Expériences et évolution
Dans le monde de la construction de chars, l'utilisation de moteurs diesel à grande vitesse pour les chars n'est devenue l'étalon-or qu'à la fin des années 50. Les pays de l'OTAN ont réalisé qu'il était temps de se débarrasser des centrales à essence bien plus tard que l'Union soviétique, mais ont rapidement rattrapé leur retard. La construction de moteurs de chars domestiques dans la période d'après-guerre était basée sur le concept éprouvé du V-2, qui avait traversé des tuyaux d'incendie, d'eau et de cuivre au cours de la décennie précédente.
Pendant la Grande Guerre patriotique, le rôle de premier plan dans la modernisation du B-2 a été joué par le bureau de conception en série # 75 à Chelyabinsk. À "Tankograd" pendant les années de guerre, un immense complexe de construction de moteurs a été formé, exclusivement conçu pour la production de moteurs diesel de la série V-2. D'une part, cela a permis d'économiser sérieusement sur la production de moteurs à grande échelle, et d'autre part, cela a créé des difficultés de reprofilage du site. Dans le livre "Tank Engines (From the History of Tank Building)" E. A. Zubov à cet égard donne même des calculs sur les coûts des travaux de développement des petits fabricants étrangers et des géants industriels. En moyenne, une petite entreprise obtient un retour sur chaque dollar investi 24 fois plus que, disons, le géant Ford ou General Motors. En Union soviétique, il y avait une écrasante majorité de grandes usines de construction de moteurs, ce qui a conduit à un certain conservatisme dans les développements innovants.
L'une des premières modifications d'un moteur diesel de char à Tcheliabinsk a été la modernisation du V-2K, conçu pour les chars lourds. Le couple du moteur diesel a été augmenté, la puissance a été portée à 650 litres. avec., alors que les révolutions maximales du moteur diesel ne se touchaient pas, le mécanisme à manivelle des charges accrues ne pouvait pas résister. Ceci a été réalisé en réajustant la pompe à carburant haute pression et en augmentant l'alimentation en carburant par cycle. Ensuite, il y a eu le V-2IS, qui a réussi à réduire la hauteur de 200 mm et à apporter un certain nombre d'améliorations mineures. L'un des avantages incontestables du char IS équipé d'un tel moteur diesel était l'autonomie de 220 kilomètres en un seul ravitaillement, alors que le Tigre T-VI ne pouvait parcourir que 120 kilomètres avec le char. Cependant, une telle augmentation de puissance n'a pas permis d'augmenter la ressource moteur - jusqu'à la fin des années 40, elle ne dépassait pas 300 heures de moto. Déjà pendant la guerre, il est devenu clair qu'une nouvelle augmentation de la puissance du B-2 avec une nouvelle augmentation des ressources du moteur n'était possible qu'avec l'aide de la pressurisation. L'un des premiers était le V-12 avec un compresseur centrifuge entraîné par AM-38F, qui permettait au moteur de développer 750 ch. avec. et fourni un couple de 3000 Nm. En novembre-décembre 1943, le moteur a passé avec succès des tests de 100 heures, mais après seulement six mois, il ne pouvait plus les répéter. Début 1944, le B-2 pour les chars lourds, il est décidé de passer d'emblée à un nouveau B-11 pour 700 cv. pp., et en juillet de la même année, l'usine de Kirov devait produire 75 moteurs par mois. En conséquence, les premiers moteurs de série ne sont apparus qu'à la fin du mois d'avril 1945 et ont été installés sur l'IS-3, qui n'a pas eu le temps de se battre. En 1947, les premiers V-12 de série pour l'IS-4 sont apparus chez ChTZ, qui ont été produits dans diverses modifications jusqu'au début des années 60. Des moteurs de la série "lourde" ont été installés sur le T-10, le T-10M et quelques prototypes.
L'usine n° 76 de Sverdlovsk (usine de turbines), également engagée dans la production de moteurs de chars, a été en mesure à l'automne 1944 de créer sa propre version d'une modernisation en profondeur du légendaire moteur diesel, nommé B-14. C'était un moteur de 700 chevaux avec un diamètre de cylindre étendu à 160 mm, ce qui augmentait la cylindrée à 44,3 litres. Des tests au banc ont également été effectués sur le B-14M suralimenté (le volume de travail a été porté à 44,3 litres), d'une capacité de 800 litres. avec. Une nouveauté tant attendue est apparue sur les deux moteurs - la chemise du bloc-cylindres était désormais coulée en même temps que les culasses, ce qui éliminait le problème notoire du joint de gaz. C'est le mérite direct du designer Timofey Chupakhin, qui couvait une idée similaire depuis la fin des années 30. En outre, un nouveau carter plus rigide est apparu sur le B-14, qui est devenu une structure de support - cela a augmenté la fiabilité des roulements du groupe vilebrequin et piston.
Suralimenté et non suralimenté
Il convient de noter les travaux de développement qui ont eu lieu sur le terrain d'entraînement GBTU des forces armées de l'URSS, dont le but était d'augmenter la puissance du B-2 sans pressurisation. Ensuite, il a de nouveau été confirmé que l'emplacement des filtres à air dans le compartiment moteur du réservoir affecte directement le remplissage d'air des cylindres diesel. Il s'est avéré que les moteurs T-34 et IS-2 "avalaient" à peu près l'air chauffé par leur propre chaleur (jusqu'à 60 degrés), ce qui, associé à des filtres obstrués, réduisait la puissance de 10% à la fois. La physique du processus est très simple - l'air froid est plus dense, par conséquent, dans un cycle de travail, le moteur l'aspire davantage et le carburant brûle plus complètement dans les cylindres. Avec de l'air chaud, la situation est inverse.
En général, sur la base des résultats des travaux de la décharge GBTU, il a été conclu que sans une réduction critique de la ressource du moteur, sa puissance ne peut être portée qu'à 600 ch. avec. Plus loin seulement avec une turbine. Dans la version à aspiration naturelle, la base V-2 est accélérée à l'aide de toute une série de mesures - réduction de la résistance de l'air à l'admission, installation d'un collecteur d'admission annulaire pour un remplissage uniforme des cylindres des deux moitiés du moteur (cela a été espionné depuis le Réservoir diesel allemand Mercedes-Benz 507) et le développement d'une nouvelle pompe d'injection. Ce dernier devait également être emprunté à Bosch, dont les pompes étaient montées sur des moteurs diesel Mercedes-Benz 503A. Il a également été recommandé de réduire la tolérance de réglage des pompes d'injection de série en termes de quantité d'alimentation en carburant de 6 % à 3 %. Ce travail faisait partie d'un grand projet de modernisation du B-2 sur le site de l'usine de tracteurs de Tcheliabinsk, dont la direction ne voulait pas du tout apporter de changements drastiques dans le cycle de production.
Comme vous le savez, il est possible d'augmenter la puissance du moteur en augmentant le volume de travail (ajouter des cylindres ou simplement augmenter leur dimension), ce qui, à son tour, a nécessité de sérieux changements dans la conception. Par conséquent, la turbocompression est devenue la principale tendance d'après-guerre dans la modernisation du B-2.
Les ingénieurs ont souligné que l'introduction d'une telle solution augmenterait la capacité en litres de 50 à 100 % à la fois, tandis que le compresseur centrifuge semblait être le plus optimal, donnant des indicateurs économiques plus élevés. Nous avons dû accepter le fait que tout cela entraînerait inévitablement une augmentation des charges mécaniques et thermiques sur le moteur.
La tâche suivante pour les constructeurs de moteurs consistait à augmenter la durée de fonctionnement de la garantie du moteur à 500-600 heures. De plus, pour mettre en œuvre le mouvement du réservoir dans des conditions sous-marines, il était nécessaire d'assurer la fiabilité du fonctionnement des moteurs avec des résistances accrues à l'entrée et à la sortie.
Plusieurs fabricants de l'Union soviétique ont participé à une sorte de concours pour la modification la plus réussie du B-2. En plus de la tête susmentionnée SKB # 75 de Chelyabinsk, l'usine # 77 "Transmash" à Barnaoul était engagée dans leur programme.
Le V-16 diesel, créé par des ingénieurs sibériens, développait 600 ch sans turbocompresseur. avec. et se distinguait par l'absence de pompe à carburant haute pression au sens habituel du terme. Cela a toujours été une unité problématique V-2, et à Barnaoul, il a été décidé de la remplacer par des injecteurs unitaires individuels pour chaque cylindre - à bien des égards une solution révolutionnaire qui s'est généralisée beaucoup plus tard. Les ingénieurs de Barnaul ont développé le thème du B-16 en une famille entière - il y avait une version de 700 chevaux pour les chars lourds et un B-16NF suralimenté de 800 chevaux. Ils ont même développé une paire de deux moteurs diesel, dont 1200 ch ont été retirés sur le stand. avec. Mais tous les travaux sur les projets ont été écourtés soit en raison de la fermeture du développement des réservoirs expérimentaux pour lesquels ils ont été construits, soit en raison du refroidissement général de l'État vers le thème des réservoirs.
Au début des années 1950, la direction avait l'impression que tous les problèmes militaires pouvaient être résolus avec des missiles, tandis que le reste de l'armement avait un rôle subalterne. Le dégrèvement est venu quelque part en 1954, lorsque les pays de l'OTAN ont commencé, sinon à dépasser le programme de construction de chars de l'URSS, du moins à réduire l'écart. Le V-27 multicarburant de Chelyabinsk, équipé d'un turbocompresseur TKR-11F et développant une puissance de 700 ch, est devenu un véritable symbole du renouveau. avec. À l'avenir, la conception a évolué vers les célèbres B-46-6 et B-84, qui sont devenus les véritables couronnes du concept B-2.
Le constructeur suivant, inclus dans la course à l'amélioration d'après-guerre du B-2, était l'Ural Turbomotor Plant susmentionnée, qui a développé une version du moteur sous la lettre "M". Il s'agissait d'une refonte profonde du concept diesel, dont la plupart étaient complètement nouveaux. Le V-2M a reçu deux turbocompresseurs TKR-14, qui devaient à l'avenir être équipés d'unités de refroidissement par air de suralimentation - une solution révolutionnaire à l'époque. Maintenant, de telles unités (refroidisseurs intermédiaires) peuvent être trouvées dans les moteurs des tracteurs de ligne principale. En plus de la suralimentation, le moteur a reçu une nouvelle pompe d'injection, des systèmes de refroidissement et de lubrification améliorés, ainsi que de nombreux groupes renforcés par rapport à l'ancêtre. En 1968, le moteur était prêt, mais les difficultés de sa mise en production, ainsi que ses grandes dimensions, n'ont pas contribué à son adoption. Mais de nombreuses solutions des concepteurs de Sverdlovsk ont été utilisées dans les prochaines générations de moteurs diesel à réservoir.
Allemands, chars et diesels
La dieselisation des véhicules moyens et lourds dans les années 40 en Union soviétique a été un événement unique dans l'histoire industrielle mondiale. Personne au monde, à l'exception du Japon, n'a utilisé autant de moteurs diesel sur des véhicules blindés. A titre de comparaison: le "Sherman" américain de ses treize modifications n'avait qu'un seul M4A2 avec une double centrale diesel. Pourquoi, par exemple, en Allemagne pendant la guerre n'a-t-il pas eu l'idée d'installer un moteur diesel dans un réservoir? Il existe de nombreuses versions, à commencer par une pénurie d'aluminium et d'aciers alliés et se terminant par l'incompétence des ingénieurs allemands dans le domaine de la création de moteurs diesel terrestres lourds. À cet égard, l'opinion du lieutenant-technicien supérieur S. B. Chistozvonov, qu'il a déclarée dans les pages du Bulletin of Tank Industry pour 1944 (n ° 2-3).
Dans l'article "Les moteurs de chars allemands", l'auteur analyse de manière suffisamment détaillée les moteurs de l'ennemi existant à cette époque, et analyse à la fin les raisons du refus des Allemands des moteurs diesel de chars. Chistozvonov souligne à juste titre que dans l'Allemagne nazie, même avant la guerre, il y avait des diesels d'avions Junkers et Daimler-Benz, qui, après une petite modification, auraient très bien pu être installés dans des véhicules blindés. Cependant, les ingénieurs allemands considéraient que c'était peu pratique. Pourquoi? En effet, parmi les avantages d'un moteur diesel, l'auteur ne note qu'une consommation de carburant relativement faible (20-30% inférieure à celle d'un carburateur analogue) et un faible coût du carburant. Le lieutenant Chistozvonov suggère dans l'article que les Allemands ne se sont pas impliqués dans un moteur diesel, car un moteur à essence est moins cher, plus simple, plus compact, plus fiable par temps froid, ne nécessite pas d'aciers alliés rares et une main-d'œuvre hautement qualifiée d'assembleurs.
Dans le même temps, la durée de vie d'un char sur le champ de bataille est si courte qu'elle fait plus qu'éliminer tous les avantages d'un moteur diesel (lire: B-2). L'auteur considère que les idées sur la sécurité incendie des moteurs à allumage par compression sont farfelues - le coup d'un projectile dans le réservoir, le compartiment moteur ou un simple cocktail Molotov est garanti pour provoquer un incendie dans le MTO d'un réservoir avec un moteur diesel. Dans ce cas, le réservoir de diesel n'avait aucun avantage sur le réservoir d'essence. Le bilan combustible spécifique de l'Allemagne a également joué un rôle dans le choix du type de centrale électrique pour les réservoirs. Les essences synthétiques, le benzène et les mélanges d'alcools prédominaient dans le bilan allemand et ne convenaient pas comme carburant pour les moteurs diesel. En général, l'article pour 1944 s'est avéré très audacieux.
À la fin de l'article, il y a une remarque intéressante du comité de rédaction du Tank Industry Bulletin:
"Les arguments justifiant le refus des Allemands d'utiliser des moteurs diesel sur leurs chars sont l'hypothèse de l'auteur lui-même."
