Двигатель Junkers Jumo 204: история и особенности конструкции
Junkers Jumo 204
Двигатель Jumo 204: история немецкого авиационного дизеля Junkers. Разновидности (Jumo 205, 206, 207, 208), разработка с 1920-х, характеристики и эволюция.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Jumo 204 — оппозитный поршневой, рядный, жидкостно-охлаждаемый 6-цилиндровый авиационный дизельный двигатель, разработанный немецкой фирмой Junkers. Он поступил в эксплуатацию в 1932 году. Последующие двигатели серии Jumo 205, Jumo 206, Jumo 207 и Jumo 208 отличались длиной хода поршня, диаметром цилиндра и системой наддува.
The Jumo 204 was an opposed piston, inline, liquid cooled 6 cylinder aircraft Diesel engine produced by the German manufacturer Junkers. It entered service in 1932. Later engines in the series, the Jumo 205, Jumo 206, Jumo 207 and Jumo 208, differed in stroke, bore, and supercharging arrangements.
Проектирование и разработка
Разработка дизельных двигателей Junkers началась в 1920-х годах с Junkers Fo3 и Junkers Fo4/Junkers SL1. Fo4 был переименован в Junkers 4, который, в свою очередь, был переименован в Junkers Jumo 204 министерством Reichsluftfahrtministerium (RLM), где первое число обозначает производителя; 2 – Junkers Motoren. Эти двигатели использовали двухтактный цикл с шестью цилиндрами и двенадцатью поршнями, в оппозитной конфигурации с двумя коленчатыми валами, один внизу цилиндрового блока, а другой вверху, соединенными шестернями. В течение рабочего цикла поршни двигались навстречу друг другу. На каждый цилиндр было установлено два кулачковых форсующих насоса, каждый из которых подавал топливо в два сопла, что давало в общей сложности четыре сопла на цилиндр. Как и в большинстве двухтактных конструкций, в двигателях Jumo использовались фиксированные впускные и выпускные окна вместо клапанов, которые открывались, когда поршни достигали определенной точки хода. Обычно такие конструкции имеют низкую объемную эффективность, поскольку оба окна открываются и закрываются одновременно и обычно расположены друг напротив друга в цилиндре. Это приводит к неполному вытеснению отработавших газов, из-за чего безклапанные двухтактные двигатели обычно дымят и неэффективны. Jumo 204 в значительной степени решил эту проблему благодаря более удачному расположению окон. Впускное окно располагалось под "нижним" поршнем, а выпускное – под "верхним". Нижний коленчатый вал был смещен на одиннадцать градусов относительно верхнего, что означало, что выпускные окна открывались первыми, обеспечивая эффективное вытеснение отработавших газов. Эта система позволила двухтактным Jumo работать так же чисто, как четырехтактные двигатели с клапанами, но с гораздо меньшей сложностью. Jumo 204 (первоначально обозначенный как Jumo 4) был впервые испытан в полете в начале 1929 года на самолете Junkers G 24. Лицензия на производство Jumo Fo3 и 204 была передана компании Napier & Son, которая построила небольшую партию двигателей под названием Napier Culverin незадолго до войны. В конце войны они установили три Culverin в треугольной компоновке для создания Napier Deltic, который на некоторое время был одним из самых мощных и компактных дизельных двигателей в мире.
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.