Admin

На путях созидания

К 100-летию коломенских дизелей

В конце прошлого года коллектив Коломенского тепловозостроительного завода торжественно отметил 100-летие с начала создания отечественных дизелей. К этой дате в заводском музее были выставлены новые экспонаты, выпущен памятный значок. Впервые названы имена руководителей отделов и лабораторий — талантливых изобретателей, создателей одних из лучших дизелей в мире.

На книжной полке у многих стоят юбилейные издания Коломенского завода, посвященные различным «красным» датам. Внимание привлекает уникальное издание В.Г. Перфилова, названное «Этапы творчества конструкторского отдела дизелестроения Коломенского завода», подготовленное специально к юбилейной дате. В его редактировании самое активное участие принял дважды лауреат Государственной премии, доктор технических наук, профессор Е.А. Никитин.

Ограниченный тираж редкостного издания, распространявшийся практически только во время проведения торжеств на заводе, не позволит многим желающим его увидеть. Чтобы хоть как-то восполнить этот пробел, начну свой рассказ издалека.

В марте 1976 г. в одной из аудиторий МИИТа состоялась интересная встреча преподавателя кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство», известного дизелиста Б.Л. Резникова со студентами и аспирантами. Тема лекции заинтриговала всех: «Новый тепловозный дизель Д49». Крайне любопытно было послушать и одного из создателей этого дизеля Э.А. Улановского, получившего позже, в 1989 г.. Государственную премию за «Разработку, освоение крупносерийного производства и внедрение в народное хозяйство широкого мощностного ряда унифицированных экономичных дизелей типа Д49 для различных видов техники с дизельным приводом» (специально привел полное название работы, чтобы стала понятна важность этого дизеля для нашей страны).

На встрече было кратко рассказано об истории создания двух конкурирующих в отрасли конструкций дизелей: коломенского Д49 и харьковского Д70. Отмечены нестандартные решения расположения форсунки в крышке цилиндра на дизеле Д49, а также его «детские» болезни: разжижение масла топливом, трещины в крышках цилиндров, разрушение верхних вкладышей подшипников и излом коленчатого вала, пожароопасность неохлаждаемых коллекторов и сильфонов, дымный выхлоп.

Б.Л. Резников подробно остановился на функционировании новых трапецеидальных уплотнительных колец поршней. Критике подверглись низкие поршни дизеля Д49, обладавшие малой опорной поверхностью, которая требовала высокого расположения маслосрезывающего кольца. Это нетиповое расположение кольца приводило к повышенному нагреву масляной пленки, испарению легких фракций и явному пропуску газов, которые видны на гильзе цилиндров в виде темных и светлых полос.

В свою очередь, Э.А. Улановский также подробно рассказал о мероприятиях, которые проводятся на заводе для повышения надежности нового перспективного дизеля. Это,

прежде всего, введение охлаждаемых выпускных коллекторов, разработка новой камеры сгорания, двухконтактная система охлаждения дизеля: внедрение системы отключения части цилиндров на режиме холостого хода и, главное, новой конструкции крышек цилиндров с улучшенными условиями охлаждения.

Теперь совершим экскурс к истокам коломенского дизелестроения. Летом 1863 г. строящаяся железная дорога Москва — Саратов достигла Коломны. Энергичный и талантливый военный инженер А.Е. Струве получил право «производить разные постройки, как заводские, так и фабричные». Так был заложен один из крупнейших в России Коломенский завод, который вначале назывался механическим и литейным, а затем — машиностроительным.

Примерно в то же время немецкий инженер Рудольф Дизель изобрел, а в 1896 г. изготовил новый тип двигателя для преобразования тепловой энергии в механическую — поршневой внутреннего сгорания с самовоспламенением от сжатия газотопливной смеси. Он получил название по имени своего создателя — дизель.

Бакинский промышленник Л. Нобель, заинтересованный в сбыте нефтепродуктов, приобрел у автора комплект чертежей и право на изготовление дизельных двигателей, заинтересовав предприимчивых владельцев Коломенского завода в освоении новой сложной продукции.

Начало дизелестроению на Коломенском машиностроительном заводе (КМЗ) было положено договором, заключенным в июле 1902 г. между «Русским обществом моторов Дизеля» и обществом «Коломенский машиностроительный завод». Этот договор был подписан российским коммерции советником Э.Л. Нобелем-младшим и директором-распорядителем правления общества КМЗ Н.К. Антошиным. В пункте 1 договора написано:

«1. Э.Л. Нобель продал, а Н.К. Антошин купил права пользования патентами, которые еще будут взяты «Русским обществом моторов Дизеля» на тот же предмет эти права пользования распространяются на постоянные и перемещаемые двигатели всех величин и т.п.. какие только могут быть осуществлены».

На КМЗ создали «Отдел тепловых двигателей Дизеля и насосов». Со временем он превратился в Управление главного конструктора по машиностроению. Именно коллективу этого отдела предстояло выполнить большой объем работ, так как требовалось переработать техдокументацию на дизельные двигатели. Это касалось конструкций и технологий изготовления основных деталей с учетом имевшегося оборудования. Приобретались новые станки и инструменты. Всеми отмечалось, что технический персонал завода, занятый созданием новой продукции, оказался достаточно квалифицированным. Только этим можно объяснить, что уже в 1903 г. на заводе изготовили первый одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания мощностью 18 л.с. Таким образом. Коломенский завод в России стал вторым (после завода «Людвиг Нобель» в Петербурге) изготовителем двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Через два месяца после заключения договора завод получил большой, по тому времени, заказ от Управления казенных железных дорог на изготовление дизелей для установки их на трех перекачивающих станциях нефтепровода Баку — Батуми. Заказ включал поставку 12-ти двухцилиндровых дизелей мощностью по 150 л.с. и 24-х быстроходных насосов. Технические показатели дизельных двигателей — небольшие габариты, постоянная готовность к действию, экономичный расход топлива и меньшие затраты на эксплуатацию по сравнению с паровой машиной — привлекали внимание многих заказчиков.

условиях интереса, проявляемого к новому типу двигателей со стороны заказчиков, конструкторы отдела дизелей и насосов постоянно занимались их совершенствованием и разработкой новых моделей.

Первые дизели изготовляли вертикальными, так называемого станинного типа, широко распространенного в то время. За счет этого обеспечивались жесткость конструкции и удобство обслуживания. Так, изготовленный в 1908 г. дизель-компрессор двойного действия работал в компрессорной станции КМЗ до 1930 г. и был заменен не из-за плохой работы, а вследствие ликвидации этой станции.

В 1908 г. инженер РА. Корейво изобрел и построил оригинальный горизонтальный одноцилиндровый двухтактный дизель с расходящимися поршнями. В 1911 г. его выставили на Международной выставке двигателей в Петербурге. Там же экспонировался и опытный дизель подобной конструкции Юнкерса (Германия). Имеются данные, что немецкий конструктор использовал некоторые особенности двигателя Корейво, но без какою-либо упоминания о нем. Позже дизели с расходящимися (противоположно движущимися) поршнями нашли широкое применение в авиации (бомбардировщики К) 87) Изготовителем таких дизелей являлась и крупная американская фирма «Фербенкс Морзе». В СССР это был известный дизель типа Д100.

1930 г. на Коломенском заводе приступили к изготовлению локомотивов нового типа — тепловозов. Сначала на них устанавливали четырехтактные дизели 60Г-6 мощностью 440 кВт (600 л е.), построенные на основе лицензионного договора с фирмой «Мап». В дальнейшем на тепловозах, которые серийно выпускали тогда только на КМЗ, использовали дизели 42БМК-6 мощностью 880 кВт (1200 л.с.), спроектированные конструкторами завода. Тепловозы серии Э с конструкционной скоростью 55 км/ч изготовляли вплоть до 1941 г В основном они работали в Среднеазиатских республиках до конца 60-х годов.

Повышение мощности двигателей без увеличения веса и габаритов было проблемой, над которой постоянно работали специалисты дизелестроения. Одним из самых эффективных средств ее решения, как показали исследования и практика, стало применение наддува. В этот период реализовались идеи профессора Бюхи об использовании энергии выхлопных газов в системах наддува. Агрегаты, с помощью которых осуществляли газотурбинный наддув, получили название турбовоздуходувки (или турбокомпрессоры). Идеи турбонаддува были актуальны и для продукции КМЗ.

В 1933 г. дизельное конструкторское бюро разделили на три отдела:

быстроходных дизелей специального назначения (дизельное бюро «Д»);
♦ дизелей гражданского назначения;

♦ установочных агрегатов (теплоходное бюро «Т»).

В них ведущие конструкторы руководили работами по документации и доводке новых дизелей. Это были не административные, а технические должности, на которые назначались квалифицированные и инициативные специалисты, способные решать сложные технические вопросы и нести полную ответственность за порученное дело.

1939 г. специалисты КМЗ начали конструкторские работы по двухтактному дизелю с прямоточно-клапанной продувкой размерности 23/30 для легких кораблей военно-морского флота. Заводское обозначение дизеля — ЗОД. В 20-е — 30-е годы завод занимался проектно-конструкторскими и научно-исследовательскими работами по дизелям шести размерностей: 45/42, 43/47, 30/38, 39/42, 49/55, 23/30. По значимости и результатам эти работы были колоссальными. Четыре размерности — 45/42, 43/47, 30/38 и 23/30 использовали в дизелях серийного и опытного производства.

Отработка конструкции двигателя 23/30 поставила серьезные задачи перед металлургическим производством завода. Впервые изготовлялись новые виды сложных отливок из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом, поковок из легированных сталей и г.п Осваивались новые виды и способы химико-термических покрытий и упрочнений сложных по форме конструкций. Накапливался опыт, который впоследствии использовали при создании новых образцов двигателей внутреннего сгорания.

Начиная с 1948 — 1950 гг., бюро главного конструктора по машиностроению (БГКМ) Коломенского завода стало быстро пополняться молодыми специалистам — выпускниками паровозостроительного техникума и высших учебных заведений. К 1952 г. численность отдела увеличилась примерно до 250 человек.

В 1945 — 1946 гг. на Харьковском заводе транспортного машиностроения с участием конструкторов КМЗ П.М. Мерлиса, М И. Репина и других была разработана техническая документация на дизель Д50 с газотурбинным наддувом. Его прототипом явился американский дизель фирмы «Алко» с тепловоза типа ДА. Использование энергии выпускных газов с помошью турбокомпрессора для повышения давления воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, стало основным способом улучшения экономичности и повышения мощности

1955 г. идея тепловозного двигателя на базе размерности 23/30 стала предметом постоянного обсуждения ведущих специалистов Стране требовались более производительные и экономичные локомотивы. В 1956 г. завод получил задание на изготовление 30-ти двухсекционных тепловозов ТЭЗ с дизелями 2Д100 мощностью 2000 л.с. конструкции Харьковского завода транспортного машиностроения. Их спроектировали по образцу дизелей с противоположно движущимися поршнями американской фирмы «Фербенкс Морзе», поставленных во время Второй мировой войны из США.

Освоение изготовления 2Д100 потребовало сил и умения от конструкторов КМЗ, которые много сделали для его совершенствования. В то же время, работы но созданию собственной конструкции тепловозного дизеля не только не прекратились, но были ускорены. Так, для тепловозов ТЭЗ. изготовленных Коломенским и Луганским заводами, было выпущено 9624 дизеля 2Д100.

В октябре 1955 г. на заседании технического совета при главном конструкторе обсуждался вопрос о выборе системы воздухоснабжения тепловозного двигателя типа К (К — шифр дизелей 23/30). В обсуждении доклада П.М. Мерлиса приняли участие П.С. Моргулис, Ф.А. Щеглов, М.И. Репин, А.И. Меден и другие специалисты. Анализ, проведенный ВНИИЖТом, определил потребности железнодорожного транспорта в тепловозах различной мощности. Оказалось, что наибольший эффект будут иметь тепловозы с дизелями мощностью 2200 кВт (3000 л.с.) в одной секции.

С учетом этого обстоятельства на заводе определили размерность для дизеля такой мощности, частоты вращения коленчатого вала и других параметров. Исходя из реальных возможностей, наиболее оптимальной явилась именно размерность 23/30 с частотой в 750 об/мин.

Под руководством главных конструкторов Л.С. Лебедянского и С.А. Абрамова интенсивно шло проектирование тепловоза ТЭ50 и дизеля Д45. Работы по Д45 велись параллельно с аналогичными 40Д на основе широкой унификации, соблюдения принципов агрегатирования и модульности конструкций. Система воздухоснабжения первой ступени наддува была унифицирована с 40Д. Во второй ступени более целесообразным оказался приводимый от коленчатого вала центробежный компрессор.

11 апреля 1957 г. на заседании секции технического совета Минтяжмаша состоялась защита проекта тепловозного дизеля мощностью 2200 кВт (индекс Д45). С докладом выступил П.М. Мерлис. Представители МПС отмечали высокую потребность в тепловозном дизеле такой мощности. Видные ученые оценили правильность выбора схемы и конструкции системы наддува, а также ценность проведенных заводом предварительных экспериментов. Секция технического совета Минтяжмаша рекомендовала двигатель Д45 для установки на опытный образец тепловоза.

В ноябре 1957 г. такой образец был построен, поставлен на испытания и установлен на опытный тепловоз ТЭ50. Двухтактный V-образный 16-цилиндровый дизель Д45 по тому времени являлся самым мощным тепловозным двигателем, а его удельный вес был более чем в 2 раза меньше, чем у 2Д100.

С учетом опыта изготовления и испытаний ТЭ50 специалисты создали промышленный образец пассажирского тепловоза — ТЭП60. В начале I960 г. он был сдан заказчику и принят для серийного производства. Такие тепловозы могли развивать скорость до 160 км/ч. Ими водили пассажирские поезда на линии Москва — Ленинград и на многих других дорогах страны. В 1972 г. изготовили уже 500-й тепловоз этого типа.

На базе дизеля 40Д (впоследствии — 40ДМ) были созданы тепловозные модификации — дизель 1Д40 мощностью 1470 кВт (2000 л.с.) для тепловозов типа ТГ150 с гидравлической передачей и дизель 14Д40 для экспортных тепловозов типа М62. Мощность дизеля 14Д40 была равна 1470 кВт, а его вес — на 6 т меньше, чем дизелей 2Д100 той же мощности, изготовляемых Харьковским заводом.

Тепловозы М62 строили на Луганском тепловозостроительном заводе и поставляли в Болгарию, ГДР, Венгрию, Польшу, Румынию, Чехословакию и другие страны. Решение об изготовлении тепловозов М62 приняли в мае 1963 г. Советом экономической взаимопомощи (СЭВ), в который входили страны Восточной Европы.

Работы по проектированию дизеля 14Д40 и тепловоза М62 велись ускоренно. Уже в апреле 1965 г. на пограничной станции Чоп первый локомотив передали венгерским железнодорожникам. При освоении их эксплуатации возникли проблемы, связанные с использованием недостаточно качественных сортов масел. По этой причине в Венгрии появились трудности с работой нескольких тепловозов. Но оперативные и эффективные действия советских специалистов позволили восстановить их работу и укрепить престиж КМЗ. В тот период директор завода В.М. Пятов лично занимался этим вопросом совместно с заместителем главного конструктора В. В. Пахомовым. В 1972 г. венграм передали 200-й тепловоз М62. Ему была устроена торжественная встреча.

Опыт проектирования и доводки дизеля 40ДМ впоследствии был использован не только специалистами КМЗ, но и многими ведущими дизелестроительными предприятиями, в том числе Харьковским заводом транспортного машиностроения, заводом «Русский дизель» в Ленинграде и другими. Всего было построено около 12 тыс. дизелей и дизель-генераторов.

Новый этап поисков для коломенских дизелестроителей наступил в середине 50-х годов. К тому времени прошло «увлечение» двухтактными дизелями. В условиях освоения газотурбинного наддува с высокими показателями среднего эффективного давления, роста экономичности и мощности тепловозов четырехтактные двигатели выглядели более перспективными.

Еще в конце 50-х завод получил задание на разработку судового двигателя мощностью 14700 кВт (20000 л.с.) с ограничениями по весогабаритным показателям для работы на спаривающий редуктор. По предварительным проработкам предлагался вариант ромбовидного двигателя с противоположно движущимися поршнями по типу «Юнкерса». Эта сложная проблема неоднократно рассматривалась на техническом совете ОГКМ.

Три конструкторские группы работали, чтобы найти наиболее правильный ответ на этот вопрос. Были созданы три эскизных проекта такого двигателя: двухтактный размерности 23/30 ромбообразной компоновки (руководитель Б.Д. Назаренко, индекс Д48), четырехтактный размерности 26/26 звездообразной компоновки (руководитель А.И. Меден, индекс Д49), двухтактный размерности 23/30 иксообразной компоновки (руководитель И.В. Свистунов). Задача создания такого двигателя считалась актуальной и срочной, поэтому в заседании технического совета завода 29.07.60 г. приняли участие многие известные специалисты.

В своем докладе главный конструктор С.А. Абрамов изложил конструктивные и технологические особенности разработанных вариантов. Он отстаивал, как наиболее перспективный, вариант звездообразного дизеля размерности 26/26. Выступавшие в прениях, в том числе профессор МАИ А.Д. Чаромский, отметили уникальность разработанных вариантов и высокую квалификацию специалистов. Технический совет одобрил проект дизеля мощностью 20000 л.с. в предложенном варианте размерности 26/26. После принятия технического проекта в ОГКМ продолжили опытные работы на двухцилиндровом V-образном отсеке. Был построен звездообразный шестилучевой отсек, на котором отрабатывались специфические вопросы звездообразной модети дизеля (шатун, головной подшипник и др.).

Одновременно руководство завода и ОГКМ добивались в правительственных кругах решения проблем, связанных с созданием дизеля уникальной конструкции. Нужны были новая экспериментальная база и производственные участки в цехах завода, так как изготовление 56-цилиндрового дизеля требовало более современных технологий и качества.

Однако вопросы финансирования и строительства дополнительных производственных площадей решить не удалось. Тем не менее, руководство ОГКМ и завода сочло целесообразным продолжить работы по Д49 в вариантах V-образного исполнения, что предусматривалось при выборе проекта развернутого дизеля мощностью 20000 л.с. Дальнейшие конструкторские работы были организованы под руководством главного конструктора С.А. Абрамова и его заместителя П.М. Мерлиса. Вначале — в конструкторской группе В.И. Каплана, а затем — во вновь созданном бюро перспективного проектирования, руководителем которого назначили А. И. Медена.

Опытный образец шестицилиндрового V-образного дизеля с газотурбинным наддувом оказался неработоспособным из-за проблем уравновешенности. Его испытания прекратили. Для продолжения работ по предложению Е.А. Никитина спроектировали и изготовили V-образный 8-цилиндровый дизель с газотурбинным наддувом.

Об актуальности инициативы конструкторов Коломенского завода по созданию дизелей размерности 26/26 свидетельствует то обстоятельство что несколько ранее в Харькове по предложению профессора Н.М. Глаголева было начато проектирование тепловозного дизеля размерности 24/27, весьма близкой к Д49. Их производство решением главы государства Н.С. Хрущёва было передано Харьковскому заводу транспортного машиностроения им. В.А. Малышева. Работы по дизелям 24/27 Ш70) финансировались МПС. При этом начатые там ранее поиски по новому тепловозному дизелю Д200 с противоположно движущимися поршнями (аналогично Д100) были прекращены.

Работы по Д49 продолжались. В 1964 г. был получен заказ на изготовление двигателя для буровых установок, которые строил завод «Уралмаш». Для них спроектировали и изготовили 8-цилиндровый дизель 6Д49 в V-образном исполнении с газотурбинным наддувом. В 1966 г такой тип дизеля установили на тепловоз ТГМ6 Людиновского завода. Следует отметить, что опытно-конструкторские разработки ОГКМ по дизелям для магистральных тепловозов МПС не финансировало.

В ноябре 1966 г. были начаты испытания 16-цилиндрового двигателя 5Д49 мощностью 2200 кВт (3000 л.с.), предназначенного для установки на экспортные тепловозы типа ТЭ109 Для газотурбинного наддува этого дизеля использовался турбокомпрессор 6ТК с широким диапазоном по расходным характеристикам и приемлемым значениям к.п.д. Крупным событием для завода стало изготовление в июне 1973 г. опытного тепловоза ТЭП70 с дизелями 2А-9ДГ мощностью 2940 кВт (4000 л.с.) при 1000 об/мин. По сравнению с дизелем 11Д45, он был экономичнее на 10 — 12 %. В дальнейшем ТЭП70 стал основой тепловозного производства на многие годы.

Под руководством главного конструктора Е А Никитина большой вклад в развитие дизелей размерности 26/26 и в создание дизеля 2А-9ДГ для тепловоза ТЭП70 внесли его заместители В.М. Ширяев и Э.П. Вольский, а также ведущие специалисты В.Г. Быков, Г.В. Никонов, И.Я. Татарников, А.С. Умаров, М.К. Никольский, Е.К. Белов, П.А. Попов, Б.С. Попов, А.И. Хуциев М А. Салтыков, Д А Дехович, С.К. Карасёв Г.А. Черкасова, В М Портнов, П М Чумиков, И.Н. Корошенко. Ю.И. Барков В.А Сташнёв. А В Родионов, Н.П. Барашков и другие. Э.П. Вольский иЛ.Д. Котельников стали лауреатами премии Совета Министров СССР.

Новым достижением в развитии дизеля Д49 явилось проектирование дизель-генератора 20ДГ мощностью 4410 кВт (6000 л.с.), предназначенного для тепловоза ТЭП75 В 1975 г. это был наиболее мощный тепловозный дизель в мире, его удельный вес составлял всего 5,17 кг/кВт или 3 8 кг/л.с. Повышение мощности до 4410 кВт обеспечивалось увеличением числа цилиндров до 20, частоты вращения коленчатого вала до 1100 об/мин и среднего эффективного давления до 1,92 МПа, по сравнению с дизелем мощностью

2200 кВт. Впервые в нашей стране для этого дизеля была разработана и реализована двухступенчатая система газотурбинного наддува (авторы разработки Д.А. Дехович, А.Ф. Карпов, В.М. Портнов. В.П. Поперенко, С.К. Карасёв, А.А. Харитонов и другие) Результаты проектирования и испытаний 20ДГ были использованы при новых разработках, расширялся мощностной ряд дизелей 26/26. На заводе решали задачу организации их крупносерийного современного производства. С учетом этого при конструировании развивалось максимальное агрегатирование конструкции двигателей. Так как дизели 26/26 становились основной продукцией КМЗ, то в начале 70-х годов на заводе построили цех М-10, предназначенный для изготовления их узлов и деталей. Его оснастили универсальными и специальными станками, другим уникальным оборудованием. Повысились не только производительность труда, но и качество изготовленных узлов.

Отработка надежности и долговечности конструкций узлов и деталей дизелей 26/26 заняла длительное время и потребовала много усилий конструкторов и специалистов завода в целом. Имелись случаи задиров поршней, осоляривания масла, недопустимые износы некоторых узлов и деталей в самый начальный период эксплуатации. Затем появились задиры и поломки коленчатых валов. МПС постоянно противопоставляло дизелю Д49 харьковский Д70, что неоднократно обсуждалось на технических совещаниях в самых высоких инстанциях. В связи с этим постоянно велись напряженные конструкторские и экспериментальные работы по устранению выявляемых дефектов и повышению надежности дизеля. В результате в начале 70-х годов в конструкцию двигателей 26/26 были введены:

■ охлаждаемые коллекторы;

охлаждаемые поршни с новыми кольцами и новой камерой сгорания;

■ двухконтурная система охлаждения; новые колеса компрессора 6ТК; корпусы топливных насосов из чугуна

механизм отключения части цилиндров дизеля на холостом ходу;

■ крышки цилиндров с улучшенным охлаждением.

Однако с течением времени появились новые проблемы, в том числе несоосность постелей под коленчатые валы в блоке овализация отверстий в нижних головках шатунов. МПС предлагало полностью изменить конструкцию и даже размерность двигателя. Но это было невозможно, так как, помимо остановки производства, приводило к увеличению веса и габаритов, что было неприемлемо для тепловозов, поставляемых на экспорт. Приемку дизелей прекратили.

На основании проведенных исследований и расчетов приняли решение об ужесточении требований к головке шатуна (за счет уменьшения диаметра шатунной шейки в связи с переходом на стальные коленчатые валы вместо чугунных). При установке противовесов на каждой щеке коленчатого вала, а также переходе на плоский стык подвески с блоком окончательно устранили дефекты, связанные с несоосностью постелей в блоке, а также с овализацией отверстий в нижних головках шатунов. Работы были проведены под руководством главного конструктора Е.А. Никитина, во многих случаях — по его личной инициативе Реализация в конце 80-х годов всех этих идей на практике обеспечила надежность и долговечность дизелей 26/26. способствовала повышению их престижности среди заказчиков.

Все работы по дизелям Д49 находились под жестким контролем руководства завода, Минтяжмаша, Комитета народного контроля и ЦК КПСС. Этот процесс сопровождали многочисленные комиссии и проверки. После внедрения всех изменений появились двигатели Д49 второго поколения, феврале 1994 г. был изготовлен и поставлен на испытания опытный образец 16-цилиндрового дизеля размерности 32/32 (индекс Д56) с двухступенчатой системой наддува. Из-за недостаточного финансирования доводочные работы заняли длительное время В июле 1995 г. опытный ди зель вышел на режим полной мощности — 5880 кВт (8000 л.с.), что соответствовало среднему эффективному давлению в цилиндрах 1,9 МПа. Эти испытания подтвердили, что имеются явные возможности обеспечения необходимого рабочего процесса и дальнейшего увеличения мощности. Два дизеля 16ЧН32/32, дефорсированные на мощность 4410 кВт с одноступенчатой системой наддува, были установлены на тепловозах ТЭ126 Луганского завода.

Работы по дизель-генератору 30ДГ и дизелю 16ЧН32/32 также проводились под непосредственным руководством д-ра техн. наук, профессора Е.А. Никитина. Активное участие в них принимали П.М Мерлис А.И. Меден, И.Я. Татарников, Д.А. Дехович, Г В. Никонов А Ф. Поляков, Б.Н. До-гадин, М.А. Салтыков, В А Дурандин, Э.П. Вольский, Э.А. Улановский, А.В Птицын, Б В Лазарев, М.Н. Прохоров, Ю.С. Салтанов и другие

При создании двигателей с современными технико-экономическими характеристиками, как отмечалось выше, главную роль сыграл тот фактор, что специалисты сумели своевременно решить вопросы создания оригинальных конструкций многих важных узлов двигателей, определяющих качество рабочего процесса и степени его форсирования. Для примера можно указать на комплекс работ по газотурбинному наддуву Так, были разработаны и освоены в серийном производстве еще в довоенное время турбокомпрессоры типа IB 9В и 36В для дизелей типа 30/38. В конце 50-х годов специалисты завода предложили двухступенчатые системы газотурбинного наддува с приводом от коленчатого вала 2-й ступени нагнетателей центробежных или объемные для двухтактных дизелей. Были созданы высоконапорные турбокомпрессоры, в том числе с автоматически регулируемой радиальной турбиной и компрессором для дизелей специального назначения, двухступенчатые турбонаддувочные агрегаты с промежуточным охлаждением воздуха после каждой ступени как без механической связи ступеней с коленчатым валом, так и со связью На заводе исследовали регистровый наддув, создали и внедрили систему регулирования наддува за счет перепуска воздуха, изучили возможности наддува с силовой турбиной.

Аналогичные примеры можно привести по системам топливоподачи, где были созданы и исследованы оригинальные конструкции насос-форсунок, блочных топливных насосов, индивидуальных насосов и форсунок, электронных систем топливоподачи (еще в начале 70-х годов), электронных систем газоподачи в газодизелях, гидромеханических систем двухфазного впрыска.

На базе размерностей 26/26 был разработан ряд двигателей. охватывающих диапазон мощностей от 220 до 4410 кВт при частотах вращения коленчатого вала 750 — 1000 об/мин. Этот мощностной ряд реализуется в 4- и 8-цилиндровом рядном исполнении, а также в 8-. 12-, 16- и 20-ци-линдровом V-образном исполнении.

Особенно большие усовершенствования провели по дизелям типа Д49. Внедрение новых решений по системам воздухоснабжения, топливной аппаратуре, цилиндро-поршневой группе, механизмам газораспределения обеспечивает современные показатели дизелей по ресурсу, надежности. расходу топлива и масла, экологии. По этим параметрам дизели Д49 вышли на уровень лучших зарубежных аналогов, а в некоторых случаях превосходят их.

Период так называемой перестройки связан с известными изменениями в политике и экономике страны и возникшими в связи с этим трудностями и проблемами. КМЗ продолжал строить тепловозы и дизели, реализуя опытно-конструкторские разработки, но возникали сложности со сбытом готовой продукции, так как госзаказ ликвидировали. Следствием этого явилось резкое снижение объемов производства. Положение стало меняться лишь после 1996 г., когда несколько стабилизировалась финансовая обстановка.

В начале 90 х годов на железных дорогах Восточных земель объединенной Германии решалась проблема обновления тепловозного парка, основу которого составляли более тысячи тепловозов советского производства. На них были установлены дизель-генераторы производства КМЗ, часть которых находилась в эксплуатации 25 лет. Поэтому естественно, что для замены изнашивающихся дизелей могли быть привлечены немецкие поставщики.

При таких обстоятельствах руководство ОГКМ проявило инициативу, обратившись через Правительство РФ к федеральному министру транспорта ФРГ с предложением поставить для намеченной модернизации тепловозов новые двигатели производства КМЗ. Предложение было учтено немецкой стороной.

Завод принял участие в более чем четырехлетних сравнительных испытаниях дизелей типа Д49 с дизелями компаний «Caterpillar» и «Мак-Кгирр». С этой целью в 1995 — 1998 гг. в адрес компании DBAG (немецкие железные дороги), которая непосредственно выполняет модернизацию тепловозов, была отправлена партия 12- и 16-цилиндровых дизелей единичной мощностью 2200 и 2940 кВт, их суммарная мощность превысила 45000 кВт. Общая наработка коломенских дизелей за время испытаний составила более 150 тыс. ч.

Они продемонстрировали высокую надежность, простоту технического обслуживания и ремонта, их топливная экономичность оказалась выше, чем дизелей компании-конку-рентов. Было подтверждено, что дизели КМЗ являются самыми мощными для тепловозов Западной Европы, полностью удовлетворяют экологическим требованиям.

Аналогичная проблема обновления парка возникла и на железных дорогах России, так как большинство тепловозов выпущены 30 — 40 лет назад, морально и физически устарели. По инициативе ОГКМ завод обратился в МПС с предложением о замене двухтактных дизелей на старых тепловозах дизелями Д49. Коллегия МПС 23.12.93 г. приняла решение обновлять тяговый подвижной состав путем его модернизации. В качестве основного был выбран дизель Д49. По этому поводу впоследствии вновь назначенный главный конструктор В.А. Рыжов заявил: «...Пока оказывается, что серьезных конкурентов у нас (т.е. Коломзавода) нет: российские машиностроительные заводы отстали от нас по уровню конструирования машин а иностранцы очень сильно обгоняют по дороговизне».

В соответствии с решением МПС Коломенским заводом совместно с ВНИКТИ разработаны и осуществляются про екты капитально-восстановительного ремонта тепловозов ТЭЮ, М62 и ЧМЭЗ с заменой двухтактных дизелей 10Д100, 14Д40 (23/30) и четырехтактного K6S310DR дизелями Д49. При этом срок службы тепловозов увеличивается на 15 — 20 лет, на 10 — 20 % снижается расход топлива, а масла — примерно в 2 — 2,5 раза. Соблюдаются экологические параметры, предусмотренные жесткими европейскими нормами.

Развитие семейства дизелей Д49 продолжается. В конце 2000 г. были начаты испытания образцов 3-го поколения этих двигателей (Д49Ф). Опытный 12-цилиндровый дизель 12ЧН26/26, получивший обозначение 1-26ДГФ, в 2001 г. оборудовали так называемой «регистровой» системой газотурбинного наддува с двумя параллельно работающими турбокомпрессорами (частота вращения их роторов до 31000 об/мин), способными подавать в наддувочный ресивер воздух повышенного давления. При избыточном давлении наддува 0,24 МПа была достигнута мощность 3090 кВт (4200 л.е.), что соответствует среднему эффективному давлению в 2,3 МПа.

Такой результат получен впервые в нашей стране. Его реализация позволит в дальнейшем уменьшить вес дизельных двигателей тепловозов, значительно снизить металлоемкость и трудоемкость их изготовления благодаря сокращению количества цилиндров.

Например, на тепловозе ТЭП70 вместо 16-цилиндрового можно использовать 12-цилиндровый дизель ЧН26/26. Первые результаты испытаний подтвердили большую перспективность этого направления, позволяющую расширить верхнюю границу мощностного ряда дизелей ЧН26/26 с 4400 до 5900 кВт при сохранении высокой экономичности, надежности, требований экологии.

Создание современных дизелей — сложнейшая задача, потому к работе по новым и совершенствованию серийных дизелей широко привлекаются выпускники вузов, ведущие специалисты и НИИ, высококвалифицированные рабочие.

О научном потенциале отдела главного конструктора по машиностроению свидетельствует тот факт, что только в послевоенные годы его сотрудниками получено 275 авторских свидетельств и патентов, защищены 3 докторские и 44 кандидатские диссертации.

Юбилейную дату конструкторский отдел КМЗ встретил как сильный коллектив, имеющий современную экспериментальную и производственную базу. Сегодня коломенская школа дизелестроения, основы которой заложены многими поколениями талантливых конструкторов-дизелистов, продолжает активно развиваться.

В.Н. БАЛАБИН, доцент МГУПСа (МИИТа)

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin