ユンカースユモ 205

ユモ 205
	Jumo 205 カットアウェイ
タイプ	航空機ディーゼルエンジン
メーカー	ユンカース
最初の実行	1930年代
主な用途	ユンカース Ju 86 ; ブローム＆フォス BV 138 ; ブローム＆フォス BV 222
建造数	約900年
開発元	ユンカースユモ 204

ユモ205 航空エンジンは、ユンカースが製造した一連の航空ディーゼルエンジンの中で最も多く生産されたものである。ユモ 204 は1932 年に初めて就役した。このタイプの後発エンジンには、実験的なユモ 206とユモ 208があり、ユモ 207はユンカース Ju 86 P および -R 高高度偵察機、および翼幅 46 メートルの 6 発ブローム・ウント・フォス BV 222ヴィーキング飛行艇向けに一定量が製造された。 ^{[2]これら 3 つの派生型はすべて、ストロークとボア、および過給の配置が異なっていた。合計で 900 台以上のこのエンジンが 1930 年代から}第二次世界大戦のほとんどの間にわたって製造された。

設計と開発

これらのエンジンはすべて2ストロークサイクルを採用し、12個のピストンが6つのシリンダーを共有し、ピストンクラウン同士が対向して配置されていました。この珍しい構成では、2つのクランクシャフトが必要で、1つはシリンダーブロックの下部に、もう1つは上部にあり、互いにギア接続されていました。ピストンは動作サイクル中に互いに向かって動きました。吸気ポートはシリンダーの一方の端にあり、排気ポートはもう一方の端にありました。これにより、1つのピストンが吸気を制御し、もう一方のピストンが排気を制御しました。^[3]シリンダーごとに2つのカム作動式噴射ポンプが使用され、それぞれが2つのノズルに燃料を供給し、シリンダーごとに合計4つのノズルがありました。

2 ストローク設計の典型であるように、Jumos はバルブを使用しておらず、製造時にシリンダーライナーに切り込まれた固定の吸気ポートと排気ポートの開口部を使用していました。この開口部は、ピストンがストロークの特定のポイントに達すると露出します。通常、このような設計では、両方のポートが同時に開閉し、シリンダー内で互いに向かい合って配置されているため、容積効率が低くなります。これにより、燃焼した燃料の掃気効率が悪くなり、バルブレス 2 ストロークでは一般に煙が発生し、効率が悪くなります。

Jumo は、ポートの巧みな配置によってこの問題に大きく対処しました。吸気ポートは「下」ピストンの下に、排気ポートは「上」ピストンの下に配置されました。下側のクランクシャフトは上側のクランクシャフトより 11° 遅れて作動し、排気ポートが最初に開閉して適切な掃気が可能になりました。この設計により、2 ストローク Jumo は、バルブ付きの 4 ストロークエンジンとほぼ同じくらいクリーンかつ効率的に動作し、複雑さが大幅に軽減されました。

このシステムにも欠点はいくつかあります。まず、対応するピストンが同時に閉じるのではなく、一方が他方より「先に」動くため、エンジンは真の対向型エンジンほどスムーズに動作しません。さらに、2 つの対向クランクシャフトからの動力を一緒に伝達する必要があり、重量と複雑さが増します。これはH ブロックエンジンと共通の設計上の問題です。

ユモでは、エンジン前端でやや上方にオフセットされた「上部」シャフトから主に動力を得ることで、これらの問題をある程度回避しました。燃料ポンプ、インジェクター、掃気コンプレッサーなどのすべての付属品は下部シャフトから駆動されるため、その動力の半分以上がすでに消費されています。残りの動力は上部シャフトに伝達され、エンジンのプロペラを駆動します。

理論上は、エンジンの平面レイアウトにより、旅客機や爆撃機などの大型航空機の厚い翼内にエンジンを搭載することが可能であった。しかし、オイル排出システムの詳細から、これは不可能であり、エンジンは、このエンジンを使用するすべての設計と同様に「垂直」に稼働させる必要があったことが示唆されている。

ユモディーゼルエンジンの排気ガスの温度は、同等のキャブレターエンジンよりも大幅に低かったため、高高度ではターボチャージャーを追加するのが容易でした。これは、排気ガスのエネルギーを利用して高高度での出力を増大させたユモ207で検討されました。ターボチャージャーは機械駆動のブロワーと組み合わされ、ターボチャージャーが圧縮の第1段階を作り出し、機械駆動のブロワーが第2段階を作り出します。低負荷および始動時には、ターボチャージャーはエンジンの過給には寄与しませんが、機械駆動のブロワーはエンジンが作動するのに十分な空気を供給します。しかし、高負荷時には、ターボチャージャーは十分な量の排気ガスを受け取り、非効率な機械駆動のブロワーを必要とせずに、ターボチャージャーだけで十分な過給を提供できます。機械駆動のブロワーにターボチャージャーを追加することで、特定の燃料消費量を大幅に増やすことなく、エンジンをより強力にしました。^[4]

バリエーション

ユモ 205
ユモ 206: 実験バージョン。Jumo 208 の導入により開発は中止されました。
ユモ 207A: 2 つの直列遠心式スーパーチャージャーとプリクーラーを備えた高高度バージョン。
Jumo 207 B-3 には改良されたターボチャージャーが搭載され、GM-1 亜酸化窒素噴射装置が搭載されました。
ユモ 207C: 中高度向けに最適化されています。Blohm & Voss BV 222 用に少量生産されています。
ユモ 207 D: 中高度用に最適化。シリンダー径が 105 mm から 110 mm に拡大。地上での最大出力は 1,200 hp (880 kW)。プロトタイプのみ。
ユモ 207 E: 207 C に似ていますが、高高度でのパフォーマンスが優れています。プロジェクトのみ。
ユモ 207 F: 高高度向けに最適化。2段ターボチャージャー。開発は1942年に中止された。^[5]
ユモ208: 排気量が大きく、中高度で最大出力1,500馬力（1,100kW）を実現。ベンチテストは実施されたが、生産は行われなかった。
ユモ218: 12気筒バージョンのJumo 218も設計されたが、製造されることはなかった。
ユモ 223: 単一の24気筒4クランクシャフトJumo 223が製造され、テストされました。
ユモ 224: 4 基の Jumo 207 C エンジンを組み合わせることで、Jumo 223 よりも大型化しました。
CLMリール6A: CLMリールのライセンス生産バージョンで、650馬力（480kW）を出力した^[6]^{[7] （CLMは}プジョーの姉妹会社であるインデノール [fr]エンジンメーカーの前身である）
CLM リール 6BrS: バーナード86に搭載された6Aエンジンの改良型^[7]

アプリケーション

Jumo 205 はユンカース Ju 86爆撃機の初期型に搭載されたが、戦闘には応答性が低すぎ、最大出力では故障しやすいことが判明したが、これは戦闘機ではよくあることだった。後期の設計では、イギリス諸島の高高度偵察用の Ju 86P および -R 型のように、このエンジンを超高高度での使用にも使用した。1940 年 1 月、ドイツ空軍はJumo 207A-1ターボチャージャー付きディーゼルエンジンを搭載した Ju 86P の試作機をテストした。このエンジンは、その特性が理想的だった飛行船の動力装置として、またブローム・ウント・フォス Ha 139旅客機などの非戦闘用途で、はるかに大きな成功を収めた。燃料効率に優れていたため、第二次世界大戦中は BV 138やBV 222など、ドイツの数少ない海上哨戒飛行艇の設計にも使用された。

アプリケーションリスト

仕様（ユモ 205E）

Flugzeug-Typenbuchからのデータ。ドイツ空軍およびツベホール産業ハンドブック 1944 ^[8]

一般的な特徴

タイプ:直列6気筒液冷倒立
ボア： 105 mm（4.13インチ）
ストローク： 160 mm（6.30インチ）x2
排気量: 16.62 L (1,014.21 立方インチ)
長さ: 2,051 mm (80.7 インチ)
幅: 600 mm (23.6 インチ)
高さ: 1,325 mm (52.2 インチ)
乾燥重量: 570 kg (1,257 lb) 乾燥、未装備

コンポーネント

スーパーチャージャー：エンジン駆動スーパーチャージャー（8.85:1）
燃料システム:シリンダーあたり4つのノズルからの直接噴射
燃料タイプ:ディーゼル燃料
オイルシステム：ドライサンプ、掃気付き圧力供給
冷却システム:液冷

パフォーマンス

出力:

海抜0メートルで2,500rpm（5分間）で700PS（690馬力、515kW）
海抜0メートルで2,420rpm（30分）で630PS（621馬力、463kW）
海抜0メートルで2,250rpm（最大連続回転数）で560PS（552馬力、412kW）
海面で2,000rpm（巡航）で500PS（493馬力、368kW）

比出力: 42.1 PS/L (0.68 hp/cu in; 30.96 kW/L)
圧縮比： 17:1
燃料消費量：最大連続運転時0.170 kg/PSh（0.380 lb/(hp⋅h); 0.231 kg/kWh）
オイル消費量: 0.006～0.008 kg/PSh (0.013～0.018 lb/(hp⋅h); 0.008～0.011 kg/kWh)
パワーウェイトレシオ: 1.228 PS/kg (0.549 hp/lb; 0.903 kW/kg)
BMEP: 7.6 atm (7.7 bar; 112 psi)
減速ギア: 0.633:1

その他の注目すべき対向ピストンエンジン

コマーTS3「コマーノッカー」商用車エンジン
チーフテン戦車に使用されたレイランド L60戦車エンジンは、ユンカースユモ 205 やネイピアカルヴァリンとレイアウトが似ていました。
ロールスロイスK60 エンジンは、装甲戦闘車両のFV430シリーズとスウェーデンの戦車Strv 103に使用されました。
ネイピアデルティック
ソビエトエンジン5TDFはT-64戦車に使用されました。
ソビエトの6TDエンジンは、T-80UD、T-84、アルハリド戦車に使用されました。
フェアバンクス・モース 38 8 1/8

参照

フェアバンクスモース 38 8-1/8 ディーゼルエンジン: 同様の動作をする対向ピストンディーゼル
Napier Culverin : Jumo 204 のライセンスビルドバージョン
ネイピアデルティック: ネイパーカルバリンから発展
Charomskiy ACh-30およびCharomskiy M-40 : 1940 年代に製造されたソ連の4 ストローク V12ディーゼル航空エンジン。
パッカード DR-980 : 1929 年に初飛行したアメリカの 9 気筒星型ディーゼル航空エンジン。
航空機エンジンの一覧

参考文献

^ Konrad Reif: Dieselmotor Management – Systeme、Komponenten、Steuerung und Regelung、第 5 版、Springer、ヴィースバーデン、2012 年、ISBN 978-3-8348-1715-0、p. 102
^ 「スミソニアン国立航空宇宙博物館 - ユンカース Jumo 207 D-V2 直列6気筒ディーゼルエンジン」。airandspace.si.edu 。スミソニアン協会。2016年3月20日。2017年12月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月29日閲覧。
^ ポール・ヘンリー・シュバイツァー：2ストロークサイクルディーゼルエンジンの清掃、マクミラン、ニューヨーク、1949年、8ページ
^ ポール・ヘンリー・シュバイツァー：2ストロークサイクルディーゼルエンジンの清掃、マクミラン、ニューヨーク、1949年、19ページ
^ ラインハルト・ミュラー (2006) Junkers Flugtriebwerke。
^ 「POWER at the SALON j ショーでの英国および大陸のエンジンの詳細なレビュー：注目すべきさまざまなタイプ」。フライト。1936年11月26日。577ページ。 2015年3月14日閲覧。
^ ab "Characteristiques et description du Moteur Type Lille 6Brs de 600CV" (フランス語) 。2017 年11 月 6 日に取得。
^ シュナイダー、ヘルムート (工学博士) (1944)。Flugzeug-Typenbuch。 Handbuch der deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1944 (ドイツ語) (ファクシミリ再版 1986 版)。ライプツィヒ：ヘルム。バイエル・フェルラーク。 p. 396.ISBN 381120484X。

さらに読む

ビンガム、ビクター（1998年）。第二次世界大戦の主要ピストン航空エンジン。英国シュルーズベリー：エアライフ出版。ISBN 1-84037-012-2。
ガンストン、ビル (2006)。『世界航空エンジン百科事典: 先駆者から現代まで(第 5 版)』ストラウド、イギリス: サットン。ISBN 0-7509-4479-X。
ケイ、アントニー（2004）。ユンカース航空機とエンジン1913-1945。ロンドン：パトナム航空書籍。ISBN 0-85177-985-9。
カッツ、ハンス (イング博士) (1940)。デア・フルグモーター。ボーティユとバウミュスター。ドイツ空軍レーアビュッヘライバンド 7。ベルリン：デ・グルイテル。
ヴァルター、ツエルル (1941)。ドイツ空軍飛行。ミュンヘン、ドイツ: Curt Pechstein Verlag。

外部リンク

マルチクランクシャフト対向ピストンエンジン（フランス語）
説明と断面図
英国空軍博物館 - Jumo 205
修復され、運転可能な Jumo 205 ディーゼルがテストスタンドに設置されている YouTube ビデオ
OppositePistonEngines.com の Jumo 205 ページ
OppositePistonEngines.com の Jumo 207 ページ

[1] Konrad Reif: Dieselmotor Management – Systeme、Komponenten、Steuerung und Regelung、第 5 版、Springer、ヴィースバーデン、2012 年、ISBN 978-3-8348-1715-0、p. 102

[2] 「スミソニアン国立航空宇宙博物館 - ユンカース Jumo 207 D-V2 直列6気筒ディーゼルエンジン」。airandspace.si.edu 。スミソニアン協会。2016年3月20日。2017年12月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月29日閲覧。

[3] ポール・ヘンリー・シュバイツァー：2ストロークサイクルディーゼルエンジンの清掃、マクミラン、ニューヨーク、1949年、8ページ

[4] ポール・ヘンリー・シュバイツァー：2ストロークサイクルディーゼルエンジンの清掃、マクミラン、ニューヨーク、1949年、19ページ

[5] ラインハルト・ミュラー (2006) Junkers Flugtriebwerke。

[Flight261136577-6] 「POWER at the SALON j ショーでの英国および大陸のエンジンの詳細なレビュー：注目すべきさまざまなタイプ」。フライト。1936年11月26日。577ページ。 2015年3月14日閲覧。

[servimg-7] "Characteristiques et description du Moteur Type Lille 6Brs de 600CV" (フランス語) 。2017 年11 月 6 日に取得。

[schneider-8] シュナイダー、ヘルムート (工学博士) (1944)。Flugzeug-Typenbuch。 Handbuch der deutschen Luftfahrt- und Zubehör-Industrie 1944 (ドイツ語) (ファクシミリ再版 1986 版)。ライプツィヒ：ヘルム。バイエル・フェルラーク。 p. 396.ISBN 381120484X。