Крайслер IV-2220

ИВ-2220
IV-2220, возможно, демонстрационная модель (обратите внимание на опору в разрезе). Длина двигателя очевидна: ее делает еще длиннее большая секция аксессуаров, закрепленная болтами слева от блока.
Тип	Поршневой авиационный двигатель
Производитель	Крайслер
Первый запуск	1945
Основные приложения	Кертисс XP-60C

Chrysler XIV-2220 ( XI-2220 с 1944 года) представлял собой экспериментальный V-16 перевернутого типа с жидкостным охлаждением мощностью 2500 л.с. и объемом 2220 кубических дюймов (36,4 литра) времен Второй мировой войны авиационный двигатель . Хотя несколько проектов самолетов рассматривали возможность его использования, к тому времени, когда он был готов к использованию в 1945 году, война уже закончилась. Всего несколько двигателей было построено компанией Chrysler в ходе программы, начавшейся в 1940 году, и он все время сохранял обозначение «X» как XIV-2220, позже XI-2220. Chrysler IV-2220 имеет историческое значение, поскольку это был первый полуавтомобиль , конструкция которого вновь появится в высокопроизводительных автомобилях Chrysler 1950-х годов, попадет в заголовки газет о дрэг-рейсинге в 1960-х годах и продолжится в 2000-х годах.

Проектирование и разработка

Оригинальный дизайн

Chrysler, очевидно, проводил исследования очень большого двигателя в течение короткого периода, начиная с мая 1940 года, и решил представить свою работу Воздушному корпусу армии США . Они предложили большой двигатель мощностью 2500 л.с. на начальном этапе с возможностью дальнейшего роста. Вместо использования расширенных функций, таких как золотниковые клапаны для увеличения числа оборотов, они выбрали большее количество цилиндров нормального размера в компоновке V-16 . Армия заинтересовалась и 22 июня 1940 года направила им тендер на контракт на разработку, на который Chrysler ответил 2 июля.

Чрезвычайно длинный профиль новой конструкции означал, что коленчатый вал будет сильно нагружен, если мощность будет отключена на конце гребного винта. Решение Chrysler этой проблемы было уникальным; вместо этого мощность отбиралась из средней части двигателя: редуктор гребного винта размещался в зазоре между двумя рядами цилиндров V-8 и передавал мощность в переднюю часть двигателя через удлинительный вал, проходящий под коленчатым валом. Кроме того, многие аксессуары были сняты с приводного вала, а не с коленчатого вала. Этот подход также увеличил вес двигателя на величину вала, что является необходимым компромиссом при проектировании.

Один верхний кулачок приводил в движение тарельчатые клапаны , по два на цилиндр, расположенные под углом к ​​поршню в полусферической головке блока цилиндров, со свечой зажигания, расположенной между клапанами. Такое расположение позволяло осуществлять «перекрестную» продувку заряда и в течение некоторого времени использовалось в двигателях различных гоночных и высокопроизводительных автомобилей.

Плюсы и минусы

Одной из первых проблем конструкции было отсутствие высокопрочных алюминиевых сплавов; первоначальный поставщик, компания Alcoa , смогла обеспечить только половину необходимой прочности. Chrysler смог решить эту проблему за счет значительного улучшения контроля качества производственной линии , но двигатель, тем не менее, был построен со значительно большим расстоянием между цилиндрами, чем обычно, что делало двигатель относительно длинным. Этому не способствовал «зазор», удерживающий гребной винт в середине двигателя, или большая секция аксессуаров в конце. IV-2220 был сравнительно огромным; 2000-сильный Rolls-Royce Griffon примерно такого же рабочего объема имел длину 77 дюймов, а IV-2220 — 122.

Однако вес не сильно пострадал, а соотношение мощности к весу было, безусловно, конкурентоспособным — 1,03 л.с./фунт. Отчасти это, несомненно, было связано с использованием турбонагнетателя в дополнение к нагнетателю для более непрерывного наддува и меньшего энергопотребления двигателя. Турбокомпрессоры, как правило, «бесплатны» и приводятся в действие не напрямую от двигателя, как в нагнетателе, а за счет энергии выхлопных газов, потраченной впустую. IV-2220 также включал довольно продвинутый промежуточный охладитель с жидкостным охлаждением между турбонагнетателем и нагнетателем, а также промежуточный охладитель за нагнетателем. Эта сложная конструкция позволила добиться превосходных высотных характеристик, сохраняя максимальную номинальную мощность на высоте до 25 000 футов.

Двигатель впервые поднялся в воздух 26 июля 1945 года, установленный на переоборудованном P-47D-15-RE , который должен был послужить прототипом для новой серии P-47H, использующей этот двигатель. К тому времени, когда последовал второй пример, война уже закончилась, и необходимость в новом поршневом двигателе в эпоху реактивных самолетов отпала. Единственным другим проектом, выбранным для IV-2220, был Curtiss XP-60C в 1942 году, но разработка двигателя была настолько задержана, что P-60 перешел на другие альтернативы.

Технические характеристики (XIV-2220-11)

Данные авиационных двигателей мира, 1946 г.

Общие характеристики

• Тип: с турбонаддувом и жидкостным охлаждением с углом наклона 60° и перевернутым V-цилиндром. 16-цилиндровый авиационный поршневой двигатель
• Диаметр цилиндра : 5,8 дюйма (147,3 мм)
• Ход : 5,25 дюйма (133,4 мм)
• Рабочий объем : 2219 куб. Дюймов (36,36 л)
• Длина: 122 дюйма (3098,8 мм)
• Ширина: 33,5 дюйма (850,9 мм)
• Высота: 33,5 дюйма (850,9 мм)
• Сухой вес : 2430 фунтов (1102,2 кг)

Компоненты

• Клапанный механизм : один верхний распределительный вал, приводящий в действие два клапана на цилиндр.
• Нагнетатель : с доохладителем
• Турбокомпрессор : С водно-воздушным промежуточным охладителем
• Топливная система: 1 х Bendix-Stromberg PD-16D1 2-цилиндровый карбюратор с горизонтальным впрыском и автоматическим регулированием смеси.
• Тип топлива: бензин марки 100/130.
• Масляная система: подача под давлением 70 фунтов на квадратный дюйм (482 633,0 Па), сухой картер, масло класса 120 SU (25,1 сс).
• Система охлаждения: жидкостное охлаждение.

Производительность

• Выходная мощность:
  
• 2500 л.с. (1864,2 кВт) при 3400 об/мин на взлете
• 2500 л.с. (1864,2 кВт) на высоте 25 000 футов (7620 м) METO
• 2150 л.с. (1603,3 кВт) при 3200 об/мин, нормальная мощность
• 1450 л.с. (1081,3 кВт) при крейсерской скорости 2800 об/мин
• Удельная мощность : 1,13 л.с./куб. дюйм (51,2 кВт/л)
• Степень сжатия : 6,3:1
• Расход топлива: 0,42 фунта/л.с./час (0,2555 кг/кВт/час)
• Удельный расход топлива :
  
• 0,54 фунта/(л.с.·ч) (0,33 кг/кВт/ч)) МЕТО
• 0,43 фунта/(л.с.·ч) (0,26 кг/кВт/ч)) нормальный номинал
• Расход масла: 0,005 фунта/л.с./ч (0,003 кг/кВт/ч)
• Отношение мощности к весу : 1,02 л.с./фунт (1,84 кВт/кг)

Примечание: некоторые источники утверждают, что на испытаниях двигатель выдавал 2300 л.с., а расчетная — 2500 л.с. В документах Chrysler указана мощность в 2500 л.с., цифра, использованная здесь.

Ссылки

• Лист технических характеристик Chrysler из коллекции Кимбла Д. Маккатчеона, президента Исторического общества авиационных двигателей.
• Ганстон, Билл (2006). Всемирная энциклопедия авиационных двигателей, 5-е издание . Phoenix Mill, Глостершир, Англия, Великобритания: Sutton Publishing Limited. п. 79. ИСБН  0-7509-4479-Х .
• Уилкинсон, Пол Х. (1946). Авиационные двигатели мира . Лондон: Сэр Исаак Питман и сыновья Ltd.

Внешние ссылки

• Republic XP-47H Thunderbolt с двигателем Chrysler 42-23297