梅賽德斯-奔馳500系柴油海軍引擎簡史
戴姆勒-奔馳公司成立于1926年,由戴姆勒汽車公司(Daimler Motoren Gesellschaft)和奔馳公司(Benz&Cie)合并而成。在合并之前,兩家公司分別以梅賽德斯和奔馳的名稱生產(chǎn)飛機發(fā)動機。合并后,戴姆勒-奔馳的名稱主要用于飛機發(fā)動機,梅賽德斯-奔馳的名字主要用于汽車生產(chǎn)。然而,這兩個名稱經(jīng)常用于船用發(fā)動機。在本文中,為了清晰起見,戴姆勒-奔馳(Daimler Benz)將指代飛機發(fā)動機,梅賽德斯-奔馳(Mercedes Benz)則指代船用發(fā)動機。

隨著德國在20世紀30年代開始重整軍備運動,需要高性能的船用柴油發(fā)動機來為各種摩托艇提供動力。Kriegsmarine(德國戰(zhàn)爭海軍)轉(zhuǎn)向梅賽德斯-奔馳(Mercedes-Benz)供應(yīng)一系列高速柴油發(fā)動機。這些發(fā)動機是MB 500系列發(fā)動機的一部分,該系列發(fā)動機基于戴姆勒-奔馳DB 602(LOF-2)發(fā)動機,用于為LZ 129興登堡和LZ 130格拉夫·齊柏林II飛艇提供動力。500系列柴油機為四沖程、水冷式,采用“V”型氣缸布置。
500系列中的第一臺發(fā)動機是MB 500 V-12。發(fā)動機的兩個氣缸組夾角為60度。MB 500使用了連接到鋁合金曲軸箱的單個鋼制氣缸。大約三分之一的氣缸位于曲軸箱上方,其余三分之二突出到曲軸箱中。這種布置有助于消除氣缸的橫向運動并減少振動。曲軸箱由兩部分組成,并通過曲軸平面水平分開。曲軸箱的下部帶有翅片,以增加其剛性并幫助冷卻發(fā)動機機油。

每個氣缸有兩個進氣門和兩個排氣門。凸輪軸每個氣缸有兩組進氣和排氣凸輪。一組用于正常運行,另一組用于反向運行發(fā)動機。通過氣動控制凸輪軸的前后移動以接合和分離反向操作。博世燃油噴射泵位于發(fā)動機后部,并與凸輪軸連接。每個噴油泵以1600 psi(110.3 bar)的壓力向氣缸提供燃油。燃油被注入預(yù)燃室的中心,預(yù)燃室位于氣缸蓋的中心,位于四個氣門之間。在低速運行時,燃油從一排氣缸中切斷。
MB 500的壓縮比為16.0:1。發(fā)動機使用的是安裝在曲軸上的滾柱軸承上的叉片型連桿。凸輪軸也使用滾柱軸承,但曲軸由滑動軸承支撐。通過使用錐齒輪實現(xiàn)了發(fā)動機輸出軸的減速。安裝在發(fā)動機后側(cè)的兩個水泵通過氣缸組循環(huán)水。每個泵向一個氣缸組提供冷卻水。水泵由發(fā)動機后部的橫軸驅(qū)動。發(fā)動機是用壓縮空氣起動的。

MB 500的缸內(nèi)徑為6.89英寸(175毫米),沖程為9.06英寸(230毫米)。該氣缸尺寸直接對應(yīng)于DB 602上使用的氣缸尺寸。MB 500的排量為4051 cu in(66.39 L)。發(fā)動機在1460 rpm時的持續(xù)輸出為700 hp(522 kW),在1630 rpm時最大輸出為950 hp(708 kW)。燃油消耗量為0.397 lb/hp/hr(241 g/kW/hr)。MB 500長9.6英尺(2.93米),寬3.2英尺(0.98米),高5.7英尺(1.73米)。發(fā)動機重約4784磅(2170千克)。MB 500發(fā)動機安裝在德國為保加利亞制造的Schnellboote。Schnellboot,或S艇,是一種快速攻擊艇,被盟軍稱為E艇(敵艦)。
為了獲得更大的動力,MB 501配備了兩排十個氣缸,形成了V-20發(fā)動機。MB 501與MB 500類似,但也有許多不同之處。40度夾角將兩氣缸組分隔開,第二組噴油泵從發(fā)動機前部驅(qū)動。MB 501使用了位于上曲軸箱中的兩個凸輪軸,發(fā)動機兩側(cè)各有一個。推桿下端的滾柱在凸輪軸上滾動。每個氣缸的兩個推桿沿著氣缸組的外側(cè)向上延伸,以操作兩個進氣門和兩個排氣門的一組雙搖臂。叉片式連桿通過滑動軸承連接到曲軸上。

MB 501的缸內(nèi)徑和沖程比MB 500的分別增加到7.28英寸(185 mm)和9.84英寸(250 mm)。發(fā)動機排量為8202 cu in(134.40 L)。MB 501在1480 rpm時的連續(xù)輸出為1500 hp(1119 kW),在1630 rpm時最大輸出為2000 hp(1491 kW)。燃油消耗量為0.397 lb/hp/hr(241 g/kW/hr)。發(fā)動機長12.7英尺(3.88米)、寬5.2英尺(1.58米),高5.6英尺(1.71米),重量9303磅(4220千克)。1937年的每一級Schnellboot都安裝了三臺MB 501發(fā)動機。U-180和U-190潛艇各安裝了六臺發(fā)動機。然而,MB 501發(fā)動機被證明不適用于潛艇,很快就被MAN柴油機取代。在英國東南部的Crackington Haven海灘上可以找到三臺MB 501發(fā)動機的殘骸。這些發(fā)動機屬于第二次世界大戰(zhàn)后向英國投降的Schnellboot S-89。S-89于1946年10月5日滑出拖航船只,在岸邊失事。
MB 502基本上是戴姆勒-奔馳DB 602,除了它有水夾套進氣歧管,突出在發(fā)動機的V型上方。MB 502的其余細節(jié)反映了DB 602的細節(jié)。MB 502是一個50度的V-16,帶有一個位于發(fā)動機Vee中的凸輪軸。發(fā)動機的缸徑為6.89英寸(175毫米),沖程為9.06英寸(230毫米)。MB 502達到了5401 cu in(88.51 L),在1500 rpm時連續(xù)輸出900 hp(671 kW),在1650 rpm時最大輸出1320 hp(984 kW)。發(fā)動機長9.9英尺(3.02米),寬4.0英尺(1.22米),高6.2英尺(1.90米)。MB 502重5952磅(2700千克),巡航功率下的油耗為0.37lb/hp/hr(225g/kW/hr)。1939年的每一級Schnellboot都安裝了三臺MB 502發(fā)動機。

MB 507基于戴姆勒-奔馳DB 603倒置V-12飛機發(fā)動機,但DB 602的一些功能也被納入其中。自然吸氣MB 507是一款立式V-12柴油發(fā)動機,使用一體式氣缸,壓縮比為17:1。安裝了一個新的翅片曲軸箱,與其他MB500系列柴油發(fā)動機上使用的類似。對于最初的MB 507發(fā)動機,缸徑從DB 603上使用的6.38英寸(162毫米)減小到6.22英寸(158毫米)。沖程在7.09英寸(180毫米)時保持不變。這使得MB 507的排量為2584 cu in(42.35 L)。DB507的重量為1834磅(850千克)。發(fā)動機在2300轉(zhuǎn)/分時的連續(xù)輸出為700馬力(522千瓦),最大輸出為850馬力(634千瓦)。該發(fā)動機的更新版本MB 507 C恢復(fù)到6.38英寸(162毫米)口徑,使其排量增加到2717立方英寸(44.52升)。MB 507 C在1950 rpm時產(chǎn)生750馬力,在2400 rpm時產(chǎn)生1000馬力。發(fā)動機長6.0英尺(1.83米),寬2.6英尺(.79米),高3.5英尺(1.06米),重量1742磅(790千克)。少數(shù)LS艇(Leicht Schnellboot或輕型快艇)使用了兩臺MB 507發(fā)動機,該發(fā)動機也安裝在一些陸地車輛上,例如Karl Ger?t自行臼炮。
MB 511是MB 501 V-20發(fā)動機的增壓版本。內(nèi)徑、沖程和排量不變,但壓縮比降至14:1。增壓器位于發(fā)動機前部,齒輪減速器上方。使用增壓器后,輸出在1480 rpm時增加到1875 hp(1398 kW),以獲得持續(xù)功率,在1630 rpm時提高到2500 hp(1864 kW),獲得最大功率。MB 511長13.1英尺(4.00米),寬5.2英尺(1.58米),高7.6英尺(2.33米)。發(fā)動機重10406磅(4720千克)。每臺1939/1940級Schnellboot安裝了三臺MB 511發(fā)動機。一臺MB 511發(fā)動機在德國諾德霍爾茨(Wurster Nordsseeküste)的航空海事飛機博物館展出。此外,MB 511發(fā)動機是由VEB Motorenwerk Ludwigsfelde于1950年代在東德制造的20 KVD 25。在一艘實驗魚雷艇上安裝了兩臺20 KVD 25發(fā)動機。

MB 512是MB 502的增壓版本。它的壓縮比降到了14:1,但在1500轉(zhuǎn)/分的持續(xù)功率下,它的輸出增加到了900馬力(1398千瓦),而在1650轉(zhuǎn)/分時,它的最大功率增加到了1600馬力(1864千瓦)。MB 512長10.0英尺(3.05米),寬4.2英尺(1.28米),高6.3英尺(1.92米)。發(fā)動機重6834磅(3100千克)。MB 512引擎取代了某些Schnellboot安裝中的MB 502。
MB 517柴油發(fā)動機是MB 507的增壓版本?;氐紻B 603的底部,發(fā)動機被倒置,但它保持了早期MB 507的6.22英寸(158毫米)缸徑和7.09英寸(180毫米)沖程。增壓器以2400轉(zhuǎn)/分的速度將2584cu in(42.35升)排量的發(fā)動機的功率提升至1200馬力(895千瓦)。MB 517安裝在鼠式坦克v2號原型車上。

MB 518是MB 511的延續(xù),并配有中冷器。大型中間冷卻器位于進氣管中,位于發(fā)動機上方、發(fā)動機前部的增壓器和發(fā)動機Vee中的進氣歧管之間。第一臺MB 518在1500 rpm時連續(xù)輸出2000 hp(1696 kW),在1720 rpm時最大輸出3000 hp(2237 kW)。第二次世界大戰(zhàn)后,發(fā)動機的更新版本于1951年開始生產(chǎn)。MB 518 B的連續(xù)輸出功率為2275 hp(1696 kW),最大輸出功率為3000 hp(2237 kW)。MB 518 C的連續(xù)輸出功率為2500 hp(1864 kW),最大輸出功率為3000 hp(2237 kW)。添加了渦輪增壓器改進出了MB 518 D。它具有2900 hp(2163 kW)的連續(xù)輸出和3500 hp(2610 kW)的最大輸出。MB 518發(fā)動機長14.8英尺(4.52米),寬5.2英尺(1.58米),高8.0英尺(2.44米)。發(fā)動機重約11332磅(5140千克)。MB 518發(fā)動機用于為德國海軍的多艘不同船只提供動力,并出口到35個國家。有些發(fā)動機至今仍在使用。
Schnellboot S-130是第二次世界大戰(zhàn)中僅存的德國S-boot,最初由三臺MB 511發(fā)動機提供動力。戰(zhàn)后,S-130重新設(shè)計了兩個MB 518,并保留了一個MB 511。S-130目前是Wheatcroft收藏的一部分,正在修復(fù)。用于修復(fù)的四臺MB 518 C發(fā)動機是從圣洛倫佐的亞瑟號(Arthur of San Lorenzo)獲得的,原名S39 Puma,最初于20世紀60年代初作為德國Zobel級快速巡邏艇建造。
