A belsőégésű motorok egyik legfontosabb jellemzője a lökettérfogatuk. Ahogy mondani szokás, „a köbcentit nem lehet helyettesíteni”. Ez több módon is hatott a világháborús repülőgépmotorok jellemzőire, ami meghatározta ezen motorok teljesítményét és megbízhatóságát.
Lökettérfogat és fordulatszám
Amennyiben a különböző országokban kifejlesztett repülőgépmotorokat hasonlítjuk össze a második világháború idejéből, úgy az egyik különbség a következő: a német repülőgépmotoroknak nagyobb volt a lökettérfogata a teljesítményükhöz képest és kisebb volt a fordulatszámuk, mint a brit repülőgépmotoroknak. Például a világháború elején a DB 601 lökettérfogata 33,9 liter volt, míg a brit Merlin esetében ez az érték 27 liter volt.
Ennek alapvetően az volt az előnye, hogy egy nagyobb lökettérfogatú motort nehezebb tönkretenni. Van olyan korabeli forrás, ami szerint a DB-motorok nagy lökettérfogata hasonlított a korabeli amerikai gyakorlatra, bár hogyha konkrét összehasonlítást végzünk, akkor a német 12 hengeres repülőgépmotorok lökettérfogata nagyobb volt, mint az amerikai 28 literes Allison-motornak.
DB 603 típusú repülőgépmotor. Ez volt a legnagyobb lökettérfogatú 12 hengeres német repülőgépmotor, amit jelentős számban használtak a világháborúban. Nagyon megbízható volt
Emellett, ahogy már elhangzott, a németek a nagy lökettérfogat – kisebb fordulatszám kombinációról indultak, míg a britek fordítva. A német megoldás abból a szempontból előnyösebb volt, hogy kézenfekvő volt a DB-motorok továbbfejlesztése a fordulatszám növelésével. A Merlin esetében ezt nem lépték meg.
Lökethossz és erőkar
A DB-motorokra jellemző volt, hogy viszonylag hosszú volt a löketük. A DB 601 és a DB 605 esetében ez 160 mm volt, a nagy teljesítményű DB 603 esetében pedig 180 mm. Számos korabeli repülőgépmotornál ez az érték 150 mm körüli (a brit Merlin esetében konkrétan 152 mm volt).
A nagyobb lökethossznak az volt az egyik előnye, hogy ez által nagyobb volt erőkar is, mivel az erőkar arányos a lökethosszal. Így a DB-motorok nyomatékosak voltak.
Ez az ábra mutatja, hogy dugattyús motor esetében a lökethossz (stroke) és az erőkar (moment arm) hogyan függenek össze
1942-ben a legerősebb 12 hengeres német repülőgépmotor a DB 603 volt, 1750 PS (metrikus lóerő) felszállóteljesítménnyel és 2700/perc fordulatszámmal. Abban az évben a Merlin akkor használt legerősebb verziója 1650 HP (gépi lóerő) teljesítményű volt 3000/perc fordulatszámmal. Ebből következik, hogy a DB 603 nyomatéka 16 százalékkal nagyobb volt.
A belsőégésű motorokat a furat és löket méretének az aránya alapján rövidlöketűnek, négyzetesnek és hosszúlöketűnek sorolják be. A hosszúlöketűek esetében a löket nagyobb, mint a furat. A jelentősebb DB-motorok mind az utóbbi kategóriába tartoztak.
A hosszúlöketű motorok egyik előnye a magasabb hatásfok volt, ami alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást jelentett. A német DB 603 egy kilowatt teljesítményt fenntartásához 288 gramm üzemanyagot használt el egy óra alatt. A brit Merlin esetében ez 300 felett volt, bár a löket és a furat aránya alapján a Merlin is hosszúlöketű volt.
DB 605: felfúrás
Szokás mondani, hogy „a köbcentit nem lehet helyettesíteni”. Ezért a nagyobb teljesítményre a legjobb megoldás egy új motor.
Viszont lehetséges a meglévő motorok lökettérfogatát is növelni, bár nem végtelen mértékben. A németek a legfontosabb repülőgépmotorjuk, a DB 605 kifejlesztése során ezt lépték meg.
A fejlesztés során meghatározták, hogy lehetséges a blokk felfúrása. A furat 150 mm-ről 154 mm-re nőtt, ami viszonylag kicsi változás, de ez által az lökettérfogat 33.9 literről 35.7 literre nőtt.
Ez az egyéb változtatásokkal együtt azt eredményezte, hogy a teljesítmény 1350 PS-ről 1475 PS-re nőtt. Ez által ugyanabból a blokkból jelentősen nagyobb teljesítményt kaptak.
Mivel a motor külső dimenziói így nem változtak, ezért nagyobb lökettérfogatot tudtak alkalmazni a 109-es tovább fejlesztéséhez.
DB 605
(Olvasónktól)
Korábban írtuk:
- Nagy teljesítményű és magassági Daimler-Benz-motorok és -alkalmazások
- A német Daimler-Benz-féle repülőgépmotorok néhány jellemzője
Források:
http://www.aviation-history.com/engines/db605.htm
https://media.daimler.com/marsMediaSite/en/instance/ko/Mercedes-Benz-T-80--The-vehicle.xhtml?oid=40696913
https://www.defensemedianetwork.com/stories/aircraft-engines-world-war-ii/2/
http://wwiiaircraftperformance.org/me109/DB-601A-Flight-7Nov40.pdf
https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/410131/
http://all-aero.com/index.php/component/content/article/64-engines-power/12661-daimler-benz-db-605-616-620-625-628
https://protechnic.hu/chiptuning/Motortuning_Loketterfogat_kobcenti_novelese/
http://www.wwiiaircraftperformance.org/Aircraft_Engines_of_the_World_Rolls-Royce_Merlin.pdf
http://powerplants.warbirdsresourcegroup.org/german_daimler-benz_DB_603.html
Képek:
http://powerplants.warbirdsresourcegroup.org/images/german_daimler-benz_DB_603-WRG-0021722.jpg
https://cdn.shopify.com/s/files/1/0232/3273/files/Stroke_means_torque.jpg?v=1531642416
http://powerplants.warbirdsresourcegroup.org/images/db605-left_drawing.jpg
