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Jumo 205发动机

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Jumo 205
Jumo 205 截面图
类型 柴油航空发动机
制造商 容克
首次运转 1932年12月1日
使用机种
前型 容克 Jumo 204英语Junkers Jumo 204

容克 Jumo 205航空发动机是服役柴油发动机中最著名的一款发动机,也是这半个世纪以来唯一成功的航空柴油发动机英语aircraft diesel engineJumo 204于1932年首次进入服役状态。后续系列发动机分别的Jumo 206Jumo 207Jumo 208,虽然设计风格与机械增压器的进气口各有不同。该系列发动机量产900具左右。

设计与开发

1929年Jumo 204开发告一段落后,容克斯了解该发动机的输出功率有加强空间,随即进行后继型号开发,初期代号Jumo 5。Jumo 5在1932年12月举行首次试车仪式,1933年定名为Jumo 205;容克斯从1920年代至1930年代间开发的航空柴油发动机都是用水平对置二行程循环燃烧模式,该设计利用12个活塞来分享6个汽缸,采用头对头的对冲活塞英语opposed piston设计配置。 这种不寻常的设计需要2个曲轴,在汽缸内一个曲轴位于底部另一个位于顶部然后藉于齿轮连接在一起。活塞在循环期间进行往复运动时。进气与出气口被放置于汽缸两侧。每个汽缸都会配备2具凸轴操作的注射帮浦,每个输油管都有两个喷嘴,每个汽缸总计有4个喷嘴。

由于这种二冲程设计,Jumos选用固定式的进气与出气口来替换阀门,但发现到这种设计的发动机似乎达到一个瓶颈点。而且平心而论该设计的容积效率并不够好,要让汽缸内可以完整运行;故开口的开启与关闭都是同时启动。也因为阀门被替换掉后所产生排烟过多与燃烧效率低落进而导致汽缸运作时清碳能力低落。

Jumo为了解决进出气口的清洁问题花费极大心力。进气口位于较低的活塞下方,排气口则位于较高的活塞下方。下方曲轴则从后上方上扬11度做为排气口,更重要的是为了增加清碳能力故,排气口可以优先封闭。 This system made the two-stroke Jumos run as cleanly and almost as efficiently as four-stroke engines using valves, but with considerably less complexity.

然而该系统还是有些缺限。例如活塞如果没有同时点火,那会让活塞对另一个活塞进行提前越位导致发动机的运作受到干扰,这对该发动机是一种残酷的讽刺。 另外,动力来源是源于两具对冲式机轴完美的配合,但却造成重量与复杂性的上扬,这种问题也发生在水平对置发动机上面。

在容克方面,要解决这些问题就意味著要在某种程度上要避免来自上方曲轴的推力。所有的配件包括燃油帮浦,燃油喷嘴与化油器都采为由下方曲轴启动,由于的螺旋桨的传动齿轮是与上方曲轴相连。故有3/4的螺旋桨推力是来自于上方曲轴。这意味者有将近一半的动力是被浪费掉的。

从理论而言,水平布局发动机可以安装在如民航飞机轰炸机的厚重机翼内。但是化油器系统的问题使得发动机必须改为垂直配置此可以正常运作。

各式型号

Jumo 218为12汽缸型版本但未付诸生产,Jumo 223英语Junkers Jumo 223为24汽缸4机轴型有付诸于测试量产。

Napier & Son取得了Jumo 204与205的量产执照,纳皮尔·奎维恩英语Napier Culverin并在大战爆发前生产少量的发动机。在战争末期,奎维恩采用3角镶箝布局的发动机,这是那时世上推力最强大的紧致型柴油发动机。

应用

Jumo 205早期版本配备在Do 18水上飞机英语Dornier Do 18Ju 86英语Junkers Ju 86轰炸机等当时尚为民用机型的德制飞机上,而这些飞机大多由德国汉莎航空使用;柴油引擎的低耗油无疑地对飞机操作成本是大加分的优势,当时统计在循行速度状态时,平均每1匹德制马力(PS)每小时耗油仅需218-231公克,最佳效率曾达到每小时211公克。然而在战争运用时,空用柴油引擎在动力输出调节上较为迟钝,对编队甚至空战防御时都居于劣势;因此Jumo 204系柴油引擎除了在巡逻机或长程侦察机以外并无广泛利用。1930年代中后期,容克斯开始开发可在高空运作的空用柴油引擎,为Jumo 207发动机,属于高高度型发动机。对于飞艇而言它是一款典型成功与完美的发动机,并有开发出专属民用飞艇的布洛姆-福斯 Ha 139英语Blohm & Voss Ha 139发动机。

Applications list

主要性能参数 (Jumo 205 A)

数据来源 [1]

基本参数

  • 型号: 6汽缸12活塞液冷型对冲活塞英语opposed piston inline二行程循环柴油发动机
  • 腔径: 105 mm (4.13 in)
  • 行程: 160 mm (6.3 in)
  • 排量: 16.63 L (1,015 in³)
  • 长度: 76.5 in (1,934 mm)
  • 宽度: 21.54 in (547 mm)
  • 高度: 52.17 in (1,325 mm)
  • 干重: 595 kg (1,312 lb)

组件

  • 供油系统: 燃料喷射装置
  • 油料类型: 柴油
  • 油料系统: Forced with one pressure and two scavenge pumps
  • 冷却系统: 液冷

性能

  • 功率输出: 647 kW (867 hp) at 2,800 rpm
  • 功率密度: 39.0 kW/L (0.86 hp/in³)
  • 压缩比: 17:1
  • 功率重量比: 1.09 kW/kg (0.66 hp/lb)


其他著名的相佐的活塞式发动机

参见

相关连结

参考

注释

  1. ^ Jane's 1989, p. 294.

参考书目

  • Jane's Fighting Aircraft of World War II. London. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7

外部链接