Daimler-Benz DB 605

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Daimler-Benz DB 605
В музее РААФ(Лондон)
Производитель: Daimler-Benz
Годы производства: 19421945
Тип: двенадцатицилиндровый Λ- образный двигатель жидкостного охлаждения, Развал блоков 60 градусов, Четырехтактный
Технические характеристики
Объём: 35,762 л
Мощность: 1475 лс (ХХХ кВт) на 2800 оборотах
Степень сжатия: 7,5 / 7,3: 1 для 87-октанового числа топлива 8.5 / 8.3: 1 для 100-октанового числа топлива
Диаметр цилиндров: 154 мм
Ход поршня: 160 мм
Количество цилиндров: 12
Клапаны: Два впускных и два выпускных клапана на цилиндр
Топливная система: непосредственный впрыск топлива
Тип топлива: бензин
Система охлаждения: жидкостная
Размеры
Сухой вес: 756 кг

Даймлер-Бенц DB 605 (нем. Daimler-Benz DB 605) — немецкий поршневой авиационный двигатель времён Второй мировой войны. Представлял собой 12-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения с непосредственным впрыском топлива. Разработан на базе Daimler-Benz DB 601; основное отличие от прототипа — увеличение диаметра цилиндров со 150 мм до 154 мм.

Применялся с 1942 по 1945 год, и стал вторым по серийности поршневым двигателем Германии во Второй Мировой войне, после Junkers Jumo 211 (68 248 шт.). Подавляющее большинство истребителей Messerschmitt Bf 109 были оснащены этим двигателем, также применялся в Bf 110 и Me 210C и ряде других самолётов.

Двигатель Daimler-Benz DB 610 состоящий из двух последовательно спаренных двигателей Daimler-Benz DB 605 с одним выходным валом на воздушный винт, использовался только на тяжёлом бомбардировщике Heinkel He 177.

История разработки[править | править код]

DB 605 A/B разработан на базе модели DB 601 (с инвертированным V-образным расположением цилиндров с углом развала 60 °, оснащенного турбокомпрессором). Путём увеличения диаметр цилиндра двигателя DB-601 на 4 мм (до 154 мм), при том же ходе поршня в 160 мм, двигатель увеличился в рабочем объёме на 1,8 литра, в результате получили рабочий объём 35,7 литра. Из-за установленных на левой стороне двигателя турбокомпрессоров различной длины, выполнили индивидуальными поршня для степеней сжатия (слева 7.3:1 — справа 7,5:1) для компенсации разницы давлений, вызванной различными длинами наддувочного воздуха.

Основные отличия 605 от 601 были в:

  • увеличенном объёме,
  • увеличенных оборотах,
  • в более высокой степени сжатия и в более мощном нагнетателе.

Осенью 1942 года в Третьем Рейхе, в результате массированных бомбардировок советскими турбодизельными бомбардировщиками ТБ-7 (Пе-8), оснащенными дизелями АЧ-30Б, сильно пострадал подшипниковый завод, что привело к сильному дефициту подшипников качения. В свою очередь это привело к переходу от шарикоподшипников к подшипникам скольжения, которые хоть и снабжались дополнительными масляными каналами для облегчения режима работы ответственных вращающихся деталей, но в сочетании с никудышными свойствами смазочных материалов, привели к серьезным проблемам в эксплуатации, в том числе пожарам двигателей; Например, изначально, использование чрезвычайных режимов было запрещено. Для разрешения использования чрезвычайного режима, Daimler-Benz переработал подшипники скольжения и добавил масляные каналы и связанные с ними масляные насосы для снижения числа неприятных эксцессов, таких как, пожар двигателя, заклинивание коленвала и т. п. В том же 1942 году немецкие инженеры начали применять дисульфид молибдена в смеси с моторным маслом в соотношении 1:50, что улучшило тепловой режим двигателя на режимах взлета, а также при форсировании закисью азота, кроме того в режиме форсирования впрыском водно-метанольной смеси MW 50. В результате можно было включить режим впрыска MW 50 (или закись азота GM-1) на частоте вращения 1900 об/мин и плавно увеличивая до 2800 об/мин, идти в этом режиме не более 10 минут. Что касается надежности, Имперское министерство авиации (RLM), считало, что по существу Daimler-Benz DB 605 был «проблемным двигателем» и фактически его проблемы не были полностью решены к концу войны.[1]

Благодаря тщательному изучению инженеры определили, что цилиндры могут быть увеличены до большего диаметра без серьезного снижения прочности существующего блока. Разница была минимальной, увеличили в 601 блоке диаметр цилиндра со 150 мм до 154-мм, это увеличило объём с 33,9 до 35,7 литров в 605-х блоках. Сместили фазы газораспределения впускного тракта, изменили режимы и улучшили очистку камеры сгорания для придания большего КПД на высоких оборотах, за счет этого увеличились максимально допустимые об/мин с 2600 в 601 до 2800 в 605. Комбинацией этих изменений подняли выходную мощность с 1350 л. с. до 1475 л. с.

В других соотношениях двигатель был по существу идентичен 601, будучи 12-цилиндровым, V-инвертированной (коленчатый вал выше цилиндров) конструкции и был похож внешними размерами на DB 601. Тем не менее, его вес увеличился с 700 до 756 кг.

В 1932 году изготовлен прототип с висящими цилиндрами (коленвал сверху). Подвесное расположение агрегатов способствовало доступности головки блока цилиндров, (клапанного механизма) и свечей зажигания во время технического обслуживания. Заводился двигатель электростартером или с помощью рукоятки от внешнего маховика стартера[2]. Кроме того, двигатель оснащался нагнетателем (Bosch AL-SGC24DR2) посредством гидравлического привода от коленчатого вала двигателя. Нагнетатель неизбежно терял объемную эффективность, вызванную уменьшением давления воздуха на больших высотах. Высота, на которой нагнетатель сможет обеспечить такое же давление воздуха как на земле, 5700 м. Кроме того, двигатель постоянно теряет мощность при увеличении высоты. Давление наддува, по старым документам Daimler-Benz было умеренным и составляло 1,42 бар.

Прототипы:

  • DB 605 BS: предложенный вариант DB 605AS для двухмоторных самолетов с пониженной скоростью пропеллера, не изготовлен;
  • DB 605 D: по прогнозам первую версию 605 D, увеличили до высотности 6,5 км, 1,5 атм и 2800 об/мин 1 550 л. с. взлетной мощности с топливом C3;
  • DB 605 L: высотность двигателя 9,8 км, D 605 D-2 с двухступенчатым нагнетателем, только прототип; взлетная мощность 1700 л. с. под топливо С3.

В DB 605AS (М) максимально подняли номинальную высоту с помощью большого нагнетателя, взятого с DB 603, но в остальном же он похож на A(M). Взлётная мощность в DB 605ASB — 1800 л. с., однако сохранили при этом отличную производительность высотного ASM.

Последним вариантом А-серии был DB 605ASC 1945 года, в котором увеличили взлётную мощность до 2000 л. с.

Конструкция[править | править код]

Блок двигателя отлит из алюминиевого сплава, гильзы цилиндра отливались из стали, растачивались на станках и впрессовывались в алюминиевый блок цилиндров горячим способом. Каждый ряд цилиндров оснащался распредвалом (накладной распредвал), который через коромысла, толкал клапана (четыре клапана в каждом цилиндре). Цельнокованный коленвал весил почти 100 кг.

Двигатель имел сдвоенное магнето зажигания Z.M. 12CR8 от Bosch с двумя свечами зажигания Bosch DW 250ET7 в цилиндре, для тех случаев, когда основное зажигание откажет, его продублирует резервное зажигание. Порядок работы цилиндров двигателя: 1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12.

Двигатель Daimler-Benz DB 605A
Двигатель Daimler-Benz DB 605A

Двигатель оснащался редуктором с цилиндрическими шестернями в соотношении 1,685:1 (DB 605А) или 1,875:1 (DB 605B). При вращении двигателя в 2800 об/мин 1, воздушный винт вращался с частотой 1660 об/мин 1 в DB 605А или 1495 об/мин 1 в DB 605В.

Турбонагнетатель был довольно сложным по тем временам, он использовал барометрически контролируемую гидромуфту гидравлического сцепления, которая позволяла системе автоматически компенсировать изменения в высоте.

В масляной системе работали три насоса с отдельным масляным баком для моторного масла объёмом 36,5 литров. Была распространена система смазки с сухим картером, состоящая из трех масляных насосов.

Выхлопные клапаны охлаждаемые, с натрием в полости стержня.

Топливная система: подача топлива в камеры сгорания (Zur Brennstoffversorgung diente eine Benzindirekteinspritzung) осуществлялась с помощью механической 12-ступенчатой ТНВД (Bosch PZ 12HP110/19) с давлением впрыска до 90 бар. Расход топлива был, в зависимости от уровня мощности, 180—400 литров в час.

Топливо[править | править код]

Стандартное топливо имело октановое число 87, но можно было использовать с октановым числом 100. Как и 601, 605 был разработан для работы на топливе «B4» с октановым числом 87. В 1944 году был введен ряд новых модификаций, что позволило двигателю работать на бензине с октановым числом 100 «C3» и, в том числе, с аппаратурой для различных дополнительных электрических систем форсировки, таких как системы впрыска метанола и воды MW 50, и система впрыска закиси азота GM-1.

DB 605AM, работавший изначально на C3 и MW 50, развил мощность 1800 л. с. на взлётном режиме. В середине 1944 года регламент для C3 был исключен и применялось стандартное топливо B4 с MW 50.

Уже в 1942 году Daimler-Benz работает над обновлённой серией двигателей D, которые могут работать на любом из видов топлива С2 или С3. Первая из них, которая появилась в конце 1944 года, была небольшой серии DB 605DM, а затем в основной производственной серии, DB 605DB/DC.[3] Эти двигатели были оснащены регулировочным винтом дросселя, который позволил использовать либо топливо B4 с MW 50 или топливо С-3 без MW 50, и в этом случае двигатель был обозначен DB 605DB, либо использовали топливо C3 с MW 50, в этом случае двигатель обозначался суффиксом — DC.[3] В варианте DB-суффикс обозначает двигатель мощностью 1800 л. с. на взлётном режиме с наддувом в 1,8 атм, в то время как DC был способен выдать 2000 л. с. при наддуве в 1,98 атм[4] Если MW 50 был недоступен для использования с топливом B4, дроссель был ограничен до 1,45 атм в течение всего полёта. Таким образом, эта серия была идеальной для применения в хаотической ситуации с поставками топлива, имевшейся в последние месяцы существования Третьего рейха.[5] Эти двигатели в основном использовались в Bf 109G-10 и серии K-4.

Дополнительное оборудование[править | править код]

Для повышения мощности, использовались системы MW 50 или GM-1.

MW 50

Система MW 50 состояла из метанола и воды в соотношении 50:50 — впрыск, для охлаждения наддувочного воздуха, увеличивая антидетонационные свойства топливно-воздушной смеси; при этом лошадиные силы увеличивались. Взаимодействуя с высоким давлением наддува, мощность двигателя возрастала во всех диапазонах высоты.

Объема водно-метанольной смеси (например, DB 605D из Bf.109 К-4) в 70 литров было достаточно на 26 минут полета. Тем не менее, машина может работать непрерывно на этом высоком уровне мощности не более десяти минут, в противном случае возможны повреждения двигателя. Тем не менее, в особых случаях, при высотах около 8,5 км, аварийной ситуации или на земле, при частоте вращения 2800 об/мин 1 необходимо MW-прокачку отключить и поставить силовые рычаги на замок. MW-добавка не могла безопасно запускаться на 8,5-километровой высоте, для её запуска требовалось снизиться на 1 км и сбросить обороты двигателя до 1900, после включения [MW 50] нужно было плавно увеличивать частоту вращения, чтоб не испортить двигатель.

Впрыск MW 50 с 1944 года стал стандартным оборудованием в истребительной авиации на Me-109 G-14 / G-10 / К-4.

GM-1

Система GM-1 используется примерно с двухкилометровой высоты, для увеличения мощности. Двигатель использует жидкую закись азота (веселящий газ).

Варианты[править | править код]

Производственные версии;

DB 605 А (М)
Стандартный истребительный двигатель, до 1475 л. с., 605 АМ с MW 50 системы до 1800 л. с.
DB 605 AS (М)
Высотная, оптимизированная версия 605 с использованием большого нагнетателя DB 603, до 1435 л. с., ASM с системой MW 50 до 1800 л. с.
DB 605 ASB (М)
Высотная, оптимизированная в конце войны версия 605, под топливо B4, ASBM с системой MW 50 до 1800 л. с.
DB 605 ASC (М)
Высотная, оптимизированная в конце войны версия 605, под топливо C3, ASCM с системой MW 50 до 2000 л. с.
DB 605 B
то же, что и 605 А, но для использования в двухмоторном самолёте, типа Messerschmitt Bf 110, Me 210 (разные опоры/передаточное отношение)
DB 605 BS
предложенный вариант для двухмоторных самолётов, полученных из DB 605 AS
DB 605 DB
улучшенный 605 DM, стандартное оборудование MW 50, первая версия до 1850 л. с., позднее снижена до 1800 л. с., топливо В4[4]
DB 605 DC
улучшенный 605 DM, стандартное оборудование MW 50, до 2000 л. с. топливо С3[4]
DB 605 DM
Прежняя DB 605 D версия, стандартное оборудование MW 50, до 1700 л. с.
DB 605 E
предложенный вариант для двухмоторных самолётов, полученных из DB 605 D
DB 605 L
Подобен DB 605 D, но с двухступенчатым нагнетателем, 2000+ л. с.
Fiat RA.1050 R.C.58 Tifone
Производившиеся в Италии по лицензии фирмой Fiat DB 605A-1.
DB 610
DB 610
Два DB 605 «объединённые» (направлены ​​вместе) с единой «системой питания» (71.53L / 4364.8in3), для работы на одном карданном вале для использования в Heinkel He 177, до 2950 л. с. на взлётном режиме, 2788 л. с. при 2100 мин[6].
  • DB 610 А: Двигатель для левого расположения;
  • DB 610 B: Двигатель для правого расположения в тяжелых бомбардировщиках Heinkel He 177 и в экспериментальной авиации: использовали в Messerschmitt Me 261 V3[7]

DB 610 был разработан из DB 605 и состоит из двух спаренных DB 605, которые работают на единый карданный вал через общую передачу. DB 610 использовался исключительно в тяжелых бомбардировщиках Heinkel He 177 Greif в варианте А-3.

Также:

  • DB 616: развитие DB 605.
  • DB 620: Сочетание двигателей DB628.
  • DB 621: Проектируемый двухступенчатый наддув DB605
  • DB 625: Турбированный DB605
  • DB 628: DB 605, оснащённый двухступенчатым нагнетателем, выпущенным в марте 1944 года.

Примечание: Все номинальные мощности в л. с. (метрической лошадиной силы). Если не указана иная взлётная/чрезвычайная мощность на уровне моря.

Применение и оценка[править | править код]

Применялся в:

По лицензии Daimler-Benz DB 605 производился в Италии, где применялся на истребителях Macchi, Fiat, Reggiane и в некоторых других итальянских самолётах. Эти двигателя применялись и на шведском двухбалочном истребителе Saab J21, вплоть до 1949 года. Всего было изготовлено около 42 400 DB 605 всех видов.[8]

Двигатель был не совсем удачен, нередки были пожары, из-за подшипников скольжения. В DB 605А, а также DB 605D были проблемы с надежностью. А из-за частых пожаров двигателей осенью 1942 года мощностью на 1475 HP, при наддуве 1,42 бар изменили (установка дроссельной заслонки для запуска и аварийного питания временно механически заблокирована на мин-1 для максимальной мощности, поэтому летали на боевой мощности 1310 PS, наддуве 1,3 атм, при 2600 об/мин). После прохождения различных испытаний, включая слив смазки по пузырям в масле нашли проблему.

После улучшений, таких как, больший резервуар для масла, охладитель масла и масляных трубок (для устранения пузырьков в масле), все это позволило почти весь лимит установленной мощности в 1310 л. с. осенью 1943 года снять и вернуть под контроль дроссель аварийного мощности.

Когда на DB 605D из-за уменьшения качества авиационного топлива B4 и работы при высоких давлениях наддува произошли частые разрывы двигателей и задиры поршней, изменение в зажигании всего на 5 градусов позже позволило решить проблему.

Сохранившиеся экземпляры[править | править код]

Двигатели DB 605 сохранились в:

Восстановленные: Hispano Aviación HA-1112 — восстановленный по лицензии Messerschmitt Bf 109 G-2 был восстановлен ​​EADS/Messerschmitt Foundation в Германии с двигателем DB 605 [прояснить]

Технические характеристики (DB 605AM)[править | править код]

Partially sectioned DB 605

}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

</noinclude>

DB 605AM
Производитель: Daimler-Benz
Годы производства: 1942 - 1945
Тип: 12-цилиндровый жидкостного охлаждения с турбонаддувом 60 ° перевернутый V поршневой авиационный двигатель
Ссылка:>Jane's[9]
Технические характеристики
Объём: 35 762 см3
Максимальная мощность: 1800 л.с. (1324 кВт [1800 л.с. по ГОСТ 8.417]), при 2800 об/мин
Максимальный крутящий момент: 3000 Н·м, при 2100 об/мин
Конфигурация: V12
Цилиндров: 12
Клапанов: 48
Диаметр цилиндра: 154 мм
Ход поршня: 160 мм
Степень сжатия: 7,5/7,3:1 с 87-октановым топливом; br/>8,5/8,3:1 для 100-октанового числа топлива
Система питания: Bosch прямой впрыск топлива
Система смазки: Один масляный насос и два продувочных насоса
Емкость системы смазки: 35 дм3
Клапанной механизм: DOHC
Материал блока цилиндров: алюминий
Материал ГБЦ: алюминий
Ресурс: 100 моточасов
Тактность (число тактов): 4
Порядок работы цилиндров: 1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12
Максимальные обороты: 2800 об/мин
Рекомендованное топливо: бензин
Клапана: два впускных и два натрий - охлажденные выхлопные клапаны на цилиндр приводом с помощью одного верхнего распредвала на цилиндр блока
Нагнетатель: переменной частоты вращения центробежный тип нагнетателя с одноступенчатым приводом через барометрически контролируемую муфту; впрыск MW 50 во впускной нагнетатель.
Турбонаддув: механический
Удельная мощность: 35,0 кВт/л (0,77 л.с./дюйм³) кВт/л.
Расход топлива: 180 - 400 л./час
Удельная мощность по весу: 1,68 кВт/кг (1,02 л.с./фунт) кВт/кг
Редукция: 0,594: 1
Размеры
Длина: 2158 мм (85 дюймов) мм
Ширина: 760 мм (30 дюймов) мм
Высота: 1037 мм (41 дюйм) мм
Сухой вес: 756 кг (1,667 фунтов) кг

Мощность:

  • 1324 кВт (1800 PS / 1775 л. с.) при 2800 об/мин. на взлётном режиме с впрыском MW 50
  • 1250 кВт (1700 PS / 1677 л. с.) при 2800 об/мин. на высоте 4000 м для максимальной мощности с впрыском MW 50
  • 794 кВт (1,080 PS / 1065 л. с.) при 2300 об/мин. на высоте 5500 м на максимальной непрерывной мощности оборотах в минуту.

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Грегор, Нейла Даймлер-Бенц в Третьем рейхе . Yale University Press, 1998
  • Ганстон, Билл. Мир Энциклопедия Аэродвигатели . Кембридж, Англия. Патрик Стивенс ограниченной, 1989. ISBN 1-85260-163-9
  • Джейн Борьба Самолеты Второй мировой войны. Лондон. Студия Редакции ООО, 1989. ISBN 0-517-67964-7
  • Хичкок, Томас. Bf 109K: вензеля Close-Up 16. Бойлстон Массачусетс: Monogram Aviation Publications, 1979. ISBN 0-914144-16-2
  • Mankau, Хайнц и Питер Петрик. Мессершмитт Bf 110 / Me 210 / Me 410: Иллюстрированная история. Atglen. Пенсильвания: Шиффер Издательский ООО, 2003 ISBN 0-7643-1784-9
  • Мерме, Жан-Клод. Bf 109G Мессершмитт-1 через К-4: Двигатели и фитинги. Marnaz, Франция: Жан-Клод Мерме С. А., 1999.
  • Смит, Дж Ричард и Эдди Дж Крик. Хейнкель He 177 Greif: Стратегический бомбардировщик Хейнкель Гриф в. Hersham, Суррей, Великобритания: Иан Аллан, издательство, 2012. ISBN 978-1-903223-93-2

Ссылки[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Mankau and Petrick 2003, p. 211.
  2. Dick, Patterson, Perkins, Simsa: Klassische Jagdflugzeuge. HEEL Verlag, 2000, S. 129, ISBN 3-89365-847-5
  3. 1 2 Mermet 1999, p. 19.
  4. 1 2 3 Hitchcock 1979, p. 34.
  5. Mermet 1999, pp. 19-20.
  6. Smith and Creek 2012, p. 173
  7. Daimler Benz DB610 (английский язык). RAF Museum Cosford. Проверено 3 января 2012.
  8. Mankau and Petrick 2003, p. 349.
  9. Jane's 1998, p. 291.