Jumo 205 | |
---|---|
Jumo 205 в разрезе | |
Тип | Авиационный дизельный двигатель |
Производитель | Юнкерс |
Первый забег | 1930-е годы |
Основные приложения | Юнкерс Ju 86 Blohm amp; Voss BV 138 Blohm amp; Voss BV 222 |
Количество построенных | ок. 900 |
Разработано из | Юнкерс Юмо 204 |
Junkers Jumo 205 двигатель самолета был самым известным из серии самолетов дизельных двигателей, которые были первыми, и для более чем половины столетия, единственные успешные авиационные дизельные энергетические установки. Jumo 204 первых введен в эксплуатации в 1932 г. Более поздних двигателей этого типа составила экспериментальную Jumo 206 и Jumo 208, с Jumo 207, произведенными в некотором количестве для Junkers Ju 86 P и -R высотного самолета - разведчика, и 46- метровый размах крыльев, шестимоторная летающая лодка Blohm amp; Voss BV 222 Wiking. Все три варианта различались ходом, диаметром цилиндра и наддувом. Всего в 1930-х годах и на протяжении большей части Второй мировой войны было произведено более 900 таких двигателей.
Все эти двигатели использовали двухтактный цикл с 12 поршнями, совместно использующими шесть цилиндров, от днища поршня к днищу поршня в противоположной конфигурации. Эта необычная конфигурация требовала двух коленчатых валов, один в нижней части блока цилиндров, а другой вверху, соединенных вместе. Во время рабочего цикла поршни двигались навстречу друг другу. Впускные каналы были расположены на одном конце цилиндра, а выпускные - на другом. Это заставляло один поршень эффективно управлять впуском, а другой - выпуском. Были использованы два нагнетательных насоса с кулачковым приводом на цилиндр, каждый из которых питал две форсунки, всего четыре форсунки на цилиндр.
Как это типично для двухтактных конструкций, в Jumos использовались не клапаны, а фиксированные отверстия впускного и выпускного каналов, вырезанные в гильзах цилиндров во время их изготовления, которые открывались, когда поршни достигли определенной точки своего хода. Обычно такие конструкции имеют низкую объемную эффективность, поскольку оба порта открываются и закрываются одновременно и обычно расположены в цилиндре напротив друг друга. Это приводит к плохой очистке сгоревшего заряда, поэтому бесклапанные двухтактные двигатели обычно производят дым и неэффективны.
Jumo решает эту проблему в значительной степени благодаря грамотному расположению портов. Впускной канал находился под «нижним» поршнем, а выпускной - под «верхним». Нижний коленчатый вал находился на 11 ° позади верхнего, что означало, что выпускные отверстия открывались и, что более важно, закрывались первыми, что позволяло производить надлежащую продувку. Эта система позволила двухтактным Jumos работать так же чисто и почти так же эффективно, как четырехтактные двигатели с клапанами, но со значительно меньшей сложностью.
У этой системы есть и обратная сторона. Во-первых, поскольку соответствующие поршни не закрывались в одно и то же время, а один двигался «впереди» другого, двигатель не мог работать так плавно, как настоящий двигатель противоположного типа. Кроме того, мощность двух противоположных коленчатых валов должна была быть согласована, что увеличивало вес и сложность - проблема, характерная для двигателей с Н-образным блоком.
В Jumo этих проблем удалось до некоторой степени избежать за счет получения мощности в основном от «верхнего» вала, несколько смещенного вверх на передней части двигателя. Все аксессуары, такие как топливные насосы, форсунки и продувочный компрессор, приводились в действие с нижнего вала, что означает, что более половины его мощности уже было израсходовано. То, что осталось, затем направлялось на верхний вал, по которому двигался гребной винт.
Теоретически плоская компоновка двигателя могла позволить установить его внутри толстых крыльев более крупных самолетов, таких как авиалайнеры и бомбардировщики. Детали системы очистки масла предполагают, что это было невозможно, и двигатель должен был работать «вертикально», как это было на всех конструкциях, в которых он использовался.
Поскольку температура выхлопных газов дизельных двигателей Jumo была значительно ниже, чем у сопоставимых карбюраторных двигателей, было проще добавить турбонагнетатель для больших высот. Это было исследовано на Jumo 207, который использовал энергию выхлопных газов для увеличения мощности на больших высотах. Турбокомпрессор был объединен с нагнетателем с механическим приводом, так что турбонагнетатель создает первую ступень сжатия, а механический нагнетатель - вторую ступень. При низкой нагрузке и запуске турбонагнетатель не способствует нагнетанию двигателя, но механический нагнетатель обеспечивает достаточное количество воздуха для работы двигателя. Однако при высокой нагрузке турбонагнетатель получает достаточное количество выхлопных газов, а это означает, что он один может обеспечить достаточный наддув без необходимости использования неэффективного механического нагнетателя. Добавление турбонагнетателя к механическому нагнетателю сделало двигатель более мощным без значительного увеличения его удельного расхода топлива.
Jumo 205 приводил в действие ранние версии бомбардировщика Junkers Ju 86, но был признан слишком невосприимчивым к боевым действиям и склонным к отказу на максимальной мощности, что является обычным для боевых самолетов. Более поздние версии конструкции также использовали двигатель для экстремального использования на большой высоте, как и в версиях Ju 86P и -R для высотной разведки над Британскими островами. В январе 1940 года Люфтваффе испытали прототип Ju 86P с дизельными двигателями Jumo 207A-1 с турбонаддувом. Он был гораздо более успешным в качестве силовой установки для дирижаблей, для которых его характеристики были идеальными, и для небоевых применений, таких как авиалайнер Blohm amp; Voss Ha 139. Его более экономичный режим работы пригодился для использования на нескольких немецких морских патрульных летающих лодках во время Второй мировой войны, таких как BV 138 и BV 222.
Данные Flugzeug-Typenbuch. Handbuch der deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1944 г.