Жұнкерс Jumo 204: Екі тактілі дизельдік авиациялық қозғалтқыш

Кіріспе

Jumo 204 – неміс өндірушісі Junkers компаниясы жасаған, қарама-қарсы поршеньді, тізбектес орналасқан, сұйықпен салқындатылатын 6 цилиндрлі ұшақ дизельдік қозғалтқышы. Ол 1932 жылы қолданысқа енгізілді. Осы сериядағы кейінгі Jumo 205, Jumo 206, Jumo 207 және Jumo 208 қозғалтқыштары соққы ұзындығы, цилиндр диаметрі және турбонаддув жүйесі бойынша өзгешеліктерге ие болды.

Жобалау және әзірлеу

Junkers дизельдік қозғалтқыштарының дамуы 1920 жылдары Junkers Fo3 және Junkers Fo4/Junkers SL1 үлгілерімен басталды. Fo4, Junkers 4 деп қайта аталды, ал ол өз кезегінде Reichsluftfahrtministerium (RLM) тарапынан Junkers Jumo 204 деп аталды, мұндағы бірінші сан өндірушіні білдіреді; 2 – Junkers Motoren. Бұл қозғалтқыштарда алты цилиндрлі және он екі поршеньді екі тактілі цикл қолданылды, екі қарама-қарсы поршеньді конфигурациясы екі коленвалмен, біреуі цилиндр блогының төменгі жағында, екіншісі жоғарғы жағында орналасып, бір-бірімен байланысқан. Поршеньдер жұмыс циклы кезінде бір-біріне қарай қозғалды. Әр цилиндрда екі инжекторлық сорғы, әрқайсысы екі форсунканы қамтамасыз ететін, барлығы цилиндрде төрт форсунка болды. Екі тактілі конструкцияларға тән, Jumo клапандардың орнына бекітілген сору және шығару тесіктерін пайдаланды, олар поршеньдер соққысының белгілі бір нүктесіне жеткенде ашылатын. Мұндай конструкциялар көбінесе нашар көлемдік тиімділікке ие, себебі екі тесік те бір уақытта ашылып, жабылады және әдетте цилиндрде бір-біріне қарама-қарсы орналасқан. Бұл жанылған газдардың нашар тазартылуына алып келеді, сондықтан клапансыз екі тактілі қозғалтқыштар көбінесе түтінді және тиімсіз болады. Jumo 204 бұл мәселені тесіктердің жақсы орналасуы арқылы көп дәрежеде шешті. Сору тесігі «төменгі» поршеньнің астында, ал шығару тесігі «жоғарғы» поршеньнің астында орналасқан. Төменгі коленвал жоғарғыдан он бір градусқа қалып қойды, яғни шығару тесіктері бірінші болып ашылып, тиімді тазартуға мүмкіндік берді. Бұл жүйе екі тактілі Jumo қозғалтқыштарын клапанды төрт тактілі қозғалтқыштар сияқты таза жұмыс істеуге мүмкіндік берді, бірақ әлдеқайда қарапайым конструкциямен. Jumo 204 (алғашқыда Jumo 4 деп аталды) 1929 жылдың басында Junkers G 24 ұшағында сынақтан өтті. Jumo Fo3 және 204 Napier & Son компаниясына лицензияланды, олар соғысқа дейін Napier Culverin үлгісінің шағын партиясын жасады. Соғыстың соңында олар үш Culverin қозғалтқышын үшбұрыш тәрізді орналастырып, Napier Deltic өндірді, ол бір кезде әлемдегі ең қуатты және ықшам дизельдік қозғалтқыштардың бірі болды.

Development of the Junkers diesel engines started in the 1920s with the Junkers Fo3 and Junkers Fo4/Junkers SL1. The Fo4 was re designated Junkers 4, which in turn was re designated Junkers Jumo 204 by the Reichsluftfahrtministerium (RLM), where the first number indicates the manufacturer; 2 – Junkers Motoren. These engines used a two stroke cycle with six cylinders and twelve pistons, in an opposed piston configuration with two crankshafts, one at the bottom of the cylinder block and the other at the top, geared together. The pistons moved towards each other during the operating cycle. There were two cam operated injection pumps per cylinder, each feeding two nozzles, totaling four nozzles per cylinder. As is typical of two stroke designs, the Jumos used fixed intake and exhaust ports instead of valves, which were uncovered when the pistons reached a certain point in their stroke. Normally such designs have poor volumetric efficiency because both ports open and close at the same time and are generally located across from each other in the cylinder. This leads to poor scavenging of the burnt charge, which is why valve less two strokes generally run smoky and are inefficient. The Jumo 204 solved this problem to a very large degree through a better arrangement of the ports. The intake port was located under the "lower" piston, while the exhaust port was under the "upper". The lower crankshaft ran eleven degrees behind the upper, meaning that the exhaust ports opened first, allowing proper scavenging. This system made the two stroke Jumos run as cleanly as four stroke engines using valves, but with considerably less complexity. The Jumo 204 (originally designated Jumo 4) was test flown in early 1929 installed in a Junkers G 24. The Jumo Fo3 and 204 were licensed to Napier & Son, who built a small number as the Napier Culverin just prior to the war. Late in the war, they mounted three Culverins in a triangle layout to produce the Napier Deltic, which was for some time one of the most powerful and compact diesel engines in the world.