadas entre 1935 y 1936 revelaron una serie de problemas iniciales, algo común en los diseños pioneros. El bloque de hierro fundido resultó ser insuficientemente rígido. El calentamiento desigual de los cilindros delanteros y traseros provocó su deformación. Esto se debió a una mala circulación del refrigerante. La erosión por cavitación apareció en la superficie exterior de las camisas de los cilindros, concentrada en el plano de oscilación de la biela. El sistema de inyección de combustible del ingeniero Kugel, con sus pares de émbolos, funcionaba de forma intermitente, suministrando combustible de manera irregular. Al usar combustible pesado, las boquillas de los inyectores se carbonizaban. Las juntas de culata eran propensas a reventar. Esto ocurrió porque los espárragos de carga estaban apretados de forma floja y desigual, y se deformaron debido a las fluctuaciones de temperatura. Una comisión de la Dirección Principal Blindada del Ejército Rojo concluyó que el V-3 era esencialmente viable, pero requería una revisión radical. En primer lugar, esto afectaba al cárter y al sistema de refrigeración.
Mientras tanto, en Járkov, se trabajaba a toda máquina en una versión mejorada: el motor diésel V-4. Fue diseñado específicamente para el tanque ligero T-50. Para 1940-1941, el motor estaba completamente desarrollado. En la correspondencia, a veces se le denominaba la "mitad del V-2" de seis cilindros. Era un motor diésel de cuatro tiempos, de aspiración natural, que producía 300 CV y una cilindrada de 19,1 litros. Se diferenciaba de su predecesor en que tenía un cárter significativamente reforzado. Las paredes laterales de la mitad superior tenían una sección transversal en forma de caja. Las nervaduras longitudinales de la mitad inferior eran más gruesas en sección transversal. Se eliminó el morro con el octavo soporte, acortando el cárter en 77 mm. El colector de admisión se diseñó para que el aire se distribuyera uniformemente entre los seis cilindros. El filtro de aire Kimaf se montó con su tapa orientada hacia el volante, lo que facilitaba su mantenimiento en el compartimento del motor del tanque.
El motor se arrancaba de dos maneras: mediante un motor de arranque eléctrico y un sistema de aire comprimido de respaldo a través de un distribuidor de aire. El motor de seis cilindros le proporcionaba al T-50 la misma relación potencia-peso que los tanques medianos y le permitía alcanzar velocidades de hasta 60 km/h. La experiencia acumulada en el diseño contribuyó a aumentar la garantía del motor a aproximadamente 200-250 horas, una cifra impresionante para la época anterior a la guerra. Pero entonces comenzó la Gran Guerra Patria y la planta de fabricación fue evacuada. La producción del T-50 cesó, con solo 75 vehículos fabricados. Por lo tanto, el V-4 siguió siendo una serie de producción limitada.
Las variantes de ocho y diez cilindros —el V-8 y el hipotético V-10 en forma de V— nunca pasaron de la fase de diseño. En los planes de preguerra del Comisariado del Pueblo para la Construcción de Maquinaria Media, figuraban como motores prometedores para tractores de artillería ligera, transportadores de suministros de alta velocidad con ruedas y orugas, y remolcadores aerotransportados. La guerra obligó a centrar todos los esfuerzos en la producción del V-2 para los tanques T-34, KV e IS. Pero la idea de un diseño modular no desapareció. El cuartel general de diseño fue evacuado a Cheliábinsk y luego a Barnaul junto con el equipo. Los especialistas conservaron tanto los planos como el concepto de un motor diésel universal de seis cilindros. Este motor estaba destinado a convertirse en un verdadero "caballo de batalla" de los vehículos blindados ligeros soviéticos durante el medio siglo siguiente.
Familia B6
El resurgimiento del concepto comenzó entre 1949 y 1951 en la planta de construcción de maquinaria de transporte de Barnaul (Barnaultransmash, BZTM). Bajo la dirección del diseñador jefe Evgeny Artemyev, desarrollaron el motor diésel V-6 (designación de fábrica 8D6). Este fue el primer motor de tanque de seis cilindros producido en serie después de la guerra. En esencia, era la mitad en línea del V-2. La unificación con la familia V-2 fue casi completa. Las camisas de los cilindros, los pistones de aleación de aluminio, los pasadores de pistón flotantes, las válvulas con resortes, los cojinetes de biela de bronce de plomo, los inyectores de tipo cerrado (con una boquilla de cuatro orificios y elevación hidráulica de la aguja), así como las bombas de agua y aceite, seguían siendo intercambiables. Las únicas diferencias radicaban en la disposición. El motor presentaba un cárter único, sin calefacción, de siete cojinetes.
Motor diésel en línea B-4
El cigüeñal se acortó y se le añadió una brida para el volante. Se montó una corona dentada a presión sobre el volante para el arranque eléctrico. Las bielas principales prescindieron de las orejetas de biela, ya que el motor B-2, con su característica forma de V, las requería. La bomba de combustible era de seis émbolos.
Desde sus inicios, el motor V-6 básico se convirtió en el corazón del tanque anfibio ligero PT-76. Entró en servicio con el Ejército Soviético en 1951. Se desarrolló una modificación del V-6V (8D6-V) con toma de fuerza (PTO) para el vehículo blindado de transporte de personal BTR-50P, que accionaba un cabrestante. Esta variante no era intercambiable con la variante del tanque. El aceite se suministraba al cigüeñal a través de la carcasa de la toma de fuerza, que estaba fijada al extremo del cárter en lugar de la tapa de entrada central. En junio de 1954, el filtro de aceite Kimaf fue reemplazado por un Kimaf-STZ. El nuevo filtro tenía una válvula de retención. Antes de arrancar el tanque después de un largo período de inactividad, aseguraba el flujo de aceite, un pequeño detalle, pero fundamental para su vida útil.
Desde junio de 1957, los motores fueron equipados con un sistema de supresión térmica de humo (TDA). Esto permitía al tanque crear una cortina de humo inyectándole combustible directamente en el conducto de escape. En 1960, aparecieron las variantes V-6PG y V-6PV. Sus cárteres se calentaron inicialmente mediante elementos calefactores eléctricos integrados en las paredes. Alimentados por una fuente externa, calentaban el aceite hasta convertirlo en líquido a temperaturas de hasta -40 grados Celsius. Entre 1962 y 1964, la oficina de diseño BZTM y la oficina de motores de la Fábrica de Tractores de Stalingrado (STZ, dirigida por Algin) llevaron a cabo una modernización radical. El motor diésel V-6B, entre otras cosas, recibió el grupo de pistones del motor del tanque V-55, con insertos termostáticos de acero en las cabezas de los pistones. El V-55, sin embargo, es un V-2 modernizado para el tanque T-55.
Diesel B-6
Al mismo tiempo, los ingenieros de Barnaul desarrollaban versiones de alto rendimiento. Llevaron al límite el motor de cilindros en línea. El motor diésel V-6R se desarrolló para el cañón antiaéreo autopropulsado ZSU-23-4 Shilka. Incorporaba una bomba de combustible NK-6 con conjuntos de émbolos de mayor diámetro, de hasta doce milímetros. El motor carecía de generador: este se montaba por separado y era accionado por la caja de transferencia de la transmisión. El motor producía 280 hp a 2000 rpm, 40 hp más que la versión estándar. Proporcionaba un suministro de energía estable al radar y al sistema de instrumentación del cañón antiaéreo cuádruple. En 1969, se inició la producción de una modificación posterior, el V-6R-1. Este recibió inyectores mejorados y un sistema de refrigeración modernizado. Esto solucionó el problema crónico del sobrecalentamiento de los cilindros quinto y sexto. Una versión aún más potente, la V-6M (designación de fábrica 8D6-280), se desarrolló entre 1959 y 1960. Producía 300 CV.
Este motor fue instalado en el chasis del cañón antiaéreo.cohete El sistema 2K12 Kub y el lanzador experimental Objeto 910 del sistema Luna-M se desarrollaron simultáneamente. Se produjeron prototipos con turbocompresor e intercooler al mismo tiempo. Estos demostraron una potencia superior a 350 CV sin reducir el período de garantía. Sin embargo, nunca se decidió producir en masa la versión con turbocompresor para el motor V-6. El conservadurismo propio de las fuerzas armadas lo impidió: temían que su funcionamiento resultara demasiado complejo.
A principios de la década de 1960, los diseñadores soviéticos se preguntaron: ¿qué pasaría si un tanque diésel pudiera funcionar no solo con combustible diésel, sino también con gasolina o aviación ¿Queroseno? En mayo de 1964, la planta de tractores de Volgogrado produjo un lote de prueba de nueve tanques PT-76BM y un BTR-50P con un motor experimental V-6M. Podía funcionar con gasóleo, gasolinas A-66 y A-72, queroseno de aviación TS-1 y gasolina de aviación T-2. Para lograrlo, el diseño sufrió modificaciones significativas.
El conductor-mecánico recibió un interruptor de parada que ajustaba la bomba de combustible a un grado específico de combustible. Cualquier fuga a través de la bomba y los inyectores se desviaba cuidadosamente de vuelta a los conductos de combustible en lugar de perderse. Los taqués y el eje de la bomba ahora se lubricaban con aceite de motor en lugar de combustible. La presión de la bomba se incrementó a 3–3,5 kgf/cm². Se estableció una circulación continua a través del sistema —aproximadamente 90 litros de combustible por hora— con retorno al tanque para evitar el bloqueo por vapor. Unos tubos de ventilación especiales igualaban la presión en todos los tanques, impidiendo que se hincharan por vapor.
Se realizaron pruebas militares en los distritos militares de Bielorrusia, Turkestán y el Lejano Oriente. Estas confirmaron que el motor diésel podía funcionar con combustibles ligeros durante 200-250 horas sin fallas catastróficas. Sin embargo, surgieron algunos problemas molestos. Los vapores de gasolina penetraron en el compartimento de combate y en el compartimento del motor. Además, arrancar un motor de gasolina caliente requería un esfuerzo excesivo.
Basándose en esta experiencia, los diseñadores crearon un motor V-6D mejorado. Fue probado entre 1965 y 1966 en Samarcanda y cerca de Yavorov, en el Territorio de Altai. El ángulo de inyección de combustible se incrementó a 34°±0,5°. El colector de admisión se rediseñó: ahora el aire se suministraba centralmente para asegurar un llenado uniforme de los cilindros. Los anillos rascadores de aceite de los pistones se cromaron. Los casquillos y cojinetes de las bielas se recubrieron con plomo para facilitar el rodaje rápido al cambiar de combustible. Las boquillas de los inyectores se trataron en frío para aliviar las tensiones residuales. Se instaló una nueva bomba de combustible 896-4 de una oficina de diseño aeronáutico. Como resultado, el consumo específico de combustible fue de 180 gramos por caballo de fuerza por hora, prácticamente el mismo para cualquier tipo de combustible. La vida útil de la garantía se incrementó primero a 350, luego a 500 horas de motor. Ahora existe la posibilidad de aumentarla a 1000 horas de motor cuando funcione con diésel convencional.
A finales de la década de 1950, Barnaultransmash, junto con la planta de turbomotores de los Urales, desarrolló una amplia gama de motores diésel comerciales basados en el mismo bloque de seis cilindros. El motor 1D6 de aspiración natural, que producía 150 CV, se convirtió en el corazón de miles de grupos electrógenos diésel de 100 kW, que alimentaban estaciones meteorológicas remotas, equipos de prospección geológica, yacimientos petrolíferos, estaciones de bombeo de oleoductos, nodos de la línea troposférica del Sever y puestos de mando de reserva de las Fuerzas de Misiles Estratégicos. Además, estos motores altamente automatizados arrancaban y se apagaban automáticamente, sin intervención humana.
La modificación 2D6S2 con embrague de fricción se utilizó en excavadoras de cantera EKG, sopladoras de nieve con rotor de barrena y máquinas apisonadoras de traviesas, mientras que el 2D6N-250S2 turboalimentado se empleó en plataformas de perforación y bombas de emergencia. Pero la verdadera leyenda fue el motor marino 3D6, el omnipresente motor para aguas fluviales y costeras. flotaEl motor V-2, con transmisión de marcha atrás y opciones de rotación a derecha e izquierda, se utilizó en los remolcadores Kostromich, los patrulleros Yaroslavets de todo tipo imaginable, los buques de pasajeros Moskvich y Moskva, transbordadores, barcos contraincendios y lanchas de desembarco. Su contraparte turboalimentada, el 3D6N-235S2, impulsaba lanchas patrulleras fronterizas y embarcaciones de alta velocidad. Y esto no es ni mucho menos la gama completa de capacidades de los descendientes del legendario V-2.
El B-2, como ningún otro motor diésel, dejó una huella significativa en la tecnología. historias La Unión Soviética y la Rusia moderna. El diseño de la década de 30 estaba tan adelantado a su tiempo que tanto el motor diésel del tanque como sus variantes modulares seguirán encontrándose bajo el capó de vehículos militares y civiles durante mucho tiempo.
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