Продолжаю выкладывать статьи из ЖЖ нашего уважаемого коллеги p_d_m.
Как хорошо известно всем заинтересованным лицам, единственной страной, осилившей до и во время Второй Мировой войны турбокомпрессоры для авиамоторов, были США. Причем даже в Америке единственной фирмой, одолевшей ТК, была General Electric, а, например, у Wright или Birmann дела с турбокомпрессорами не задались. Однако…
Однако были в 30х – первой половине 40х авиамоторы с неДжиЭмовскими ТК, к работе которых особых претензий не было. И это дизеля: немецкий Jumo 207 и советские М-30 и М-40.
Jumo 207 использовался на высотных разведчиках Ju-86P и R (на заглавной фотографии), на нем стоял один турбокомпрессор. Чаромский М-30 (АЧ-30) и Яковлев М-40 устанавливались на Пе-8 и Ер-2, на первом было два ТК, на втором – четыре. Ну да, советские моторы были весьма проблемными, но жалобы на турбокомпрессоры были одним из множества пунктов списка претензий, а не главным фактором неудач советских дизелей.
Главная причина такой ситуации – это, конечно, меньшая температура выхлопных газов дизельного мотора. В общем случае она ниже раза в два по сравнению с бензиновым. Она низкая до того, что необязательно промежуточное охлаждение для выпускных газов.
Что касается четырехтактного двигателя с воспламенением от сжатия… температура выпуска при полной нагрузке обычно значительно ниже 700°. … в отношении долговечности температуру выпускных газов у турбины необходимо иметь ниже 600°.
Приведенный отрывок из классической книги сэра Рикардо [1] не совсем подходит для немецких дизелей, ведь Юмо двухтактный. Да и вообще очень особенный из-за своей оппозитности и двухвальности. Тем не менее промежуточного охлаждения выпускных газов на его основных модификациях тоже не было, как и на советских четырехтактниках.
Другие особенности работы турбонагнетателя на дизеле, которые можно попробовать применить к М-30/40 и 207му в контексте использования их с ТК.
1. Бóльшая степень сжатия дизеля означает бóльшие нагрузки на цилиндры и поршни, что ведет к усилению и утяжелению всей конструкции дизеля. Ворочаться с высокими частотами таким тяжелым массам сложно, отсюда коленвал дизеля обычно вращается с меньшими оборотами, чем на бензиновом моторе.
2. Большая степень сжатия также означает, что наш дизель должен:
- 2.1. потреблять много воздуха, чтобы заполнить цилиндр
- 2.2. и отдавать много выхлопных газов.
3. Давление газов выше, чем у бензинового двигателя, дизелю не страшно противодавление на выпуске.
4. У дизеля (практически) нет эффекта детонации.
Из этих пунктов следует что:
- нам обязательно надо наддувать двигатель (п.1, п.2.1);
- мы можем наддувать его в больших пределах (п.4);
- нам очень выгодно наддувать дизель турбокомпрессором (п.2.2, п.3);
- мы можем его наддувать прямо с нулевой высоты, не используя приводной нагнетатель (п.3).
- [1] Рикардо. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания
источник: https://p-d-m.livejournal.com/555056.html
АЧ-30
АЧ-30
… советские моторы были
… более того, во многом проблемы наших ТК были вызваны нестабильной работой самих дизелей. Но не разобравшись с сутью проблем, "историки" породили мифы и невозможности в СССР того времени производства ТК. А ведь именно у нас были найдены решения, которые во многом определяли возможности первых ТРД, опередившие таковые за бугром, но непонятное прекращение работ по ТК, лишило страну возможности создания в то время собственного серийного ТРД.
Обратите внимание, проблемы не с термическими разрушениями, а с динамическими.
Вадим Петров пишет:
Эмм… В обсуждаемом материале как раз и идёт речь о том, почему ТК для дизеля сделать гораздо проще, чем для бензинового двигателя.
А когда это у нас прекращались работы по ТК?
Во-первых, хрен редьки не слаще. А во-вторых, это на дизелях! А у бензиновых моторов температура выхлопных газов гораздо выше, так что к динамическим разрушениям (которые никуда не денутся) прибавятся ещё и термические.
А когда это у нас А когда это у нас прекращались работы по ТК? … это смотря что понимать под продолжением работ? Одно дело серийное производство, другое, мелкоштучное производство в мастерских ЦИАМа. Формально работы шли, но … скорее были исследовательскими. После планов серийного производства такую ситуацию вполне можно считать остановкой. Во-первых, хрен редьки не слаще. А во-вторых, это на дизелях! А у бензиновых моторов температура выхлопных газов гораздо выше, так что к динамическим разрушениям (которые никуда не денутся) прибавятся ещё и термические. А с чего бы им быть? Я имею ввиду динамическим? Да и с температурными особых проблем не было. Вы в курсе сколько было до войны произведено И-15, И153 и И-16 с ТК? Летали и без особых проблем … Я уже приводил документ, из которого следует, что наши ТК перед войной проишли испытания и показали свою работоспособность и было принято решение о серийном производстве. А вот потом произошло то самое "прекращение". О причинах догадываюсь, но не готов сейчас излагать. Справка наркома авиационной промышленности СССР М. М. Кагановича “О состоянии работ по внедрению турбокомпрессоров на самолетах” 30 июня 1939 г. Совершенно секретно. В настоящее время вопрос с установкой турбокомпрессоров на самолетах за границей, по литературным данным, вырисовывается в следующем виде:… Подробнее »
После первых успешных опытов После первых успешных опытов с турбокомпрессорами была построена войсковая серия из 10 истребителей типа И-15бис ТК, которые прошли испытания зимой 1939-1940 годов. Дальнейшее развитие работы получили на И-153. С ним оказалось несколько сложнее. Прежде всего пришлось переделывать капот двигателя по типу И-15бис и устанавливать жаростойкие боковины фюзеляжа. Поначалу построили четыре самолета войсковой серии: № 6001, № 6003, № 6006, № 6011. Эти И-153, оснащенные двигателями М-25В и М-62, проходили испытания с 19 июля по 29 августа 1939 года, которые, хотя являлись заводскими, одновременно были засчитаны как государственные. В отдельных случаях пилоты забирались на высоту 12 км. И-153ТК с М-25В развивал максимальную скорость 455 км/ч на высоте 8750 метров, И-153ТК с М-62 достигал 482 км/ч на 10300 метров. В 1940 году турбокомпрессорами дополнительно оборудовали 20 И-153 М-62 и один И-153 М-63. Таким образом общее количество И-153ТК составило 26 экземпляров. И никаких особых проблем никто не отмечал. А потом вдруг раз и по итогам в конце войны мы от всех отстали и очень значительно. А вот те самые 520 км/час, которые якобы обещал Поликарпов, чтобы завалить самолет Григоровича: В течении 1939 года был проведен целый ряд успешных полетов. С двигателем М-25В (самолет № 1021582) и двумя ТК-1 истребитель… Подробнее »
++++++++++
Температура
++++++++++
Температура выхлопных газов дизельного двигателя примерно на 300 С ниже чем у выхлопных газов бензиновых двигателей.