Военные постоянно стремились и стремятся получать все более высокие летные характеристики самолетов. Основным способом добиться успеха в данном направлении является разработка и использование авиационных силовых установок большей мощности. Чтобы упростить разработку и сократить время на проектирование и организацию производства, конструкторы и изготовители авиационных двигателей опираются на разработанные ранее и хорошо себя зарекомендовавшие конструкции. Такой подход был использован и при создании двигателя Jumo-213, для которого в качестве исходной базы использовался его предшественник Jumo-211. Габариты двигателя и V-образное расположение 12-ти цилиндров не изменились. Прежним остался и рабочий объем — 35 литров. Доработки, которые касались увеличения возможных термических, кинематических и механических нагрузок деталей двигателя, увеличение максимальных оборотов, разработка нагнетателей большей производительности и некоторые другие улучшения позволили увеличить мощность двигателя Jumo-213 на 25% в сравнении с Jumo-211.
Jumo-211
Общее руководство по разработке двигателя Jumo-213 осуществлялось доктором Lichte. Доктор Lichte руководил и разработкой двигателя, и доведением его до необходимого уровня надежности, а также организацией серийного производства после получения первого готового к серийному производству варианта «А». Руководитель работ доктор Lichte говорил: «Изначально Jumo-213 проектировался из расчета достижения максимальных механических и термических нагрузок и представлял собой наивысшую ступень развития четырехтактных двигателей внутреннего сгорания которые работали по циклу Отто». Это заявление характеризует двигатель как весьма серьезное достижение в области авиационного двигателестроения. Первый предсерийный вариант двигателя в середине 1942 года развивал при 3250 об/мин мощность 1750 л.с. (1285 кВт). Данный показатель на 30% превышал мощность серийно двигателя Jumo-211F, выпускавшегося в то время. При этом в сравнении с Jumo-211F новый двигатель имел меньший удельный расход топлива. О более ранних испытаниях двигателя Jumo-213 каких-либо документов не сохранилось.
Первые идеи разработки авиационного двигателя объемом 35 литров с повышенной мощность появились осенью 1936 — зимой 1937 годов, после начала испытаний двигателя Jumo-211. Начать испытания Jumo-213 планировалось весной 1938 года, после проектирования, доработки и сборки первых опытных образцов. В документе RLM от 21 июня 1939 года говорится, что испытания опытных двигателей Jumo-213 начались в августе 1938 года. В еще одном документе от 04 ноября 1939 года, составленном по итогам совещания представителей Jumo и RLM, сообщается, что во время испытаний данного двигателя на испытательных стендах (проводились в течение года) Jumo-213 удалось развить мощность в 1500 л.с. Данный показатель не превышал мощности опытных образцов Jumo-211, однако, как уже указывалось, расход топлива был меньше, чем у предшественника, хотя несколько ниже ожидаемого. В связи с этим пришлось дорабатывать системы газообменного процесса и впрыска топлива.
Jumo-213
Из написанного выше следует, что стендовые испытания двигателя Jumo-213 проходили с проблемами, а устранение возникших неполадок потребовало много времени, которого в годы войны катастрофически не хватало. Однако в январе 1940 года, несмотря на проблемы, для летных испытаний Jumo-213, имеющего сниженную мощность, подготовили Ju-52. По итогам данных испытаний был составлен подробный отчет по двигателю. Планировалось выпустить 30 двигателей Jumo-213 нулевой серии. Оптимистические планы в отношении двигателя на практике так быстро реализовать не удалось, поскольку в ходе стендовых испытаний возникали все новые проблемы, устранение которых требовало времени. Как говорилось выше, принципиально Jumo-213 мало чем отличался от своего предшественника Jumo-211. В основном это касалось моторного блока и расположения цилиндров. В соответствии с требованиями увеличения мощности и полученного во время работ опыта, опытный образец получил некоторые улучшения в части конструкции и эксплуатации. Новыми разработками и важнейшими изменениями, использованными в двигателе Jumo-213, являлись:
Головки цилиндров, имеющие водяное охлаждение; регулировка газораспределительного механизма; на каждый цилиндр 1 выпускной и 2 впускных клапана; впрыск специальных смесей, обеспечивающих дополнительное охлаждения цилиндров и отвод от них тепла.
Распределительные валы нового типа, которые опирались на 7 коренных шеек; противовесы на обеих оконечностях распредвалов; шариковые подшипники; дополнительный вал для отбора мощности топливному насосу.
Коленчатый вал нового типа, имеющий 7 коренных шеек и одну дополнительную спереди для шкива, отвечающих требованиям достижения максимальных оборотов; отбор мощности для привода механизмов в задней части коленчатого вала; противовесы; спереди — понижающий редуктор воздушного винта.
Воздушный винт регулируемого шага, имеющий систему смазки под давлением через полый вал; в передней части моторного блока — специальные подшипники, которые воспринимают аксиальные и радиальные нагрузки и задний шкив.
Использование высотных нагнетателей DVL в одноступенчатое и двухступенчатое исполнение с двумя и тремя скоростями, а также регулируемым положением лопаток на входе в нагнетатель; увеличение давления нагнетаемого воздуха на 50% при различных высотах (до 10 км).
Система впрыска топлива, выполненная в виде сдвоенного насоса, подающего топливо из баков; топливный насос высокого давления; спиралевидный воздушный фильтр; датчик замера расхода топлива; использование форсунок топливного насоса высокого давления; возможность использования обычного авиационного бензина В4 (октановое число 87) или специального дефицитного для Германии С2 (получали перегонкой нефти) и синтетического С3 с октановым числом 95-100.
Двухконтурная система охлаждения под давлением (максимальная рабочая температурой охлаждающей жидкости 120 °C).
Система смазки под давлением с применением нескольких зубчатых насосов, которые подают и забирают моторное масло; центробежный масляный фильтр; основной и дополнительные масляные потоки; масляный радиатор; теплообмен с охлаждающей системой.
Jumo 211
«Коммандогерет» — механический «компьютер», который регулировал некоторые параметры работы силовой установки; подача топлива регулировалась пилотом; обороты двигателя, скорость нагнетателя, давление наддува, воспламенение в цилиндрах топливовоздушной смеси, угол установки винта регулировались автоматически.
В ходе войны увеличение мощности силовой установки достигалось за счет увеличения максимальных оборотов двигателя, увеличения его рабочего объема, увеличения давления наддува, а также за счет более совершенного внутреннего или внешнего охлаждения. Для улучшения внутреннего охлаждения использовалась система MW-50.
Все эти инновации основывались на высоких параметрах различных процессов двигателя и дали возможность получить высокие характеристики двигателя Jumo-213. Таким образом, ближе к окончанию Второй мировой войны был получен еще один довольно совершенный для того времени поршневой авиадвигатель. Однако прежде чем его удалось довести, потребовалось определенное время, и дату начала серийного производства несколько раз переносили на более поздние сроки. Директор моторостроительного производства Jumo Cambeis каждый раз объяснял RLM причины переноса сроков начала производства. После 7 успешных 100-часовых испытаний двигателя JUMO и RLM в октябре 1942 года наконец получили возможность приступить к серийному производству. Для этого под руководством доктора Lichte в Dessau была организована «большая труппа Jumo-213», которая в течение многих недель круглосуточно занималась подобными испытаниями. Однако во время пробных полетов истребителей Fw-190, оснащенных Jumo-213, появлялась мощная вибрация двигателя, передающаяся на корпус самолета и не позволяющая пилоту наблюдать за приборами и использовать прицел бортового вооружения. Вибрация сначала была незначительной, однако затем, во время испытаний, когда в двигательном отсеке смонтировали всё полагающееся оборудование, вибрация Jumo-213 увеличилась значительно. После продолжительных испытаний во время многочисленных полетов и некоторых доработок летом 1943 г. удалось снизить вибрацию до величины, позволявшей использовать двигатель на самолетах. Для этого изготовили новый коленвал. Это вновь потребовало временных затрат, и лишь в октябре 1943 г. можно было начать серийное производство двигателя Jumo-213. Производство двигателей было довольно медленным: до конца 1942 г. изготовили всего 74 двигателя. В течение 1943 года ежемесячное производство нередко составляло 1-2 двигателя. И только в январе 1944 г. произвели 100 двигателей. Уже в марте количество произведенных двигателей составило более 500 шт.
Максимальный объем производства был достигнут в феврале 1945 года — 994 шт. Двигатель оснастили разработанным компанией Junkers специальным Motor Bediensgerät (MBG) — аналогом разработанного BMW Kommandogerät, который значительно упрощал регулировку параметров работы двигателя в зависимости от его режима работы и высоты полета самолета. Двигатель при старте развивал около 3250 оборотов в минуту. Во время набора высоты и на боевом режиме скорость составляла 3000 об/мин. Экономичный режим работы — 2100-2700 оборотов в минуту. Максимальные обороты на взлете более совершенного варианта авиадвигателя — Jumo-213J — составляли 3700 оборотов в минуту. Набор высоты и боевой режим — 3400 оборотов в минуту, экономичный режим — 3000 оборотов в минуту. Большой срок, затраченный на разработку и организацию серийного производства (7 лет!) двигателя Jumo-213 и катастрофическая нехватка необходимых для этого материалов не дали возможности в конце войны осуществить выпуск данного двигателя в значительных объемах. Кроме этого, не удалось осуществить доработку более совершенных вариантов двигателя Jumo-213. Неблагоприятное развитие событий для Германии всё больше требовало истребителей, оснащенных мощными двигателями, которые базировались на одном варианте.
Основные модификации и проекты двигателя Jumo-213:
Jumo-213А
Модификация двигателя Jumo-213, предназначавшаяся для установки на бомбардировщики. В Jumo-213А отсутствовала возможность установки автоматической пушки в развале цилиндров. Предсерийную партию модификации Jumo-213 А выпустили в 1942 году. В августе 1944 года было начато крупносерийное производство. Взлетная мощность составляла 1750 лошадиных сил (1285 кВт), высотность 5500 м. Нагнетатель 2-скоростной одноступенчатый. При оснащении двигателя системой MW-50 двигатель мог развивать мощность 2100 л.с. (1540 кВт) в течение 10 минут. После этого двигатель должен не менее чем пять минут работать на нормальном режиме. Если система MW-50 включена, давление наддува увеличивается на 0,28 атмосферы. На высоте 5000 м развиваемая двигателем мощность равнялась 1900 л.с. (1395 кВт). Предполагалось, что данная модификация будет устанавливаться на бомбардировщиках Ju-88 и Ju-188.
Jumo-213 AG
Вариация двигателя Jumo-213A, оснащенная более производительным нагнетателем. Взлетная мощность двигателя Jumo-213 AG — 1900 л.с. (1400 кВт). Данный двигатель устанавливался на истребителях FW-190 серии D-9. Система MW-50 позволяла увеличить мощность двигателя до 2240 л.с. на 10 минут. При этом высотность снижалась до 4750 м с 5500 м. С системой GM-1 на высоте 10000 м FW-190 серии D-9 развивали скорость в 700 км/час. Это позволяло самолетам успешно уничтожать высотные истребители противника. Данная скорость превышала скорость FW-190 D-11, оснащенного высотным двигателем Jumo-213 F без применения системы GM-1. Правда, имелся и значительный недостаток — 105 кг смеси для GM-1, размещавшейся на борту, обеспечивали всего 15-17 минут полета. Jumo-213AG для истребителей FW-190 D-9 на авиасборочные предприятия поставлялся в комплекте с винтом компании Junkers VS 111, радиатором с бронированием, моторной рамой, реактивными выхлопными патрубками, регулятором температуры охлаждающей жидкости, распределительным устройством, которое использовалось для подвода теплого воздуха для обогрева к бортовому вооружению, а также датчиками для замера температуры и высоты. Вариант для двухмоторных самолетов имел некоторые отличия от двигателя, планировавшегося для одномоторных истребителей. Данный вариант выполнялся как «единая силовая установка» и был взаимозаменяем с силовой установкой DB-603, имевшей несколько большие габаритны, но примерно такую же массу. Двигатель Jumo-213 AG дополнительно комплектовался системой забора теплого воздуха, используемого для обогрева крыльев и кабины пилота, а также 3000-ваттным генератором.
Jumo-213 В
Специальная модификация с большей степенью сжатия. Взлетная мощность данного двигателя составляла 2000 л.с. (1470 кВт). Jumo-213 В разрабатывался для бензина, имеющего октановое число 95 единиц. Двигатель прошел стендовые испытания, однако в связи с острым недостатком высокооктанового авиационного топлива серийное производство данного двигателя налажено не было.
Jumo-213С
Вариация двигателя Jumo-213А. Jumo-213С предназначался для оснащения истребителей. Имелась возможность монтажа автоматической пушки в развале цилиндров. Систему регулировки угла лопастей винта изменили. Двигатель имел фланец, к которому крепили автоматическую пушку. Серийное производство начали в сентябре 1944 г.
Jumo-213Е
Эта модификация изначально представляла собой двигатель Jumo-213А/C, который работал на бензине с октановым числом 95. Высотность данного двигателя — 9800 м. Нагнетатель двухступенчатый трехскоростной со встроенным охладителем нагнетаемого воздуха. Вариант Jumo-213Е1, работавший на бензине В4 (октановое число 87), развивал взлетную мощность 1750 л.с. (1285 кВт). Первоначально предполагалось наладить серийное производство более мощного варианта Jumo-213Е0 с взлетной мощностью 1870 л.с. (1375 кВт.), для работы которого использовался бензин С3 (октановое число 95). В дальнейшем разработчиками ожидалось увеличение взлетной мощности до 2000 л.с. (1470 кВт). Однако уже к середине 1943 г. объемы производства бензина С3 не обеспечивали в полной мере потребности Люфтваффе, в связи с чем было принято решение разработать и наладить серийное производство Jumo-213Е1 с несколько меньшей мощностью. Для варианта Е1 требовался бензин В4 (октановое число 87), производимый в большом количестве. Система MW-50 при использовании на высотах ниже расчетной увеличивала мощность двигателя Jumo-213 Е1 на 300 л.с. При этом расход водометаноловой смеси составлял 150 литров в час. Продолжительность работы в таком режиме составляла не более 10 минут, с последующим отключением системы минимум на 5 минут. На высотах выше расчетной использование системы GM-1 позволяло добиться кратковременного увеличения мощности на 400 л.с. Подаваемая системой GM-1 смесь в зависимости от режима могла расходоваться со скоростью 60, 100 или 150 граммов в секунду.
Jumo-213ЕВ
Вариант двигателя Jumo-213Е с большей взлетной мощностью — 1900 л.с. (1400 кВт). Увеличение мощности было достигнуто путем использования более производительного нагнетателя, предназначенного для обеспечения высоких характеристик на малых высотах. Были проведены стендовые испытания двигателя. В начале 1945 г. осуществлялась подготовка к серийному производству модификации Jumo-213Е. Высотность данного варианта составляла 9000 м против 9800 м у Jumo-213Е1.
Jumo-213F
Данная модификация представляла собой двигатель Jumo-213E без промежуточного охлаждения нагнетаемого воздуха. Его функции выполнялись системой впрыска смеси, состоящей из воды и метанола (MW-50). Данный двигатель на уровне земли развивал мощность до 2120 л.с. (1560 кВт). Высотность двигателя Jumo-213 F — 9500 м. Данный вариант подготавливали к серийному производству в 1945 году. Около десяти двигателей предсерийной партии было отправлено на авиасборочные предприятия компании Focke-Wulf. Их использовали в истребителях Fw-190 D-11, которые принимали участие в боях. Небольшое количество истребителей Fw-190 D-11, поставленных в войска, какого-либо серьезного воздействия на противника не оказали, хотя машины и успели хорошо себя зарекомендовать.
Jumo-213J
Данная модификация представляет собой значительно переработанный вариант высотного двигателя. В данном двигателе диаметр цилиндров увеличили до 155 миллиметров по сравнению со 150 миллиметрами у исходного варианта. Сохранился ход поршня — 165 миллиметров. Рабочий объем двигателя увеличился до 37,36 литра. Также увеличились максимальные обороты двигателя, которые теперь составляли 3700 оборотов в минуту. Каждая новая головка цилиндров получила 4 клапана вместо 3. В дополнение двигатель оснастили более производительным нагнетателем и более совершенной системой охлаждения. Двигатель к концу войны доработали и крайне спешно начали испытывать на стенде при отсутствии необходимого для него нагнетателя, а также ряда других агрегатов. Провести полный цикл стендовых испытаний не удалось. Взлетная мощность должна была составить 2250 л.с. (1655 кВт). Система MW-50 повышала мощность до 2600 л.с. (1910 кВт). Крайне высокие параметры работы двигателя ограничивали моторесурс всего 40-50 часами, что позволяло применять двигатель Jumo-213J главным образом на истребителях. Высотность данной модификации составляла 11000 м.
Jumo-213S
Данный двигатель разрабатывался специально для Восточного фронта, где основные воздушные бои велись на высотах ниже средних. Взлетная мощность двигателя равнялась 2400 л.с. Высотность — 4500 метров. Работы над Jumo-213S к концу войны были близки к завершению, поскольку он был довольно простым по исполнению.
Jumo-213Т
Данная модификация представляла собой высотный двигатель, оснащенный турбокомпрессором (ATL). На уровне земли мощность двигателя Jumo-213Т должна была равняться мощности вариантов А, С или Е — 1750 л.с. (1285 кВт). Расчетная мощность на высоте 11400 м должна была равняться 1600 л.с. (1160 кВт).
Все перечисленные выше модификации двигателя Jumo-213 разрабатывались в последние годы и месяцы Второй мировой войны параллельно. Дефицит необходимых материалов и постоянно усиливающиеся бомбардировки союзников значительно замедляли ход работ. В конце войны не все проекты были испытаны, однако некоторое количество двигателей серии Jumo-213 изготовили и использовали. Например, некоторое количество высотных модификаций двигателя Jumo-213 (Е и ЕВ) собрали в конце 1944 — начале 1945 годов. Около десяти предсерийных образцов модификации F передали на авиасборочные предприятия.
Основная цель работ по данному типу двигателей заключалась в том, чтобы получить небольшие по габаритам и массе силовые установки. Переход от производства двигателей Jumo-211 к Jumo-213, который был более совершенным во всех отношениях, являлся довольно сложной задачей. Вначале взлетная мощность различных вариантов двигателей была близкой к мощности первого серийного Jumo-213А, при этом увеличивалась высотность, а также мощность, развиваемая на больших высотах. Последний малосерийный вариант Jumo-213ЕВ имел несколько увеличенную взлетную мощность. Однако уже к 1943 г. мощности двигателей в 2000 л.с. было недостаточно для противостояния западным союзникам, имеющим в своем распоряжении большие ресурсы и уже начавшим производство во всё возрастающих объемах совершенных поршневых авиадвигателях, мощность которых на большом диапазоне высот составляла более 2000-2200 л.с.
RLM в условиях крайней спешки пыталось найти выход из сложившейся крайне тяжелой ситуации. Некоторые ранее заброшенные проекты и исследования попытались реанимировать. Предпринимались попытки соединять воедино уже разболтанные или производившиеся серийно двигатели, а также более интенсивно исследовать область турбореактивных двигателей.
Jumo-213 AG
Значительное увеличение мощности в сравнении с ранее разработанными модификациями предполагалось получить на модификации Jumo-213J. Данный вариант двигателя Jumo-213 представлял собой новый тип авиадвигателя с высотностью 11000 м. Связанные с данной модификацией основательные изменения в конструкции дали возможность получить больший рабочий объем, увеличить максимальные обороты. Разработка нового нагнетателя от сотрудников компании Jumo потребовали приложить значительные усилия и использовать весь накопленный к тому времени опыт в области разработки поршневых авиадвигателей. Если бы разработчики имели необходимое на разработку данной модификации время, от Jumo-213J можно было бы ожидать появления наиболее совершенного по ряду основных параметров поршневого авиационного двигателя. Тяжелое положение немецкой промышленности и крайне малые сроки, имевшиеся в распоряжении разработчиков двигателя, не позволили своевременно организовать производство этого двигателя, а также основательным образом испытать такие необходимые для Люфтваффе двигатели. Первые серийные варианты двигателей Jumo-213 развивали максимум 3250 оборотов в минуту. Данный показатель был очень высоким, как и связанная с этим средняя скорость поршня 17,9 м/сек, что было максимальным, если рассматривать реально производившиеся в то время поршневые авиадвигатели. Jumo-213J с его 3700 оборотами в минуту и средней скоростью поршня 20,35 м/сек превысил эти и без того высокие параметры.
Средняя скорость поршня самых совершенных авиадвигателей мира для того времени редко превышала 15-16 м/сек. Уже при этих показателях начинали давать о себе знать большие динамические и кинематические нагрузки на коленвал двигателя. Динамические нагрузки на шатуны и поршни, ускорения клапанов и огромные нагрузки на подшипники и коренные шейки были практически в 2 раза выше, чем у двигателей производившихся ранее. Возникающие при этом нагрузки приводили к увеличению вибрации и повышенному износу, которые для подобных авиадвигателей были выше среднего. Вне всякого сомнения, это создавало множество проблем при конструировании и производстве и приводило к значительному сокращению ресурса двигателей в процессе эксплуатации. Сокращение моторесурса у модификации Jumo-213J, предназначавшегося для истребителей, до 40-50 моточасов в ситуации, сложившейся во второй половине войны, когда на карту поставили всё, что имелось в распоряжении авиастроителей, было оправданным. Подобное сокращение ресурса двигателя за счет получения высоких мощностных характеристик в гражданской авиации просто не могло иметь место.
Каких-либо данных о ходе стендовых испытаний двигателя Jumo-213J не сохранилась. По данным компании фирмы Jumo (довольно скудным) только 14 марта 1945 года 6 двигателей Jumo-213Е передали в соответствующее отделение компании для модификации в Jumo-213J. Первую переделанную модель, получившую обозначение Jumo-213JV1, вновь использовали для стендовых испытаний. Во время испытания был выявлен повышенный износ уплотнений клапанов и посадочных гнезд клапанов. Больше о ходе дальнейших работ по двигателю Jumo-213J ничего не известно. В связи с этим по данному двигателю дать полную оценку работ не представляется возможным.
То же самое можно сказать о нагнетателе и системе охлаждения нагнетаемого воздуха, разработанных специально для Jumo-213J, отсутствуют данные и о производительности теплообменника и нагнетателя. Радиальные нагнетатели, которые применялись на авиадвигателях, также имели определенные сложности, связанные с механическими ограничениями, вызванными высокой угловой скоростью, достигавшей 400 м/сек. Данная величина была предельной, и превышать ее было нельзя. Новый двухступенчатый нагнетатель двигателя Jumo-213J, имевший регулируемую производительность в зависимости от ступени и должный иметь большую производительность, чем все применявшиеся ранее, необходимо было еще довести (это скорее всего тоже потребовало бы много времени), и получить его в кратчайшие сроки было невозможно. Это не позволяло сразу получить высокие характеристики всей силовой установки. Кроме того, было необходимо увеличить 30% эффективность работы системы охлаждения двигателя.
Ранее полученный опыт показывал, что охлаждение-рекуперация при использовании принципа «воздух-воздух» уже у Jumo-211 была мало эффективной. В связи с этим в двигателе Jumo-213Е использовался теплообмен не с помощью воздуха, а благодаря системе охлаждения самого двигателя.
Благодаря большей эффективности система охлаждения по принципу «воздух-жидкость-рекуперация» могла выполняться меньшей по габаритам, иметь меньшие потери давления, а также не создавала набегающему потоку воздуха дополнительного сопротивления. В более совершенном образце высотного двигателя Jumo-213F внешнее охлаждение подаваемого нагнетателем воздуха заменили иным принципом охлаждения нагнетаемого воздуха. Принцип охлаждения основывался на внутреннем охлаждении благодаря системе впрыска смеси воды и метанола MW-50, в которой смесь спирта и воды, подаваемая в цилиндры двигателя, содержала по 50% этих компонентов. При испарении смеси в цилиндрах двигателя охлаждение двигателя протекало без рекуперации. У двигателя Jumo-213J предположительно было решено использовать такой же принцип охлаждения.
Единственный сохранившийся до наших дней истребитель Focke-Wulf Fw-190 D-13 c высотным двигателем Jumo-213 F
Разработка новых силовых установок большей мощности была связана с возникновением все больших проблем. При этом ряд основных параметров нельзя было превышать. Это значительно увеличивало время доведения силовых установок до приемлемого уровня надежности. В это же время двигатель Jumo-213 показывал, что принципы работы поршневых авиадвигателей вплотную приблизились к пределу, превышение которого становилось крайне опасным. Достижение предельных величин некоторых параметров негативно сказывалось на времени доведения силовых установок, освоении их массового производства, техническом обслуживании и ремонте.
На примере Jumo-213 видно, что ситуация с разработкой поршневых двигателей и принцип их работы, в независимости от условий, связанных с активными боевыми действиями, подошла к тому пределу, за которым дальнейшее улучшение характеристик поршневых двигателей при существовавшем в то время уровне развития уже не было возможно.
В 1943-1945 годах двигатель Jumo-213 часто устанавливался на большом количестве боевых самолетов Германии для улучшения их тактико-технических характеристик как замена двигателю Jumo-211: Ta-152, Ta-154, Fw-190D, Ju-88G, Ju-188, Ju-388, Me-309, He-111H, He-219. Недостаточное количество производившихся двигателей Jumo-213 сказалось на объемах производства большей части этих самолетов: они были не особенно велики. Летом 1943 г., когда двигатель Jumo-213 уже довели до необходимого уровня надежности, все силы были брошены на организацию серийного их производства в максимально большом количестве. Причиной этому послужило то, что боевые действия в небе Германии проходили все более и более остро. Применение истребителей Ta-152 и Fw-190D, оснащенных двигателями Jumo-213, дало бы возможность в некоторой степени парировать увеличивающееся качественное и количественное превосходство военно-воздушных сил союзников над Люфтваффе.
Двигатели Jumo-213 постепенно начали вытеснять устанавливавшиеся на истребителях Fw-190 двигатели воздушного охлаждения BMW-801, имевшие большие габариты и массу. Двигатель Jumo-213 на моторостроительных предприятиях компании Jumo в плане серийного производства отодвинул на второй план перспективные 24-цилиндровые многорядные двигатели Jumo-222, которые имели даже большую мощность. Причинами этому послужили долгое доведение двигателей Jumo-222 (середина 1942 года), а также отсутствие свободных производственных мощностей и оборудования для организации серийного производства Jumo-222 в возможно короткие сроки. Для изготовления двигателей Jumo-213 возможным было использовать некоторое оборудование и оснастку, применявшиеся для производства двигателя Jumo-211.
Как уже отмечалось ранее, специалисты компании Jumo предприняли огромные усилия для увеличения объемов производства Jumo-213. В городе Magdeburg на моторостроительном предприятии смонтировали автоматическую линию по производству головок цилиндров для двигателей Jumo-213. Для обработки одного цилиндра затрачивалось не более 2 минуты. На данной установке в течение дня обрабатывались около 600 головок цилиндров. Рационализации также подверглось изготовление прочих деталей двигателя: клапанов, коленчатого вала и прочих. Испытательные стенды компании Jumo, несмотря на уменьшение продолжительность испытаний двигателей, продолжали работать круглосуточно. Согласно документам компании Jumo, изготовили всего 9163 двигателя Jumo-213 различных модификаций.
Незначительные объемы производства Jumo-213 были обусловлены не только вышеперечисленными причинами, но и необходимостью уделить внимание разработке и организации серийного производства реактивного двигателя Jumo-004. Работы над этим двигателем, столь необходимым для Люфтваффе, велись в Dessau.
Модификация Е двигателя Jumo-213 стала вершиной развития немецкого авиационного двигателестроения. Однако, кроме различных вариантов Jumo-213, имелось немало планов компании Jumo, которые были связаны с попытками разработать более мощные двигателя на его основе. Из переговоров между представителями RLM и фирмы Jumo от 10 и 11 ноября 1938 г. следует, что уже в то время имелись планы по производству опытной партии двигателей Jumo-212. Jumo-212 представлял собой спаренные и объединенные общим понижающим редуктором двигатели Jumo-213. Данная силовая установка рассматривалась как один из вариантов оснащения тяжелого бомбардировщика Не-177. Еще одним новым двигателем являлся двигатель Jumo-214, ставший в дальнейшем Jumo-213С. В развалах цилиндров данного двигателя можно было смонтировать автоматическую пушку. Jumo-215 — спаренный Jumo-214 который, как и двигатель Jumo-212 имел общий редуктор на 2 двигателя. Разработка Jumo-215 была начата после того, как двигатель Jumo-212 успешно прошел стендовые испытания. После окончания Второй мировой войны работы над Jumo-212продолжились во Франции. При этом над Jumo-215 больше не работали.
http://topwar.ru/35771-germanskiy-aviacionnyy-dvigatel-jumo-...
super-arsenal.ru
03.05.2015, Рубрика  двигатель |
Добрый день дорогие читатели сайта о тюнинге и ремонте «автоваза»- vazkorch.ru. В этой статье хочу вам рассказать о том как установить двигатель от нивы на классику. Итак, если вы решили устанавливать себе нивовский мотор, вам понадобится, естественно сам мотор и нива подушки, остальное у вас остается все от классики. Именно этот двигатель чаще всего ставят взамен классического, из-за простоты установки и дешевизны, в отличии от 16 клапанных двигателей.
Для установки вам понадобится поменять классические подушки на более прочные и жесткие нивовские.
Затем нужно состыковать мотор с коробкой передач, здесь проблем возникнуть не должно так как моторы идентичны. Сцепления рекомендую сразу заменить на нивовское, так как мотор уже будет по мощнее, и обычное классическое будет быстрее изнашиваться. Следующим делом вешаем все навесное оборудование, стартер, генератор, карбюратор, здесь я думаю объяснять как это делается не к чему.
Карбюратор советую так же заменить и поставить солекс.
На мой взгляд плюсов в такой замене больше чем минусов, первое вы получаете более мощный и тяговитый двигатель, за относительно не большие деньги, второе это то что замена не требует больших затрат как времени так и денег, минус я здесь вижу только один, и это расход топлива, ну если вы занимаетесь тюнингом и увеличением показателей своего автомобиля то для вас такой минус как расход не актуален. Так же этот мотор можно дополнительно расточить до 2х литров что так же приумножит вашу мощность, удачи.
vazkorch.ru
Jumo-211
Общее руководство по разработке двигателя Jumo-213 осуществлялось доктором Lichte. Доктор Lichte руководил и разработкой двигателя, и доведением его до необходимого уровня надежности, а также организацией серийного производства после получения первого готового к серийному производству варианта «А». Руководитель работ доктор Lichte говорил: «Изначально Jumo-213 проектировался из расчета достижения максимальных механических и термических нагрузок и представлял собой наивысшую ступень развития четырехтактных двигателей внутреннего сгорания которые работали по циклу Отто». Это заявление характеризует двигатель как весьма серьезное достижение в области авиационного двигателестроения. Первый предсерийный вариант двигателя в середине 1942 года развивал при 3250 об/мин мощность 1750 л.с. (1285 кВт). Данный показатель на 30% превышал мощность серийно двигателя Jumo-211F, выпускавшегося в то время. При этом в сравнении с Jumo-211F новый двигатель имел меньший удельный расход топлива. О более ранних испытаниях двигателя Jumo-213 каких-либо документов не сохранилось.
Первые идеи разработки авиационного двигателя объемом 35 литров с повышенной мощность появились осенью 1936 — зимой 1937 годов, после начала испытаний двигателя Jumo-211. Начать испытания Jumo-213 планировалось весной 1938 года, после проектирования, доработки и сборки первых опытных образцов. В документе RLM от 21 июня 1939 года говорится, что испытания опытных двигателей Jumo-213 начались в августе 1938 года. В еще одном документе от 04 ноября 1939 года, составленном по итогам совещания представителей Jumo и RLM, сообщается, что во время испытаний данного двигателя на испытательных стендах (проводились в течение года) Jumo-213 удалось развить мощность в 1500 л.с. Данный показатель не превышал мощности опытных образцов Jumo-211, однако, как уже указывалось, расход топлива был меньше, чем у предшественника, хотя несколько ниже ожидаемого. В связи с этим пришлось дорабатывать системы газообменного процесса и впрыска топлива.
Jumo-213
Из написанного выше следует, что стендовые испытания двигателя Jumo-213 проходили с проблемами, а устранение возникших неполадок потребовало много времени, которого в годы войны катастрофически не хватало. Однако в январе 1940 года, несмотря на проблемы, для летных испытаний Jumo-213, имеющего сниженную мощность, подготовили Ju-52. По итогам данных испытаний был составлен подробный отчет по двигателю. Планировалось выпустить 30 двигателей Jumo-213 нулевой серии. Оптимистические планы в отношении двигателя на практике так быстро реализовать не удалось, поскольку в ходе стендовых испытаний возникали все новые проблемы, устранение которых требовало времени. Как говорилось выше, принципиально Jumo-213 мало чем отличался от своего предшественника Jumo-211. В основном это касалось моторного блока и расположения цилиндров. В соответствии с требованиями увеличения мощности и полученного во время работ опыта, опытный образец получил некоторые улучшения в части конструкции и эксплуатации. Новыми разработками и важнейшими изменениями, использованными в двигателе Jumo-213, являлись:
Головки цилиндров, имеющие водяное охлаждение; регулировка газораспределительного механизма; на каждый цилиндр 1 выпускной и 2 впускных клапана; впрыск специальных смесей, обеспечивающих дополнительное охлаждения цилиндров и отвод от них тепла.
Распределительные валы нового типа, которые опирались на 7 коренных шеек; противовесы на обеих оконечностях распредвалов; шариковые подшипники; дополнительный вал для отбора мощности топливному насосу.
Коленчатый вал нового типа, имеющий 7 коренных шеек и одну дополнительную спереди для шкива, отвечающих требованиям достижения максимальных оборотов; отбор мощности для привода механизмов в задней части коленчатого вала; противовесы; спереди — понижающий редуктор воздушного винта.
Воздушный винт регулируемого шага, имеющий систему смазки под давлением через полый вал; в передней части моторного блока — специальные подшипники, которые воспринимают аксиальные и радиальные нагрузки и задний шкив.
Использование высотных нагнетателей DVL в одноступенчатое и двухступенчатое исполнение с двумя и тремя скоростями, а также регулируемым положением лопаток на входе в нагнетатель; увеличение давления нагнетаемого воздуха на 50% при различных высотах (до 10 км).
Система впрыска топлива, выполненная в виде сдвоенного насоса, подающего топливо из баков; топливный насос высокого давления; спиралевидный воздушный фильтр; датчик замера расхода топлива; использование форсунок топливного насоса высокого давления; возможность использования обычного авиационного бензина В4 (октановое число 87) или специального дефицитного для Германии С2 (получали перегонкой нефти) и синтетического С3 с октановым числом 95-100.
Двухконтурная система охлаждения под давлением (максимальная рабочая температурой охлаждающей жидкости 120 °C).
Система смазки под давлением с применением нескольких зубчатых насосов, которые подают и забирают моторное масло; центробежный масляный фильтр; основной и дополнительные масляные потоки; масляный радиатор; теплообмен с охлаждающей системой.
Jumo 211
«Коммандогерет» — механический «компьютер», который регулировал некоторые параметры работы силовой установки; подача топлива регулировалась пилотом; обороты двигателя, скорость нагнетателя, давление наддува, воспламенение в цилиндрах топливовоздушной смеси, угол установки винта регулировались автоматически.
В ходе войны увеличение мощности силовой установки достигалось за счет увеличения максимальных оборотов двигателя, увеличения его рабочего объема, увеличения давления наддува, а также за счет более совершенного внутреннего или внешнего охлаждения. Для улучшения внутреннего охлаждения использовалась система MW-50.
Все эти инновации основывались на высоких параметрах различных процессов двигателя и дали возможность получить высокие характеристики двигателя Jumo-213. Таким образом, ближе к окончанию Второй мировой войны был получен еще один довольно совершенный для того времени поршневой авиадвигатель. Однако прежде чем его удалось довести, потребовалось определенное время, и дату начала серийного производства несколько раз переносили на более поздние сроки. Директор моторостроительного производства Jumo Cambeis каждый раз объяснял RLM причины переноса сроков начала производства. После 7 успешных 100-часовых испытаний двигателя JUMO и RLM в октябре 1942 года наконец получили возможность приступить к серийному производству. Для этого под руководством доктора Lichte в Dessau была организована «большая труппа Jumo-213», которая в течение многих недель круглосуточно занималась подобными испытаниями. Однако во время пробных полетов истребителей Fw-190, оснащенных Jumo-213, появлялась мощная вибрация двигателя, передающаяся на корпус самолета и не позволяющая пилоту наблюдать за приборами и использовать прицел бортового вооружения. Вибрация сначала была незначительной, однако затем, во время испытаний, когда в двигательном отсеке смонтировали всё полагающееся оборудование, вибрация Jumo-213 увеличилась значительно. После продолжительных испытаний во время многочисленных полетов и некоторых доработок летом 1943 г. удалось снизить вибрацию до величины, позволявшей использовать двигатель на самолетах. Для этого изготовили новый коленвал. Это вновь потребовало временных затрат, и лишь в октябре 1943 г. можно было начать серийное производство двигателя Jumo-213. Производство двигателей было довольно медленным: до конца 1942 г. изготовили всего 74 двигателя. В течение 1943 года ежемесячное производство нередко составляло 1-2 двигателя. И только в январе 1944 г. произвели 100 двигателей. Уже в марте количество произведенных двигателей составило более 500 шт.
Максимальный объем производства был достигнут в феврале 1945 года — 994 шт. Двигатель оснастили разработанным компанией Junkers специальным Motor Bediensgerät (MBG) — аналогом разработанного BMW Kommandogerät, который значительно упрощал регулировку параметров работы двигателя в зависимости от его режима работы и высоты полета самолета. Двигатель при старте развивал около 3250 оборотов в минуту. Во время набора высоты и на боевом режиме скорость составляла 3000 об/мин. Экономичный режим работы — 2100-2700 оборотов в минуту. Максимальные обороты на взлете более совершенного варианта авиадвигателя — Jumo-213J — составляли 3700 оборотов в минуту. Набор высоты и боевой режим — 3400 оборотов в минуту, экономичный режим — 3000 оборотов в минуту. Большой срок, затраченный на разработку и организацию серийного производства (7 лет!) двигателя Jumo-213 и катастрофическая нехватка необходимых для этого материалов не дали возможности в конце войны осуществить выпуск данного двигателя в значительных объемах. Кроме этого, не удалось осуществить доработку более совершенных вариантов двигателя Jumo-213. Неблагоприятное развитие событий для Германии всё больше требовало истребителей, оснащенных мощными двигателями, которые базировались на одном варианте.
Основные модификации и проекты двигателя Jumo-213:
Jumo-213А
Модификация двигателя Jumo-213, предназначавшаяся для установки на бомбардировщики. В Jumo-213А отсутствовала возможность установки автоматической пушки в развале цилиндров. Предсерийную партию модификации Jumo-213 А выпустили в 1942 году. В августе 1944 года было начато крупносерийное производство. Взлетная мощность составляла 1750 лошадиных сил (1285 кВт), высотность 5500 м. Нагнетатель 2-скоростной одноступенчатый. При оснащении двигателя системой MW-50 двигатель мог развивать мощность 2100 л.с. (1540 кВт) в течение 10 минут. После этого двигатель должен не менее чем пять минут работать на нормальном режиме. Если система MW-50 включена, давление наддува увеличивается на 0,28 атмосферы. На высоте 5000 м развиваемая двигателем мощность равнялась 1900 л.с. (1395 кВт). Предполагалось, что данная модификация будет устанавливаться на бомбардировщиках Ju-88 и Ju-188.
Jumo-213 AG
Вариация двигателя Jumo-213A, оснащенная более производительным нагнетателем. Взлетная мощность двигателя Jumo-213 AG — 1900 л.с. (1400 кВт). Данный двигатель устанавливался на истребителях FW-190 серии D-9. Система MW-50 позволяла увеличить мощность двигателя до 2240 л.с. на 10 минут. При этом высотность снижалась до 4750 м с 5500 м. С системой GM-1 на высоте 10000 м FW-190 серии D-9 развивали скорость в 700 км/час. Это позволяло самолетам успешно уничтожать высотные истребители противника. Данная скорость превышала скорость FW-190 D-11, оснащенного высотным двигателем Jumo-213 F без применения системы GM-1. Правда, имелся и значительный недостаток — 105 кг смеси для GM-1, размещавшейся на борту, обеспечивали всего 15-17 минут полета. Jumo-213AG для истребителей FW-190 D-9 на авиасборочные предприятия поставлялся в комплекте с винтом компании Junkers VS 111, радиатором с бронированием, моторной рамой, реактивными выхлопными патрубками, регулятором температуры охлаждающей жидкости, распределительным устройством, которое использовалось для подвода теплого воздуха для обогрева к бортовому вооружению, а также датчиками для замера температуры и высоты. Вариант для двухмоторных самолетов имел некоторые отличия от двигателя, планировавшегося для одномоторных истребителей. Данный вариант выполнялся как «единая силовая установка» и был взаимозаменяем с силовой установкой DB-603, имевшей несколько большие габаритны, но примерно такую же массу. Двигатель Jumo-213 AG дополнительно комплектовался системой забора теплого воздуха, используемого для обогрева крыльев и кабины пилота, а также 3000-ваттным генератором.
Jumo-213 В
Специальная модификация с большей степенью сжатия. Взлетная мощность данного двигателя составляла 2000 л.с. (1470 кВт). Jumo-213 В разрабатывался для бензина, имеющего октановое число 95 единиц. Двигатель прошел стендовые испытания, однако в связи с острым недостатком высокооктанового авиационного топлива серийное производство данного двигателя налажено не было.
Jumo-213С
Вариация двигателя Jumo-213А. Jumo-213С предназначался для оснащения истребителей. Имелась возможность монтажа автоматической пушки в развале цилиндров. Систему регулировки угла лопастей винта изменили. Двигатель имел фланец, к которому крепили автоматическую пушку. Серийное производство начали в сентябре 1944 г.
Jumo-213Е
Эта модификация изначально представляла собой двигатель Jumo-213А/C, который работал на бензине с октановым числом 95. Высотность данного двигателя — 9800 м. Нагнетатель двухступенчатый трехскоростной со встроенным охладителем нагнетаемого воздуха. Вариант Jumo-213Е1, работавший на бензине В4 (октановое число 87), развивал взлетную мощность 1750 л.с. (1285 кВт). Первоначально предполагалось наладить серийное производство более мощного варианта Jumo-213Е0 с взлетной мощностью 1870 л.с. (1375 кВт.), для работы которого использовался бензин С3 (октановое число 95). В дальнейшем разработчиками ожидалось увеличение взлетной мощности до 2000 л.с. (1470 кВт). Однако уже к середине 1943 г. объемы производства бензина С3 не обеспечивали в полной мере потребности Люфтваффе, в связи с чем было принято решение разработать и наладить серийное производство Jumo-213Е1 с несколько меньшей мощностью. Для варианта Е1 требовался бензин В4 (октановое число 87), производимый в большом количестве. Система MW-50 при использовании на высотах ниже расчетной увеличивала мощность двигателя Jumo-213 Е1 на 300 л.с. При этом расход водометаноловой смеси составлял 150 литров в час. Продолжительность работы в таком режиме составляла не более 10 минут, с последующим отключением системы минимум на 5 минут. На высотах выше расчетной использование системы GM-1 позволяло добиться кратковременного увеличения мощности на 400 л.с. Подаваемая системой GM-1 смесь в зависимости от режима могла расходоваться со скоростью 60, 100 или 150 граммов в секунду.
Jumo-213ЕВ
Вариант двигателя Jumo-213Е с большей взлетной мощностью — 1900 л.с. (1400 кВт). Увеличение мощности было достигнуто путем использования более производительного нагнетателя, предназначенного для обеспечения высоких характеристик на малых высотах. Были проведены стендовые испытания двигателя. В начале 1945 г. осуществлялась подготовка к серийному производству модификации Jumo-213Е. Высотность данного варианта составляла 9000 м против 9800 м у Jumo-213Е1.
Jumo-213F
Данная модификация представляла собой двигатель Jumo-213E без промежуточного охлаждения нагнетаемого воздуха. Его функции выполнялись системой впрыска смеси, состоящей из воды и метанола (MW-50). Данный двигатель на уровне земли развивал мощность до 2120 л.с. (1560 кВт). Высотность двигателя Jumo-213 F — 9500 м. Данный вариант подготавливали к серийному производству в 1945 году. Около десяти двигателей предсерийной партии было отправлено на авиасборочные предприятия компании Focke-Wulf. Их использовали в истребителях Fw-190 D-11, которые принимали участие в боях. Небольшое количество истребителей Fw-190 D-11, поставленных в войска, какого-либо серьезного воздействия на противника не оказали, хотя машины и успели хорошо себя зарекомендовать.
Jumo-213J
Данная модификация представляет собой значительно переработанный вариант высотного двигателя. В данном двигателе диаметр цилиндров увеличили до 155 миллиметров по сравнению со 150 миллиметрами у исходного варианта. Сохранился ход поршня — 165 миллиметров. Рабочий объем двигателя увеличился до 37,36 литра. Также увеличились максимальные обороты двигателя, которые теперь составляли 3700 оборотов в минуту. Каждая новая головка цилиндров получила 4 клапана вместо 3. В дополнение двигатель оснастили более производительным нагнетателем и более совершенной системой охлаждения. Двигатель к концу войны доработали и крайне спешно начали испытывать на стенде при отсутствии необходимого для него нагнетателя, а также ряда других агрегатов. Провести полный цикл стендовых испытаний не удалось. Взлетная мощность должна была составить 2250 л.с. (1655 кВт). Система MW-50 повышала мощность до 2600 л.с. (1910 кВт). Крайне высокие параметры работы двигателя ограничивали моторесурс всего 40-50 часами, что позволяло применять двигатель Jumo-213J главным образом на истребителях. Высотность данной модификации составляла 11000 м.
Jumo-213S
Данный двигатель разрабатывался специально для Восточного фронта, где основные воздушные бои велись на высотах ниже средних. Взлетная мощность двигателя равнялась 2400 л.с. Высотность — 4500 метров. Работы над Jumo-213S к концу войны были близки к завершению, поскольку он был довольно простым по исполнению.
Jumo-213Т
Данная модификация представляла собой высотный двигатель, оснащенный турбокомпрессором (ATL). На уровне земли мощность двигателя Jumo-213Т должна была равняться мощности вариантов А, С или Е — 1750 л.с. (1285 кВт). Расчетная мощность на высоте 11400 м должна была равняться 1600 л.с. (1160 кВт).
Все перечисленные выше модификации двигателя Jumo-213 разрабатывались в последние годы и месяцы Второй мировой войны параллельно. Дефицит необходимых материалов и постоянно усиливающиеся бомбардировки союзников значительно замедляли ход работ. В конце войны не все проекты были испытаны, однако некоторое количество двигателей серии Jumo-213 изготовили и использовали. Например, некоторое количество высотных модификаций двигателя Jumo-213 (Е и ЕВ) собрали в конце 1944 — начале 1945 годов. Около десяти предсерийных образцов модификации F передали на авиасборочные предприятия.
Основная цель работ по данному типу двигателей заключалась в том, чтобы получить небольшие по габаритам и массе силовые установки. Переход от производства двигателей Jumo-211 к Jumo-213, который был более совершенным во всех отношениях, являлся довольно сложной задачей. Вначале взлетная мощность различных вариантов двигателей была близкой к мощности первого серийного Jumo-213А, при этом увеличивалась высотность, а также мощность, развиваемая на больших высотах. Последний малосерийный вариант Jumo-213ЕВ имел несколько увеличенную взлетную мощность. Однако уже к 1943 г. мощности двигателей в 2000 л.с. было недостаточно для противостояния западным союзникам, имеющим в своем распоряжении большие ресурсы и уже начавшим производство во всё возрастающих объемах совершенных поршневых авиадвигателях, мощность которых на большом диапазоне высот составляла более 2000-2200 л.с.
RLM в условиях крайней спешки пыталось найти выход из сложившейся крайне тяжелой ситуации. Некоторые ранее заброшенные проекты и исследования попытались реанимировать. Предпринимались попытки соединять воедино уже разболтанные или производившиеся серийно двигатели, а также более интенсивно исследовать область турбореактивных двигателей.
Jumo-213 AG
Значительное увеличение мощности в сравнении с ранее разработанными модификациями предполагалось получить на модификации Jumo-213J. Данный вариант двигателя Jumo-213 представлял собой новый тип авиадвигателя с высотностью 11000 м. Связанные с данной модификацией основательные изменения в конструкции дали возможность получить больший рабочий объем, увеличить максимальные обороты. Разработка нового нагнетателя от сотрудников компании Jumo потребовали приложить значительные усилия и использовать весь накопленный к тому времени опыт в области разработки поршневых авиадвигателей. Если бы разработчики имели необходимое на разработку данной модификации время, от Jumo-213J можно было бы ожидать появления наиболее совершенного по ряду основных параметров поршневого авиационного двигателя. Тяжелое положение немецкой промышленности и крайне малые сроки, имевшиеся в распоряжении разработчиков двигателя, не позволили своевременно организовать производство этого двигателя, а также основательным образом испытать такие необходимые для Люфтваффе двигатели. Первые серийные варианты двигателей Jumo-213 развивали максимум 3250 оборотов в минуту. Данный показатель был очень высоким, как и связанная с этим средняя скорость поршня 17,9 м/сек, что было максимальным, если рассматривать реально производившиеся в то время поршневые авиадвигатели. Jumo-213J с его 3700 оборотами в минуту и средней скоростью поршня 20,35 м/сек превысил эти и без того высокие параметры.
Средняя скорость поршня самых совершенных авиадвигателей мира для того времени редко превышала 15-16 м/сек. Уже при этих показателях начинали давать о себе знать большие динамические и кинематические нагрузки на коленвал двигателя. Динамические нагрузки на шатуны и поршни, ускорения клапанов и огромные нагрузки на подшипники и коренные шейки были практически в 2 раза выше, чем у двигателей производившихся ранее. Возникающие при этом нагрузки приводили к увеличению вибрации и повышенному износу, которые для подобных авиадвигателей были выше среднего. Вне всякого сомнения, это создавало множество проблем при конструировании и производстве и приводило к значительному сокращению ресурса двигателей в процессе эксплуатации. Сокращение моторесурса у модификации Jumo-213J, предназначавшегося для истребителей, до 40-50 моточасов в ситуации, сложившейся во второй половине войны, когда на карту поставили всё, что имелось в распоряжении авиастроителей, было оправданным. Подобное сокращение ресурса двигателя за счет получения высоких мощностных характеристик в гражданской авиации просто не могло иметь место.
Каких-либо данных о ходе стендовых испытаний двигателя Jumo-213J не сохранилась. По данным компании фирмы Jumo (довольно скудным) только 14 марта 1945 года 6 двигателей Jumo-213Е передали в соответствующее отделение компании для модификации в Jumo-213J. Первую переделанную модель, получившую обозначение Jumo-213JV1, вновь использовали для стендовых испытаний. Во время испытания был выявлен повышенный износ уплотнений клапанов и посадочных гнезд клапанов. Больше о ходе дальнейших работ по двигателю Jumo-213J ничего не известно. В связи с этим по данному двигателю дать полную оценку работ не представляется возможным.
То же самое можно сказать о нагнетателе и системе охлаждения нагнетаемого воздуха, разработанных специально для Jumo-213J, отсутствуют данные и о производительности теплообменника и нагнетателя. Радиальные нагнетатели, которые применялись на авиадвигателях, также имели определенные сложности, связанные с механическими ограничениями, вызванными высокой угловой скоростью, достигавшей 400 м/сек. Данная величина была предельной, и превышать ее было нельзя. Новый двухступенчатый нагнетатель двигателя Jumo-213J, имевший регулируемую производительность в зависимости от ступени и должный иметь большую производительность, чем все применявшиеся ранее, необходимо было еще довести (это скорее всего тоже потребовало бы много времени), и получить его в кратчайшие сроки было невозможно. Это не позволяло сразу получить высокие характеристики всей силовой установки. Кроме того, было необходимо увеличить 30% эффективность работы системы охлаждения двигателя.
Ранее полученный опыт показывал, что охлаждение-рекуперация при использовании принципа «воздух-воздух» уже у Jumo-211 была мало эффективной. В связи с этим в двигателе Jumo-213Е использовался теплообмен не с помощью воздуха, а благодаря системе охлаждения самого двигателя.
Благодаря большей эффективности система охлаждения по принципу «воздух-жидкость-рекуперация» могла выполняться меньшей по габаритам, иметь меньшие потери давления, а также не создавала набегающему потоку воздуха дополнительного сопротивления. В более совершенном образце высотного двигателя Jumo-213F внешнее охлаждение подаваемого нагнетателем воздуха заменили иным принципом охлаждения нагнетаемого воздуха. Принцип охлаждения основывался на внутреннем охлаждении благодаря системе впрыска смеси воды и метанола MW-50, в которой смесь спирта и воды, подаваемая в цилиндры двигателя, содержала по 50% этих компонентов. При испарении смеси в цилиндрах двигателя охлаждение двигателя протекало без рекуперации. У двигателя Jumo-213J предположительно было решено использовать такой же принцип охлаждения.
Единственный сохранившийся до наших дней истребитель Focke-Wulf Fw-190 D-13 c высотным двигателем Jumo-213 F
Разработка новых силовых установок большей мощности была связана с возникновением все больших проблем. При этом ряд основных параметров нельзя было превышать. Это значительно увеличивало время доведения силовых установок до приемлемого уровня надежности. В это же время двигатель Jumo-213 показывал, что принципы работы поршневых авиадвигателей вплотную приблизились к пределу, превышение которого становилось крайне опасным. Достижение предельных величин некоторых параметров негативно сказывалось на времени доведения силовых установок, освоении их массового производства, техническом обслуживании и ремонте.
На примере Jumo-213 видно, что ситуация с разработкой поршневых двигателей и принцип их работы, в независимости от условий, связанных с активными боевыми действиями, подошла к тому пределу, за которым дальнейшее улучшение характеристик поршневых двигателей при существовавшем в то время уровне развития уже не было возможно.
В 1943-1945 годах двигатель Jumo-213 часто устанавливался на большом количестве боевых самолетов Германии для улучшения их тактико-технических характеристик как замена двигателю Jumo-211: Ta-152, Ta-154, Fw-190D, Ju-88G, Ju-188, Ju-388, Me-309, He-111H, He-219. Недостаточное количество производившихся двигателей Jumo-213 сказалось на объемах производства большей части этих самолетов: они были не особенно велики. Летом 1943 г., когда двигатель Jumo-213 уже довели до необходимого уровня надежности, все силы были брошены на организацию серийного их производства в максимально большом количестве. Причиной этому послужило то, что боевые действия в небе Германии проходили все более и более остро. Применение истребителей Ta-152 и Fw-190D, оснащенных двигателями Jumo-213, дало бы возможность в некоторой степени парировать увеличивающееся качественное и количественное превосходство военно-воздушных сил союзников над Люфтваффе.
Двигатели Jumo-213 постепенно начали вытеснять устанавливавшиеся на истребителях Fw-190 двигатели воздушного охлаждения BMW-801, имевшие большие габариты и массу. Двигатель Jumo-213 на моторостроительных предприятиях компании Jumo в плане серийного производства отодвинул на второй план перспективные 24-цилиндровые многорядные двигатели Jumo-222, которые имели даже большую мощность. Причинами этому послужили долгое доведение двигателей Jumo-222 (середина 1942 года), а также отсутствие свободных производственных мощностей и оборудования для организации серийного производства Jumo-222 в возможно короткие сроки. Для изготовления двигателей Jumo-213 возможным было использовать некоторое оборудование и оснастку, применявшиеся для производства двигателя Jumo-211.
Как уже отмечалось ранее, специалисты компании Jumo предприняли огромные усилия для увеличения объемов производства Jumo-213. В городе Magdeburg на моторостроительном предприятии смонтировали автоматическую линию по производству головок цилиндров для двигателей Jumo-213. Для обработки одного цилиндра затрачивалось не более 2 минуты. На данной установке в течение дня обрабатывались около 600 головок цилиндров. Рационализации также подверглось изготовление прочих деталей двигателя: клапанов, коленчатого вала и прочих. Испытательные стенды компании Jumo, несмотря на уменьшение продолжительность испытаний двигателей, продолжали работать круглосуточно. Согласно документам компании Jumo, изготовили всего 9163 двигателя Jumo-213 различных модификаций.
Незначительные объемы производства Jumo-213 были обусловлены не только вышеперечисленными причинами, но и необходимостью уделить внимание разработке и организации серийного производства реактивного двигателя Jumo-004. Работы над этим двигателем, столь необходимым для Люфтваффе, велись в Dessau.
Модификация Е двигателя Jumo-213 стала вершиной развития немецкого авиационного двигателестроения. Однако, кроме различных вариантов Jumo-213, имелось немало планов компании Jumo, которые были связаны с попытками разработать более мощные двигателя на его основе. Из переговоров между представителями RLM и фирмы Jumo от 10 и 11 ноября 1938 г. следует, что уже в то время имелись планы по производству опытной партии двигателей Jumo-212. Jumo-212 представлял собой спаренные и объединенные общим понижающим редуктором двигатели Jumo-213. Данная силовая установка рассматривалась как один из вариантов оснащения тяжелого бомбардировщика Не-177. Еще одним новым двигателем являлся двигатель Jumo-214, ставший в дальнейшем Jumo-213С. В развалах цилиндров данного двигателя можно было смонтировать автоматическую пушку. Jumo-215 — спаренный Jumo-214 который, как и двигатель Jumo-212 имел общий редуктор на 2 двигателя. Разработка Jumo-215 была начата после того, как двигатель Jumo-212 успешно прошел стендовые испытания. После окончания Второй мировой войны работы над Jumo-212продолжились во Франции. При этом над Jumo-215 больше не работали.
Подготовлено по материалам:http://alternathistory.org.ua/aviatsionnyi-dvigatel-bolshoi-moshchnosti-jumo-213-germaniyahttp://de.academic.ruhttp://airspot.ruhttp://bronay.ru
topwar.ru
26.01.2016 22:38
Новый Mercedes-Benz Е в настоящее время доступен с тремя «движками», но в июне палитра моторов увеличится более чем вдвое. И даже в таком случае это ещё не будет вся запланированная линейка силовых агрегатов.
Количество комплектаций новинки увеличивается
Mercedes-Benz E-Class новейшего поколения W213 во время своей премьеры был представлен тремя двигателями, с явным преобладанием четырёхцилиндровых. В июне этого года компания планирует представить почти весь ассортимент силовых агрегатов, с которыми новинка будет доступна потребителю.
В то время как в настоящее время клиент может заказать версии E 200, E 200d и 350D с девятиступенчатой автоматической коробкой передач, посреди лета предложение двигателей, коробок передач и систем привода будет значительно расширено. Для тех, кто интересуется бензиновым приводом, будет добавлен E 200 с 135-киловаттным мотором, механической коробкой передач в полноприводной версии 4Matic. Затем модель 250 E с мотором мощностью 300 кВт и 155 E с агрегатом 180 кВт. Не забываем гибридный E 350E с 155-киловаттным мотором внутреннего сгорания и 60-киловаттным электромотором. Временной топ-версией становится E 400 4Matic с выходной мощностью 245 кВт.
Расширение линейки коснётся в основном технической части
Для тех, кто интересуется турбодизелями, предложение обогатит E 220d с 143-киловаттным силовым агрегатом и механической коробкой передач. В верхней позиции линейки расположится версия Е 350D 4 Matic с 190 кВт на выходе, но её появления придётся ждать ещё год. 2017 модельный год ознаменуется топ-версией Mercedes AMG E 63 и, соответственно, Е 63 S от подразделения в Аффальтербахе. В первый раз будет возможность заполучить комбинацию КПП 9G Tronic с битурбированным восьмицилиндровым 4,0-литровым «движком». Предполагается, что эта версия попадёт в предложение уже в первой половине года.
Физически новую машину класса E можно будет увидеть впервые 9 апреля, но эта информация пока является полуофициальной и поэтому действительная дата выхода может слегка отличаться.
На видео варианты цвета лакокрасочного покрытия кузова нового авто класса E:
Автор: Иван Сидоров
365cars.ru
