Inyección de agua en motores Daimler Benz en aviones Messerschmitt

Algunas explicaciones sobre la sobrealimentación y la inyección de agua o peróxidos de Daimler Benz en los aviones de la 2ª Guerra Mundial.

Palabras clave: motor, aviones, Luftwaffe, comer en exceso, límites, el techo, el agua de inyección, octano, tasa de compresión, mejorar, Merlin

El 605 motor Daimler-Benz DB

Resumen
1) Introducción

2) Una rápida de los principios básicos de técnicas DB 605:
- el concepto básico y su desempeño
- el sistema de sobrealimentación

3) Rendimiento de la carta y los comentarios sobre los tipos derivados: DB605A-, soy, como, ASM, ASC, D, D-2, DB y DC.

4) Comparación con el motor Merlin de dos etapas del compresor, rival directo DB 605

Introducción.

El motor Daimler-Benz DB 605 era una mejora del famoso DB 601 y servía en el mismo avión que este último: el Messerschmitt BF 109 y BF 110. La versión 605 se utilizó a partir de 1942, le dio más potencia. a aviones, permitiendo ascender a mayor altitud y con una mayor capacidad de carga. Como el Me 109, el DB 605 resultó indispensable durante toda la guerra. Se mejoró gradualmente para seguir siendo competitivo y, afortunadamente para la Luftwaffe, tenía un buen potencial de desarrollo, aunque su fiabilidad se resintió un poco. La guerra siempre requirió más potencia y mejor rendimiento en altitud. El DB 605 pudo cumplir con estas limitaciones utilizando un combustible con un mayor octanaje, lo que resultó en mejores relaciones de compresión, más potencia al acelerar, mejor sobrealimentación y la inyección de una mezcla no explosiva de agua-metanol o peróxidos. Por lo tanto, la derrota final de la Luftwaffe en 1944 no puede atribuirse a un fallo del motor.
Desafortunadamente (desde el punto de vista de los alemanes), las versiones más eficientes se pusieron en servicio en 1944 en aviones demasiado "grandes" cuando ya faltaba gasolina, y especialmente piloteados por principiantes sin experiencia. Fueron completamente aplastados por las fuerzas aliadas.

Los principios técnicos básicos de DB 605

El V-12 de 60 grados al revés, enfriamiento a presión - diámetro: 154 mm, carrera: 160 mm, desplazamiento total: 35.7 litros - relación de compresión: 7.5 / 7.3 (87 octanos), 8.5 / 8.3 (índice 96) b - longitud: 2303 mm, altura: 1050 mm, ancho: 762-845 mm - peso en seco: 730-745 kg, peso montado: 764-815 kg - 4 válvulas por cilindro, 1 árbol de levas en culata - inyección directa - compresor mecánico con Velocidad variable (una etapa) con embrague hidráulico que se adapta a las presiones barométricas ligadas a la altitud (el DB 605L tenía un compresor de 2 etapas) - Velocidad del motor: máx.2800, cuesta arriba: 2600, crucero máximo: 2300 - rendimiento: 1435-2000 CV (altitud 0) - altitud evaluada en condiciones de escalada: 5.8 - 8 km (excepto de nuevo el DB 605L) - varias versiones fueron equipadas para el sistema utilizan MW-50 1 o-GM

El sistema de los piensos en la ..

En comparación con los motores con turbo compresor o de dos pisos y dos velocidades de las fuerzas aliadas, desarrollado por Daimler-Benz DB 605-a-piso es excepcional.

A modo de comparación, los motores Merlin de dos etapas se elevaron a una altura de al 5.8 7.9 km. En las batallas de altitud 1944, el rendimiento de la base de datos 605 rivalizaba con las de Merlín serie 60 70 y, Spitfire y Mustang.

Mientras mecánicas en alimentadores convencionales, consiste de uno o dos compresores controlados por una transmisión en dos plantas, Daimler-Benz utiliza un embrague hidráulico ingeniosa adaptado a los cambios de presión barométrica, que ajustan la velocidad del compresor y en consecuencia el suministro de motores las necesidades de la altitud actual.

El método convencional induce una pérdida relativa de eficiencia siempre que la aeronave no haya alcanzado su altitud de crucero porque el compresor utiliza energía para la sobrealimentación. Una representación gráfica de la eficiencia de este tipo de motor según la altitud de la aeronave mostraría una línea en "diente de sierra": la eficiencia en primera marcha aumentaría con la altitud hasta la altitud ideal para esa velocidad, luego la salida bajaría hasta que se acople la segunda marcha y la salida aumente de nuevo a la altitud ideal. El sistema Daimler-Benz es más flexible. La representación gráfica mostrará una curva suave.

Rendimiento de la carta y los comentarios.


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Fuente: Mercedes-Benz AG, Archivos, Stuttgart, Alemania. * = El DB 605D no entró en servicio antes de la primavera de 1944 con el Me 109G-10.

Comentarios.

Me subcategorías 109 se entrega con los siguientes motores:
-Me 109g arriba G1 4: 605-DB 1A
-Me 109G-5 / 6 G-DB-605A 1, AM, AS, ASM (ASB, ASC?)
-Me 109G-8: 605-DB 1A AM
-Me 109G-14: 605-DB 1A, AM, AS, ASM (ASB, ASC?)
-Me 109G-10: (? D-605) DB 2D, DB, DC
-Me 109K-4: DB 605dc, ASC

Como muestra la tabla, las diferentes subcategorías dieron resultados muy variables. Por lo tanto, el rendimiento de la Me-109G 6 variar enormemente desde este modelo estaba equipado con muchos motores instalados en la disponibilidad del momento. El DB-605A 1 todavía se utiliza al final de la guerra.

Sobre el MW-50

Se inyectó MW-50 (agua / metanol 50/50) a través de la entrada de aire y sirvió como anti-detonador, permitiendo más empuje por debajo de la altitud ideal. La evaporación del agua también enfrió el aire de alimentación, aumentando el peso de la alimentación.

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Limitado por el sistema de exceso de oferta, el 50 inducida por MW como máximo el rendimiento comenzó a declinar en 1.5 - 2 km por debajo de la altura ideal, estar inactivo por encima de esta altitud (compárese por ejemplo DB 605A -1 y AM).

El tiempo máximo de uso: 5 10 en cuestión de minutos.

Restricciones: menor duración de vuelo y vida útil de las bujías, peso adicional del tanque y las líneas MW-50. La mayoría de las subcategorías 109/1944 Me 45 estaban equipadas para el uso de MW-50.

Acerca de GM-1.

Otra forma de aumentar el rendimiento fue el GM-1 (Göring Mischung 1).

Consistió en la inyección de dióxido de nitrógeno (nitro) en el sobre-alimentador por encima de la altura ideal del motor.

El óxido de nitrógeno sirvió como un "portador" de oxígeno para aumentar la eficiencia a grandes altitudes (el uso de oxígeno puro es demasiado volátil).

El efecto fue fenomenal, al instante aumentar el poder de 25 - 30%.

GM-1 fue utilizado por el vuelo de los grupos especializados en altas altitudes de 1941. Volumen y el exceso de peso fueron las principales limitaciones de este sistema y la lactancia sobre adicional fue visto generalmente como más eficiente.

La comparación con Merlin 2 pisos.

No presentamos aquí cuadros de mandos motores Merlin porque carecemos de datos precisos (nuestras fuentes ( "máquinas aliadas explosión de aeronaves" y "Graham White aviones de combate de Jane de la Segunda Guerra Mundial")

Teniendo en cuenta la era del diseño del Merlin y las pocas mejoras que recibió, este motor de dos etapas era una máquina excelente. En comparación con los motores alemanes, el Merlin era más ligero gracias al uso relativamente abundante de aleaciones ligeras.

Al comparar los rendimientos, hay que tener en cuenta que los aliados están bien abastecidos con gasolinas de alto octanaje índices (100 / 130 / 150). Los alemanes tuvieron que conformarse con índices 87 92 96 o, los más altos índices de especies son extremadamente raros.

Merlin serie 60 se encargó a finales del verano 1942, tal vez en torno al mismo tiempo que el DB-605A 1. El rendimiento de Merlin 60 gran altura fueron más altos que los de DB-605A 1. Esta superioridad se prolongó hasta 1944 cuando subcategorías AS y D entraron en servicio. Estos igualado y superado el rendimiento de gran altura Merlin (Rolls-Royce y Packard), con la excepción quizás de Marcos 70. Pero cuando el GM-1 entró en acción, la ventaja fue sin duda DB 605.

El 605 DB tuvo un buen rendimiento a baja altura, sobre todo a nivel del mar (véase el apartado sobre los sistemas de sobreoferta). Desde este punto de vista, el DB-605A 1 fue superior a la de Mark 61, 63, 66 68 y Merlín. La superioridad de la última DB 605 a altitudes bajas y medias fue muy claro cuando utilizaron el MW50: Metanol / Agua 50 (versiones AM, ASM o de alto octanaje y GM1 (versiones DB, ASB) o de alto octanaje y GM1 y 50-MW (versiones DC, ASC).

La apreciación de una asociación: 605 DB montado 109G Me y K

La llegada de mí 109 G coincidió en casi con la posición de convertir a los alemanes: la ofensiva aliada en África y Stalingrado. La Luftwaffe se enfrenta a una enorme superioridad numérica, los aviones y los pilotos enemigos eran cada vez más potente y pronto llegó el ocaso de los dioses en la defensa del territorio del Reich, que privó a la Luftwaffe de su hombres, equipos y combustible.

Si hay un simbolismo en esto, no vamos a avanzar. Pero mucho se ha escrito sobre el odio llevada a G (Gustav) - un poco de ampollas en todas partes que destruyen la aerodinámica y la aparición de este avión, que era pesado y difícil de maniobrar, un paso atrás en comparación con la sub clase F. Sin embargo, muchos de los más grandes "Experten" mató a la mayoría de los enemigos Gustav.

El Me 109G fue, como los modelos anteriores, un muy buen interceptor durante el combate. Estaba equipado con características para vuelo a baja velocidad, techo alto y equipo ligero para asegurar un ascenso muy bueno, incluso fenomenal, una rápida aceleración en vuelo nivelado y la capacidad de realizar maniobras sostenidas. . El armamento normal, aunque relativamente ligero, era extremadamente preciso debido a la posición central de todos los cañones.

En resumen, fue un buen boxeador y clásico.

El aumento de peso, por supuesto, con la introducción de motores más potentes, más pesados, lo que requería el fortalecimiento de la estructura y la antigua dirección fácil sufre un poco.

Aunque comparable al nuevo avión aliado en términos de velocidad, ascenso y techo de altitud, fue durante las batallas de 1943 a 1945 (contra los bombarderos diurnos y sus escoltas) que las imperfecciones en el diseño de estos interceptores que data de mediados de la década de 30.

Equipado como un bombardero con dos cañones de 2 mm debajo de las alas, el Me-Gustav se volvió difícil de usar. Esto, junto con el hecho de que el rendimiento a gran altitud era mucho mejor que el del FW 20, el Gustav inicialmente ganó ventaja sobre los escoltas aliados. Estas batallas aéreas tuvieron lugar a gran altura y alta velocidad, y a estas velocidades el control del Gustav era muy difícil (debido a la retroalimentación de fuerza en los controles: la sensibilidad y efectividad de los controles eran casi nulas al igual que la estabilidad direccional. )

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Con la pérdida de su maniobrabilidad del Gustav se convirtió en un interceptor mediocre y ser un luchador de peso ligero, el Gustav no pudo concurencer nuevos cazadores americanos.

Versión original :

La Daimler-Benz DB 605

Lista de feliz.
1) Introducción
2) Una breve nota sobre los aspectos técnicos básicos de la base de datos 605
el diseño y el rendimiento -Basic
-el sistema de sobrealimentación.
3) Centrándose en las aplicaciones de un solo motor de este motor, las cartas de funcionamiento y-Ries comentado sobre el subtipo A raíz se presentan:
-DB 605A-1, AM, AS, ASM, ASB, ASC, D, D-2, DB y DC.
4) Comparación con los motores Merlin de dos etapas: el rival directo del DB 605. 5) Valoración de una asociación: el DB 605 impulsó Me 109G y K.

Introducción.

El motor Daimler-Benz DB 605 fue un desarrollo de funcionamiento más rápido del famoso DB 601 y sirvió a los mismos tipos de aviones principales que su predecesor: el Messerschmitt bf 109 y bf 110. Introducido en 1942, ofreció a los cazas una potencia más básica. , mejor rendimiento en altitud y mayor peso. Como el Me 109 siguió siendo un pilar durante toda la guerra, también lo hizo el DB 605. Se desarrolló progresivamente para seguir siendo competitivo y, afortunadamente para la Luftwaffe, tenía un buen potencial de desarrollo, aunque la fiabilidad se resintió un poco. La guerra exigía cada vez más potencia y, en el oeste, un rendimiento aún mejor en altitud, y ese desafío fue superado por el DB 605 mediante el uso de combustible de mayor calidad, relaciones de compresión más altas, presiones de refuerzo más altas, mejor sobrealimentación e inyección de anti- agua-metanol detonante y óxido nitroso portador de oxígeno. Al final resultó que, la desaparición final de la fuerza de combate de la Luftwaffe en 1944 difícilmente puede atribuirse a este el motor de combate principal de la Luftwaffe. Lamentablemente, desde el punto de vista de la Luftwaffe, cuando las elegantes versiones de alta potencia y gran altitud entraron en servicio durante 1944, se utilizaron en un fuselaje sobrecargado pilotado por novatos sin experiencia, que carecían de combustible y estaban completamente abrumados por fuerzas aliadas superiores.

aspectos técnicos básicos de la base de datos 605.

(Esta descripción y las siguientes tablas de rendimiento utilizarán medidas métricas). - V-60 invertido de 12 grados, refrigerado por presión - diámetro: 154 mm, carrera: 160 mm, volumen total: 35,7 litros - relación de compresión: 7.5 / 7.3 (87 octanos), 8.5 / 8.3 (96 octanos) - longitud: 2303 mm, altura: 1050 mm, ancho: 762-845 mm - peso en seco: 730 - 745 kg, peso incorporado: 764 - 815 kg - 4 válvulas por cilindro, 1 árbol de levas en voladizo - inyección directa de combustible - compresor mecánico de velocidad variable de una etapa accionado mediante un embrague hidráulico controlado barométricamente (el DB 605L tenía un compresor de dos etapas) - rpm: máx. 2800, subida: 2600, máx. crucero: 2300 - rendimiento: 1435 - 2000 CV al nivel del mar - altitud nominal en condiciones de ascenso: 5.8 - 8 km (de nuevo excluyendo DB 605L) - varias versiones equipadas para usar MW-50 o GM-1

Una nota en el sistema de sobrealimentación.

En comparación con los motores de dos etapas, dos velocidades y turboalimentados de las potencias occidentales, es impresionante lo que Daimler-Benz pudo lograr con el DB 605 de una etapa. En comparación, los motores Merlin de dos etapas tenían un rango de altitud nominal desde aprox. 5.8 km a 7.9 km. En las alturas de combate de 1944, el rendimiento del DB 605 rivalizó con el de las series Merlins 60 y 70 de gran altitud del Spitfire y el Mustang. Mientras que los supercargadores mecánicos convencionales consistían en uno o dos compresores accionados mediante un engranaje de dos velocidades, Daimler-Benz utilizó un ingenioso embrague hidráulico controlado barométricamente que ajustaba la velocidad del compresor y, por lo tanto, la carga del motor según las necesidades a una altitud determinada. El método convencional da como resultado una pérdida relativa de eficiencia por debajo de la altitud nominal, porque el compresor usa energía para producir un exceso de carga. Una presentación gráfica de la salida del motor en relación con la altitud mostraría una línea de "punta de sierra": la salida en la marcha baja aumenta con la altitud hasta alcanzar la altitud nominal, luego la salida cae hasta que se activa la marcha alta, cuando la salida vuelve a aumentar la velocidad nominal. se alcanza la altitud. En comparación, el sistema Daimler-Benz es más flexible. Una presentación gráfica mostraría una curva suave y poco profunda. Una fuente de pérdida de eficiencia con este sistema es el calentamiento progresivo del aceite a medida que aumenta la presión en el embrague con la altitud.

gráficos de rendimiento con los comentarios

Fuente: Mercedes-Benz AG, Archivos, Stuttgart, Alemania. * = El DB 605D no entró en servicio hasta la primavera de 1944 con la llegada del Me 109G-10.

Comentarios.

El subtipo Me 109 fueron entregados con los trenes de potencia Siguiendo:

Me 109G-1 4 a G-DB-605 1A

Me 109G-5 / 6 G-DB-605A 1, AM, AS, ASM (ASB, ASC?)

Me 109G-8: 605-DB 1A, AM, (otros?)

Me 109G-14: 605-DB 1A, AM, AS, ASM (ASB, ASC?)

Me 109G-10: DB 605D, (D-2?), DB, DC

Me 109K-4: DB 605DC, ASC (otros?).

Como muestra la tabla, los diferentes sub-tipo dio un rendimiento muy diferente, el rendimiento de la ASI Me 109G-6 varió mucho, ya que este modelo fue impulsado por todo un rango de motores DEPENDIENDO availoability. El DB-605 1A todavía se instaló hasta el final de la guerra.

Una nota sobre el MW-50.

MW-50 (metanol-agua 50 / 50) se inyectó en el aire de admisión y sirve como un anti-detonante PERMITIR impulso Superior para ser usado debajo de la altitud nominal normal. El enfriamiento aussi agua que se evapora cargar el aire lo que aumenta el peso de la carga. Limitado por el rendimiento del supercargador la inducida por MW 50 máx. La disminución de la producción comenzó 1.5 2-km. debajo de la altitud nominal normal hasta que est devenu impotente en y por encima de la altitud nominal normal (comparar, por ejemplo, DB-605A 1 y AM). Max. el uso continuo: minutos 5-10. Penalizaciones: drasticly permite menor autonomía de vuelo y la vida de la bujía, añaden peso de los depósitos MW-50 y la tubería. La mayor parte de tipo sub Me 109 de 1944 / 45 Fueron equipado para usar MW-50.

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Una nota sobre GM-1.

Otra moyen de Mejorar el rendimiento fue de GM-1 (Göring Mischung 1). En resumen, el sistema funcionó mediante la inyección de óxido nitroso en el supercargador Por encima de la altitud nominal normal del motor. El óxido nitroso que actúa como un portador de oxígeno para mejorar la producción a gran altura (oxígeno puro prooving demasiado volátil). El efecto fue fenomenal, elevar la producción 25-30% de forma instantánea. GM-1 fue utilizado por el entrenamiento en altura dedicado de 1941 en adelante. excesivo volumen y peso fueron los principales penalidades sin embargo, y sobrealimentación adicional generalmente se observó a ser más eficiente.

Comparación con dos etapas de Merlín.

No presentaré aquí gráficos de rendimiento de los motores Merlin, en parte para limitar el tamaño de esta página y en parte porque carezco de datos detallados (mis fuentes son: "motores de pistón de aviones aliados" de Graham White y "aviones de combate de Jane de la guerra mundial II ”).

Teniendo en cuenta la edad del Diseño Merlin y su pequeño desplazamiento relativo esta interacción de dos etapas y postenfriado Fue una excelente Maschine. En comparación con los motores de alemán Merlin Fue el más ligero debido a la abundancia relativa de los metales para la fabricación de aleaciones ligeras. Al comparar los resultados de un deberías tener en cuenta aussi Que la aliados así daban con combustibles de alto grado (100 / 130 / 150 octanos). Los alemanes tuvieron que conformarse con 87, 92 96 u octano, los combustibles de mayor calidad, siendo especialmente escasa. ADI fue utilizado por ambos lados en la stges posteriores de la guerra.

La serie Merlin 60 se pusieron en servicio a finales del verano de 1942, todo el tiempo Que le même-DB 605A 1 entró en servicio. El rendimiento a gran altitud la serie Merlin 60 fue superior a la DB-605A 1. Esta superioridad se prolongó hasta 1944 Cuando el nuevo subtipo D AS y entró en servicio. Estos finales sub estándar igualado o superado el alto rendimiento de la altitud de Merlín (Rolls-Royce y Packard) Quizás con la excepción de la marca 70. Cuando se utilizó GM-1 el panorama cambió completamente a favor de la DB 605.

Básicamente, el DB 605 dio un buen rendimiento a baja altitud, especialmente al nivel del mar (lea la discusión sobre los sistemas de sobrealimentación). En este sentido, el DB 605A-1 fue superior al Mark 61, 63, 66 y 68 Merlins. La superioridad de los DB 605 de marca tardía a baja y media altitud fue muy pronunciada cuando se utilizaron MW-50 (AM, ASM), alto octanaje y alto impulso (DB, ASB), alto impulso de alto octanaje y MW-50 (DC, ASC ).

Valoración de una asociación: la 605G impulsado DB 109 Me y K.

El advenimiento del Me 109G coincidió, en términos generales, con el cambio irreversible en los avatares de la guerra para los alemanes: la ofensiva aliada en África y Stalingrado. Ante la Luftwaffe tiene una vasta superioridad numérica y el aumento de los aliados, los aviones enemigos y los pilotos eran cada vez de mejor calidad, y pronto la leva casa Götterdämmerung en defensa del Reich, la Luftwaffe qui bleeded de los hombres, materiales y combustible.

Si hay algún simbolismo en eso, lo dejaré sin hablar. Pero se ha escrito mucho sobre cómo se odiaba al Gustav: todas las ampollas destruyeron la aerodinámica y el aspecto del avión, era pesado y no respondía, una retrospectiva en comparación con el subtipo F. Aún así, muchos de los mejores Experten contabilizaron la mayoría de sus muertes en Gustav.

El Me 109G ERA, que fueron los modelos anteriores, un interceptor luchador muy capaz en el vs. combate aéreo. Fue dotado con características de vuelo a baja velocidad finas, un techo alto, y fue ligeramente cargado asegurando así una muy buena incluso el oro subida fenomenal, una rápida aceleración en vuelo horizontal, y la capacidad de realizar maneouvering sostenida. El armamento normal, aunque relativamente luz era extremadamente preciso debido a la posición central de todas las armas de fuego. En resumen Fue un dogfighter clásico.

Peso por supuesto se intensificó con la instalación de motores más potentes y más pesados, qui vez más necesaria Refuerzo estructural, y la facilidad de manejo de edad para presentaba algún grado.

Aunque se mantuvieron al día con los nuevos cazas aliados en términos de velocidad, ascenso y techo, fue en la lucha de 1943-45 contra los bombarderos diurnos de EE. UU. Y sus escoltas, donde se manifestaron las deficiencias del interceptor antiguo de mediados de los años 30. Equipado como un destructor de bombarderos con dos cañones de 20 mm debajo de las alas, el Gustav se volvió muy difícil de manejar. Como resultado de esto y del hecho de que el rendimiento a gran altitud era mucho mejor que el del Fw 190, el Gustav se enfrentó principalmente a los cazas de escolta estadounidenses y británicos. Estas batallas aéreas tuvieron lugar a gran altura y muy alta velocidad, ya estas velocidades las fuerzas de control del Gustav se volvieron muy pesadas, la capacidad de respuesta y la efectividad de las superficies de control se volvieron muy pobres al igual que la estabilidad direccional. Se perdió la maniobrabilidad y el Gustav se convirtió en una mala plataforma de armas. Al ser un interceptor ligero, Gustav no podía competir en inmersiones con los nuevos luchadores estadounidenses.

Estas carencias no deberías ser exagerada sin embargo. El verdadero horror de las batallas aéreas sobre Alemania fue el francamente imposible situación táctica Cuando el sobrecargado Luftwaffe tuvo que enfrentarse a un número abrumador de bien entrenada fuerza aliada, bien equipada y agresivo

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