3. Опис продукції

3.1. Найменування інноваційної продукції

Автомобільні малолітражні дизельні двигуни марок 4ДТНА1, 4ДТНА2, 6ДТНА1 и 6ДТНА2, які можуть бути розроблені вперше в Україні Казенним підприємством "Харківське конструкторське бюро з двигунобудування". Двигуни 4ДТНА1 і 4ДТНА2 вже прийнято до розробки згідно технічного завдання Міністерства промислової політики України (МППУ) за реєстраційним номером 787 (додаток 1).

Рішення МППУ щодо обсягу вже виконаних робіт зі створення першого двигуна, а саме дизеля 4ДТНА1 та рішення Державного концерну "Укроборонпром" щодо проведення робіт зі створення всього сімейства автомобільних дизелів після припинення діяльності МППУ додаються (додаток 2). Заявка до Міністерства економічного розвитку і торгівлі України на залучення державних видатків розвитку для продовження виконання ДКР з розробки дизеля 4ДТНА1 вкладена у додатку 3. Для розроблення наступних модифікацій двигунів, а саме дизелів 4ДТНА2, 6ДТНА1 та 6ДТНА2 є достатнє науково-технічне напрацювання, реалізація якого також потребує відкриття бюджетних ДКР з боку Міністерства економічного розвитку і торгівлі України (додаток 3) та включення розробки до Державного оборонного замовлення Міністерства оборони України (додаток 4).

3.2. Опис та основні характеристики двигунів

3.2.1. Дизелі 6дтна1 та 6дтна2

Усі без винятку світові двигунобудівні фірми дотримуються єдиного принципу розгортання двигунів у ряд, коли при однаковій розмірності потужнісний ряд забезпечується за рахунок кількості циліндрів, тиску наддуву і частоти обертання колінчастого вала. Такий спосіб створення ряду дозволяє мати єдине діюче виробництво зі збереженням технології виготовлення уніфікованих деталей, скоротити номенклатуру двигунів, забезпечити їх обслуговування, зменшити перелік запасних деталей, максимально підвищити ефективність ремонтних баз, поліпшити якість навчання обслуговуючого персоналу.

Розробивши малолітражні дизелі сімейств ДТА та ДТНА у дво- , три- і чотирициліндровому виконанні, КП ХКБД здобуло досвід створення єдиного типорозмірного ряду ВМД багатоцільового призначення, а тому не бачить суттєвих науково-технічних проблем для розробки у найкоротший термін найсучаснішого шестициліндрового рядного ВМД з номінальною потужністю 110 ‑ 130 кВт (150 ‑ 175 к.с.) (приn_ном= 4200 хв^-1) з можливістю їх подальшого форсування.

Запорукою доцільності створення такого дизеля насамперед може бути світовий попит у цьому напрямку розвитку. Його вивчення здійснено за допомогою сучасної інформаційно-пошукової системи КАД, до речі, яка стала (з дозволу авторів) провідною інформаційною картою при проведенні НДР з вибору основних конструктивних параметрів перспективних ВМД, які закладені у дизелі серії ДТНА.

Вибірку з технічних характеристик існуючих у світі шестициліндрових рядних ВМД приведено у табл. 3.1.

Таблиця 3.1.

Основні конструктивні і регулювальні параметри сучасних малолітражних високообертових дизелів у шестициліндровому виконанні

N п/п	Фірма / рік початку виробництва	D, мм	S, мм	iVh, см3	Ne ном, кВт/к.с.	nном, хв-1	Мк.max, Нм	nк.max, хв-1		S/D	Кількість клапанів на циліндр
1	Toyota / 1996	94	100	4164	125/170	3600	360	1800	18,6	1,06	2
2	Mercedes-Benz / 2000	88	88,3	3222	145/197	4200	470	1800	18	1,00	4
3	BMW / 2001	84	88	2926	142/193	4000	430	2000	18	1,05	4
4	Opel / 2003	80	82,8	2496	110/150	4000	300	1750	17,5	1,04	4
5	Land Rower / 2004	84	88	2926	130/177	4000	390	2000	18,1	1,05	4
6	BMW / 2008	84	90	2993	210/286	4400	580	1750	17	1,07	4

Наведена у табл. 3.3 вибірка дозволяє зробити висновок про досить обмежене коло фірм і країн, здатних на розробку та впровадження у виробництво шестициліндрових рядних ВМД. При цьому найсучасніша модель дизеля фірмиBMW, виробництво якої розпочато у 2008 році, а питома потужність складає 95 к.с./л, має основні конструктивні параметри дуже близькі до дизелів серії 6ДТНА (робочий об'єм двигуна 2993 см³та 2988 см³відповідно), а фірмаLandRower, у свій час також застосувала надлишкові потужності виробництва двигунів для танків і літаків під цивільну автомобільну галузь.

Характеристики дизелів 6ДТНА1 і 6ДТНА2, які очікуються внаслідок проведених НДР та запропонованих конструктивних рішень, наведені у таблиці 3.2.

Таблиця 3.2.

Порівняльні характеристики дизелів 6ДТНА1 і 6ДТНА2, які очікуються у результаті проектування

№ з/п	Техніко-економічні характеристики, комплектація, конструктивні параметри і експлуатаційні показники	Марка дизеля
		6ДТНА1	6ДТНА2
1	Позначення	6 ЧНА-1 8,8/8,2	6 ЧНА-2 8,8/8,2
2	Число циліндрів (і)	6	6
3	Розташування циліндрів	Рядне (R)	Рядне (R)
4	Робочий об'єм дизеля (iVh), см3	2988	2988
5	Діаметр циліндра, мм	88	88
6	Хід поршня, мм	82	82
7	Відношення S/D	0,93	0,93
8	Ступінь стискання	18	18
9	Камера згоряння	Нерозділена, відкрита	Нерозділена, відкрита
10	Система паливоподачі	Безпосередньої дії	Типу Common Rail
11	Спосіб наповнення циліндрів повітрям	Турбонаддув, що регулюється	Турбонаддув, що регулюється
12	Спосіб збільшення коефіцієнта наповнення	Охолоджувач повітря для наддуву	Охолоджувач повітря для наддуву
13	Кількість клапанів на циліндр	2	4
14	Кількість та схема розташування розподільних валів	Один, верхнєрозташований	Один, верхнєрозташований
15	Номінальна потужність кВт (к.с.)	110 (150)	129 (175)
16	Частота обертання КВ при номінальній потужності, хв-1	4200	4200
Продовження табл. 3.2.
17	Максимальний крутний момент, Нм	315	367,5
18	Частота обертання КВ при максимальному крутному моменті, хв-1	2200-2600	2200-2400
19	Частота обертання КВ на режимі холостого ходу, хв-1	Мінімальна 800 Максимальна 4500	Мінімальна 600 Максимальна 4300
20	Маса дизеля у комплектності згідно ГОСТ 14846‑81, кг	220	230
21	Мінімальна питома витрата паливаг/кВтгод (г/к.с.год)	230 (170)	210 (150)
22	Екологічні показники	EURO‑3	EURO‑4

Зовнішній вигляд дизеля 6ДТНА1 ілюструє 3D-модель, яка представляє вид з боку паливно-регулюючої апаратури (рис. 3.16). Розробка цього двигуна базується на науково-технічних рішеннях аналогічних двигуну 4ДТНА1 (див. п. 3.2.1).

Рис. 3.16. 3D-модель дизеля 6ДТНА1 (вид з боку паливно-регулюючої апаратури)

Окрім того, черговим важливим кроком на шляху підвищення паливно-економічних і екологічних показників дизеля 6ДТНА1 порівняно зі своїм аналогом є суттєве збільшення закручення повітряного заряду відносно осі циліндра за рахунок зміни конструкції впускного тракту взагалі та розташування впускного каналу у головці циліндрів зокрема. При цьому впускні вікна розташовані з боку паливної апаратури, тобто на стороні, протилежній випуску відпрацьованих газів.

Розробка дизеля 6ДТНА2 повністю базується на конструктивних рішеннях та сучасній елементній базі дизеля 4ДТНА2, який розробляється паралельно.

Крім того, з метою досягнення максимального комфорту пасажирів при застосуванні дизелів серії 6ДТНА у якості автобусних силових установок, двигуни 6ДТНА1 і 6ДТНА2 обладнані гасителями крутних коливань. Гасителі рідинного тертя вмонтовані у маховики, а їх конструкція вже відпрацьована КП ХКБД у процесі доводки спеціального трициліндрового дизеля 3ТД‑3А для броньованої колісної машини.

19