Мерседес Д.III

D.III
	Двигатель DIIIa на выставке в музее MTU Aero Engines , Мюнхен.
Тип	Рядный поршневой двигатель
Национальное происхождение	Германия
Производитель	Мерседес
Первый запуск	1914
Разработано на основе	Мерседес Д. II
Развитый в	Мерседес Д.IV Мерседес Д.ВИ

Mercedes D.III , или F1466 , как он назывался внутри компании, представлял собой шестицилиндровый SOHC жидкостного охлаждения рядный авиационный двигатель с клапанным механизмом, построенный компанией Daimler и использовавшийся на самых разных немецких самолетах во время Первой мировой войны . ^{[ 1 ]} Первоначальные версии были представлены в 1914 году и имели мощность 120 кВт (160 л.с.), но серия изменений увеличила ее до 130 кВт (170 л.с.) в 1917 году и до 130 кВт (180 л.с.) к середине 1918 года. Эти более поздние модели использовались почти на всех немецких истребителях конца войны, а его единственный реальный конкурент, BMW III , был доступен лишь в очень ограниченном количестве. По сравнению с двигателями союзников, с которыми он столкнулся, D.III в целом устарел.

Проектирование и разработка

D.III был основан на той же схеме, что и более ранний Mercedes D.II , с соответствующим увеличением для более высоких настроек мощности. Как и большинство рядных двигателей того времени, в качестве основного конструктивного компонента использовался большой алюминиевый картер с прикрепленными к нему болтами отдельными стальными цилиндрами. Технологии ввинчивания резьбового цилиндра из стали в алюминиевый картер в то время не существовало. Рубашки охлаждающей воды закрывали верхние 2/3 цилиндра, питая радиатор через патрубки в задней части двигателя. Единственным очевидным изменением конструкции по сравнению с более ранним D.II было использование отдельных рубашек охлаждения для каждого цилиндра, тогда как в D.II использовалась одна рубашка для трех соседних пар цилиндров.

D.III отличался довольно заметным верхним распредвалом, приводящим в действие одиночные впускной и выпускной клапаны, приводимым в движение валом, идущим от коленчатого вала в задней части двигателя. Зажигание обеспечивалось двумя наборами свечей зажигания , по одной из которых располагались по обе стороны от цилиндров, каждая из которых питалась от отдельного магнето для резервирования. Кабели зажигания были защищены трубками, идущими по обе стороны цилиндров. Топливо в цилиндры подавалось через патрубки с левой стороны двигателя от двухкамерного карбюратора , расположенного чуть выше картера. И топливный, и масляный резервуары находились под давлением воздушного компрессора, работающего от кривошипа.

Daimler также использовал поршни D.III для производства восьмицилиндрового мощностью 160 кВт (220 л.с.) двигателя Mercedes D.IV с редуктором в этот период, но широкого распространения он не нашел. Удлиненный коленчатый вал D.IV оказался склонным к поломке.

Варианты производства

Оригинальный D.III был представлен в 1914 году. Хотя он широко использовался в ранних образцах двухместных бипланов общего назначения серии C, D.III был слишком большим для современных истребителей и не нашел в этом применения. роль. В то время истребители обычно оснащались более легкими роторными двигателями мощностью от 60 кВт (80 л.с.) до примерно 82 кВт (110 л.с.) или рядными двигателями с водяным охлаждением мощностью от 75 кВт (100 л.с.) до 89 кВт. (120 л.с.), такой как более ранний Mercedes D.II. К 1916 году новые конструкции выросли в размерах и характеристиках, и D.III стал популярен в новых конструкциях. К 1917 году D.III широко использовался в истребителях, особенно на знаменитом Albatros DI . Производство этой версии было практически свернуто к маю 1917 года, и лишь несколько экземпляров продолжали поставляться до октября. Британские показатели мощности немного отличаются (746 Вт = 1 л.с.) от немецкого стандарта PS или Pferdestärke , составляющего примерно 735 Вт на л.с., вполне вероятно, что этот двигатель имел бы немного более высокий рейтинг при британских показателях мощности. Расход топлива составил 11,75 галлонов в час. ^{[ 2 ]} Степень сжатия составляла 4,5:1. ^{[ 3 ]}

Разработка базовой конструкции привела к слегка модифицированному варианту D.IIIa мощностью 130 кВт (170 л.с.) , который поступил на производственные линии в июне 1917 года. Основное изменение заключалось в изменении профиля поршня, чтобы он имел плоскую головку вместо прежней вогнутой. one, тем самым немного увеличив максимальное сжатие до 4,64:1. ^{[ 3 ]} Другие изменения коснулись в основном деталей конструкции, в частности, измененной конструкции картера и нового карбюратора. Многие аксессуары также были переработаны или перенесены на двигатель. Эта модель производилась недолго, для использования на Albatros D.III, но есть признаки того, что, возможно, некоторые ранние модели Albatros (Alb.) Fokker D.VII также были оборудованы, но, вероятно, двигатели были модернизированы или заменены как можно быстрее. В послевоенных британских исследованиях этот двигатель упоминался как генератор мощностью 130 кВт (180 л.с.).

Более «радикальной» модернизацией стал D.IIIaü мощностью 130–150 кВт (180–200 л.с.) , представленный в конце 1917 года. D.IIIaü представлял собой стандартизированную модификацию конструкции D.III и D.IIIa, а обозначение ü было никогда не официально. В этом двигателе поршни снова изменились, на этот раз на куполообразный профиль, что еще больше увеличило максимальное сжатие - ü означало «über», что означает «чрезмерно сжатый». Кроме того, был добавлен новый карбюратор с компенсацией высоты, который улучшил характеристики на больших высотах. Для обеспечения работы на этих высотах вода из радиатора использовалась для обогрева воздухозаборника и предотвращения обледенения карбюратора. Модель aü, включавшая модернизированные блоки двигателей D.III и D.IIIa, была самым массовым двигателем немецкого истребителя 1918 года и с конца 1917 года использовалась в большинстве конструкций истребителей. Сюда входило большинство участников Первого конкурса истребителей в Адлерсхофе в январе 1918 года, в частности знаменитый Fokker D.VII . В британской послевоенной оценке D.IIIaü продемонстрировал мощность 150 кВт (200 л.с.) по британским стандартам.

Последней версией, пытавшейся сохранить конкурентоспособность блока D.III, стал D.IIIav (или avü) мощностью 150 кВт (200 л.с.) (149–162 кВт (200–217 л.с.)) D.IIIav (или avü), представленный в середине октября 1918 года. AV использовался незначительно. более длинные поршни из алюминия (возможно, впервые для серийного двигателя), что снова увеличивает степень сжатия и в то же время позволяет им двигаться быстрее из-за уменьшенного веса. Максимально допустимое число оборотов в минуту увеличилось с 1400 в более ранних моделях до 1600 в av, что составляет большую часть прироста мощности. Неясно, пользуется ли какой-либо AV-сервисом. Увеличение использования бензола в немецком авиационном топливе, возможно, помогло этому окончательному повышению мощности, поскольку его более высокое октановое число лучше подходит для более высокой степени сжатия.

Внешние отличия моделей

Все серии D.III в целом были очень похожи на другие модели, за исключением профиля поршня, деталей карбюратора и деталей клапанного механизма. Похоже, что обновления были доступны для многих двигателей, особенно с III по IIIa и с IIIa по IIIaü. Казалось бы маловероятным, что ранние модели III когда-либо дойдут до стандарта IIIaü, поскольку к тому времени они почти наверняка были бы изношены в эксплуатации.

Изменения клапанного механизма коснулись компоновки коромыслов, приводящих в действие клапаны. Ранние модели имели квадратные коромысла , расположенные непосредственно над цилиндрами, при этом коромысла выходили через вертикальные прорези, по одной врезанной в каждую из противоположных сторон коробок, как показано слева. ^{[ 4 ]} Более ранняя конструкция коромысла с «боковой прорезью» также использовалась для клапанных механизмов двигателей Mercedes DI и D.II. В более поздних версиях двигателей D.III коробки были перемещены назад на трубчатом корпусе распределительного вала, а теперь легко герметизируемые цилиндрические валы коромысел выступали вперед через передние поверхности коробок, приводя в действие теперь полностью открытые коромысла с открытыми концы вала, как показано справа. ^{[ 5 ]}

Новая конструкция была заявлена как взаимозаменяемая как комплект с полным распределительным валом, коромыслами, коромыслами и пружинами клапанов, с более ранней конструкцией системы привода кулачков D.III с «боковой прорезью» - более поздняя система, похоже, повлияла на оба Packard. Конструкторы двигателей и Холл-Скотт приняли на вооружение почти идентичную конструкцию клапанного механизма с верхним расположением распредвала «без пазов» для авиационного двигателя Liberty L-12 Allied V-12.

Как ни странно, буква «ü» не была официальной частью имени. Это приводит к ряду проблем в различных источниках, в которых IIIa часто путают с IIIaü, указывая первый как двигатель мощностью 130 кВт (180 л.с.). Имеется два двигателя D.IV - из обозначений класса авиационной силовой установки IdFlieg в зависимости от выходной мощности - один рядный восьмицилиндровый на основе поршней D.III диаметром 140 мм; и более поздний шестицилиндровый Mercedes D.IVa с диаметром цилиндров 160 мм, который по сути не имел никакого отношения к нему.

Линия двигателей D.III в 1918 году затмила по производительности BMW IIIa мощностью 138 кВт (185 л.с.), а затем 150 кВт (200 л.с.) (британцы оценили ее в 170 кВт (230 л.с.)) Небольшое количество выпущенных BMW гарантировало, что серия Mercedes D.III будет основным двигателем немецкого истребителя до последних месяцев или двух войны и по-прежнему будет оставаться видел в очень большом количестве даже в конце. В конце войны D.IIIaü по-прежнему оставался численно преобладающим немецким истребительным двигателем. В результате Fokker D.VII (не оснащенные BMW IIIa) и Pfalz D.XII будут иметь ограниченные характеристики двигателя (в отличие от «ограниченных по планеру»), но все равно останутся грозными противниками своих союзников. аналоги. D.IIIaü считался оптимальным двигателем для истребителей Roland D.VI, Pfalz D.IIIa и Albatros D.Va, планеры которых имели конструкцию более раннего, «цельнодеревянного» поколения.

Варианты

Мерседес Ф1466: Обозначение компании для D.III
D.III: Первоначальная серийная версия, созданная непосредственно на базе Mercedes D.II, мощностью 110–120 кВт (150–160 л.с.).
D.IIIa: Модернизированный D.III, представленный в 1917 году, мощностью 130 кВт (170 л.с.)
D.IIIaü: Неофициальное обозначение (ü от über) для двигателей D.IIIa с куполообразными поршнями, работающих «с чрезмерным сжатием» (при более высокой степени сжатия). Эти двигатели не могли работать на полном газу на уровне моря, используя самокомпенсирующийся карбюратор. 130–150 кВт (180–200 л.с.)
D.IIIав: Двигатели D.IIIa с куполообразными поршнями из алюминиевого сплава, обеспечивающими более высокую степень сжатия, а также более высокие рабочие обороты и, следовательно, большую мощность. 150 кВт (200 л.с.) (149–162 кВт (200–217 л.с.))
Д.Иииавю: альтернативное неофициальное обозначение D.IIIav

Приложения

AEG C.IV
НАЗАД CI
Альбатрос CI
Альбатрос C.III
Альбатрос C.XIII N
Альбатрос Д.II
Альбатрос Д.III
Albatros D.V/D.Va
Альбатрос Л 57
Альбатрос W.4
От Авиа до CI
Авиация C.III
Даймлер L11
Даймлер L14
Фоккер Д.IV
Фоккер Д.VII
Гота GI
Хальберштадт CL.II
Хальберштадт CL.IV
Ганновер CL.III
Ганза-Бранденбург CI Серия 63
Ганза-Бранденбург W.12
Юнкерс CL.I
Юнкерс ДИ
LFG Роланд C.II
LFG Роланд Д.II
LFG Роланд Д.ВИ
LFG Роланд D.XV
Румплер CI
Румплер 6Б
Пфальц D.III
Пфальц D.XII
Шютте-Ланц GI
Гигантский немецкий самолет Первой мировой войны Riesenflugzeug.

Технические характеристики (D.IIIaü)

Данные Jane's All the World's Aircraft, 1919 год. ^{[ 6 ]}

Общие характеристики

Тип: 6-цил. Рядный поршневой двигатель с водяным охлаждением
Диаметр цилиндра : 140 мм (5,51 дюйма)
Ход : 160 мм (6,30 дюйма)
Рабочий объем : 14,78 л (901,93 куб. Дюймов)
Длина: 1650 мм (64,96 дюйма)
Ширина: 490 мм (19,29 дюйма)
Высота: 1072 мм (42,20 дюйма)
Сухой вес : 310 кг (683 фунта)

Компоненты

Клапанный механизм : SOHC . одинарные впускной и выпускной клапаны с кулисным управлением
Топливная система: два двухструйных карбюратора Mercedes.
Тип топлива: Бензин
Масляная система: Система давления; многоплунжерный насос
Система охлаждения: с водяным охлаждением

Производительность

Выходная мощность: 130 кВт (174 л.с.) при 1400 об/мин (номинальная мощность на уровне моря), 152 кВт (204 л.с.) при 1600 об/мин (максимальная мощность на высоте)
Удельная мощность : (10,281 кВт/л (0,2259 л.с./куб.дюйм)
Степень сжатия : 4,64:1
Удельный расход топлива : 412 мл/кВтч (0,541 пт/л.с./час)
Расход масла: 27 мл/кВт/час (0,0355пт/л.с./час)
Отношение мощности к весу : 0,492 кВт/кг (0,299 л.с./фунт)
BMEP: 752 кПа (109,1 фунтов на квадратный дюйм)

См. также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Список авиационных двигателей

Ссылки

Примечания

^ Ганстон 1989, с. 101.
^ Миллер, Джеймс Ф. (2013). Альбатрос ДИ-Д.II . Издательство Блумсбери. стр. 21–22. ISBN 978-1780966014 .
^ Jump up to: ^а ^б Угол, Гленн; Дейл (1921). Энциклопедия авиационных двигателей . Оттербейн Пресс. стр. 341 , 346. mercedes e6f.
^ «Двигатели Мерседес на захваченных самолетах» . Flightglobal.com . Архив Flightglobal. 3 декабря 1915 г. с. 948 . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ «Двигатель Mercedes Aero мощностью 180 л.с.» . Flightglobal.com . Архив Flightglobal. 20 июня 1918 г. с. 683 . Проверено 2 марта 2015 г.
^ Грей 1969, стр. 1b–145b.

Библиография

Грей, CG Jane's All the World's Aircraft, 1919 (факсимиле). Лондон: Дэвид и Чарльз (Publishing) Limited, 1969. ISBN 0-7153-4647-4 .
Ганстон, Билл. Всемирная энциклопедия авиационных двигателей . Кембридж, Великобритания: Патрик Стивенс Лимитед, 1989. ISBN 1-85260-163-9 .

Дальнейшее чтение

Дюзинг, Михаэль (2022). Немецкие и австро-венгерские авиационные двигатели Первой мировой войны . Том. 2. np: Книги Aeronaught. ISBN 978-1-953201-52-2 .

Внешние ссылки

Двигатель Mercedes с высокой степенью сжатия мощностью 200 л.с. , Flight , объем = XI, выпуск 8, № 530, 20 февраля 1919 г., стр. 233–236. (Современное техническое описание D.IIIaü с чертежами и фотографиями, выпущенное Министерством боеприпасов Великобритании на основе захваченного экземпляра).
Шестицилиндровые авиационные двигатели Daimler. Тип D III и D IIIa, 1917 г. (Руководство по авиационным двигателям Mercedes D.III и D.IIIa).

[1] Ганстон 1989, с. 101.

[2] Миллер, Джеймс Ф. (2013). Альбатрос ДИ-Д.II . Издательство Блумсбери. стр. 21–22. ISBN 978-1780966014 .

[:0-3] Jump up to: ^а ^б Угол, Гленн; Дейл (1921). Энциклопедия авиационных двигателей . Оттербейн Пресс. стр. 341 , 346. mercedes e6f.

[4] «Двигатели Мерседес на захваченных самолетах» . Flightglobal.com . Архив Flightglobal. 3 декабря 1915 г. с. 948 . Проверено 14 февраля 2014 г.

[5] «Двигатель Mercedes Aero мощностью 180 л.с.» . Flightglobal.com . Архив Flightglobal. 20 июня 1918 г. с. 683 . Проверено 2 марта 2015 г.

[JAWA1919-6] Грей 1969, стр. 1b–145b.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]