12.24 虎式坦克的王者之心——HL 210

虎式坦克的发动机由位于柏林的迈巴赫公司专门负责开发(Maybach-Motorenbau GmbH)。迈巴赫公司在卡尔·迈巴赫的技术指挥之下,为二战德军所有的中型、重型坦克制造发动机。

第一款虎式坦克的发动机是一种12缸V型排列水冷汽油发动机,其排量为21.33升(1302立方英寸),功率输出为650马力,转速为3000转/分。它就是迈巴赫HL 210 TRM P45发动机。

备注:

HL = Hochleistungsmotor (高性能发动机)

TRM = Trockensumpfschmierung mit Schnappermagne (磁电脉冲式干油池润滑)

P = Panzermotor (坦克用发动机)

下图:HL 210 P45发动机

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

这个紧凑的小型发动机能爆发出与其个头不符的巨大能量。它长仅4英尺、宽3英尺2英寸、高3英尺1英寸(不包括空气过滤器)。它被安置在虎式坦克后部的一个密封隔间内。

由于发动机匆忙的投入了生产,它有一些毛病未被解决。发动机在其最高功率输出即3000转/分的时候不能保证可靠的操作性,需要车组乘员进行手动操作。《虎式坦克操作守则》上建议发动机转速不要超过2600转/分。这很明显导致了虎式坦克的动力不足。由于紧凑发动机隔间以及其它技术上的局限性,不可能安装一个体积更大、动力更强劲的发动机。最后的更改,是将原来的发动机的铝制汽缸体换成铸铁制的,使其排量升为23.88升(1457立方英寸)。虽然这样增加了发动机的重量,不过也使它的强度增强了。发动机在3000转/分的输出功率达到了700马力(实验中采用二级机械增压达到了天顶星的1200马力极限输出)。新式发动机被命名为迈巴赫 HL 230 TRM P45发动机。

下图:HL 230 P45发动机

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

由于发动机匆忙的投入了生产,它有一些毛病未被解决。发动机在其最高功率输出即3000转/分的时候不能保证可靠的操作性,需要车组乘员进行手动操作。《虎式坦克操作守则》上建议发动机转速不要超过2600转/分。这很明显导致了虎式坦克的动力不足。由于紧凑发动机隔间以及其它技术上的局限性,不可能安装一个体积更大、动力更强劲的发动机。最后的更改,是将原来的发动机的铝制汽缸体换成铸铁制的,使其排量升为23.88升(1457立方英寸)。虽然这样增加了发动机的重量,不过也使它的强度增强了。发动机在3000转/分的输出功率达到了700马力(实验中采用二级机械增压达到了天顶星的1200马力极限输出)。新式发动机被命名为迈巴赫 HL 230 TRM P45发动机。

只有最初的250辆虎式坦克装备了HL 210 发动机。不过即使是功率增强了的HL 230 发动机的动力仍然不够。它在速度上,除了不如当时的一些其它德国坦克以外,也逊色于它的很多对手,比如苏联的T34坦克。另外,它的油耗也大的惊人,老虎每英里大约消耗2.75加仑的燃料。坦克四个油箱的总燃料携带量大约是125加仑(568升),所以老虎的行动范围很有限,行动时必须频繁依赖燃料补给站,越野行驶时情况尤为严重。德国后勤学家们预期老虎补充一次燃料能公路行驶121.2英里(195千米)或者越野行驶68.4英里(110千米)。

下面是截选自英国情报部门一份题为“1943年11月 坦克技术学校军事科学院关于六号坦克(虎式)的第19份初步报告书”的技术描述

“发动机发动机是在坦克后部中置,而飞轮的顶端在前。发动机应用了圆形橡胶柱包裹的前后机轴轴承,发动机力矩通过前置传送。

铝制的曲柄箱和铸造汽缸体的7个滚珠轴承里包含一个环形网装曲柄轴柱。湿式汽缸套拥有两个橡胶密封环,常规的排泄孔位于其间。在顶部,曲柄轴的边缘深入汽缸体的底部,空出了一个必要的位置,另有一个微小的龙头立于燃烧室内部。铝制的活塞连接在整个钢质杆棒上并交叉排列,以允许堤状斜边共用同一个轴颈。发动机的设计中有个趣的地方,就是交叉连接棒的“H”型网状断层剖面与机轴平行。交叉连接棒有一个轴承壳,安装在了整个曲状栓上面,对径于对立斜边上的非交叉连接棒。大头螺帽为锯齿圆周状而非原本的六边形。

特殊的环形网装曲柄轴柱凸轮轴以及其它辅助装置都由曲柄轴另一端连接在飞轮上的耦合调速齿轮驱动,飞轮为钢制,并完全与启动轮齿合。曲柄箱外部的曲柄调速端安装了一个常规过渡扭振子。

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

汽缸头由铁铸造,每侧的斜边上有一个半球型的燃烧室。

汽缸阀

两个汽缸阀,即每个汽缸的进气孔和排气孔。它们通过摇杆的中段,由每侧斜边上的一个悬空凸轮轴控制。摇杆为钢制冲件,安装在一个离心轴衬上,它的轮调能够整理调整挺杆。轴衬通过连接在一个固定螺栓上的象限槽以及在摇杆柱上安装清洗器的方法锁在了需要的位置上。排气阀通过钠冷却,不过没有安装阀座。

化油器

每只汽缸头上的铝制进气孔歧管安装在了两排汽缸的三角空间之中,每个进气孔上安装了两个下吸式“索力斯”52 JFF 2 - 2U 2046型双向化油器,这些化油器为双闭合式,拥有外露喷射口。

调速器

每个进气孔歧管内有一个由发动机调速器控制的位于蝶形化油器对面的纵轴控制,这样它就完全超出了动轮的范围。离心式调速器由测速传动装置驱动并合并入水泵驱动系统。

进气孔歧管拥有排油孔以清除多余的液体燃料。

空气清洁器

从发动机室内下吸入化油器的空气,首先通过两个偏向初级清洁器经过软化的管道,并从那里经过一个分支管,穿过三个直接安置在化油器上方的油浴清洁器。

初级清洁器为垂直管道式,侧边有切线式进气口,出气口在顶部。油浴清洁器为传统的环状金属网样式。

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

空气清洁器正在被清洗和重组油泵

四个分别连上了一个碗状过滤器的“索力斯”机械油泵安置在发动机后方附近。还有一个备用的电动泵、以及一个安装在战斗室舱壁上的手动备用泵。它们直接将燃料送入进气孔歧管。

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

排气孔

排气孔歧管安装在每个铸铁侧面的外部,每个管对应三个汽缸。每边的后歧管由龙头连接到前面的管道。发动机每边各有一个金属片状外盖覆盖整个发动机,并能导入空气冷却歧管。金属板尾部垂直安置了两个消音器。排水口安装有铰链,一般固定在开放位置,不过它几乎是被淹没的。

油箱

车上总共有四个油箱,发动机室两侧各有两个。上部油箱为楔形,底部油箱则是矩形的。他们一共能携带大约125加仑的燃料。

两边的油箱都是成对的,上面的楔形油箱通过重力将燃料导入下油箱。由于移除了螺栓固定的圆形底板(B.P.=Base plate),每侧的输油帽便能够接触到。每个矩形油箱上都覆盖了石棉层。

冷却系统

水冷散热器、离心泵和四台排风扇

点火装置

每侧汽缸头上拥有一个6缸式“博世”电磁发电机,由一个凸轮轴调速轮上的正小齿轮和惰轮驱动。这些电磁发电机拥有一个自动前行与缓速装置,它可以使回转磁极在一个周期内从发动机被套底下弹入缓冲位置一次。这样,无论发动机转速多慢,都会产生巨大的电火花。火花直接通过一个隐蔽的短管道从电磁发电机导入每侧的汽缸头,这样就降低了电火花屏蔽的最低限度。每个汽缸上有一个全长14毫米的“博世”火花塞。

启动装置

一共有两个启动器——一个电动的和一个固定式的。发动机前端的右侧安装了一个“博世”24伏轴心马达,在其上部,还有一个手动操作的固定式启动器,同样也是轴心式。位于发动机板尾部的固定式启动器上的手动曲柄被制造成合适的形状,洞孔在不用的时候由一个圆形底板密封。

蓄电池

蓄电池由两个额定电压12伏,电荷量为150安培时 的电池组成,直接跨过推进杆,安装在发动机侧壁前车体地板上。

电池通常是并联,不过通过一个串/并联转换器电池组可以产生24伏的启动电压。

散热器

发动机室后部横向安装了两个薄片式散热器——一个安装在左边,一个安装在后边。散热器成对放置,并与旁边的装置共用一个输油帽。散热器的后面安装了一个减压栓,一个平衡管保持两个散热器内的气体压强平衡。

进水孔和出水孔的位置安装减压栓是为了防止外部热水循环时“气栓”的形成。水循环系统的容量大约为16加仑。

冷却风扇

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

散热器风扇

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

润滑系统

机油箱通常是干燥的,它采用了一个压力润滑油注射系统。压力泵从发动机后部的一个罐子里抽取润滑油,并直接注射到铸造曲轴箱里的一个回形槽内,润滑油从这里到达汽缸头和调速轮。一个用管道连接在压力回槽上的容器,将润滑油压入机轴。通过铸造曲轴箱里的油路,油罐和压力泵连接在了一起。发动机的另一端还安装了一个排气泵,在热气体返回到油灌的地方,有一个共同的输出口将气体送入热交换器。润滑油油箱的携带量为28升(6.1加仑)

水泵

水从左侧的散热器循环回流到油/水热交换器上的发动机冷却系统,冷却系统安装在发动机的左侧,通过管道和水泵连接。水泵的输出口将通过汽缸头循环的水直接注入到汽缸体水套内。汽缸头上的输出口为“双对式”,水通过它们流进散热器的顶部,并从它的底部直接流到边上的散热器顶部去。”

HL 210 发动机的液体循环示意图

红色 = 燃油注入. 绿色 = 燃油循环. 黄色 = 水流循环.

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45

即使是通过HL 210发动机的报告显示,HL 210的发动机结构大部分仍然是适用于HL 230发动机,它们的主要区别是:铸铁汽缸体、电磁点火装置的安放位置以及空气过滤器的数量。HL 210发动机拥有3个空气过滤器,而HL 230发动机只有2个。

尽管能够造的更可靠些,老虎的迈巴赫发动机仍然体现了非同寻常的工程学技术。尽管发动机匆忙了投入生产,而且老虎发动机室的局限了其规格,它还是如同人们预期的一样在其必要的工作条件下展现了优异的性能。

虎式坦克的王者之心——HL 210/230 P45


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