Junkers Jumo 205 - Junkers Jumo 205
Jumo 205 | |
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Jumo 205 cutaway | |
Modelo | Motor diesel de aeronave |
Fabricante | Junkers |
Primeira corrida | Década de 1930 |
Aplicações principais |
Junkers Ju 86 Blohm & Voss BV 138 Blohm e Voss BV 222 |
Número construído | ca. 900 |
Desenvolvido a partir de | Junkers Jumo 204 |
O motor de aeronave Junkers Jumo 205 foi o mais famoso de uma série de motores a diesel para aeronaves que foram os primeiros, e por mais de meio século, os únicos motores a diesel de aviação bem-sucedidos. O Jumo 204 entrou em serviço pela primeira vez em 1932. Os motores posteriores deste tipo compreendiam o Jumo 206 e o Jumo 208 experimentais , com o Jumo 207 produzido em alguma quantidade para os aviões de reconhecimento de alta altitude Junkers Ju 86 P e -R, e o 46- metros de envergadura, barco voador Blohm & Voss BV 222 Wiking de seis motores . Todas as três variantes diferiam nos arranjos de curso e diâmetro e sobrealimentação. Ao todo, mais de 900 desses motores foram produzidos, na década de 1930 e durante a maior parte da Segunda Guerra Mundial .
Design e desenvolvimento
Todos esses motores usavam um ciclo de dois tempos com 12 pistões compartilhando seis cilindros, coroa de pistão a coroa de pistão em uma configuração oposta . Essa configuração incomum exigia dois virabrequins, um na parte inferior do bloco de cilindros e outro na parte superior, engrenados juntos. Os pistões se moveram um em direção ao outro durante o ciclo operacional. As portas de admissão estavam localizadas em uma extremidade do cilindro, enquanto as portas de exaustão estavam na outra extremidade. Isso fez com que um pistão controlasse efetivamente a admissão e o outro controlasse o escapamento. Duas bombas de injeção operadas por came por cilindro foram usadas, cada uma alimentando dois bicos, para quatro bicos por cilindro ao todo.
Como é típico dos projetos de dois tempos, os Jumos não usavam válvulas, mas sim aberturas fixas de entrada e escape cortadas nas camisas do cilindro durante sua fabricação, que eram descobertas quando os pistões atingiam um determinado ponto em seus cursos. Normalmente, esses projetos têm eficiência volumétrica pobre porque ambas as portas abrem e fecham ao mesmo tempo e geralmente estão localizadas uma em frente à outra no cilindro. Isso leva a uma eliminação deficiente da carga queimada, razão pela qual os dois tempos sem válvula geralmente produzem fumaça e são ineficientes.
O Jumo resolveu esse problema em grande parte por meio de um arranjo inteligente dos portos. A porta de admissão estava localizada sob o pistão "inferior", enquanto a porta de escape estava sob o "superior". O virabrequim inferior funcionava 11 ° atrás do superior, o que significa que as portas de exaustão se abriram e, ainda mais importante, se fecharam primeiro, permitindo a limpeza adequada. Esse sistema fez com que os Jumos de dois tempos funcionassem de maneira tão limpa e quase tão eficiente quanto os motores de quatro tempos que usam válvulas, mas com consideravelmente menos complexidade.
Existem algumas desvantagens para este sistema também. Por um lado, uma vez que os pistões correspondentes não estavam fechando ao mesmo tempo, mas um funcionava "à frente" do outro, o motor não podia funcionar tão suavemente quanto um verdadeiro motor de estilo oposto. Além disso, a potência dos dois virabrequins opostos precisava ser acoplada, adicionando peso e complexidade, um problema que o projeto compartilhava com os motores de bloco H.
No Jumo, esses problemas foram evitados até certo ponto pela tomada de potência principalmente do eixo "superior", um tanto deslocado para cima na extremidade dianteira do motor. Todos os acessórios, como bombas de combustível, injetores e o compressor de limpeza , eram acionados a partir do eixo inferior, o que significa que mais da metade de sua potência já estava esgotada. O que sobrou foi então direcionado para o eixo superior, que acionava a hélice do motor.
Em teoria, o layout plano do motor poderia ter permitido que ele fosse instalado dentro das asas grossas de aeronaves maiores, como aviões de passageiros e bombardeiros . Os detalhes do sistema de remoção de óleo sugerem que isso não era possível e que o motor precisava funcionar "verticalmente", como acontecia em todos os projetos que o utilizavam.
Como a temperatura dos gases de escapamento dos motores a diesel Jumo era substancialmente mais baixa do que a dos motores de carburador comparáveis, era mais fácil adicionar um turboalimentador para altitudes mais elevadas. Isso foi explorado no Jumo 207, que usou a energia dos gases de exaustão para aumentar a potência em grandes altitudes. O turbocompressor foi combinado com um soprador acionado mecanicamente, de forma que o turbocompressor crie o primeiro estágio de compressão, e o soprador mecânico, o segundo estágio. Em baixa carga e inicialização, o turbocompressor não contribui para sobrecarregar o motor, mas o soprador mecânico fornece ar suficiente para o motor funcionar. Em alta carga, no entanto, o turbocompressor recebe quantidades suficientes de gases de escape, o que significa que ele sozinho pode fornecer sobrecarga suficiente sem a necessidade de um soprador mecânico ineficiente. A adição do turbocompressor ao soprador mecânico tornou o motor mais potente sem aumentar significativamente seu consumo específico de combustível.
Variantes
- Jumo 205
- Jumo 206
- Uma versão experimental. O desenvolvimento foi interrompido em favor do Jumo 208.
- Jumo 207A
- Versão de alta altitude com dois compressores centrífugos em linha e um pré-resfriador.
- O Jumo 207 B-3 tinha um turbocompressor aprimorado e apresentava injeção de óxido nitroso GM-1 .
- Jumo 207 C
- otimizado para altitude média. Produzido em pequenas séries para o Blohm & Voss BV 222.
- Jumo 207 D
- otimizado para altitude média. O diâmetro do cilindro aumentou de 105 mm para 110 mm. A potência máxima no nível do solo foi de 1.200 hp (880 kW). Apenas protótipos.
- Jumo 207 E
- semelhante ao 207 C, mas com maior desempenho em grandes altitudes. Projeto apenas.
- Jumo 207 F
- otimizado para maiores altitudes. Turbocompressor de dois estágios. O desenvolvimento parou em 1942.
- Jumo 208
- com maior deslocamento, resultando em uma potência máxima de 1.500 hp (1.100 kW) em altitude média. Banco testado, mas não produzido.
- Jumo 218
- Uma versão de 12 cilindros, o Jumo 218 , foi projetado, mas nunca construído.
- Jumo 223
- Um único virabrequim de quatro cilindros e 24 cilindros Jumo 223 foi construído e testado.
- Jumo 224
- Maior que o Jumo 223, combinando 4 motores Jumo 207 C.
- CLM Lille 6As
- Uma versão licenciada do CLM Lille, entregando 650 hp (480 kW) (CLM foi o predecessor do fabricante de motores Indenor , uma empresa irmã da Peugeot )
- CLM Lille 6BrS
- Uma versão desenvolvida dos 6As usada para alimentar o Bernard 86
Formulários
O Jumo 205 equipou as primeiras versões do bombardeiro Junkers Ju 86 , mas foi considerado muito insensível ao combate e sujeito a falhas na potência máxima, comum em aeronaves de combate. Versões posteriores do projeto também usaram o motor para uso em altitudes extremas, como as versões Ju 86P e -R para reconhecimento de alta altitude nas Ilhas Britânicas. Em janeiro de 1940, a Luftwaffe testou o protótipo Ju 86P com Jumo 207A-1 turbocharged motores diesel . Foi muito mais bem-sucedido como unidade de força para aeronaves , para as quais suas características eram ideais, e para aplicações não-combatentes, como o avião comercial Blohm & Voss Ha 139 . Sua operação mais eficiente em termos de combustível se prestou ao uso em poucos projetos de barcos voadores de patrulha marítima da Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial, como o BV 138 e o BV 222 .
Lista de aplicativos
- Blohm & Voss BV 138
- Blohm & Voss Ha 139
- Blohm & Voss BV 222
- Dornier Do 18
- Dornier Do 24 (protótipos V1 e V2)
- Dornier Do 26
- Junkers Ju 86
Especificações (Jumo 205E)
Dados de Flugzeug-Typenbuch. Handbuch der deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1944
Características gerais
- Tipo: em linha invertido refrigerado a ar de seis cilindros
- Furo : 105 mm (4,13 pol.)
- Curso : 160 mm (6,30 pol.) X2
- Deslocamento : 16,62 l (1.014,21 cu in)
- Comprimento: 2.051 mm (80,7 pol.)
- Largura: 600 mm (23,6 pol.)
- Altura: 1.325 mm (52,2 pol.)
- Peso seco : 570 kg (1.257 lb) seco, não equipado
Componentes
- Supercharger : supercompressor acionado pelo motor em 8,85: 1
- Sistema de combustível: injeção direta através de quatro bicos por cilindro
- Tipo de combustível: combustível diesel
- Sistema de óleo: reservatório seco, alimentação de pressão com limpeza
- Sistema de refrigeração: refrigerado a líquido
atuação
-
Potência da saída:
- 700 PS (690 hp; 515 kW) a 2.500 rpm (5 minutos) ao nível do mar
- 630 PS (621 hp; 463 kW) a 2.420 rpm (30 minutos) ao nível do mar
- 560 PS (552 hp; 412 kW) a 2.250 rpm (máx. Contínuo) ao nível do mar
- 500 PS (493 hp; 368 kW) a 2.000 rpm (cruzeiro) ao nível do mar
- Potência específica : 42,1 PS / l (0,68 hp / cu in; 30,96 kW / l)
- Taxa de compressão : 17: 1
- Consumo de combustível específico : 0,170 kg / PS / h (0,380 lb / hp / h; 0,231 kg / kW / h) no máximo contínuo
- Consumo de óleo: 0,006–0,008 kg / PS / h (0,013–0,018 lb / hp / h; 0,008–0,011 kg / kW / h)
- Razão potência-peso : 1,228 PS / kg (0,549 hp / lb; 0,903 kW / kg)
- BMEP: 7,6 atm (7,7 bar; 112 psi)
- Engrenagem de redução: 0,633: 1
Outros motores notáveis de pistão oposto
- Commer TS3, o motor de veículos comerciais "Commer Knocker"
- O motor tanque Leyland L60 , usado no tanque Chieftain , era semelhante em layout ao Junkers Jumo 205 e Napier Culverin .
- O motor Rolls-Royce K60 foi usado na série FV430 de veículos de combate blindados e no tanque sueco Strv 103 .
- Napier Deltic
- O motor soviético 5TDF foi usado no tanque T-64 .
- O motor soviético 6TD foi usado nos tanques T-80UD , T-84 e Al-Khalid .
- Fairbanks Morse 38 8 1/8
Veja também
- Charomskiy ACh-30 e Charomskiy M-40 : dois projetos de motores a diesel de aeronaves soviéticas, apenas construídos em pequenos números.
- Lista de motores de aeronaves
Referências
Leitura adicional
- Bingham, Victor (1998). Principais motores aeronáuticos de pistão da Segunda Guerra Mundial . Shrewsbury, Reino Unido: Airlife Publishing. ISBN 1-84037-012-2.
- Gunston, Bill (2006). Enciclopédia mundial de motores aeronáuticos: dos pioneiros aos dias atuais (5ª ed.). Stroud, Reino Unido: Sutton. ISBN 0-7509-4479-X.
- Kay, Antony (2004). Junkers Aircraft & Engines 1913–1945 . Londres: Putnam Aeronautical Books. ISBN 0-85177-985-9.
- Katz, Hans (Dr.Ing) (1940). Der Flugmotor. Bauteile und Baumuster. Luftfahrt Lehrbücherei Banda 7 . Berlim: de Gruyter.