вторник, 18 октября 2011 г.

Пламенное сердце русских танков-7




ДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ «Т»- СОВРЕМЕННЫЙ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫЙ

СИЛОВОЙ АГРЕГАТ

Челябинский тракторный завод всегда был и по праву остается одним из лидеров отечественного двигателестроения. Предприятие обладает колоссальным опытом проектирования и производства дизельных силовых установок для инженерных машин и бронетанковой техники. В настоящее время на ЧТЗ завершается разработка семейства
перспективных дизельных двигателей серии «Т»

   За годы существования Челябинского тракторного завода на нем сложилась собственная школа двигателестроения. Она имеет свои традиции, поскольку насчитывает, по меньшей мере, семьдесят пять лет. У нее есть свои достижения, есть знаковые личности, такие как Иван Яковлевич Трашутин и Владимир Иванович Бутов.
  Потерять такую школу было бы просто преступно. Как с позиции предприятия, так и с государственной точки зрения. Опасность подобного развития событий, после того как в 90-х годах произошел развал экономики страны, была вполне реальной.
   Не менее сложная обстановка в то время была и на Челябинском тракторном заводе, поскольку денег на проведение полномасштабных НИОКР не было. Однако нужно отдать должное руководству ЧТЗ, несмотря на все сложности, определенные средства все-таки выделялись, и даже в те годы конструкторы смогли продолжить начатые ранее работы по созданию перспективного семейства силовых агрегатов. Благодаря этому Челябинский тракторный завод имел определенный задел конструкторских наработок как по транспортным дизелям, так и по тракторным двигателям.
    Поэтому, когда Министерство промышленности и энергетики РФ объявило тендер на разработку нового семейства перспективных двигателей, было принято решение принять в нем участие и представить конкурсной комиссии силовые агрегаты серии «Т». В конкурсе мы вышли победителями, и 18 апреля 2008 года завод подписал с Минпромэнерго РФ государственный контракт «Создание модельного ряда дизельных двигателей жидкостного охлаждения». В нем было зафиксировано, что ЧТЗ берется за разработку конкурентоспособной «линейки» дизельных двигателей для гусеничной и внедорожной техники, и перечислены технические параметры, которым они должны соответствовать.

   В основу конструкции двигателей было заложено достижение следующих технико-экономических параметров:

- максимальной унификации по основным узлам, деталям и конструктивным элементам;
- запаса по крутящему моменту 30-40 %;
- удельного расхода топлива не более 155 г/л. с. ч;
- расхода масла на угар 0,2-0,4 % от расхода топлива;
- ресурса не менее 15000 моточасов;
- норм выбросов вредных веществ на уровне EURO-2 и EURO-3 в соответствии с требованиями правил ЕЭК-ООН № 96 и № 97/68.

   Заводу были определены сроки на проведение этой работы - с 2008 по 2012 годы и выделено бюджетное финансирование в размере 500 миллионов рублей.
   Нужно отметить, что и сроки, и ресурсы, запланированные для решения поставленной задачи, были предельно минимальные. Например, если взять зарубежный опыт, то там на разработку нового дизельного двигателя отводится 5-7 лет. Что касается объема финансирования, то, как правило, на подобные цели тратится от 200 до 300 миллионов долларов. При этом, хотя времени и денег было выделено меньше, но задачи, которые пришлось решать конструкторам ЧТЗ, были гораздо сложнее, чем у зарубежных коллег. Это связано с тем, что в настоящее время инвестиционные возможности отечественных машиностроительных предприятий в части обновления производственной базы для проведения НИОКР существенно сократились.
    Еще одна проблема заключается в том, что практически отсутствует рынок конкурентоспособных комплектующих отечественного производства. Из-за этого многие агрегаты челябинским двигателестроителям пришлось проектировать самостоятельно.
    При подготовке контракта был составлен подробнейший план-график проведения работ, определены контрольные сроки основных этапов, за каждый из которых ЧТЗ должен был отчитаться.
     На момент подписания контракта с Минпромэнерго РФ у Челябинского тракторного завода уже были определенные наработки по новому семейству двигателей. Начало этих работ было обусловлено пониманием руководства завода необходимости замены двигателя Д-180. Да, это очень надежный, неприхотливый в эксплуатации силовой агрегат, благодаря чему он широко используется и в настоящее время, но его показатели по расходу топлива и масла, удельной мощности, экологичности и ряду других параметров уже не соответствуют современным требованиям. Чтобы исправить ситуацию, в свое время и была начата разработка нового дизеля.
    Несмотря на все сложности, на ЧТЗ еще в 90-е годы выпустили опытный образец нового 6-цилинд-рового двигателя в рядном исполнении. Но показатели, которые он тогда выдавал, завод никак не могли устроить, было ясно, что придется потратить много сил и времени, чтобы довести его до ума. Это очень важный момент: хотя тот силовой агрегат и был «сырым», но на заводе понимали, что двигаются в правильном направлении, поскольку двигатель нуждался в доводке, а не в полной переделке.
    За время выполнения государственного контракта была проведена огромная работа. Фактически двигатель создавался заново. Были применены новые конструктивные и инженерные решения, благодаря чему сегодня двигатель серии «Т» по своим параметрам - это современный и, главное, конкурентоспособный силовой агрегат. Важная особенность этой работы заключалась в том, что при ее проведении использовался и учитывался передовой опыт мирового двигателестроения.

    Семейство двигателей серии «Т» представляет собой перспективный модульный ряд дизелей, состоящий из 4- и 6-ти цилиндровых рядных и 6-, 8-, 12-цилиндровых Ѵ-образных силовых установок с диапазоном мощности от 90 до 600 л. с. и высоким уровнем унификации. Все они отвечают самым современным требованиям, предъявляемым к двигателям инженерных и дорожно-специальных машин (табл. 1). Они имеют гораздо более высокие показатели по техническому уровню, надежности и экономической эффективности по сравнению со всеми моторами, которые применяются в нашей стране в настоящее время. Эти двигатели изначально разрабатывались для эксплуатации в условиях переменных режимов нагружения, частых перегрузок, работы на боковых уклонах. Особо оговаривалась возможность длительной работы в режиме максимального крутящего момента.
      Проведенные на ЧТЗ расчеты и испытания показывают, что при использовании двигателя серии «Т» только за счет меньшего расхода дизельного топлива и масла при обычной односменной работе будет достигаться экономия более 80 тысяч рублей в год (при действующих ценах на горюче-смазочные материалы) по сравнению с аналогичным дизельным двигателем отечественного производства, из числа выпускаемых в настоящее время. Еще одним существенным достоинством двигателей серии «Т» является высокая степень их унификации. Поскольку на разных модификациях силовых установок используется большое количество унифицированных деталей и узлов, достигается существенная экономия эксплуатационных расходов и обеспечивается снижение стоимости запасных частей. Сравнение основных параметров двигателей серии «Т» с характеристиками зарубежных аналогов приведено в таблице 2. По результатам выполненных работ можно сделать выводы, что основные технико-экономические показатели разработанных двигателей соответствуют параметрам технического задания государственного контракта и требованиям, предъявляемым к современным силовым установкам аналогичного класса.

     Двигатели серии «Т» предназначены для использования в модернизируемых и перспективных тракторах классов от 6 до 50 тонн тягового усилия, а также для применения в строительно-дорожных машинах, ряде сельскохозяйственных и промышленных агрегатов, предъявляющих свои специфические требования к силовым установкам. Это и переменные режимы нагружения, и частые максимальные перегрузки, и работа на боковых уклонах и спусках, и длительная эксплуатация в режиме максимального крутящего момента. Добавьте сюда повышенную запыленность и увеличение сроков между циклами технического обслуживания. Такие условия работы, например, характерны для инженерных машин ЧТЗ. Поэтому в перспективе они будут оснащаться двигателями семейства «Т». Но в таких же условиях работает и сельскохозяйственная техника. Есть и другие классы машин, где эти двигатели найдут свое применение. В этой связи не будет лишним уточнить, что мощностной диапазон двигателей серии «Т» лежит в пределах от 100 до 2000 л. с. Таким образом, в нашей стране они перекрывают потребности всех возможных потребителей.
       Если же оперировать цифрами, то специалисты маркетинговых служб ЧТЗ считают, что уже в 2012 году доля применения двигателей серии «Т» в рассматриваемых типах машин и агрегатов составит порядка 16 %, а к 2015 году (за счет восстановления и роста основных рынков техники в России) объем продаж этих силовых агрегатов может выйти на уровень 20 тысяч штук в год.
      Возникает естественный вопрос - способен ли Челябинский тракторный завод в настоящее время выпускать такое количество современных дизельных двигателей? Что касается опытно-промышленной партии двигателей, которая потребуется для проведения их испытаний, то в этом нет никаких сомнений. В дальнейшем обязательно встанет задача налаживания их серийного производства. Если вести речь об этом, то в данном случае есть и устоявшаяся мировая практика, и мнение руководства завода, что ЧТЗ должен изготавливать базовые детали двигателей и осуществлять их сборку. О каких базовых деталях идет речь? Это блоки цилиндров двигателей, коленчатые и распределительные валы, головки блоков, шатуны, а также оригинальные переходные детали. А вот остальные компоненты должны будут поставлять специализированные  предприятия. Сборка двигателей будет проводиться на ЧТЗ. Поэтому для завода разработка и производство двигателей серии «Т» жизненно необходимы. В этом случае ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК» закрепляет свои позиции одного из лидеров отечественного двигателестроения. Однако нужно учесть, что производство дизелей серии «Т» фактически является по-настоящему реальным шагом в модернизации не только для ЧТЗ, но и для всего отечественного машиностроения, а значит - для всей России.
      О модернизации сегодня много говорится на самом высоком политическом уровне. И очень символично, что значимый шаг в этом направлении делает Челябинский тракторный завод - один из первенцев индустриализации страны.

М. Ш. Ахметжанов, генеральный директор по развитию - технический директор Челябинского тракторного завода 
Корпоративный журнал ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК» № 1/2010

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.