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Jumo-222拆解报告

2023-09-28 11:44 作者:徐祺七  | 我要投稿

从纸堆里翻到了这个2007年的老文章


1946年初,几台缴获的Jumo-222A/B/E/F型发动机运抵了莱特机场,根据美国人的信息来源和缴获文件,他们确信后期型号的Jumo-222有着不错的高空性能,因此决定对此发动机进行拆解和测试,普拉特惠特尼、艾里逊和莱康明都对这款发动机表示了兴趣并希望获得拆解信息。

 

Jumo-222A/B的区别仅在螺旋桨旋转方向不同,其设计工作开始于1937年,并于1939年4月24日首次运行,次年11月3日在一架Ju-52上完成了首飞,Jumo-222A-1/B-1进行了预生产,但由于可靠性问题而停产。

Jumo-222A-2/B-2增加了排量并更换了点火系统。

Jumo-222A-3/B-3是安装在Jumo-288 V9上的特殊高空型发动机。

Jumo-222C/D则进一步提升了排量和转速,于1942年夏开始测试,但可靠性依旧难堪。

Jumo-222E/F则是基于A/B的改进设计,按照了二级增压和后冷器。

Jumo-222G/H则是涡轮增压型号。

Jumo-222系列总共生产了289台,但从未真正进行过量产。

Jumo-222的性能

拆解从1946年5月20日开始,莱特机场试图研究德国人宣称的11000m临界高度的合理性,在此高度下,Jumo-222应在2900rpm下输出1600hp的功率。美国人发现E/F和A/B型的区别不大,前者仅多安装了一级机械增压器、三个后冷器和增压器液力耦合传动系统,使得发动机的干重从1188kg提升到了1372kg,临界高度则增加了约3000m。

右侧视图
侧视图

如图可见,莱特接受的其中一台Jumo-222E/F型,每两排气缸配有一个中冷器,以下拆解报告也是基于Jumo-222E型的。

后侧视图
后侧视图

Jumo-222的活塞设计相当不寻常,有两个压缩环和两个刮油环,但没有安装在活塞裙上,和当时的普遍设计相悖。活塞直径为139.27mm,高度为87.62mm,并涂有石墨,传热性能极佳。Jumo-222依旧是三气门的设计,和Jumo-213一样,换气效率相当地差,而且进气门依旧进行了充钠;此外活塞头部=有两个气门凹槽,而且位置在活塞中心,面积也很大,使得即使活塞装反了也不影响使用。

Jumo-222E的活塞
Jumo-222E的点火顺序
气缸套

Jumo-222E的气缸套是钢制的,带有四个长螺柱固定在缸体上,有橡胶圈密封,设计较为常规。

曲轴
曲轴

Jumo -222E的曲轴是以四缸直列发动机基础设计的,#1和#4曲轴与#2和#3曲轴成180°垂直放置,有五个轴颈和四个配重,静平衡但没有动态减震器,五个主轴承均为滑动轴承,钢背上涂有0.5mm的铅青铜涂层;Jumo-222E轴承最大的特点就是它们在冷机时不是圆形的(in an out-of-round condition),主轴承偏离圆形有0.43-0.51mm,主连杆轴承则是0.28-0.41mm,应为考虑到了高速下曲轴形变的设计。

曲轴箱
曲轴箱

Jumo-222E的铸铝曲轴箱由高达五个部份组成,主要部分是上下曲轴箱,每侧壳体有11个螺柱帮助固定,曲轴箱中心还有两个长螺柱固定。

连杆

Jumo-222E的连杆是四个标准的星型发动机主副连杆,是H型设计。

气缸体
凸轮轴系
气门叠角
气门和摇臂

Jumo-222E的缸体同样是铸铝,每个气缸体都有四个活塞以及配套的缸套和气门驱动系,每缸有两个火花塞;Jumo-222E有两个郁金香头充钠进气阀,直径51mm,排气阀为单个的圆头充钠式,直径58.5mm,我们至今也不知道容克斯为什么一直坚持三气门设计而且在进气阀里充钠的具体原因。Jumo-222E凸轮轴系也很普通,气门重叠角应为88°左右,在德国发动机里算小的了,不过依旧是比较常规的设计。

螺旋桨减速系

Jumo-222E的螺旋桨减速齿轮传动比为0.580。

增压器
增压器壳体和扩散器
增压器罩

Jumo-222E的增压器是标准的二级机械增压,带液力耦合器传动,没有容克斯的独门增压器导向叶片,增压器壳体有铸造的扩散器叶片,叶轮为铝制,带有容克斯常用的增压器罩,据称对增压器效率颇有效果,战后布里斯托在半人马上也应用了这个设计。

动力曲线

Jumo-222E的增压器传动系类似超越离合器,离合器内安装了十个滚柱,为两级增压器提供无级变速效果,按照描述该液力耦合系统在部分工况下是关闭的(A two-position servo valve controlled by the brain box determined when the coupling would operate),具体情况不详,不过这或许是Jumo-222E为什么会有个诡异动力曲线的原因。

液力耦合器
俯视图
后冷器
泵油泵

Jumo-222E也有德国人常用的单杆自控系统,依旧很常规。Jumo-222E的进气系统有三个液冷后冷器,这个设计倒是不常见,后冷器的冷却液回路和冷却发动机的回路是互相独立的,没有提及加压的压力是多少;发动机有三个博世喷油泵,每个泵负责八个喷油器,齿轮传动并以曲轴速度运行,容量为186.5cc/转,带有蒸汽消除器。

磁电机

Jumo-222E的点火系统也是依靠博世的双磁电机,每个气缸两个火花塞,但是每个磁电机都为三个气缸排中的所有火花塞供电,这导致虽然复杂性和重量都降低了,但双火花塞的安全性能却无法保障,是个十分意味不明的设计,一但有一个磁电机故障,发动机就会有三个气缸排无法输出任何动力。点火提前角为20-25°BTDC。

滑油系统

Jumo-222E的润滑系统由两部分组成,一部分为凸轮轴和众多传动齿轮润滑,另一部分独为主轴承润滑。主油泵流量为52.3cc/转,带有消泡器,机头回油泵理论容量为75.5cc/转,似乎有些低了,不过Jumo-222E还有其他多个回油泵。

主回油泵

Jumo-222E的拆解到1946年11月中旬结束,本计划重新组装进行测试,但并未实现。


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