Лейланд L60

Поршневой двигатель внутреннего сгорания
Лейланд L60
Двигатель Leyland L60 с одним из радиаторов в поднятом положении, экспонируемый в танковом музее в Бовингтоне.
Обзор
ПроизводительЛейланд Моторс
Макет
Конфигурацияшестицилиндровый, двенадцатипоршневой двигатель с оппозитным расположением поршней
Смещение19 литров (1200 куб. дюймов)
Диаметр цилиндра117,5 мм (4,63 дюйма)
Ход поршня146,1 мм (5,75 дюйма)
Клапанный механизмбесклапанный
Степень сжатия16:1
Сгорание
ТурбокомпрессорКорни (мусорщик)
Тип топливаДизель
Масляная системасухой картер [1]
Система охлажденияС водяным охлаждением
Выход
Выходная мощность650 лошадиных сил (480 кВт) при 2100 об/мин (L60 No.4, Mk 4A)
750 лошадиных сил (560 кВт) (L60 MK 7A)
Выходной крутящий момент1460 фунт-фут (1980 Н·м) при 1320 об/мин (L60 No.4, Mk 4A)

Leyland L60 — британский 19-литровый (1200 куб. дюймов) вертикальный шестицилиндровый оппозитно-поршневой двухтактный многотопливный дизельный двигатель, разработанный Leyland Motors в конце 1950-х — начале 1960-х годов для основного боевого танка (MBT) Chieftain . Двигатель также использовался в танке Vickers MBT и его производной индийского производства Vijayanta .

Разработка

Первоначальным выбором двигателя в 1954 году для танка, который в то время назывался «средний пушечный танк № 2», позднее получившего обозначение «FV4201» и служебное наименование «Chieftain», был дизельный двигатель Rolls-Royce V8, однако на этапе проектирования Chieftain в 1957 году НАТО ввело политику, требующую, чтобы все бронированные боевые машины имели возможность работы на нескольких видах топлива . [ необходима цитата ] Это сделало двигатель Rolls-Royce неподходящим вариантом, и поэтому потребовался новый двигатель с такой возможностью. [i] [ii]

Компании Leyland Motors под руководством Научно-исследовательского центра боевых машин (FVRDE) в Чертси было поручено разработать двухтактный дизельный двигатель с оппозитным расположением поршней, аналогичный по конструкции тем, которые ранее производили Napier [iii] и Tilling-Stevens , причем двигатель Commer TS3 [iv] последней получил особую оценку.

Эта конфигурация, помимо того, что хорошо подходила для многотопливного использования, также имела преимущества простой конструкции с малым количеством деталей, имела низкие нагрузки на подшипники и обладала хорошими характеристиками холодного запуска. Некоторая техническая помощь была предоставлена ​​Leyland компанией Rolls-Royce, которая к тому времени была материнской компанией Napier aero-engine company, сама Napier оставалась дочерней компанией English Electric . [v] И Tilling-Stevens, и Leyland изготовили одноцилиндровые прототипы двигателей для проекта танкового двигателя, и к 1959 году полученная в результате полная конструкция двигателя стала Leyland 60, или L60, причем первый двигатель был запущен в том же году. [vi]

Обзор

Одной из причин выбора необычной конфигурации L60 было желание получить максимально компактную силовую установку, что позволило бы сохранить высоту автомобиля настолько низкой, насколько это было возможно, — требование философии дизайна Chieftain, которое также нашло отражение в лежачем положении водителя.

Использование двухтактного цикла позволило получить большую мощность для данного рабочего объема , 19-литровый дизельный двигатель, как ожидалось, будет способен развивать примерно такую ​​же мощность, как 600-сильный 27-литровый бензиновый танковый двигатель Meteor [vii], занимая при этом меньше места в моторном отсеке. Продувка , необходимая в большом двухтактном дизеле для удаления выхлопных газов из цилиндров, выполнялась воздуходувкой Roots .

Обслуживание

Двигатель L60 танка Chieftain и система охлаждения были спроектированы как единый двигательный блок , который можно было заменить «в полевых условиях» с помощью крана бронированной ремонтной машины FV434 , специально разработанной для этой цели, а полная замена двигателя занимала около полутора-двух часов.

Требование к легко заменяемому двигателю было результатом анализа предыдущих танковых сражений, проведенного британской армией , который пришел к выводу, что вероятный будущий танковый бой будет длиться не более двух часов, и поэтому самым жестким требованием, ожидаемым от любого танкового двигателя во время войны, будет то, что он будет работать на полной мощности только в течение этого общего периода времени, и поэтому было бы выгодно снять его с машины после боя и заменить на новый двигатель в течение минимального времени. [viii]

Это также позволило бы проводить работы с двигателями в надлежащим образом оборудованных мастерских REME , а не «в полевых условиях», обменивая двигатели между транспортными средствами и мастерскими по мере необходимости. [ix] Эта философия была также применена к современной серии транспортных средств FV430 .

Вождь .​

Производительность

Первоначальные серийные агрегаты L60 имели мощность 585 л. с. при 2100 об./мин, что ниже проектной начальной мощности в 600 л. с. и страдали от проблем с надежностью. Эти проблемы усугублялись во время внедрения Chieftain изначально недостаточным запасом запасных частей и недостаточным запасным «поплавком» двигателя. [x] Проблема надежности L60 была бы намного хуже, если бы не съемный двигательный блок, который обычно позволял транспортному средству снова быть в рабочем состоянии с заменой двигателя в течение пары часов после поломки. Постоянным источником проблем был отказ уплотнения гильзы цилиндра, приводивший к утечке охлаждающей жидкости в отверстие цилиндра. Ремни привода вентилятора перегружали корпуса подшипников вентилятора в картере, что приводило к растрескиванию. Надежность улучшалась со временем с модификациями и программами усовершенствования, такими как программа «Sundance», которая также увеличивала выходную мощность. Sundance был реализован в пять основных этапов между 1976 и 1979 годами. Sundance предшествовали «Dark Morn», «High Noon» и первоначальная программа разработки двигателей «Fleetfoot» — лицо, ответственное за выбор кодовых названий , по-видимому, было поклонником вестернов . Программа Sundance была предметом парламентских запросов в Палате общин в 1978 году. С окончательным исправлением большинства предыдущих проблем с надежностью и мощностью L60 уровень готовности автомобиля вырос до 80%. В войне в Персидском заливе 1990 года уровень готовности Chieftain AARV и CHAVRE превысил уровень танка Challenger 1 [2], который к тому моменту заменил Chieftain, используя более традиционные четырехтактные дизели V12. [xi]

Двигатели финального производства развивали мощность 750 л. с. (560 кВт) после ряда модификаций двигателей, находящихся в эксплуатации, в рамках различных программ усовершенствования.

Первоначально из-за незнакомства с другим звуком выхлопа и диапазоном мощности двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным двигателем, а также из-за возникших в связи с этим трудностей с выбором правильной передачи, необходимой для конкретной задачи вождения, водители-стажеры имели тенденцию занижать обороты двигателя и использовать неправильный выбор передач, что приводило к большим трудностям при преодолении подъемов, а когда Chieftain Mk 1 был впервые представлен, у некоторых водителей возникали трудности с подъемом на прицепы танковых транспортеров Thornycroft Antar .

Варианты L60

  • Mark 1 - Mark 4 , прототипы двигателей, производство которых было завершено в 1959-1965 гг., построено 60 экземпляров.
  • Mark 4A , первый серийный вариант, январь 1965 г., мощность 585 л. с. Использовался в Chieftain Mk 1, которые использовались для учебных целей в лагере Бовингтон и гарнизоне Каттерик .
  • Mark 4A2 , Mark 4A с новой головкой поршня, [xii] выдавал 650 л.с., ноябрь 1965 г.
  • Mark 4B , пониженный Mark 4A2 для Vickers MBT/Vijayanta, который был на 17-18 тонн легче Chieftain. В этой машине L60 испытывал меньше проблем с надежностью. 540 л.с.
  • Mark 5A , модифицированный поршень с масляной камерой и смещенной камерой, новый поддон картера , подшипники вентилятора со смазкой под давлением, 650 л. с., представлен в апреле 1969 года для Chieftain Mk. 3.
  • Mark 6A , выпущенный в октябре 1970 года с двухступенчатым воздухоочистителем , 650 л.с. Устанавливался на Chieftain Mk. 3(S) «Sandman» [3]
  • Mark 7A , выпускавшийся с октября 1971 года, кульминация первоначальной программы разработки «Fleetfoot», трехлопастной продувочный вентилятор , новый блок цилиндров с измененным положением дефлекторов ремня вентилятора, перепроектированные гильзы, новые радиаторы, герметик Belzona, используемый на уплотнениях гильзы, увеличенная мощность до 720 л. с. Для Chieftain Mk. 5, Mk. 3/2 и Mk 3/3.
  • Mark 8A , двухлопастной воздуходув, коммерческая версия для продажи клиентам, не входящим в состав британской армии Mark 7A, новый материал гильзы с дробеструйной обработкой , новые поршни, увеличенная мощность до 750 л. с. Используется в Chieftain Mk 5, последнем варианте производства Chieftain. Более поздние Marks были модернизацией существующих машин.
  • Mark 9A , июнь 1977 г. Модификации «Темное утро», включающие новый материал гильз, новые поршни и поршневые кольца с улучшенным охлаждением масла, новые приводы вентиляторов, мощность 750 л.с.
  • Mark 10A , экспортная версия Mark 9A с двухлопастным продувочным вентилятором. Двигатели Mark 10A имели дополнительную очистку воздуха для условий пустыни в Иране .
  • Mark 11A - Mark 12A , модификации "Sundance" для устранения проблем с надежностью, уплотнительное кольцо блока/гильзы , удерживаемое гильзами с натягом, новые инжекторы, топливные фильтры CAV , приводные ремни вентилятора Poly-V , введены в марте 1978 года, мощность увеличена до 750 л. с. Целевой ресурс двигателя в 4000 миль достигнут к декабрю 1978 года. [xiii]
  • Mark 11A/N - Mark 12A/N , обозначения от августа 1979 года для модифицированных двигателей Mark 11A и Mark 12A, в которых не используются уплотнительные кольца на гильзах цилиндров .
  • Mark 13A - Mark 14A , апрель 1980 г. переименование двигателей Mark 11A/N - Mark 12A/N, 750 л.с.

В 1975 году все британские Chieftain были доведены до стандарта Chieftain Mark 5 в рамках программы «Totem Pole», которая включала установку на все машины 750-сильного двигателя L60 Mark 8A. После модернизации «Totem Pole» машины Chieftain Mk 2 были переименованы в Mark 6. Машины Mk 3 стали Mk 7, а машины Mk 3/3 стали Mk 8.

Передача инфекции

Двигатель был сопряжен с тройной дифференциальной планетарной коробкой передач Merritt-Brown TN12 [xiv], обеспечивающей «регенеративное» рулевое управление, производное от системы, впервые использованной на танке Churchill . Коробка передач была полуавтоматической с ножным управлением и имела шесть передних и две задних передачи. Как и двигатель, она была разработана с возможностью быстрой замены. TN12 изначально была разработана для отмененной серии легких танков FV300 . Уменьшенная версия TN12, TN15, использовалась в серии машин CVR(T) . [xv]

Использовать

Примечания

  1. ^ Позднее НАТО отменило это требование. Как показали события, на службе L60 обычно работал на дизельном топливе (DERV), но на учениях также мог работать на Avgas (бензин), Avtag, Avtur (авиатопливо) или на любом другом доступном топливе, например, на бытовом печном топливе . L60 мог работать без подготовки на любом топливе или комбинации топлив с достаточной теплотворной способностью и достаточно низкой вязкостью , чтобы проходить через инжекторы .
  2. ^ столкнувшись с тем же требованием, Западная Германия разработала Daimler-Benz MB837, 8-цилиндровый многотопливный двигатель примерно той же мощности, что и L60. Двигатель был испытан на M47 Patton до того, как требование НАТО о многотопливности было отменено.
  3. ^ Ранее компания Napier лицензировала некоторые конструкции дизельных авиационных двигателей с оппозитными поршнями компании Junkers Motorenwerke (Jumo), такие как Junkers Jumo 205 .
  4. ↑ К этому времени компания Tilling-Stevens была выкуплена компанией Rootes .
  5. ^ Предполагаемая расчетная масса FV4201 на тот момент составляла 47 тонн.
  6. ^ Компания Rolls-Royce использовала двухтактную конструкцию с оппозитными поршнями в своем двигателе K60, применяемом в автомобилях серии FV430 .
  7. ↑ Фактически проектная мощность L60 составляла 600 л. с. для первоначальных двигателей и 700 л. с. с развитием, последняя программа осуществлялась под кодовым названием «Fleetfoot».
  8. ^ Для сравнения, замена двигателя на более ранней модели Centurion была сложной процедурой, которая занимала около двенадцати часов.
  9. ^ Контекст здесь — поле боя, возможно, зараженное ядерным, биологическим или химическим (NBC) оружием, и с персоналом, не защищенным нахождением внутри транспортных средств, вынужденным постоянно носить защитную одежду . В этих условиях любая сложная работа снаружи, на двигателе или другой системе, просто невозможна.
  10. ^ т.е., имеется в виду запас запасных двигателей, доступных для немедленной установки на сломанные автомобили. Первоначальное производство Leyland L60 было предназначено для новых автомобилей, собираемых на заводах.
  11. ^ Однако возросшая надежность, которую обеспечил «Сандэнс», позволила выявить другие проблемы, которые раньше не ощущались, например, слив масла из верхних подшипников коленчатого вала при длительном простое двигателя, из-за чего операторам приходилось проворачивать двигатель в течение 20 секунд перед холодным запуском, а меры по устранению проблемы, такие как установка обратных клапанов для предотвращения обратного слива масла в поддон картера, оказались лишь частично успешными.
  12. ^ В L60 использовался поршень с отдельной головкой.
  13. ^ Двигатели Mark 11A и Mark 13A имели трехлопастной продувочный вентилятор, двигатели Mark 12A и Mark 14A — двухлопастной продувочный вентилятор.
  14. ^ В коробке передач использовалась система рулевого управления, разработанная в 1935 году Г. Э. Мерриттом , тогдашним директором по проектированию танков в арсенале Вулвич.
  15. ^ При установке на ранние Chieftain с L60 мощностью около 600 л. с. первоначальная конструкция коробки передач TN12 страдала от перегрева и оказалась недостаточно прочной, поскольку была разработана для машины с меньшим весом и мощностью. Перегрев был устранен путем увеличения потока масла и установки теплообменника, в то время как сама коробка передач была перепроектирована, чтобы сделать ее прочнее, в результате чего размер коробки передач увеличился, что потребовало переместить ранее внутренние глушители двигателя в бронированный внешний ящик в задней части корпуса.

Ссылки

  1. ^ ТАНК, БОЕВОЙ, 120-мм ПУШКА, CHIEFTAIN, ALL MARKS РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 1966. Директор по обеспечению качества (боевые машины и инженерное оборудование). 1966.
  2. ↑ Chieftain Tank Engine . Лондон: HMSO . 1978. ISBN 010248578X.
  3. ^ ТАНК, БОЕВОЙ, 120-мм ПУШКА, CHIEFTAIN, ALL MARKS РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 1966. Директор по обеспечению качества (боевые машины и инженерное оборудование). 1966.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Leyland_L60&oldid=1252556820"