Junkers Jumo 205

El motor de avión Jumo 205 fue el más famoso de una serie de motores diésel para aviones producidos por Junkers. El Jumo 204 entró en servicio por primera vez en 1932. Los motores posteriores de este tipo incluyeron el Jumo 206 y el Jumo 208 experimentales, y el Jumo 207 se produjo en cierta cantidad para los aviones de reconocimiento de gran altitud Junkers Ju 86P y -R, y el seis motores Blohm & Hidroavión Voss BV 222 Wiking. Las tres variantes se diferenciaban en carrera, diámetro y disposiciones de sobrealimentación. En total, se produjeron más de 900 de estos motores, en la década de 1930 y durante la mayor parte de la Segunda Guerra Mundial.

Diseño y desarrollo

Todos estos motores utilizaban un ciclo de dos tiempos con 12 pistones que compartían seis cilindros, corona de pistón a corona de pistón en una configuración opuesta. Esta configuración inusual requería dos cigüeñales, uno en la parte inferior del bloque de cilindros y el otro en la parte superior, engranados juntos. Los pistones se acercaron entre sí durante el ciclo de funcionamiento. Los puertos de admisión estaban ubicados en un extremo del cilindro, mientras que los puertos de escape estaban en el otro extremo. Esto hizo que un pistón controlara efectivamente la admisión y el otro controlara el escape. Se utilizaron dos bombas de inyección accionadas por levas por cilindro, cada una de las cuales alimentaba dos boquillas, es decir, cuatro boquillas por cilindro en total.

Como es típico en los diseños de dos tiempos, los Jumos no utilizaron válvulas, sino aberturas fijas de los puertos de admisión y escape cortadas en las camisas de los cilindros durante su fabricación, que quedaron al descubierto cuando los pistones alcanzaron un cierto punto en sus carreras. Normalmente, estos diseños tienen una eficiencia volumétrica deficiente porque ambos puertos se abren y cierran al mismo tiempo y generalmente están ubicados uno frente al otro en el cilindro. Esto conduce a una mala evacuación de la carga quemada, razón por la cual los motores de dos tiempos sin válvulas generalmente producen humo y son ineficaces.

El Jumo resolvió este problema en gran medida mediante una inteligente disposición de los puertos. El puerto de admisión estaba ubicado debajo del orificio "inferior" pistón, mientras que el puerto de escape estaba debajo de la "parte superior". El cigüeñal inferior corría 11° detrás del superior, lo que significa que los puertos de escape se abrían y, lo que es más importante, se cerraban primero, permitiendo una limpieza adecuada. Este sistema hacía que los Jumos de dos tiempos funcionaran de forma tan limpia y casi tan eficiente como los motores de cuatro tiempos que utilizan válvulas, pero con una complejidad considerablemente menor.

Este sistema también tiene algunas desventajas. Por un lado, dado que los pistones coincidentes no se cerraban al mismo tiempo, sino que uno iba "adelante" Por el otro, el motor no podía funcionar tan suavemente como un verdadero motor de estilo opuesto. Además, la potencia de los dos cigüeñales opuestos tenía que engranarse juntos, añadiendo peso y complejidad, un problema que el diseño compartía con los motores de bloque H.

En el Jumo, estos problemas se evitaron hasta cierto punto tomando el poder principalmente de los miembros "superiores". eje, algo desplazado hacia arriba en la parte delantera del motor. Todos los accesorios, como las bombas de combustible, los inyectores y el compresor de barrido, funcionaban desde el eje inferior, lo que significa que más de la mitad de su potencia ya estaba consumida. Lo que sobraba se engranaba al eje superior, que hacía funcionar la hélice del motor.

En teoría, el diseño plano del motor podría haber permitido su instalación dentro de las gruesas alas de aviones más grandes, como aviones de pasajeros y bombarderos. Los detalles del sistema de eliminación de aceite sugieren que esto no era posible y que el motor tenía que funcionar "verticalmente", como ocurría en todos los diseños que lo utilizaban.

Debido a que la temperatura de los gases de escape de los motores diésel Jumo era sustancialmente más baja que la de los motores de carburador comparables, era más fácil añadir un turbocompresor para altitudes más altas. Esto se exploró en el Jumo 207, que utilizó la energía de los gases de escape para aumentar la potencia a gran altura. El turbocompresor se combinó con un soplador accionado mecánicamente, de modo que el turbocompresor crea la primera etapa de compresión y el soplador mecánico la segunda etapa. Con carga baja y arranque, el turbocompresor no contribuye a sobrealimentar el motor, pero el ventilador mecánico proporciona suficiente aire para que el motor funcione. Sin embargo, con una carga elevada, el turbocompresor recibe cantidades suficientes de gases de escape, lo que significa que por sí solo puede proporcionar suficiente sobrealimentación sin la necesidad de un ventilador mecánico ineficiente. La incorporación del turbocompresor al ventilador mecánico hizo que el motor fuera más potente sin aumentar significativamente su consumo específico de combustible.

Variantes

Jumo 205

Jumo 206

Una versión experimental. El desarrollo se detuvo a favor del Jumo 208.

Jumo 207A

Versión de alta altitud con dos supercargadores centrífugos en línea y un precooler.

Jumo 207 B-3 había mejorado el turbocompresor y presentaba inyección de óxido nitroso GM-1.

Jumo 207 C

optimizado para altura media. Producido en pequeñas series para el Blohm & Voss BV 222.

Jumo 207 D

optimizado para altura media. El diámetro del cilindro aumentó de 105 mm a 110 mm. La potencia máxima a nivel de tierra fue de 1.200 hp (880 kW). Prototipos solamente.

Jumo 207 E

similar al 207 C pero mayor rendimiento a alta altitud. Proyecto sólo.

Jumo 207 F

optimizado para mayor altitud. Turbocompresor de dos etapas. El desarrollo terminó en 1942.

Jumo 208

con mayor desplazamiento, resultando en una potencia máxima de 1.500 CV (1.100 kW) a altitud media. Se comprobó pero no se produjo.

Jumo 218

Una versión de 12 cilindros, la Jumo 218, fue diseñado pero nunca construido.

Jumo 223

Se construyó y probó un único Jumo 223 de cuatro cilindros de 24 cilindros.

Jumo 224

Más grande que el Jumo 223 combinando 4 motores Jumo 207 C.

CLM Lille 6As

Una versión con licencia de CLM Lille, entregando 650 hp (480 kW)(CLM era el predecesor del Indenor[fr] fabricante de motores, una compañía hermana a Peugeot)

CLM Lille 6BrS

Una versión desarrollada de los 6As utilizados para alimentar al Bernard 86

Aplicaciones

El Jumo 205 propulsaba las primeras versiones del bombardero Junkers Ju 86, pero se consideró que no respondía demasiado para el combate y era propenso a fallar a máxima potencia, algo común en los aviones de combate. Las versiones posteriores del diseño también utilizaron el motor para uso en altitudes extremas, como con las versiones Ju 86P y -R para reconocimiento a gran altitud sobre las Islas Británicas. En enero de 1940, la Luftwaffe probó el prototipo Ju 86P con motores diésel turboalimentados Jumo 207A-1. Tuvo mucho más éxito como unidad de potencia para dirigibles, para los que sus características eran ideales, y para aplicaciones no bélicas como el Blohm & Avión Voss Ha 139. Su funcionamiento con mayor eficiencia de combustible se prestó para su uso en los pocos diseños de hidroaviones de patrulla marítima de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial, como el BV 138 y el BV 222.

Lista de aplicaciones

• Blohm & Voss BV 138
• Blohm & Voss Ha 139
• Blohm & Voss BV 222
• Dornier Do 18
• Dornier Do 24 (prototipos V1 y V2)
• Dornier Do 26
• Junkers Ju 86

Especificaciones (Jumo 205E)

Datos de Flugzeug-Typenbuch. Handbuch der deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1944

Características generales

• Tipo: 6 cilindros líquidos refrigerados invertidos en línea
• Bore: 105 mm (4.13 in)
• Stroke: 160 mm (6,30 en) x2
• Desplazamiento: 16.62 L (1.014.21 cu en)
• Duración: 2.051 mm (80,7 pulgadas)
• Width: 600 mm (23,6 en)
• Altura: 1.325 mm (52,2 in)
• Peso seco: 570 kg (1.257 lb) secos, no equipados

Componentes

• Supercharger: motor impulsado supercargar a las 8.85:1
• Sistema de combustible: inyección directa mediante cuatro boquillas por cilindro
• Tipo de combustible: Gasolina
• Sistema de aceite: sumidero seco, alimentación de presión con escavenge
• Sistema de refrigeración: líquido refrigerado

Rendimiento

• Producción de energía:
  

• 700 PS (690 hp; 515 kW) a 2.500 rpm (5 minutos) a nivel del mar
• 630 PS (621 hp; 463 kW) a 2.420 rpm (30 minutos) a nivel del mar
• 560 PS (552 hp; 412 kW) a 2.250 rpm (max continuo) a nivel del mar
• 500 PS (493 hp; 368 kW) a 2.000 rpm (cruise) a nivel del mar

• Potencia específica: 42.1 PS/L (0.68 hp/cu in; 30.96 kW/L)
• Tasa de compresión: 17:1
• Consumo específico de combustible: 0.170 kg/PSh (0.380 lb/(hp⋅h); 0.231 kg/kWh) al máximo continuo
• Consumo de petróleo: 0,006–0.008 kg/PSh (0.013–0.018 lb/(hp⋅h); 0,008–0.011 kg/kWh)
• ratio de potencia a peso: 1.228 PS/kg (0.549 hp/lb; 0.903 kW/kg)
• B.M.E.P.: 7.6 atm (7.7 bar; 112 psi)
• Equipo de reducción: 0.633:1

Otros motores de pistones opuestos destacados

• Commer TS3 el motor comercial "Commer Knocker"
• El motor de tanque Leyland L60, utilizado en el tanque Chieftain, era similar en el diseño de los Junkers Jumo 205 y Napier Culverin.
• El motor Rolls-Royce K60 fue utilizado en la serie FV430 de vehículos blindados de combate y tanque sueco Strv 103.
• Napier Deltic
• El motor soviético 5TDF fue utilizado en el tanque T-64.
• El motor soviético 6TD se utilizó en tanques T-80UD, T-84 y Al-Khalid.
• Fairbanks Morse 38 8 1/8