Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

12
10

На нашем сайте в ходе рассмотрения многочисленных альтернатив, касающихся разработок броне­танковой техники Вермахта, не раз поднимались вопросы, связанные с двигателями, которые могли бы быть установлены на этой альтернативной технике. Данный материал я перевёл для того, чтобы вопросы, касающиеся альтернативных разработок и двигателей для этих альтернативных разработок, могли в дальнейшем опираться на более реальную базу по части двигателестроения и каждый, предложивший свою альтернативу по этой теме, получил бы возможность выбрать то, что ему покажется наиболее подходящим. По крайней мере это касается двигателей фирмы Maybach, являвшейся в 1930-1945-е годы основным поставщиком двигателей для бронетанковой техники Вермахта. Кроме фирмы Maybach имелся еще ряд немецких и зарубежных фирм, которые могли предложить сухопутным войскам Вермахта свои перспективные разработки. Все эти фирмы, как и ведущая в данной отрасли в Германии фирма Maybach, не могли по целому ряду причин на практике довести свои многочисленные перспективные разработки до серийного производства. Об этих многочисленных разработках фирмы Maybach и идёт речь в данном материале.

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Содержание:

Как известно, в годы ВМВ моторостроительная фирма Maybach Manufaktur (далее сокращенное MM) была основным производителем двигателей для бронетанковой техники сухопутных войск Вер­махта. ММ к началу ВМВ была крупнейшей моторостроительной фирмой в Европе. Но и её производственных мощностей уже было недостаточно для обеспечения всё более возрастающих потребностей сухопутных войск Вермахта. Предвоенные планы Вермахта и фирмы ММ по органи­зации производства перспективных двигателей для бронетанковой техники не удалось осуществить, так как война диктовала свои условия. Тогда было решено рационализировать производство уже выпускавшихся двигателей. Рационализация была довольно ощутима. Так, в период с 1936 по 1941 годы стоимость материалов, затраченных на один киловатт мощности двигателя, снизилась на 30 %, заработная плата и производственные расходы на 55 %. По опыту ПМВ для производства отдельных типов двигателей были привлечены другие моторостроительные фирмы Германии: Auto-Union, Krauss-Maffei, Adler, Hanomag и Nordbau-Berlin, являвшаяся дочерней фирмой ММ. Предприятие ММ в городе Friedrichshafen сконцентрировало свои усилия на произ­вод­стве основных танковых двигателей HL 120 и HL 230, устанавливавшихся на произво­див­шихся в годы ВМВ немецких средних и тяжелых танках. В ходе ВМВ военные требовали поступления в вооруженные силы всё более мощных, основательно бронированных танков и САУ, что приводило к увеличению веса бронетанковой техники. Для этой боевой техники требовались более мощные двигатели. И в то же время новые мощные двигатели должны были помещаться в моторные отсеки уже производившейся бронетанковой техники, что позволяло не сокращать темпы производства этой техники. Для выполнения этого требования фирма ММ вынуждена была идти по пути моторостроительных предприятий, производящих авиационные двигатели. В итоге было решено использовать на уже серийно производящихся танковых двигателях систему впрыска бензина. Фирма опиралась при этом на опыт фирмы Bosch и еще ряда других фирм, производивших системы впрыска бензина. На базе танкового двигателя HL 230 было разработано 2 усовершенствованных варианта двигателей с системой впрыска бензина

1.Двигатель HL 232 с наддувом от вспомогательного 2-х-цилиндрового двигателя HL 10, распола­гав­шегося в развале цилиндров основного двигателя.

2.HL 234 – безнаддувный двигатель.

Было изготовлено несколько опытных образцов двигателя HL 232. Двигатель HL 234 к началу 1945 года был доведён, но к его серийному производству в условиях полнейшей разрухи приступить уже не было возможности. HL 234 при 3000 об/мин развивал мощность 900 л/с. (662 кВт). При том же занимаемом в моторном отсеке объёме HL 234, имея равный рабочий объём с HL 230, развивал мощность в 1,3 раза превосходящую мощность HL 230.

Кроме двигателей ММ занималась также и разработкой и производством коробок перемены пере­дач Olvar и Variorex.

В ходе исследований перед разработчиками танковых бензиновых двигателей была поставлена цель получить двигатель мощностью в 1000 л.с. со вспомогательным двигателем и дизельного двигателя с таким же рабочим объёмом, как у бензинового. Для этих целей решено было привлечь не только специалистов фирмы ММ, но и от других фирм. Это позволило бы сохранить полученный ранее опыт и развивать его и после завершения войны, которое, судя по всем признакам, было очень близко. В том, что после завершения войны наступят тяжелые времена, никто не сомневался. К этому следовало, используя все возможности, подготовиться. Заниматься подобными исследованиями на территории послевоенной Германии было крайне сложно, если не сказать «невозможно». После завершения войны практически все работы, связанные с исследованиями, касающимися вооруженных сил проигравшей войну Германии, были прекращены. Но фирма Maybach Manufaktur в этих непростых условиях сумела найти возможность обойти эти запреты. И помогло ей в этом французское правительство.

Немецко-французское сотрудничество, если это так можно назвать, зародилось еще в годы, когда территория Франции была оккупирована немецкими войсками. В конце 1946 – начале 1947 года 70 инженеров и техников ММ переселились во Францию в Vernon/Eure, где они образовали группу «М» в Labotoire des Rechnersches Ballistiques et Aerodynamidues (LRBA). Там немецкие специалисты занялись доработкой уже для французов двигателя HL 295, являвшегося практически увеличенной версией созданного еще в конце ВМВ двигателя HL 234. 10 двигателей HL 295 должны были быть изготовлены в Friedrichshafen-е. Это позволяло получать заказы на выполнение ремонтных работ от западных стран, оккупировавших Германию, и хоть как-то поддерживать на плаву существование фирмы ММ. Благодаря этому намечавшееся было на 13.08.1948 года закрытие предприятия 25.08.1948 года было отложено. У двигателя HL 295 диаметр цилиндра был равен 140 мм, ход поршня 160 мм. При 2800 об/мин этот двигатель с впрыском бензина, но не имевший какого-либо наддува, развивал мощность 1000 л.с. (735 кВт). Этот двигатель предназначался для нового французского танка АМХ 50 «St. Chamond» и противотанковой самоходной установки АМХ «Foch». Дальнейшая разработка этого тяжелого танка, ориентированного на немецкий танк, известный нам как «Королевский тигр», после постройки нескольких опытных образцов из-за сложного финансового положения была прекращена.

Параллельно этим работам там же в Vernon велись разработки дизельного варианта двигателя HL 295. Позднее рабочий объём этого дизельного двигателя, получившего обозначение HL 337 и HL 338, был увеличен. Диаметр цилиндра был равен 145 мм, ход поршня 170 мм. После того как группа «М» под руководством Karl-a Maybach выполнила все поставленные перед ней задачи, французское правительство объявило о прекращении работ, касающихся создания группой «М» двигателей для бронетанковой техники.

Прежде чем послевоенное развитие танковых двигателей фирмы Maybach пошло по описанному выше пути, в 30-е годы была проделана серьёзная работа по разработке большого количества различных двигателей для бронетанковой техники Вермахта. Внимание разработчиков танковых двигателей фирмы Maybach было уделено и 2-тактным двигателям, которые теоретически позволяли получить в 2 раза бóльшую мощность с двигателя в сравнении с 4-тактным двигателем с таким же рабочим объёмом. Но на практике эти 2-тактные двигатели, разрабатывавшиеся и фирмой Maybach, оказались неподходящими для бронетанковой техники, и сотрудники фирмы, занимавшиеся этими исследованиями, еще на довольно ранней стадии работ над такими двигателями установили их непригодность для установки на бронетанковую технику. Поэтому фирма Maybach решила сосредоточить свои усилия в первую очередь на разработке 4-тактных рядных 6-цилиндровых и 12-цилиндровых V-образных двигателей.

Были, конечно, и исключения в части создания V-образных 2-тактных двигателей со встречно-движущимися цилиндрами. Например, такой двигатель был создан фирмой MAN в 1943 году и предназначался он, если судить по его размерам, явно не для установки на бронетанковую технику: 24 цилиндра диаметром 320 мм, ход поршня 440 мм. При 600 об/мин этот двигатель развивал мощность в 12 600 л.с. (9265 кВт). Удельный вес данного двигателя составлял 6,8 кг/кВт. Организовать производство этого двигателя из за всё более тяжелого военного положения не представлялось возможным.

Ближе к середине 30-х годов был разработан 12-цилиндровый V-образный двигатель HL 100. При 3000 об/мин этот двигатель развивал мощность 300 л.с. (220 кВт). Всего было изготовлено 7 опытных образцов HL 100, которые были испытаны на различных опытных образцах немецких танков. Увеличение хода поршня двигателя HL 100 со 106 до 115 мм. дало двигатель HL 108. Далее увеличение диаметра цилиндра со 100 до 106 мм позволило получить наиболее часто устанавливаемый на немецких танках и САУ ВМВ двигатель HL 120. Мощность HL 120 осталась на уровне HL 100, но крутящий момент был увеличен.

Параллельно с этой разработкой управление вооружений сухопутных войск Вермахта (HWA) в 1935 году выдало заказ на разработку нового значительно более мощного двигателя, который мог бы кратковременно развивать максимальную мощность 700 л.с. (515 кВт) и длительную мощность 650 л.с. (478 кВт). Эта разработка была выполнена на базе ранее созданного двигателя HL 100. Фирма ММ предложила создать 16-цилиндровый V-образный двигатель, но из-за большой длины этого двигателя от данного предложения было решено отказаться. Руководитель ММ Karl Maybach в условиях резкого скачка мощности с 220 до 515 кВт, которую должны были развивать перспективные танковые двигатели, предложил ограничиться величиной в 600 л.с. (441 кВт). Предполагалось вести разработку с расчетом, что позднее при внесении ряда доработок можно будет увеличить развиваемую двигателем мощность. ММ предлагала использовать роликовые подшипники для шатунов. Работы в этом направлении привели к исследованиям, касающимся разработки двигателя HL 300. Диаметр цилиндра этого двигателя должен был быть равен 140 мм, ход поршня 160 мм. Двигатель при 2200 об/мин должен был развивать мощность 600 л.с. ( 441 кВт), среднее эффективное давление в цилиндре должно быть равным 8,13 бар. В ходе проектирования было решено увеличить диаметр цилиндра до 145 мм: так возник проект двигателя HL 320 Р. По конструкции HL 320 был очень похож на HL 100: коленчатый вал с шайбами, подшипники скольжения как альтернатива к роликовым подшипникам шатунной шейки. Расположенный в торцевой части двигателя блок с зубчатыми колёсами для привода различных агрегатов можно было демонтировать. Низкий картер двигателя туннельного типа, шатуны располагались близко друг к другу у коренной шейки. Для тяжелого танка проекта VK 6501 предполагались 4 варианта силовой установки: 2 из них HL 320, 2 других представляли двигатели с увеличенным до 155 мм диаметром цилиндров. Эти двигатели получили обозначение HL 360. Их разработка была завершена в 1938 году. Для этого двигателя предусматривались 2 или 4 карбюратора, а также общая для всех 12 цилиндров система впрыска бензина. Разработка двигателей HL 320 и HL 360 не продвинулась далее испытаний на стендах. Для танка проекта VK 6502 предполагались также двигатели HL 320 и HL 360. Из-за ряда значительных изменений в проекте VK 6502 эти двигателя не могли устанавливаться и на этом танке.

Для другого танка – VK 3001, проект которого был разработан фирмой Henschel в 1938 году, разработали еще один V-образный 12-цилиндровый двигатель с диаметром цилиндра 120 мм, ход поршня был равен 140 мм. При 2500 об/мин этот двигатель, получивший название HL 190 Р, развивал мощность 400 л.с. (294 кВт). И для этого проекта двигателя основой послужили ранее разработанные двигатели HL 108 и HL 120. Но в отличие от них, в двигателе HL 190 P  применялась система смазки, получившая название Trockensumpf-Schmierung, в которой в масло подмешивалось некоторое количество топлива. Такая система смазки была несколько дороже использовавшихся ранее, но в то же время имела и ряд приемуществ. Нижняя часть картера HL 190 Р, отлитого из алюминиевого сплава, была плоской. Расположенные рядом друг с другом пары шатунных шеек коленчатого вала имели подшипники скольжения. По ряду соображений для этого двигателя было решено отказаться от роликовых подшипников для шатунных шеек коленчатого вала. Головки цилиндров литые из серого чугуна. И двигатель HL 190 Р не стали производить. Вместо этого выполнили ряд изменений в конструкции, и в итоге получился двигатель HL 224 Р. У HL 224 Р диаметр цилиндра был равен 125 мм, ход поршня 145 мм, рабочий объём двигателя 21,4 литра, такой же отлитый из алюминиевого сплава картер и аналогичная система смазки Trockensumpf-Schmierung (сухой картер). В развале цилиндров располагались 4 карбюратора фирмы Solex. Двигатель весил 1175 кг. При 3000 об/мин HL 224 Р развивал мощность 600 л.с. (441 кВт). Для танка проекта VK 6502 были изготовлены 3 двигателя HL 224 Р.

Примерно в то же время, в 1938 году, с учетом ранее полученного опыта был разработан 6- цилиндровый рядный двигатель HL 116 мощностью 300 л.с. (220 кВт). Диаметр цилиндра 125 мм, ход поршня 150 мм, вес 740 кг. В 1940 году для разрабатываемых в то время танков VK 1301, VK 2001 были изготовлены несколько двигателей данного типа.

На базе HL 116 был разработан 6-цилиндровый двигатель HL 150. У HL 150 диаметр цилиндра был равен 150 мм, ход поршня 160 мм, мощность 320 л.с. (235 кВт) при 3200 об/мин. По конструкции и используемым для его изготовления материалам он был аналогичен HL 116. Выглядит несколько странным, что при бóльших максимальных оборотах и большем рабочем объёме развиваемая двигателем HL 150 мощность лишь ненамного превосходит мощность, развиваемую HL 116, и непонятно, для каких целей вообще был разработан этот двигатель. Двигатель HL 150 планиро­валось устанавливать на танке VK 3001. Были изготовлены 2 двигателя HL 150, их испытали, но затем данные двигатели пошли на слом.

Работы над мощными двигателями, развивавшими мощность 600 л.с. (441 кВт) велись параллельно с другими разработками, и, как это видно, все эти работы велись без особой спешки. Таким образом работы велись до нападения на СССР. После нападения Германии на СССР очень скоро выяснилось, что советские средние танки Т-34 превосходят все без исключения производившиеся немецкие танки по целому ряду важнейших для танков параметров.

Для выполнения требования сухопутных войск Вермахта работы по разработке перспективных танковых двигателей велись в направлении увеличения развиваемой двигателями мощности. Это в свою очередь требовало увеличения рабочего объёма разрабатываемых двигателей. Еще увеличение мощности двигателей было возможно при помощи впрыска бензина и установки турбонагнетателей. Новые двигатели должны были, кроме того, выдержать стендовые испытания и иметь необходимый моторесурс. Дальнейшим шагом было соответствие разрабатываемых двигателей условиям, в которых они должны были применяться на практике. На первый взгляд казалось, что увеличение рабочего объёма новых двигателей серии HL фирмы ММ было наиболее простым путём получения необходимых характеристик новых танковых двигателей. И это направление развития двигателей было связано с рядом проблем, которые были вызваны высокими термическими и механическими нагрузками. С увеличением рабочего объёма цилиндра соотношение между внутренней поверхностью цилиндра и его рабочим объёмом уменьшалось, что усложняло охлаждение полости цилиндра и в то же время увеличивало вероятность возникновения детонации при сгорании топливо-воздушной смеси. Поршни двигателей и поршневые кольца работали при всё более худших условиях, нагрузки на кривошипно-шатунный механизм возрастали, и эти проблемы увеличивали время доводки двигателей. Двигатели серии HL благодаря накопленному к этому времени опыту по проектированию и доводке двигателей имели хорошие потенциальные резервы для дальнейшего совершенствования как для рядных, так и для V-образных двигателей. Танк VK 3001 представлял собой танк, в весовой классификации относящийся к танкам с весом в 30 тонн. В 1941 году после тщательного изучения советских средних танков Т-34 было решено сосредоточить усилия на создании более тяжелого танка, которым и стал танк «Пантера», выигравший конкурс у проекта танка VK 3002.

Дизельные двигателя серии HL

К работам над дизельными двигателями фирма ММ приступила в конце 1938 – начале 1939 гг. Для проведения основательных исследований в этой области сначала был построен 2-цилиндровый V-образный двигатель VZ 3 (Versuchs Zilinder – опытный цилиндр, 3-й вариант) с вильчатым шатуном, нагрузки от которого передавались на коленчатый вал двигателя через 6 (!) рядов роликовых подшипников, вильчатый внутренний шатун опирался на подшипники скольжения. Поршень был выполнен в виде 2-х деталей. Обе эти детали были отлиты из алюминиевых сплавов. Диаметр цилиндра составлял 196 мм, ход поршня 240 мм, что было значительно больше, чем у всех ранее созданных и разрабатывавшихся двигателей серии HL и двигателей серии G/GO. В качестве топливной аппаратуры использовали топливный насос фирмы Bosch PE 2Z 130A. Как и на прочих дизельных двигателях серии HL, впрыск топлива в цилиндр двигателя представлял собой конусообразный поток топлива. Примерно в то же время, как началось проектирование двигателя VZ 3, работы по двигателям HL 87 и HL 140 были приостановлены. HL 87 представлял собой рядный 6-цилиндровый двигатель с туннельным картером, у которого коренные шейки коленчатого вала размещались в роликовых подшипниках. Диаметр цилиндра 125 мм, ход поршня 130 мм, мощность 180 л.с. (134 кВт) при 2400 об/мин, среднее эффективное давление 7 бар. Применялись топливные насосы, подающий топливо и высокого давления, фирмы Bosch. Топливный насос высокого давления впрыскивал конусообразную струю топлива в центральную часть камеры сгорания цилиндра. Эти показатели мощности двигателя соответствовали показателям русского дизельного танкового двигателя В-2, которые были позднее получены в ходе испытаний:

«У наших дизельных двигателей замеры развиваемой мощности производились до выхлопной трубы. Сравнимая с русским двигателем В-2 была получена и линия на графике мощности. Русский двигатель В-2 испытывался по той же методике, что и немецкие опытные образцы».

Имелась и версия еще одного V-образного 12-цилиндрового двигателя, получившего обозначение HL 174. HL 174 также имел туннельный алюминиевый картер с вильчатыми шатунами, впрыск бензина. Далее разработки проекта работы по этому двигателю не продвинулись.

Подобно HL 87 был сконструирован 6-цилиндровый рядный двигатель HL 140. Диаметр цилиндра у этого двигателя составлял 140 мм, ход поршня 150 мм. Кроме нормального 6-цилиндрового двигателя имелся и опытный одноцилиндровый агрегат VZ 4, на котором проводились различные испытания. В первую очередь эти испытания проводились с целью детального изучения протекания процесса сгорания топлива в цилиндре. Затем проводились и испытания, исследующие механические процессы: сравнение потерь мощности, износа, условий работы, колебаний коленчатого вала у двигателя с роликовыми подшипниками HL 140 и двигателя HL 116 с подшипниками скольжения.

Двигатели HL 140 и HL 87 представляли собой отдельную линию развития без прямого соответствия этих двигателей с карбюраторными. С 1942 года дизельные двигателя серии HL разрабатывались параллельно с карбюраторными. Первым таким двигателем стал HL 211. Диаметр цилиндра 125 мм, ход поршня 145 мм соответствовали размерам цилиндро-поршневой группы карбюраторного двигателя HL 210. По-видимому, на эти работы повлияли английские разработки с шиберным газораспределением, и двигатель HL 211 испытывался в подобном исполнении. Эти исследования проводились на фирме ММ вместе с трофейными двигателями. При этом особое внимание уделялось получению истинных характеристик двигателей противника без каких либо искажений в методиках испытаний. Результаты этих исследований должны быть использованы немецкой моторостроительной индустрией. Одним из характерных примеров являлся доклад Augustin-a, сделанный по итогам испытаний и изучения советских дизельных танковых двигателей типа В-2. В данном докладе открыто, без каких-либо искажений был сделан вывод о результатах исследований и высказано мнение, в котором советским инженерам была отдана дань уважения за проделанную ими большую работу.

Разработка дизельных двигателей серии HL фирмой ММ только в том случае имела бы смысл, если бы развиваемая этими двигателями мощность была сопоставима с разрабатывавшимися ранее карбюраторными двигателями. Двигатель HL 211 при 3000 об/мин должен был развивать максимальную мощность, аналогичную максимальной мощности карбюраторного двигателя HL 210 – 650 л.с. (478 кВт). Получить такую мощность предполагалось при помощи турбонагнетателя типа BBC-VTa 250. В начале исследований, как это обычно и делалось, был создан одноцилиндровый агрегат двигателя HL 211. Конструкция шибера опытного одноцилиндрового двигателя VZ 211 (диаметр цилиндра 125 мм) соответствовала той, что применялась на двигателе G8 (диаметр цилиндра 180 мм), но из-за меньшего диаметра цилиндра условия работы шибера двигателя VZ 211 были значительно тяжелее, чем у двигателя G8 (одноцилиндровый опытный дизельный двигатель G8 был создан на базе двигателя G7/G6, который устанавливался на локомотивах). Основные проблемы возникли при обеспечении уплотнения и смазки:

«Установка шибера при столь малых размерах потребовала особенного внимания для обеспечения всех требований плотного закрытия шлицов, точек смазки, места, по которому перемещался сам шибер».

Из-за возникших и описанных выше трудностей было решено отказаться от разработки двигателя с шиберным управлением VZ 211 и вернуться к обычному с клапанами двигателю VZ 212. Проект двигателя HL 232 R получил предпочтение в отличие от проекта HL 211. HL 232 R представлял собой дизельный вариант карбюраторного двигателя HL 230. HL 232 R в отличие от турбонаддува, который планировалось применять на двигателе HL 211, получил вспомогательную дизельную силовую установку HL 25 R, которая должна была нагнетать воздух в цилиндры двигателя HL 232 R. И в данном случае сначала была изготовлена одноцилиндровая опытная силовая установка HLD 232 со стальным сварным картером, роликовым подшипником вала и вильчатым шатуном. Для одно­цилиндрового опытного двигателя не имело смысла отливать картер из алюминия, как для нормальных двигателей. Другие обозначения этого двигателя – HiR 232 и VZ 232 R. У двигателя VZ 212 распределительный вал располагался в картере и приводился, как на опытном двигателе VZ 3, при помощи толкателей и рычагов клапанов газораспределительного механизма через толкающие штанги. На двигателе HiR 232 (VZ 232 R) можно было вновь использовать клапанный газо­рас­пре­делительный механизм, как это было обычно у двигателей серии HL с распределительным валом, расположенным в головках цилиндров. Для этого двигателя использовали топливный насос высокого давления Bosch PE 1B 100 C 101 c распределителем потока впрыскиваемого в цилиндры дизельного топлива. Следующей ступенью развития должен был стать двигатель HL 232 RT с 3-х-ступенчатым нагнетателем воздуха, приводимым турбиной, работающей от выхлопных газов двигателя. Сборка этого двигателя была запланирована на середину 1945 года. Первые испытания планировалось провести в октябре 1945 года. Целью, которая была поставлена при работах по двигателю HL 232 RT, было достижении максимальной мощности двигателя 1000 л.с. (735 кВт) при 3000 об/мин. Двигатель HL 232 RT планировали устанавливать на танки вместе с механо-гидравлической КПП Mekydro Mo 120 (такая КПП была установлена на опытный образец танка VK 4504).

Наиболее интересным, но не доработанным до завершающей стадии был дизельный двигатель HL 234 R. Сначала был создан одноцилиндровый агрегат VZ 234 R, затем нормальный V-образный 12- цилиндровый двигатель HL 234 R. Поскольку результаты испытаний ранее созданного опытного одноцилиндрового двигателя VZ 232 R оказались неудовлетворительными, был разработан опытный двигатель VZ 234 R с другим поршнем и другой головкой цилиндра. У VZ 232 R днище поршня было очень выпуклым и, как и у прочих двигателей серии HL, клапаны устанавливались под углом к вертикали. На основе опыта, полученного при испытаниях опытного одноцилиндрового двигателя VZ 212 с менее выпуклым днищем поршня, решено было на VZ 234 R использовать поршень с плоским днищем. Форсунка для впрыска топлива располагалась прямо по центру головки поршня. Такое исполнение позволяло использовать больше различных вариаций формы поршня и выемок под клапаны. 12-цилиндровый двигатель HL 234 R на стендовых испытаниях развивал мощность 550 л.с. (404 кВт) при 3000 об/мин. и среднем эффективном давлении в поршне 7,6 бар. Первые испытания этого двигателя на танке «Тигр» были запланированы на март 1945 года. В это же время весной 1945 года прошли первые 50-часовые испытания VZ 234 R. Результаты данного испытания показали, что двигатель работал без серьёзных неполадок. При разборке и осмотре двигателя после испытаний было установлено, что подшипники и поршни выглядели хорошо, все поршневые кольца были хорошо приработаны и легко снимались, на днище поршня не было видно задиров.

В рамках дальнейшего развития поршневых двигателей двигатели новых серий HL – HL 67 и HL 101 были сконструированы таким образом, что они на выбор могли производиться в дизельных вариантах. При этом замене подлежали головки цилиндров на специально разработанные для дизельных двигателей головки с форсункой. Дизельные варианты этих двигателей HL 67 R и HL 101 R при 3000 об/мин. развивали соответственно 176 л.с. (130 кВт) и 300 л.с. (220 кВт). Еще одно отличие этих двигателей от карбюраторных вариантов заключалось в плоской форме днища поршня и наличии вертикально расположенных 2-х впускных и 2-х выпускных клапанов для каждого цилиндра. Среднее эффективное давление в поршне составляло 7,6 бар.

В общем, в период с 1934 по 1950 годы фирмой ММ были спроектированы примерно 100 типов различных двигателей серии HL. Конструкция примерно 70-ти из этих 100 двигателей была полностью проработана, изготовлены опытные агрегаты этих двигателей и испытаны на испытательных стендах. Примерно 10-15 двигателей различных серий HL производились серийно. Основные типы этих двигателей собраны в ниже расположенной таблице. Двигатели, типовое обозначение которых находится в скобках, производились в небольшом количестве, и в данном случае речь не может идти об их серийном производстве. Всего начиная с 1930-х годов и до окончания ВМВ фирмой ММ и прочими фирмами, производившими по лицензиям различные двигатели серий HL, было произведено примерно 140 тыс. двигателей. Из них 40 тыс. HL 120 и примерно 14 тыс. двигателей серий HL 210/230.

Тип

Диаметр цилиндра, мм

Ход поршня, мм

Объём одного цилиндра, л

Число цилиндров, исполнение

Развиваемая мощность, л.с./кВт

При об/мин

HL 35

90

90

0,572

R 6

90/66

3000

HL 38

90

100

0,636

R 6

100/73

3000

HL 42

90

100

0,699

R 6

100/73

3000

/HL 45/

95

110

0,779

R 6

150/110

3800

/HL 50/

100

106

0,832

R 6

180/132

4000

HL 52

100

110

0,863

R 6

120/88

2600

HL 54

100

115

0,903

R 6

115/84

2600

HL 57

100

120

0,942

R 6

130/95

2600

HL 62

105

120

1,038

R 6

140/103

2600

/HL 66/

105

130

1,125

R 6

180/132

3200

HL 85

95

100

0,708

V 12

185/136

2600

/HL 90/

106

100

0,882

V 12

360/265

4000

/HL 98/

95

115

0,812

V 12

230/169

2600

HL 108

100

115

0,93

V 12

230/169

2600

/HL 116 /

125

160

1,84

R 6

300/230

3000

HL 120

100,5

115

0,995

V 12

300/220

3000

/HL 224/

125

145

1,78

V 12

600/440

3000

HL 210

125

145

1,78

V 12

650/478

3000

HL 230

130

145

1,92

V 12

700/478

3000

/HL 295/

140

160

2,46

V 12

1000/734

2800

HL 11

75

60

0,265

R 4

60/44

6000

На основании наличия большого количества двигателей различных типов можно сделать вывод об имевших место существенных недостатках в части планирования и организации производства двигателей для военной техники сухопутных войск Германии в период с 1933 по 1945 годы. Для транспортных средств и боевых машин сухопутных войск Вермахта отдел Heeres-Waffen-Amtes (HWA) Wa.Prüf.6 предусматривал соотношение мощности и веса транспортных средств и боевых машин, основываясь на мощности двигателей. Фирма ММ как основной поставщик двигателей для бронетанковой техники сухопутных войск пыталась предоставить двигатели, которые по своим ТТХ соответствовали предъявляемым к ним требованиям. Прямого влияния на сами эти транспортные средства и боевую технику из имеющейся документации фирма ММ не имела. Как следует из технических и логистических принципов, HWA не сумело ограничить число типов транспортных средств одной группой, и потом только среди полугусеничных тягачей использовались 6 различных типов и веса: 1 тонна, 3 тонны, 5 тонн, 8 тонн, 12 тонн и 18 тонн. Для тягачей и боевых машин каждого из этих типов существовал свой двигатель: HL 35, HL 38, HL 42, HL 52, HL 54, HL 57, HL 62, HL 85, HL 98 и HL 108! Если более внимательно присмотреться к этой длинной линейке двигателей, то можно отметить, что эти двигатели различных серий HL незначительно отличались друг от друга диаметром цилиндра и ходом поршня, все были созданы на одной основной базе, были очень близки по исполнению и представляли собой лишь увеличенные варианты одного основного двигателя. На практике такое многообразие создавало значительные проблемы как для снабженцев, так и для производивших данные двигатели предприятий. Между диаметром цилиндра в 90 мм у двигателя HL 35 и диаметром цилиндра в 130 мм у двигателя HL 230 имелись 6 промежуточных ступеней. Это означало наличие только 8 типов поршневых колец с незначительно различающимся диаметром. И в данном случае речь идёт только об изнашивающихся деталях, какими являются поршневые кольца! Нередко мощность между всеми этими двигателями различалась совсем на незначительные величины. На этом основании имело место срочно принять программу, которая значительно уменьшила бы количество типов применявшихся в сухопутных войсках Вермахта двигателей. После завершения первой фазы разработки двигателей различных серий HL в 1934–1940 годах фирма ММ планировала увеличение мощности производимых ей двигателей, переход с картеров, отлитых из серого чугуна, к новому модельному ряду двигателей с более лёгкими картерами, отлитыми из алюминиевых сплавов.

вернуться к меню ↑

«Старый» модельный ряд двигателей с картерами, отлитыми из серого чугуна

Тип

HL 28

HL 42

HL 54

HL 62

HL 85

HL 120

Число цилиндров, исполнение

R4

R6

R6

R6

V-12

V-12

Диаметр цилиндра, мм

90

90

100

105

95

105

Ход поршня, мм

110

110

115

120

100

115

Рабочий объём одного цилиндра, л

0,699

0,699

0,903

1,038

0,708

0,995

Мощность, л.с.

100

100

115

140

185

300

при об/мин

3500

3000

2600

2600

2600

3000

вернуться к меню ↑

«Новый» модельный ряд двигателей с картерами, отлитыми из алюминиевых сплавов

Тип

HL 30

HL 45

HL 66

HL 116

HL 224

Число цилиндров, исполнение

R4

R6

R6

R6

V-12

Диаметр цилиндра, мм

95

95

105

125

125

Ход поршня, мм

110

110

130

150

145

Рабочий объём одного цилиндра, л

0,78

0,78

1,125

1,84

1,78

Мощность, л.с.

100

150

180

300

600

при об/мин

3500

3000

3200

3000

3000

Двигатели этого модельного ряда с картерами, отлитыми из алюминиевых сплавов, производились в небольших количествах. До крупносерийного производства дело не дошло. Возможно, это было связано с острым недостатком необходимых для производства материалов. Так, например, в 1942 году были изготовлены 300 двигателей серии HL 210, картеры которых были отлиты из алюминиевого сплава, затем перешли к изготовлению двигателей HL 230 с картером, отлитым из серого литейного чугуна. При этом вновь были приняты изменения, касающиеся развиваемой двигателями мощности. Двигатель типа HL 230 должен был стать последним из двигателей различных серий с разными размерами цилиндро-поршневых групп. В дальнейшем все рядные и V-образные двигатели для бронетанковой техники: R4, R6, V-8 и V-12 должны были иметь одинаковые размеры цилиндро-поршневой группы.

вернуться к меню ↑

Двигатели, которые было решено разрабатывать согласно новой концепции от 1942 года с одинаковыми размерами цилиндро-поршневых групп

Тип

HL 33

HL 50

HL 67

HL 100

HL 230

Число цилиндров, исполнение

R4

R6

V-8

V-12

V-12

Диаметр цилиндра, мм

100

100

100

100

125

Ход поршня, мм

106

106

106

106

145

Рабочий объём одного цилиндра, л

0,832

0,832

0,832

0,832

1,92

Мощность, л.с.

120

200

240

400

700

при об/мин

3500

4000

3500

4000

3000

Но и эти планы были несколько изменены, поскольку для нового танка танка Panzer 38 D мощность нового двигателя HL 100, который предполагалось устанавливать на этот танк, была оценена как недостаточная в сравнении с другими двигателями, которые составляли конкуренцию* HL 100.

(*Подобная пометка была сделана кем-то от руки. Данное утверждение противоречит другому факту: насколько известно, в качестве двигателя для нового танка Panzer 38 D предполагалось использовать и 12-цилиндровый с воздушным охлаждением V-образный дизельный двигатель фирмы Татра, мощность которого была всего 220 л.с., что было почти в 2 раза меньше мощности карбюраторного HL 100).

Поэтому диаметр цилиндра двигателя HL 100 было предложено увеличить до 105–115 мм. Увеличение рабочего объёма двигателя HL 100 и установка системы впрыска бензина позволили бы этому двигателю развивать мощность 600 л.с. (440 кВт) при 3800 об/мин. Опять же из ситуации, сложившейся в конце войны, и эти предложения не дошли до стадии их практической реализации.

вернуться к меню ↑

Увеличение мощности серийных танковых двигателей, устанавливавшихся на большей части средних и тяжелых танков и САУ Вермахта в период с 1935 по 1943 годы

В вышеуказанный период мощность рядных и V-образных двигателей, устанавливавшихся на бронетанковой технике Вермахта, в основном возрастала благодаря увеличению рабочего объёма двигателей. Более наглядно это можно увидеть на примере некоторых основных параметров широко известных танковых двигателей:

Тип

Диаметр цилиндра, мм

Ход поршня, мм

Объём одного цилиндра, л

% увеличения рабочего объёма одного цилиндра

Мощность одного цилиндра, л.с./кВт

% увеличения мощности одного цилиндра

HL 120

105

115

0,995

100

18,4

100

HL 210

125

145

1,78

179

39,8

216

HL 230

130

145

1,92

193

42,9

239

У двигателя HL 230 размеры двигателя и особенно размеры цилиндро-поршневой группы уже достигли величин, близких к предельным. Максимальные обороты двигателя были равны 3000 об/мин, в результате чего средняя скорость поршня достигла довольно значительной величины в 14,5 м/сек. В целях дальнейшего увеличения развиваемой двигателями мощности можно было опираться только на дальнейшее увеличение удельной мощности двигателя, что было связано с увеличением среднего эффективного давления в цилиндре. Имелось 2 направления по увеличению удельной мощности двигателей, которые могли быть исследованы: переход к системам впрыска бензина, которые уже давно и успешно применялись на авиационных двигателях, и обеспечение наддува воздуха в цилиндры двигателя. В 1942 году возникли идеи довести максимальную мощность двигателя HL 230 за счет установки системы впрыска бензина и установки вспомогательного двигателя, который нагнетал бы воздух для цилиндров основного двигателя. Тут мы вновь вернёмся назад в 1942 год. Цель данных усовершенствований заключалась в получении мощности 1000 л.с. (735 кВт). Вспомогательный двигатель для нагнетания воздуха был вынужденным шагом, поскольку разработка турбокомпрессоров в Германии осложнялась вследствие острейшего дефицита жаропрочных материалов. Еще одной проблемой, связанной с турбокомпрессорами, было то, что только при больших оборотах двигателя турбокомпрессор позволял получить необходимое давление наддува. Что касается транспортных средств и танков в том числе, то тут большую роль играли показатели двигателей, получаемые при низких оборотах, когда двигатели позволяли получить высокий крутящий момент. Применение независимого от оборотов основного двигателя вспомогательного двигателя для наддува воздуха позволяло получить желаемые показатели по величине крутящего момента. Концепт ММ в отношении использования впрыска бензина предусматривал 2 варианта решения данной проблемы:

вернуться к меню ↑

1-й вариант

Двигатель HL 232 с вспомогательным двигателем HL 11, который должен был нагнетать необ­хо­димый для работы основного двигателя воздух. Верховное Командование сухопутных войск Вермахта (ОКН) решило, что установка вспомогательного двигателя предпочтительнее, и фирма ММ в соответствии с этим пожеланием начала исследования. Вспомогательный двигатель должен был выполнять следующие функции:

  • Привод нагнетателя, работавший независимо от основного двигателя.
  • Прогрев и поддержание необходимой температуры основного двигателя, когда основной двигатель заглушен.
  • Независимый источник электроэнергии при заглушенном основном двигателе.
  • Независимый привод при небольших перемещениях танка и в случае выхода из строя основного двигателя.
  • Предотвращение вероятности остановки основного двигателя при работе на холостых оборотах при перегрузке (например. при вращении башни).
вернуться к меню ↑

2-й вариант

Карбюраторный двигатель HL 234. Оба двигателя, HL 232 и HL 234, являлись дальнейшим развитием ранее созданного двигателя HL 230. У обоих этих двигателей в целях получения более высокой мощности были выполнены изменения в конструкции, отличавшиеся от того, что было сделано на двигателе HL 230. Благодаря впрыску бензина прямо в цилиндры двигателя и оптимально подобранной фазе газораспределения стало возможным лучше продувать цилиндры двигателя. Степень сжатия двигателя также увеличится. В этих условиях следовало доработать и охлаждение наиболее термически нагруженных деталей двигателя:

  • Охлаждение и впускных клапанов натриевым наполнителем.
  • Принудительный параллельный подвод охлаждающей жидкости к камерам сгорания цилиндров.
  • Улучшение охлаждения свечей и выпускных клапанов за счет применения тонкостенных, напрямую охлаждаемых водой элементов конструкции.

Для улучшения условий охлаждения двигателя был применен ряд доработок. Поток охлаждающей жидкости был увеличен и улучшили охлаждение моторного масла. Управление системой впрыска было также доработано на основе ранее имевших место разработок, применённых на двигателях типа VL, WS-5 и OS-5, где применялись эксцентрично уложенные и аксиально перемещаемые конические кулачки распределительного вала, позволявшие получить нужные обороты двигателя и положение заслонки дросселя. При работе двигателя за счет установки специального приспособления учитывались и меняющиеся атмосферные условия за счет дозирования подачи бензина в камеры сгорания двигателя.

Предварительные испытания двигателя HL 232, работавшего в паре с вспомогательным двигателем HL 11, который должен был нагнетать необходимый для работы основного двигателя воздух, в 1944 году позволили кратковременно получить мощность 1200 л.с. (882 кВт) при 3200 об/мин. Мощность двигателя HL 234, не имевшего наддува, была равна 800 л.с. (588 кВт). B конце 1944 года на испытательном стенде удалось получить мощность в 940 л.с. (691 кВт) при среднем эффективном давлении в цилиндрах двигателя 12,7 бар. Двигатель HL 234 предназначался для установки на танки типа «Пантера» и «Тигр». На один «Королевский Тигр» в январе 1945 года был установлен и испытан двигатель типа HL 234. К этому времени опытные двигатели типа HL 232 и HL 234 в общей сложности отработали на испытательных стендах 100 часов, из них 10 часов на продолжительном режиме работы. HL 232 в паре с вспомогательным двигателем HL 10 развивал продолжительную мощность 1000 л.с. (735 кВт).

Среди двигателей различных типов HL имелся ряд исключений. Мощность этих двигателей была увеличена не за счет увеличения рабочего объёма двигателя и увеличения среднего эффективного давления в цилиндрах. Это двигатели типа HL 45 (1938 год) и HL 90 (1939 год). HL 45 был создан на базе HL 42, у которого диаметр цилиндра увеличили с 90 до 95 мм. Максимальные обороты двигателя были увеличены с 3000 до 3800 об/мин. Средняя скорость поршня возросла до очень большой на то время величины в 14 м/сек. Этот двигатель устанавливался на лёгком танке Panzerkampfwagen II.

Двигатель HL 90 был разработан на базе новой концепции, которая позднее была применена на некоторых двигателях типа HL. Туннельный картер этого V-образного 12-цилиндрового двигателя был отлит из алюминиевого сплава. Коленчатый вал вращался в роликовых подшипниках. На шатунных шейках коленчатого вала шатуны были расположены рядом друг с другом. Диаметр цилиндра был равен 100 мм, ход поршня 106 мм. При 4000 об/мин двигатель развивал мощность 360 л.с. (265 кВт). 14 двигателей типа HL 90 были установлены на разведывательные броне­авто­мобили. В 1959 году были изготовлены еще 3 двигателя этого типа.

вернуться к меню ↑

Разработка двигателей типа HL для Французских вооруженных сил

В июне 1945 года по распоряжению французской «Direction des Etudes et Fabricatios D’Armement» /DEFA/ фирма ММ вновь приступила к работам по двигателям HL 232 и HL 234. Немного позднее также по заказу французов фирма ММ приступила к разработке нового V-образного 12-цилиндрового бензинового танкового двигателя с большим рабочим объёмом и параллельно вела разработку и дизельного варианта этого двигателя, получившего обозначение HL 295. Диаметр цилиндра был равен 140 мм, ход поршня 160 мм. Требовалось получить максимальную мощность 1000 л.с. (735 кВт) при 2800 об/мин. При разработке двигателя HL 295 специалисты фирмы ММ могли использовать весь накопленный ими за предыдущие годы опыт. HL 295 был атмосферным, без наддува, двигателем подобно HL 234. Подобно предшественнику в цилиндрах HL 295 благодаря продуманному расположению выхлопного коллектора происходили завихрения потоков газов, что оказывало положительное воздействие на продувку цилиндров. Тоннельный картер литой из серого чугуна с вильчатыми шатунами, аналогичными применяемым на двигателях типа HL 230, распреде­ли­тель­ные валы располагались сверху на головках цилиндров, поперечное расположение газовых каналов, сферические камеры сгорания. Бензин впрыскивался прямо в цилиндры 2-мя топливными насосами фирмы Bosch, расположенными в передней части двигателя. Количество впрыскиваемого бензина регулировалось в зависимости от оборотов двигателя. Это также было перенято от ранее опробованных двигателей HL 232 и HL 234. В развале цилиндров двигателя HL 295 располагался вспомогательный 4-цилиндровый двигатель HL 11 мощностью 60 л.с. (44 кВт) при 6000 об/мин (диаметр цилиндра 75 мм, ход поршня 60 мм). Воздухозаборник двигателя HL 295 располагался на картере HL 11. HL 11 был аналогом двигателя HL 10, применявшегося ранее на HL 232 в качестве вспомогательной силовой установки. HL 11 выполнял следующие функции.

  • Прогревал основной двигатель.
  • К HL 11 подсоединялся водяной насос системы охлаждения основного двигателя, и поток охлаждающей жидкости циркулировал с принудительным приводом.
  • При помощи специального редуктора мог запускать основной двигатель. Аккумуляторная батарея и стартер основного двигателя были рассчитаны на запуск уже предварительно прогретого основного двигателя.
  • Являлся независимым от основного двигателя источником электрической энергии. Стартер этого двигателя был выполнен в виде комбинированного со стартером генератора. Во время стоянок это позволяло заглушить основной двигатель. Благодаря наличию вспомогательного двигателя для основного двигателя устанавливались масляные насосы с электрическим приводом.
  • Дополнительный привод качающейся башни танка.
  • Движение танка на маленькой скорости при неработающем основном двигателе при погрузке и разгрузке.
  • Дополнительный привод при движении в самых тяжелых условиях когда необходимо было задействовать максимальную мощность силовой установки.

Система охлаждения двигателя HL 295 была выполнена в виде 2-х независимых друг от друга секций, установленных по обе стороны от основного двигателя. Это позволяло работать двигателю на режиме пониженной мощности при выходе одной из секций системы охлаждения. Моторное масло охлаждалось в 2-x-секционной системе охлаждения типа «воздух-масло», расположенной параллельно системе охлаждения двигателя. Первый опытный двигатель HL 295 в ноябре 1947 года поступил на стендовые испытания. Ввиду технических проблем с размещением шатунов, с которыми специалисты фирмы ММ ранее столкнулись при разработке двигателя HL 230, при разработке HL 295 решено было использовать двойные литые подшипники и с помощью многоступенчатых односторонне отлитых основных шатунов с упрочнённой тыльной стороной применять мягкие, рядом расположенные шатуны второго в паре цилиндра. Второй шатун должен был иметь собственную обойму для подшипника. По желанию заказчика, желавшего получить по возможности более простой по конструкции двигатель, HL 295 должен был во второй версии получить карбюратор. Получение топливо-воздушной смеси обеспечивал топливный насос, состоявший из 320 деталей. Карбюратор для более простого варианта HL 295 имел всего лишь 133 детали! Недостатком варианта с карбюратором была более низкая мощность двигателя, меньший крутящий момент во всём диапазоне рабочих оборотов, больший удельный расход бензина и более высокая опасность возгорания. По предложению фирмы Zenith, производившей карбюраторы, решено было установить на двигатель 2 карбюратора, подобно тому как это ранее было сделано на двигателе HL 230, где двойные карбюраторы работали каждый на «свои» 3 цилиндра. Так как карбюраторы предполагалось устанавливать в развале двигателя HL 295, где должен был размещаться вспомогательный двигатель HL 11, следовало значительно переработать картер HL 295. И вспомогательный двигатель HL 11 получил вместо системы принудительного впрыска бензина карбюратор. В данном варианте HL 11 развивал 44 л.с. (32 кВт) при 5000 об/мин. В 1952 году 2 двигателя HL 295 в варианте с впрыском топлива были отправлены морем в США, где они прошли основательные испытания на танках и на испытательных стендах в Aberdeen Provind Ground. В 1949-1950-х годах группа М, работавшая по прежнему в Vernon-e, разработала на базе двигателя с системой впрыска бензина HL 234 ряд новинок для HL 295. Следовало при 3000 об/мин получить максимальную мощность 800 л.с. (588 кВт). Длина этого двигателя должна была составлять не более 1060 мм, высота от оси коленчатого вала не более 850 мм. Французы обосновали это желанием получить как можно более компактную силовую установку. В первой половине 1952 года двигатель HL 295 был испытан на стенде. При этом двигатель вместо требовавшихся 800 л.с. (588 кВт) при 3000 об/мин.развивал 824 л.с. (606 кВт) при 2800 об/мин. Среднее эффективное давление в цилиндрах двигателя составляло 12 бар. После этого работы над двигателями различных серий HL были завершены.

вернуться к меню ↑

Переход от бензиновых к дизельным двигателям

Как уже упоминалось, параллельно с разработкой различных версий бензинового двигателя HL 295 велись и работы над его дизельным вариантом. Дизельный вариант получил первоначально обозначение HL 295 R. Для данного двигателя предусматривалось использование турбонаддува. В окончательном виде двигатель с турбонаддувом должен был обозначаться HL 295 RT. Двигатели HL 295 R и HL 295 RT представляли собой недостающее звено между бензиновыми двигателями типа HL и поздними двигателями типа MD. Концепция, использованная при разработке двигателя HL 295 RT, в более поздний период оказала значительное влияние на более поздние разработки фирм Maybach, MMB и MTU. В начале работ, как это обычно в подобных случаях делалось, в 1946/1947 годах был создан опытный одноцилиндровый дизельный двигатель VZ HL 295 RT. Переход от бензиновых вариантов двигателя HL 295 к дизельному варианту HL 295 R представлял собой полную переработку двигателя. Из за более высокого давления газов в цилиндрах двигателя на HL 295 R цапфы шатуна были выполнены диаметром 90 мм (у HL 295 – 80 мм). Весь шатунный механизм был усилен, и снять шатун через полость цилиндра уже не представлялось возможным. Это в свою очередь означало, что картер не мог быть выполнен в виде единой литой детали с туннелем. В данном случае вновь было оценено значительное преимущество картера, представ­лявшего собой одну отливку. Это касалось и времени, необходимого на его изготовление, и объёма работ. В связи с этим было решено провести дополнительные исследования, целью которых было попытаться найти способ, при котором можно было бы и на дизельных двигателях производить установку более массивного шатуна и поршня, как это делалось ранее, через полость цилиндра. Возникла идея вернуться к уже ранее опробованному поршню, состоявшему из 2-х деталей. Для этого вновь следовало провести дополнительные исследования, на этот раз касавшиеся уже поршней, производившихся фирмой ММ. Испытания ранее созданного дизельного двигателя HL 234 R и различных опытных дизельных агрегатов типа HL показали, что температура в месте расположения верхнего поршневого кольца ограничивала величину среднего эффективного давления в цилиндре и среднюю скорость поршня. Производившиеся ранее поршни имели преимущество, поскольку их верхнюю часть можно было осматривать в ходе промежуточного осмотра двигателя без демонтажа поршней и не снимая двигателя с танка. Для замены нижней части поршня следовало выполнить шатунный механизм в виде небольших по размерам деталей. В процессе работ по опытному двигателю VZ HL 295 R был выполнен ряд доработок на двигателе HL 295 R/RT. Из пометок Карла Майбаха, сделанных им в начале 1947 года, следовало, что за основу разрабатываемого дизельного двигателя были приняты показатели сравнительно тихоходных американских двигателей, установленных на дизельных локомотивах. Вместо ранее отработанных в ходе испытаний бензиновым двигателем HL 295 250–500 часов теперь для дизельных двигателей типа HL 295 R/RT следовало в ходе испытания испытывать эти двигатели в течение 10 000 часов. Поршневые кольца, поршни и подшипники были доработаны и изменены для того, чтобы иметь возможность отработать в ходе испытаний 10 000 часов. Диаметр роликовых подшипников был увеличен с 15×22 мм до 25×25 мм. Диаметр туннеля картера был увеличен с 300 до 320 мм. Расстояние между центрами цилиндров было увеличено с 160 мм до 169 мм. Подобно разрабатывавшимся в годы ВМВ дизельным двигателям типа HL днище поршня было выполнено плоским. Между 2-мя впускными и 2-мя выпускными клапанами по центру располагалась форсунка фирмы Bosch. Дизельное топливо впрыскивалось в камеру сгорания в виде конуса. Из-за сравнительно высоких (2600 об/мин.) оборотов необходимо было вместо выполненного в виде единого блока топливного насоса высокого давления для каждого из цилиндров двигателя установить свой ТНВД, потому что в ходе испытаний единый для всех 12 цилиндров двигателя блок с ТНВД не позволил получить от двигателя необходимых показателей. Данная концепция, опробованная на двигателе HL 295 R/RT, в дальнейшем применялась на дизельных двигателях типа MD. В отличие от бензиновых двигателей типа HL 295 двигатель типа HL 295 R/RT не изготавливался в виде полномасштабного 12-цилиндрового двигателя. Все испытания проводились на одноцилиндровом опытном агрегате VZ HL 295 R. Этот опытный двигатель достиг показателей сравнительно тихоходных американских дизельных двигателей, устанавливавшихся на локомотивах. Что же касается более высоких показателей мощности и максимальных оборотов, развиваемых двигателем, то тут ожидались определённые трудности. Таким образом возникла необходимость увеличить размеры цилиндра и одновременно понизить максимальные обороты, развиваемые двигателем. В процессе перебазирования отдела разработок фирмы ММ из немецкого Friedrichshafen-a во французский город Vernon работы по двигателю HL 295 R были приостановлены. В Vernon-е отдел «М» начал работы над новым, с большим рабочим объёмом двигателем типа HL 337 R/RТ (позднее проект этого двигателя получил обозначение HL 338 R/RТ). Диаметр цилиндра данного двигателя был равен 145 мм, ход поршня 170 мм. Так же как и ранее в ходе работ по дизельным двигателям, был сначала разработан схожий с одноцилиндровым опытным двигателем VZ HL 295 R новый одноцилиндровый агрегат VZ HL 337 R-а. Одновременно был изготовлен и второй вариант данного опытного двигателя VZ HL 337 R-b, на котором был установлен разработанный совместно с французской фирмой L’Orange блок топливного насоса высокого давления. Полномасштабный 12-цилиндровый дизельный двигатель HL 337 R сначала испытывался с 2-мя блоками топливных насосов высокого давления фирмы Bosch PE 6Z 120 A 100. Затем на этот двигатель установили разработанный фирмой L’Orange блок топливных насосов высокого давления и проводили испытания уже с этим блоком. Во время испытаний основной проблемой стала высокая температура камеры сгорания и высокие механические нагрузки. Для снижения температуры на участках стенок поршня, где располагались поршневые кольца, были проведены доработки и кольца стали дополнительно охлаждаться моторным маслом. После проведения испытаний поршней, выполненных в виде 2-х деталей, возникла идея опробовать поршень, выполненный из 3-х деталей: верхняя часть, рубашка поршня и элемент, в котором размещались шатунные втулки. Моторное масло подавалось во внутреннюю полость поршня через специальные раздвижные трубки. В ходе работ возникла идея, касающаяся потока масла, давление которого при обратном движении поршня снижалось. Свободно стекающее из цилиндра масло должно было улавливаться специальным маслосборником и направляться в масляную ванну. Это позволяло избежать попадания потока масла на движущиеся детали двигателя. Для улучшения условий протекания теплообмена между стенками цилиндров и омывающей их охлаждающей жидкостью в полости системы охлаждения цилиндра были выполнены проточки. Установка топливной аппаратуры отдельно для каждого из цилиндров и расположение распределительных валов в головках цилиндров привело к тому, что конструкция стала очень сложной. Собственно в головке цилиндра монтировалась верхняя часть головки цилиндра, в которой и располагался распределительный вал. В течении 1948 года был создан еще один одноцилиндровый опытный агрегат VZ HL 338 R-а. Коленчатый вал этого агрегата отличался от коленчатого вала, установленного на ранее собранном опытном агрегате VZ HL 337 R-b. Опытный агрегат VZ HL 338 R-а в основном использовали для испытаний поршней, состоявших из 2-х и 3-х отдельных деталей. После замены топливного насоса высокого давления, использовавшегося на опытном двигателе VZ HL 295 R, на отдельные для каждого цилиндра топливные насосы двигатель получил обозначение VZ HL 338 R-b. Позднее система управления газораспределительным процессом была модифицирована и получила гидравлические компенсаторы. Такой опытный агрегат получил обозначение VZ HL 338 R-с. В мае 1949 года 12-цилиндровый двигатель без турбонаддува HL 337 R поступил на стендовые испытания. Через месяц этот двигатель при 1800 об/мин. развил мощность 500 л.с (368 кВт). В течение 5-ти минут при 2000 об/мин. двигатель развивал 560 л.с. (412 кВт). С завершением исследований, касающихся испытаний новых поршней и регулировки потока масла, работы по дизельным двигателям HL 338 R-с в Vernon-e были завершены.

Одновременно с проводившимися в Vernon-e испытаниями двигателей HL 337/ HL 338 Карл Майбах приступил к разработке нового типового ряда дизельных двигателей, получивших обозначение MD. Новый типовой ряд дизельных двигателей отличался от предыдущих значительным увеличением рабочего объёма одного цилиндра с одновременным снижением максимальных оборотов, развиваемых двигателем, что позволило получить значительно больший моторесурс, позволяющий использовать эти двигатели на локомотивах и на гражданских автомобилях. Разработка новых двигателей типа MD была завершена только в 1970 году.

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.1. Схематичное изображение танкового двигателя типа Maybach HL 120

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.2. Танковый двигатель типа Maybach HL 120

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.3. Танковый двигатель типа Maybach HL 90

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.4. Танковый двигатель типа Maybach HL 230. Двигателя Maybach HL 230 Р30 и HL 230 Р45 отличались друг от друга только установкой вспомогательных агрегатов

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.5. Коленчатый вал танкового двигателя типа Maybach HL 230

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.6. Опытный образец танкового двигателя типа Maybach HL 295

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.7. Опытный образец танкового двигателя типа Maybach HL 295

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.8. Вильчатый шатун V-образного двигателя внутреннего сгорания

Разработка танковых двигателей фирмы Maybach в 1930-1940-е годы

Рис.9. Схематичное изображение системы смазки двигателя внутреннего сгорания с сухим картером


Источник: Zima S. «Entwicklung schnellaufender Hochleistungsmotoren in Friedrichshafen» (Reihe: Technikgeschichte in Einzeldarstellungen Band 44/1987)

13
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
6 Цепочка комментария
7 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
2 Авторы комментариев
Alex999NF Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Ansar02

!!! Охренительно полезная

yes!!! Охренительно полезная инфа! Огромное спасибо!

blacktiger63

Вообще-то в конце 30-х годов

Вообще-то в конце 30-х годов Майбахи были жутким анахронизмом. Созданные ещё во времена ПМВ для дирижаблей, их конструктивные решения (составной коленвал, вильчатые шатуны, роликовые подшипники в картере и пр.) страшно устарели. Однако, в отличие от Англии и США, где не мудрствовали, а конверсировали авиамоторы, немцам такой вариант не подходил.  Пхать в танки "звезды"немцы не решились, а все их рядники были с "горшками вниз". Если на Мессершмите это может было и хорошо, то для танка практически неприменимо (ну, за исключением Мыша, конечно). Обслуживать карбюратор через донный люк — это чересчур даже для фрицев. Поэтому и держались за допотопные Майбахи, впрочем, немцы есть немцы и эти анахронизмы у них, таки надежно работали. После войны французы, бывшие под большим впечатлением от немецкого танкостроения, тем не менее, скоро поняли тупиковость майбаховских "изысков", и перешли на нормальные моторы а-ля В-2.

blacktiger63

Но управление сухопутных

Но управление сухопутных войск отказалось от этого предложения.

Ещё бы, да Гейнц бы их кастрировал бы за такое.

vitaliy .k

Аринеть как сложно дорого и

Аринеть как сложно дорого и неунифицированно! И после этой статьи не остаётся вопросов на тему: почему немцы проиграли "битву умов"

dragon.nur

«Были конечное и исключения в

"Были конечное и исключения в части создания V-образных 2-х тактных двигателей со встречно-движущимися цилиндрами.На пример такой двигателя был создан фирмой MAN в 1943 году и предназначался он, если судить по его размерам, явно не для установки на бронетанковую технику: 24 цилиндра диаметром 320 мм, ход поршня 440 мм. При 600 об/мин. этот двигатель развивал мощность в 12600 лс. /9265 кВт./. Удельный вес данного двигателя составлял 6,8 кг/кВт."

424242 " face="Lucida Grande, Verdana, Helvetica, sans-serif">Наконец-то я нашёл всю простыню текста. Уважаемый коллега, Упомянутый Вами в процитированном мной отрывке двигатель не с встречно-движущимися цилиндрами ибо мощному дизелю цилиндры двигать незачем, и даже не с424242 " face="Lucida Grande, Verdana, Helvetica, sans-serif"> ПДП — противоположно движущимися поршнями, а с двойным действием, у него в цилиндре рабочий процесс происходил по обе стороны поршня. 

Alex999

Такой на «Америка бомбер» только ставить!

Alex999

А что немцы не скопировали просто М 17 Т ? Двигатель родной. БМВ-6. Дешевый, простой, технологичный. Тем более мог «кушать» венгерский и румынский низкооктановый бензин прямой перегонки. И тем разгрузить от необходимости выпускать бензин 74 в больших кол-вах. Читал- лили кустарной прямой перегонки бензин. А с испарителем- мог ходить на керосине!

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить