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bob手机app下载:怠速运转:二战德国战车柴油机的困难开展
时间:2022-12-09 02:23:28来源:bob靠谱吗 作者:bob手机版ios

  与汽油机比较,柴油机具有扭矩大、结构简略、油耗低、冬天不易冻住等许多长处,更适宜作为战车发动机运用。但是,二战期间的德国坦克却没有任何一款装备柴油机的类型,许多军迷对此颇有微词——有人以为,这是由于德国将大部分的柴油都调拨给了水兵,满意船用发动机的需求,其实并不是这样。尽管德国陆军名义上要将汽油作为规范化燃料,但在二战期间,德国战役经济体系内的各家工厂总共出产了多达15万辆的军用柴油车辆,使得柴油发动机在陆军摩托化部队中有了一席之地。精明的德国人并不是不知道柴油机的优点,规划师们也进行了许多测验,妄图将德国战车的动力体系转向柴油机化,但收效甚微。事实上,柴油机没能成为德国坦克干流动力设备的成因较为杂乱,并不能简略粗犷地归结为德国高层短视、厂商争权夺利或许某个决策者“拍脑袋“的作用。

  挂着奔跑柴油商用车标的L3000是奔跑在二战期间的当家车型,较大型的L4500也相同选用柴油动力。除了奔跑之外,布辛-纳格、KHD和MAN等厂的主力军用车型也都以柴油动力为主。

  首要,汽油机稳坐德国坦克动力体系宝座的作用,很大程度上要归结于卡尔·迈巴赫博士(Karl Maybach)和他的宗族公司在这一商场的独占方位。

  故事要从20世纪30时代讲起,在克虏伯(Krupp)和莱茵钢铁(Rheinmetall)着手规划中型坦克的时分,仅有一种在功率上能够满意要求的发动机是宝马的BMW Va 直列6缸航空发动机,在1400转时功率290马力,1600转时为320马力,具有低转速高功率、大扭矩输出的特性,不太适宜坦克的工况,牢靠性和寿数也会大受影响。低转高扭的输出方法会让变速器承力巨大,从而构成结构粗笨,航空发动机在转为陆用时,全体结构也需求加强,导致分量添加。并且,这种发动机自身的体积也比较巨大,适当一部分分量会被糟蹋在动力室部位——20世纪30时代的德国陆军分外注重坦克的战略机动性,而莱茵金属的“新结构车”(Neubaufahrzeug,NbFz)分量到达了23吨,没能满意兵器局将中型坦克车重操控在18吨的要求。早前的“大型拖拉机”分量却是没超支,但规划愈加原始、低劣,相同尴尬大任。

  鉴于直接套用航空发动机并非长久之计,德国兵器局投标规划高功率、高转速、体积紧凑且轻量化的战车发动机,以备吨位和用处不同的各类作战车辆开发项目选用。以为中型坦克项目配套开发的300马力发动机为例,它需求在转速到达3000转的时分输出最大功率,这样一来,变速器的体积和分量也能够相应地减缩,一起牢靠性也会提高。在兵器局提出投标之后,拿手规划出产车用汽油机的迈巴赫公司勇敢地接过了标书。

  和他的父亲相同,卡尔·迈巴赫(1879-1960)是一位天才工程师,斯图加特理工大学的荣誉博士。在他接手时,迈巴赫现已是豪华车和民用发动机范畴的俊彦了,但他的野心不止于此……

  自打一号B型坦克开端,量产类型的德国坦克就一向在运用迈巴赫出产的汽油机,但真实检测功夫的仍是中型坦克需求的大功率类型。迈巴赫的实验类型发动机HL 100是一款V12汽油机,它很好地满意了兵器局对中型坦克发动机功能目标的要求,其量产型HL 108和HL 120系列在二战期间得到了广泛运用,发挥超卓。与之配套的变速器也是依照小型化、轻量化的理念规划的,外加德军及时摒弃了现已落后的多炮塔布局,前期类型的三号和四号坦克战役全重都被成功地操控在18吨以下。

  30-40时代,迈巴赫的高功率紧凑型汽油发动机逐步构成体系,开展日益老练,功率不断攀升。以1943年规划完毕的HL 230为例,其体积约为4.2立方米,最大功率700马力,相较于30时代末规划完结的HL 120发动机,体积添加了0.75立方米,但总功率翻了一番还多。在功率提高的一起,体积也得到了有用操控——30时代规划的HL320发动机功率为600马力,体积比700马力的HL 230大了2.7立方米。没有投入运用的迈巴赫系列汽油机终极类型——HL 234体积与HL 230相若,选用燃油喷发技能,功率到达了900马力,在加装机械增压器和涡轮增压器之后还有进一步提高的空间。

  虎式之心HL 230 P45汽油机,它尽管存在种种问题,但现已是二战时期归纳功能最好的一款坦克发动机了。

  只需规划目标对得上,迈巴赫每个系列的汽油机都能够做到与多种不同类型的变速器调配运用,而大多数的变速器又是合作汽油机的特性开发的,老练的规划和既有的零部件能够很快应用到新的坦克规划傍边,虎式和黑豹坦克便是选用同系列发动机,但变速器类型不同的比如。某种意义上,迈巴赫对变速器厂家施行了“商业劫持“——规范化规划和强壮的通用性进一步稳固了迈巴赫的独占方位。在功能目标能够满意要求的前提下,兵器局和战车规划团队天然也乐于选用现成的规划。假设哪家公司想要把自家的柴油机打入坦克动力商场,那么还需求配开发适用柴油机工况的变速器,无论是作业量仍是时刻本钱都难以承受,使得打破迈巴赫独占壁垒变得难上加难。

  德国贫油,但煤炭储量丰厚。二战期间,德国的化工业广泛应用贝吉乌斯法(Bergius process,又称贝氏法)人工组成液体燃料,其原理为将煤炭(一般是含水多且热值较低的褐煤)和重油混合制成浆液,注入高温高压容器中加氢反响,直接发生液化油。之前有说法称这种工艺只能用于组成汽油,这是不正确的。1944年第1季度是纳粹德国燃料产值的巅峰,该季度,德国总共制成了31.5万吨汽油,20万吨柴油和22.2万吨重油(从原油中提取汽油、柴油之后剩下的重质燃料油,可用于锅炉和船用内燃机),其间13.8万吨汽油和15万吨柴油是通过组成方法制备得来。除了汽油、柴油外,机油和润滑油也能够用组成油工艺制得。

  所谓“贝氏法组成柴油本钱高”的说法在1942年之后也不太能站住脚了,这一年,德国在贝氏法组成柴油的技能上取得了打破,使得组成柴油的本钱降得比组成汽油还低,产值得以添加。

  德国化工巨子IG法本集团战前在波兰普利采出资兴修的炼油厂,规划巨大,其组成油产值后来占到了德国组成油总产值的15%。1945年头,这家工厂毁于空袭,随后赶到的苏联赤军把还能用的设备都拆运到苏联境内。二战完毕之后,先进的德国组成油技能在全世界开枝散叶。

  “悉数的柴油调拨水兵“的说法愈加站不住脚,战役期间,即使是第三帝国的民用商场,也仍是能够持续得到柴油供给的——1939年时,德国民用商场消费了19.2万吨汽油和10.5万吨柴油,跟着战况吃紧,民用商场的燃油供给量一年不如一年,许多民用车辆都加装了煤气动力设备,以节约名贵的燃油。到了1944年时,民用商场汽油和柴油的消费量别离为2.5万吨和4.7万吨,尽管总量有很大降幅,但柴油的消费量现已超过了汽油。出其不意的是,除了军用和民用之外,战时的德国竟然还在出口燃油,1943年出口汽油21万吨,柴油2.4万吨。即使是每况愈下的1944年,德国依然对外出口了5000吨汽油,9000吨柴油,燃油出口直到1945年才被逼中止。

  曾有许多德国公司测验打破汽油机和迈巴赫的独占方位,但无一破例都以失利告终。

  1937-38年间,戴姆勒-奔跑公司(Daimler-Benz)依照兵器局6处的要求开发了全新的ZW.38底盘,也便是量产型三号坦克的车体部分。该项目在技能上十分先进,但并不能彻底满意兵器局的要求,且结构杂乱,出产工序较为繁琐,奔跑的技能团队以为这并不是一个完美的著作,一旦全面开战,这东西的功能和产值都有或许拖后腿,更令他们难以承受的是,ZW.38被逼依照兵器局的指示选用了迈巴赫的汽油发动机和半自动变速箱,作为全世界前史最为悠长、名望最大的轿车厂商,此举无疑是在打奔跑技能团队的脸。

  1939年10月,奔跑获准开发ZW.38的换代车型VK 20.01D,这是一个独立于兵器局规划之外的项目。他们计划让该车型成为第一款柴油动力的德国主力坦克,在底盘号为30009的样车上设备了一台低功率版别的MB 809水冷柴油机,2400转/分时功率为360马力,排量为17.5升,分量820kg,合作ZF公司的空气助力机械变速箱运用。新式的柴油机于1940年2月完结车台测验,3月时装车测验。1941年苏德开战之后,三号坦克的换代作业被叫停,兵器局转而要求开发30吨级的主力坦克,VK 20.01D项目遂被抛弃。在1945年德国战胜之前,30009号样车总共在测验中行进了6000多公里。

  现在看来,吊销VK 20.01D项目带来的最大后果便是MB 809柴油机也被殃及池鱼。VK 20.01D的尺度和结构都与三号坦克挨近,尽管三号坦克从1942年开端就现已变得过期,无法承当主力坦克的重担,但运用同款底盘的三号突击炮,以及选用同系列发动机的四号坦克车族却一向出产到二战完毕。即使是低功率版的MB 809柴油机,马力也要大于三号、四号运用的HL 120系列汽油发动机,分量也更轻,并且还更省油,开展老练之后,MB 809将有或许成为HL 120汽油机的抱负代替品。

  1942年,奔跑公司拿出了30吨级坦克的竞标车型——VK 30.01D,由于炮塔前置,且选用了歪斜装甲布局,许多人都以为这是一个受T-34规划思路影响浓重的仿照之作,但它事实上是VK 20.01D的连续。该车的动力设备是一台MB 507水冷柴油机,有低功率和高功率两种版别,低功率版稳定功率为700马力,短时极限功率850马力;高功率版稳定功率为850马力,短时极限功率1000马力。这种发动机从前被作为轻型鱼雷艇主机运用,现已开展老练,其高功率版别MB 507C还从前被设备到卡尔超重型自行迫击炮上面。除了自家的柴油机之外,MB 503汽油机和迈巴赫的HL 210汽油机也能够作为备选。在与MAN厂对标车型进行比照测验剖析的过程中,奔跑VK 30.01D露出出了悬挂结构杂乱和炮塔规划欠安的问题,加之MB 507柴油机的产值也无法满意需求,终究落选。

  后来,MB 507C的机械增压版别MB 517又出现在鼠式重型坦克的V2样车上,该款发动机最大功率可达1200马力。军方并没有对它表现出显着爱好。克虏伯“狮”式重型坦克前期也计划运用两款功率为700和800马力的“奔跑鱼雷艇发动机”,应该也是MB 507系列产品,后来被HL 230代替。

  妄图应战迈巴赫的风车骑士除了斯图加特的三叉星之外,还有他们的同乡保时捷公司。作为“战车开展委员会”负责人的费迪南德·保时捷以为只要风冷发动机才是坦克的未来,这种发动机不需求在散热体系中贮存冷却液体,更能习惯杂乱多变的作战环境。既不必忧虑在沙漠的高温环境傍边开锅,也不必忧虑在东线月的一次会议上,保时捷宣告希特勒要求为一切类型的军用车辆都开发一种适宜的柴油发动机。为此,保时捷把来自戴姆勒-奔跑、克虏伯、克罗克纳-洪堡-道依茨(Klckner-Humboldt-Deutz,KHD)、迈巴赫、太脱拉(Tatra)、席末林-格拉茨-鲍克尔(Simmer-Graz-Pauker)和斯太尔(Steyr)的代表招集起来“资源共享”(其间一些肯定是不情不肯的),共商柴油机大计。

  在通过整理和研讨之后,“战车开展委员会”得出结论,鉴于德国的作战车辆体系巨大,从不到1吨的群众桶车到100多吨的超重型坦克皆有之,所以总共需求开发功率在30-1200马力之间的8款柴油机。通过开发规范化气缸来缩短开发周期、削减出产和后勤修理难度。总共需求1.1和2.2升的两种规范化气缸,后来又从头规划为三种,单缸排量和功率别离如下:

  计划中,能够通过将同一类型的规范化气缸依照不同布局排列组合,构成新的柴油机类型。但在战时条件下,即使调集了这么多公司的力气,采纳模块化规划,也很难在短时刻内开发出好几种功能优异牢靠的新式柴油机来,我们只好各自为营,持续沿袭现有的规划作用。终究只要设备KHD F4L 514风冷柴油机的RSO/03履带牵引车,和设备太脱拉103风冷柴油机的Sd.kfz 234系列重型装甲侦查车取得了成功,其他一些车型,如计划设备太脱拉风冷柴油机的若干侦查坦克和通用化车型,以及设备刚性炮架的追猎者坦克歼击车等,受各种因素影响,都没有走到量产阶段。

  RSO/03 履带牵引车和KHD F4L 514风冷柴油机,相较于RSO/01的85马力斯太尔风冷汽油机,RSO/03 的66马力风冷柴油机愈加适宜低速牵引作业。

  Sd.kfz 234的太脱拉103风冷柴油机,该车规划之初的定位是一款在沙漠区域运用的长途侦查车,所以选用风冷柴油机乃是水到渠成。

  追猎者刚性炮架型(Hetzer Starr)样车装备了一台太脱拉928 V8风冷柴油机,功率180马力。为设备新式发动机,车体后部进行了从头规划。

  1942年,保时捷在45吨重型坦克项目上败给了亨舍尔,设备两台风冷汽油机的VK 45.01(P)散热作用欠安,现已造出来的90个底盘被改装成了费迪南德自行反坦克炮,发动机也被换成了较为牢靠的迈巴赫HL 120水冷汽油机。后继车型VK 45.02(P)有多达五种不同的动力计划,其间包含两台并联保时捷-道依茨Typ 180/2 V16风冷柴油机,单台功率370马力,以及选用X形布局的单台Typ180/2 16缸风冷柴油机,最大功率700马力,后者是运用16个2.3升规范化气缸“拼装”得来的。在鼠式坦克开发的前期阶段,保时捷还曾考虑运用V16或V18布局的规范化气缸风冷柴油机。

  保时捷和席末林-格拉茨-鲍克尔公司还曾合作开发一款排量36.8升的X16布局风冷柴油机,类型为Sla 16,在2100转时功率为750马力。保时捷期望这款发动机能够全面代替他以为不牢靠的迈巴赫HL 230系列,装入黑豹和虎王坦克的动力室之内——其时,为了避免高负荷满载运转影响发动机寿数,HL 230系列发动机都被逼设备了限速器,将满载时的最高转速约束在2500转,导致实际运用中最大功率只要600马力。

  Sla 16风冷柴油机规划理念十分先进,类似于现在的“动力包”概念,规划师对包含两台废气涡轮增压器、电扇、机油散热器、发动机散热器以及发动机本体在内的动力总成进行了一体化规划,能够全体吊装。该发动机还带有电热丝加热设备,以备冬天酷寒条件运用,可在1-2分钟之内完结预热。发动机备有两台电起动机,但在完结预热的状态下仅需其间一台就能够完结发动。Sla 16风冷柴油机能够很方便地“移植”到现有的虎王和黑豹动力室里边,鉴于其传动轴接口方位比HL 230要高,且转速低于HL 230,还需求设备一个加快机齿轮箱来与现有的传动轴和变速箱完结转接。

  先行拼装的单缸样机在车台上运转了48小时,转速2100时测得功率47马力,随后又制作两整样机。一号样机装有两个大型机油散热器,以及四个需求别离输入动力的油泵,规划十分糟糕,供油量缺乏,发动机底子无法到达最大功率。并且由于计算错误导致分量散布不均匀,作业时颤动严峻。1945年头完结的二号样机选用了结构简略的供油体系,将两个大型机油散热器拆分为体积较小的四个,出力缺乏和颤动的问题都得到了妥善解决,顺畅通过测验。

  1945年4月,二号样机被运到奥地利的尼伯龙根工厂,设备在猎虎坦克歼击车上进行测验。实验车辆的动力室防火墙被撤除,尾板和动力室盖板也进行了修正,在油箱总容积不变的前提下,把油箱的数量从7个削减至3个。由于德国很快就战胜了,技能人员只来得及进行了程度有限的测验。在苏军占据尼伯龙根工厂之后,这辆“柴油猎虎”和相关的技能资料悉数落入苏军手中。

  德国曾计划让斯太尔公司停产代工的DB 605航空发动机,转而出产Sla 16风冷柴油机试出产批次100台,但后来又抛弃了这个主意。原因有二:其一,出产Sla 16风冷柴油时机导致需求量更大的太脱拉103产值下降。其二,兵器局和战车开展委员会都更为喜爱相同处于样机测验阶段的迈巴赫HL 234汽油发动机,这种发动机和HL 230在构造上十分挨近,但功率更大,乃至能够越过车台实验,直接设备在实车上面进行测验。

  1944年10月,鉴于在产的战役车辆类型过多,战车开展委员会决议只保存38(t)坦克歼击车、黑豹和虎王三种战车的出产线,其他车型一概停产。日后开发的各种专用车辆,也将依照吨位不同,在这三种底盘的基础上进行开发。尽管38(t)坦克歼击车——也便是“追猎者”的功能不差,但它的发动机、变速器和悬挂的承载才能都现已没有什么潜力可挖了,行将迫临开发极限。并且,作为一种在捷克出产的车辆,它的制作工艺和规划思路也和传统的德国战车存在很大差异,很难直接进行照搬。假设要彻底停产三号和四号底盘的战役车辆,转而出产38(t)坦克歼击车,许多出产设备和工装夹具都必须调整或替换。

  为了习惯德国出产工艺和进一步改进功能。阿尔凯特公司(Alkett)对38(t)坦克歼击车进行了优化规划。计划为其装备220马力的太脱拉103风冷柴油机和ZF AK 5-80变速器,悬挂结构得到加强,车体结构进一步简化。通过优化规划的车型被改称为38D(D=Deutschland,德国),油箱容积380升,公路和越野最大行程别离为500公里、300公里,计划中的车型包含坦克歼击车、侦查车和球形闪电自行高炮等。德国计划用38D来代替类型繁复的三号、四号坦克变型车、以及其他各类轻型和重型载具。1945年,38D样车完结,但并没有留下什么像样的档案资料,样车自身也不知所终,或许是在战役完毕后被稀里糊涂地拆掉了。假设38D全面投产,那么太脱拉103将会代替HL 120,成为需求量最大的一种德国战车发动机。

  除了Sla 16之外,给黑豹和虎王预备的柴油机还有一款KHD公司的T8 M118 V8二冲程水冷机,最大功率800马力,尺度与HL 230相仿。战役完毕之后,兵器局6处的海因里希·科尼普坎普(Heinrich Kniepkamp)在承受审问时招认,这种发动机也是E系列战车的动力设备备选计划。MAN和阿尔古斯公司(Argus)也从前合作开发过LD 220风冷柴油机,共有16个气缸,H状布局,最大功率700马力,预备作为黑豹坦克的动力备选计划。此物开发进度十分缓慢,1941年立项,直到1944年才造出样机,战役完毕之前连测验都没有完结。MAN自己的坦克水冷柴油机项目也相同没有搞出什么像样的作用来——即使牵强到达了兵器局要求的650-700马力的规范,那终究的制品发动机也会由于尺度和分量超支而遭到筛选。

  由此看来,第三帝国时期,各军工企业并没有在战车用柴油机的开发上故步自封,坦克动力“汽”“柴”之争从未停歇,几乎是每开发一种新式的坦克底盘,“汽”党和“柴”党都会扯皮一番。到二战晚期,柴油机乃至还有昂首之势,假使假以时日,全面代替汽油机也不是不或许,但第三帝国战役工业体系的溃散无情地击碎了一切不切实际的梦想。

  最终,与其说迈巴赫的汽油机是靠高层的偏袒和独占方位赢得了竞赛,还不如说迈巴赫赢在了功率上——仅用了8个月,精巧而强悍的HL 210悉数的规划和车台测验作业就现已宣告完结,并将样机交给亨舍尔和MAN进一步测验。1943年时,迈巴赫现已能够做到只需25分钟就能将一台HL 230发动机拼装完毕,月产值可达1000台。战役完毕之前,迈巴赫总共向军方交给了14万台合计4000万马力的各类发动机,还有3万多套变速箱,一起还承当了很多的动力体系及其子体系的开发作业,这是许多德国发动机厂商难以望其项背的成果。

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