Dieselmotor W-2

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W-2-34

Der Dieselmotor W-2 (russisch В-2) ist ein sowjetischer Dieselmotor für Kampfpanzer, gepanzerte Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen. Er wurde vorrangig als Panzermotor entwickelt und ging im Jahre 1939 in Serienproduktion. Besondere Bekanntheit erlangte er durch den Einsatz im T-34. Während alle panzerbauenden Nationen in der Zeit bis zum Zweiten Weltkrieg und zum Teil weit darüber hinaus nahezu ausschließlich Ottomotoren verwendeten, hatte der W-2 durch die Auslegung als Dieselmotor mit Direkteinspritzung und den weitgehenden Einsatz von Aluminiumgussteilen (Kurbelgehäuse, Kolben, Zylinderköpfe und -bänke) eine Sonderstellung inne.

Das Design des W-2 war so wegweisend, dass nahezu alle Nachkriegspanzermotoren der Sowjetunion und Russlands Weiterentwicklungen dieses Typs sind. Aktuell (2013) wird er als W-92 S2 im Panzer T-90 eingesetzt. Grundaufbau und -abmessungen (Bohrung/Hub) blieben bis heute unverändert, die Leistung stieg von 500 PS im BT-7M (BT-8) von 1938 auf 736 kW (1000 PS) im T-90 aus den 1990er Jahren an.[1] Lediglich der T-64, der T-80 und deren Varianten wurden mit anderen Antriebsmaschinen ausgestattet, wobei der äußerst kompakte 5-Zylinder-Gegenkolbenmotor des T-64 zeitlebens Zuverlässigkeitsprobleme hatte und die Gasturbine des T-80 ihre hohe Leistung mit einem exorbitant hohen Verbrauch erkaufte.[2]

Konstruktion[Bearbeiten]

Anlenkpleuel links, Hauptpleuel rechts (Beispiel)
Details Zylinder und Brennraum, Blick auf die beiden Auslassventile

Der Dieselmotor W-2 ist ein wassergekühlter Zwölfzylinder-V-Motor mit 60° Bankwinkel und eingeschraubten Zylinderlaufbuchsen aus Stahl. Er hat je Zylinder zwei Ein- und zwei Auslassventile (insgesamt 48), die von je zwei Nockenwellen mit Königswellenantrieb betätigt werden (OHC-Ventilsteuerung; DOHC).[3] Die Reiheneinspritzpumpe wird von der zwischen den Zylinderbänken befindlichen oberen Vertikalwelle angetrieben. Der Einspritzdruck beträgt 200 bar. Die Einspritzmenge wird von einem Fliehkraftsteller geregelt, der auch die Leerlauf- und Höchstdrehzahl festlegt.

Eine Besonderheit stellt die Gestaltung der Pleuel dar. Die Zylinderreihen sind nicht wie bei den meisten V-Motoren gegeneinander versetzt, sondern die Kolben der linken Zylinderbank sind mit Anlenkpleueln mit den Pleueln der rechten Zylinderbank verbunden. Daraus resultiert ein unterschiedlicher Hub der beiden Zylinderbänke: 180 mm links und 186,7 mm rechts, wodurch sich ein unterschiedliches Verdichtungsverhältnis von 14,5 bzw. 15,5:1 der beiden Zylinderbänke ergibt.

Der W-2 hat eine Trockensumpfschmierung; spätere Modelle wie der W-84 wurden mit einer Druckumlaufschmierung ausgestattet. Der Ölfilter der ersten Modelle war mechanisch simpel als Drahtfilter ausgelegt. Vor dem Start musste mit einer Handpumpe Öl zu den Schmierstellen gefördert werden.

Um auch bei entladener Starterbatterie bzw. tiefen Temperaturen das Anlassen zu gewährleisten, ist eine pneumatische Startanlage vorhanden: aus der/den beim Fahrer untergebrachten Druckluftflasche/-en wird über einen mit halber Kurbelwellendrehzahl drehenden Verteiler Pressluft über Rückschlagventile in die Zylinder geblasen und damit die Kolben bewegt. Die Druckluftflasche muss extern aufgefüllt werden und ermöglicht vier bis sechs Startversuche. Ohne Druckluft kann mit dem elektrischen Hilfsanlasser vom Typ ST-700 gestartet werden. Die Motoren der IS-Serie verfügten zusätzlich über einen Schwungradanlasser, der manuelles Anlassen ermöglichte.

Der Motor ist wassergekühlt, wobei die Zentrifugalpumpe etwa 500 l pro min Förderleistung hat. Für die Wärmeabfuhr aus den zu beiden Seiten des Motors (T-34) angeordneten Wasserkühlern sorgt ein Tangentiallüfterrad auf der Hauptwelle.

Im BT-7M und den ersten Modellen des T-34 war der Motor mit unzureichenden Luftfiltern ausgerüstet. Später wurden Zyklonfilter verbaut, die die Lebensdauer des Motors deutlich erhöhten.

Geschichte[Bearbeiten]

Quereinbau, hier im T-55

Der W-2-Dieselmotor wurde ab 1937 unter der Leitung von Konstantin Fedorowitsch Tschelpan (russisch Константин Федорович Челпан) in der Charkower Lokomotivfabrik „Komintern (russisch Харьковский паровозостроительный завод (ХПЗ) имени Коминтерна) entwickelt. Tschelpan fiel 1938 den Stalinschen Säuberungen zum Opfer.[4] Nach Tschelpans Verhaftung übernahm Alexander Morosow die Leitung des für Motor und Antriebskomponenten zuständigen Entwicklerkollektivs. 1939 war der neue Motor reif für die Serienproduktion, doch die neuen Panzertypen, für die er gedacht war (T-34 und KW-1), standen noch nicht zur Verfügung. Deshalb wurde der BT-7 auf die neue Maschine umgerüstet und als BT-7M (teilweise auch als BT-8 bezeichnet) in geringer Stückzahl produziert. Der BT-7M diente als Entwicklungsträger für Komponenten des künftigen T-34.[5]

Oft wird behauptet, der W-2 sei aus dem Flugmotor Klimow M-100, der ein Lizenzbau des Hispano-Suiza HS 12Y war, entwickelt worden. Belastbare Quellen dazu sind leider kaum zu finden. Der Hispano-Suiza hat denselben Kolbendurchmesser, jedoch einen geringeren Hub von 170 mm. Die aus dem Christie-Panzer weiterentwickelten BT-Panzer verwendeten zunächst einen Lizenzbau des Liberty-Motors (Mikulin M-5), ab dem BT-7 wurde der Mikulin M-17T (ein Lizenzbau des BMW VI) eingebaut. Über eine Verwendung des Klimow M-100 in Panzern ist nichts bekannt.

Der neue Panzermotor wurde in allen mittleren und schweren sowjetischen Panzern des Zweiten Weltkrieges verwendet. Durch verschiedene Anbauaggregate und kleinere Modifikationen wurde er an das jeweilige Panzermodell angepasst. Für die schweren Panzer der KW- und später IS-Serie wurde das Seitenvorgelege kürzer untersetzt (13:1, T-34: 5,7:1), um mehr Drehmoment an der Kette zur Verfügung zu haben. Dadurch konnte der W-2 mit nur geringfügig gesteigerter Leistung auf Kosten der Geschwindigkeit auch schwere Panzer antreiben.[6]

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der W-2 schrittweise weiterentwickelt, haltbarer gemacht und seine Leistung gesteigert. Das Gewicht des Motors mit Nebenaggregaten stieg dadurch von etwa 750 bis auf 1100 kg an, während die Spitzenleistung von 500 auf über 1100 PS im W-93 gesteigert werden konnte. Dies konnte durch verbesserte Materialien, Detailverbesserungen und bessere Nebenaggregate erreicht werden, der Hauptteil der Leistungssteigerung geht auf die Einführung der Aufladung – zunächst mit einem mechanischen Radialgebläse vom Typ N-24 beim W-46 des T-72, später mit Turboladern – zurück. Hatten die W-2 im T-34 noch eine durchschnittliche Betriebsdauer von etwa 300–350 Stunden bis zum Ausfall, so kommen die neuesten Ausführungen wie der W-92 S2 oder W-93 auf über 1000 Betriebsstunden.

Wurde der W-2 in allen Panzermodellen des Zweiten Weltkrieges und auch den danach entwickelten schweren Panzern bis zum T-10 längs eingebaut, so wurde mit der Entwicklung des T-44 zum ersten Mal im Panzerbau weltweit der Motor quer eingebaut. Dies bedingte eine komplette Neuentwicklung des Antriebsstranges; die Konfiguration wurde bis heute beibehalten und ist einer der Gründe für die im Vergleich zu westlichen Panzern kompakte Bauweise sowjetisch/russischer Kampfpanzer.

Ältere Panzermodelle wurden im Zuge von Kampfwertsteigerungen auch mit neueren Motoren ausgerüstet, um beispielsweise trotz aufgrund verstärkter Panzerung gestiegener Masse die Beweglichkeit zu erhalten oder zu steigern. Da sich die äußeren Abmessungen der Motoren in all den Jahren nur geringfügig änderten, war dies ohne grundlegende Änderungen an den Panzerwannen möglich. Teilweise wurden auch die originalen Motoren grundüberholt und mit neuen Anbauaggregaten, Luftfiltern oder Ladern versehen, die sich an den neueren Modellen bewährt hatten.

Zu Beginn der 1970er Jahre wurde mit dem Motor W-46 des T-72 der erste Mehrstoffmotor der Baureihe entwickelt. Alle folgenden Baumuster behielten dieses Merkmal bei. Der W-46 erhielt eine Druckumlaufschmierung anstelle der bis dahin verwendeten Trockensumpfschmierung.

Das Bezeichnungssystem änderte sich im Laufe der Jahre mehrfach. Zunächst hieß der Motor einfach W-2, dann wurde mit Suffixen das Panzermodell spezifiziert (W-2-34, W-2K, W-2IS). Während der Entwicklung des T-44 gab man dieses Prinzip auf und nannte den Motor nach dem Panzer W-44. Auch die Motoren der T-54 und -55 wurden W-54 respektive W-55 benannt; Untervarianten und spätere Weiterentwicklungen weiter durch Suffixe unterschieden. Dieses Prinzip wurde mit dem T-62 wieder verlassen, dessen Motor als W-55W bezeichnet wurde. Ab dem T-72 wurden die Nummern völlig anders vergeben; weder ist ein Bezug zur Bezeichnung des Panzers noch zur Leistung des Motors erkennbar, wie dies beispielsweise bei dem späteren W-84 mit 840 PS der Fall ist.

Insgesamt gesehen gibt es bei den Typenbezeichnungen sehr große Inkonsistenzen.

Modelle[Bearbeiten]

W-55U
W-46-6
W-92 S2

Über alle Modellreihen hinweg wurde die Grundkonzeption und -konstruktion des Motors beibehalten. Während des Zweiten Weltkrieges wurde der Motor durch unterschiedliche Anbauaggregate und Getriebe an die verschiedenen Panzermodelle, in denen er zum Einsatz kam, angepasst. Davon unabhängig wurde er kontinuierlich verbessert.

Der W-2IS für die Panzer der IS-Serie unterschied sich vom Basismotor durch einen Schwungkraftanlasser, der das Anlassen von Hand ermöglichte, sowie Detailverbesserungen wie neue Zylinderkopfdichtungen aus Eisenasbest und einen Ölzutrittsflansch anstelle der zentralen Schmierstelle. Die beiden Luftfilter wurden nochmals verbessert und tragen die Bezeichnung „Multizyklon“.

Über den W-44 für das Zwischenmodell T-44 mit unveränderten Leistungsdaten wurde der W-2 zum W-54 für den T-54 weiterentwickelt. Wesentliche Änderungen waren der Einsatz verbesserter Werkstoffe, eine weiterentwickelte Multizykon-Luftfilteranlage mit 16 Zyklonen, nunmehr drei Kraftstofffilter, die weitere Verringerung des Ölvolumens der Trockensumpfschmierung auf 85 l, eine verbesserte Vorwärmanlage und der Verzicht auf den Kompressor zur Füllung des Druckspeichers für die Druckluftanlassanlage. Die Spitzenleistung wurde moderat auf 520 Ps bei 2000 min-1 angehoben. Durch eine andere Position der Wasser- und der Ölpumpe konnte die Bauhöhe wesentlich reduziert werden. Da seit dem T-44 der Motor nicht mehr längs, sondern quer (ein Novum im Panzerbau weltweit) eingebaut wurde, war ein neukonstruiertes Schaltgetriebe erforderlich.

Für den T-55 wurde der W-54 zum W-55 weiterentwickelt. Das Verdichtungsverhältnis wurde leicht auf 15,5-14:1 erhöht. Er leistete nunmehr 580 PS bei 2000 min-1. Die Luftfilteranlage besteht aus 54 Zyklonen, der Kraftstofffilter hat fünf Stufen. Das Ölvolumen der Trockensumpfschmierung wurde auf 82 l verringert, zum Ölfilter kam eine Ölzentrifuge hinzu. Die Druckluftspeicher der Druckluftanlassanlage werden bei laufendem Motor durch den von der oberen Vertikalwelle angetriebenen, dreistufigen Kolbenkompressor gefüllt. Durch die Eigenversorgung mit Druckluft konnte die Hauptanlassbetriebsart von elektrisch auf Druckluft umgestellt werden.

Der nächste größere Sprung war der Motor W-46 für den T-72. Der Motor erhielt Vielstofffähigkeit und konnte nun neben Diesel auch Vergaserkraftstoff VK 79 (eine in der UdSSR und auch der DDR übliche Benzinsorte mit 79 ROZ) oder Kerosin TS-1 vertragen. Durch einen mechanischen Lader konnte die Maximalleistung auf 780 PS bei 2000 min-1 gesteigert werden. Der Lader wird von der Kurbelwelle mit einer Übersetzung von 1:13,33 angetrieben. Wegen der Umstellung auf Vielstoffbetrieb wurde die Einspritzpumpe NK-12M verbaut. Die Anzahl der Zyklone der Luftfilteranlage wurde auf 96 erhöht und um drei Nassfiltereinsätze ergänzt.

Die derzeit letzte Ausbaustufe des Designs ist der W-92 mit einer Spitzenleistung von über 1100 PS, einem Drehmoment von rund 4500 Nm und einem spezifischen Kraftstoffverbrauch von 158 g/PSh. Der Motor verfügt über einen Abgasturbolader, wiegt einbaufertig 1050 kg und wird im T-90 eingesetzt.

Abkömmlinge[Bearbeiten]

Der Dieselmotor W-6 wurde aus dem W-2 abgeleitet und stellt im Prinzip einen halbierten W-2 dar. Es handelt sich um einen Sechszylinderreihenmotor mit 19,11 l Hubraum, 150 mm Bohrung und 180 mm Hub. Er leistet 240 PS bei 1800-1 und hat ein maximales Drehmoment von 110 kW bei 1200-1. Die Anbauaggregate wurden vom W-2 bzw. dessen späteren Varianten übernommen. Er wurde unter anderem in leichten Panzern wie dem PT-76 eingesetzt.

Technische Daten[Bearbeiten]

Name Bohrung (mm) Hub (mm) Leistung (PS/min-1) Hubraum (l) Drehmoment (Nm/min-1) Ver-
dichtung
spez. Verbrauch (g/PSh) Kraftstoff Länge (mm) Breite (mm) Höhe (mm) Gewicht (kg) Baujahr (ab) Lage Bemerkung Verwendung Lebensdauer (Betriebs-
stunden)
W-2 150 180 / 186,7 500/1800 38,88 2160/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1939 längs Saugdiesel BT-7M, A-20, A-32, T-34 Modelle bis 1940, IS
W-2-34 150 180 / 186,7 500/1800 38,88 2160/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1941 längs Saugdiesel T-34 ab 1941, SU-85, SU-100, SU-122, OT-34, T-34-100, T-43 ~300
W-2K 150 180 / 186,7 600/? 38,88 2160/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1940 längs Saugdiesel KW-1, KW-1S, KW-2, KW-85, KW-8, KW-9, KW-13
W-2IS 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 2256/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1943 längs Saugdiesel IS-85, IS-2
W-2ISS 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 2256/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1945 längs Saugdiesel IS-3
W-2-34M 150 180 / 186,7 500/1800 38,88 2160/1200 1:14-15 275 Diesel 950 1944 längs Saugdiesel T-34/85, OT-34/85
W-2-34M11 150 180 / 186,7 500/1800 38,88 2160/1200 1:14-15 275 Diesel 950 längs Saugdiesel T-34/85 Modernisierung
W-44 150 180 / 186,7 500/1800 38,88 2160/1200 1:14-15 Diesel 950 1944 quer Saugdiesel T-44, T-44-100
W-54 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 2256/1300 1:14-15 185 Diesel 1949/50 quer Saugdiesel T-44M, T-54, OT-54, MTU-12
W-54-6 150 180 / 186,7 580/? 38,88 1:14-15 185 Diesel 1954 quer Saugdiesel T-54M
W-54B 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 2256/1300 1:14-15 185 Diesel quer Saugdiesel T-54B
D12A 150 180 / 186,7 375/1650 38,88 1660/1100 1:14-15 Diesel längs Saugdiesel MAZ-535
D12A 150 180 / 186,7 525/2100 38,88 2150/1200–1400 1:14-15 Diesel längs Saugdiesel MAZ-537, MAZ-543
W-54K-IS 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 2256/1300 1:14-15 185 Diesel 1960 längs Saugdiesel IS-3M
W-55 150 180 / 186,7 580/2000 38,88 2256/1300 1:14-15,5 173 Diesel ~1963 quer Saugdiesel T-54AM, T-54M, T-55, MTU-20
W-55W 150 180 / 186,7 580/2000 38,88 2256/1300 1:14-15,5 Diesel 1961 quer Saugdiesel T-55 (1981), T-62, BTR-T
W-55U 150 180 / 186,7 620/2000 38,88 2305/1250 1:14-15,5 Diesel 1983 quer Saugdiesel T-55M, T-55AM
W-58 150 180 / 186,7 710/2000 38,88 180 Vielstoff Turbolader
W-59MS 150 180 / 186,7 520/2000 38,88 170 Vielstoff 1675 825 897 950 Turbolader 2S3, 2S4, 2S5
W-31M4 150 180 / 186,7 335/1400 38,88 165 Vielstoff 1794 825 897 1000 quer Turbolader
W-36F 150 180 / 186,7 640/? 38,88 1963 quer Objekt 166M (T-62-Prototyp)
W-38 150 180 / 186,7 600/? 38,88 1968 längs MAZ-547
W-401 (A-401G) 150 180 / 186,7 415/? 38,88 längs BAT-M, AT-T
W-45 150 180 / 186,7 780/2000 38,88 3090/1400 1:14-15 Vielstoff 1966 quer Objekt 172 (T-72-Prototyp)
W-46 150 180 / 186,7 780/2000 38,88 3090/1400 1:14-15 180 Vielstoff 1480 896 902 980 1971 quer mech. Lader T-72, T-72M, T-72M1
W-46-6 150 180 / 186,7 780/2000 38,88 3090/1400 1:14-15 180 Vielstoff 1480 896 902 980 1973 quer mech. Lader T-72, T-72A, Tunguska M-1, 2S7
W-46-5M 150 180 / 186,7 690/1900 38,88 180 Vielstoff 1983 quer T-62M, T-55AM
W-26 150 180 / 186,7 700 38,88 1961 quer Objekt 167
W-84-1 150 180 / 186,7 840/2000 38,88 182 Vielstoff 1560 896 902 1020 1985 quer mech. Lader T-72B, 2S19
W-84 150 180 / 186,7 840/2000 38,88 182 Vielstoff 1560 896 902 1020 1987 quer mech. Lader T-72S, MTU-72, 2S7
W-84MS 150 180 / 186,7 840/2000 38,88 3335/? 182 Vielstoff 1560 896 902 1020 ~1991 quer mech. Lader T-90S
W-12 150 180 / 186,7 750/? 38,88 1947 längs IS-4
W-12-5 150 180 / 186,7 700/? 38,88 1953 längs T-10
W-12-6B 150 180 / 186,7 750/? 38,88 1957 längs T-10M
W-92 S2 150 180 / 186,7 1000/2000 38,88 156 Vielstoff 1560 896 902 1020 ~1991 quer Turbolader T-90S
W-93 150 180 / 186,7 1120/2000 38,88 4521 158 Vielstoff 1560 896 909 1050 ~1991 quer Turbolader T-90S 1000–1200

Es standen nicht für jedes Modell alle Daten zur Verfügung. Die Drehmomentangabe in Siegert/Hanske: Kampfpanzer der NVA erfolgt in mKg und wurde aus Gründen der Vereinheitlichung in Newtonmeter (Nm) umgerechnet (×9,81)[7]. Aus demselben Grund wurde die Angabe der Spitzenleistung in der veralteten Einheit PS belassen, da sich auch die Angabe des spezifischen Verbrauchs auf diese Einheit bezieht. Siegert/Hanske geben auch die Verdichtung als 1:x und nicht x:1 an. In Karpenko: Sowjetisch-Russische Panzer sind die Drehzahlen für Spitzenleistung und maximales Drehmoment nicht angegeben.

Literatur[Bearbeiten]

  •  A. W. Karpenko: Sowjetisch-Russische Panzer. 1905–2003. Elbe-Dnjepr, Klitzschen 2004 (Originaltitel: Обозрение отечественной бронетанковой техники (1905-1995 гг.), übersetzt von R. Meier), ISBN 3933395445, S. 175–480.
  •  Jörg Siegert, Helmut Hanske: Kampfpanzer der NVA. Motorbuch, Stuttgart 2011, ISBN 9783613032941, S. 18–169.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Dieselmotor W-2 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Diesel engine В-92 C2. chtz-uraltrac.com (Tscheljabinsker Traktorenwerk), abgerufen am 8. Dezember 2013 (englisch).
  2. Stefan Kotsch: Vom T-54 zum T-90. Aus der Geschichte des sowjetischen Panzerbaus. Abgerufen am 19. Dezember 2013 (Motor W-84 182 g/PSh, GTD-1250 225 g/PSh).
  3.  Jörg Siegert, Helmut Hanske: Kampfpanzer der NVA. Motorbuch, Stuttgart 2011, ISBN 9783613032941, S. 18.
  4. Сталинский "греческий заговор". Греческая газета, 2002, abgerufen am 13. Dezember 2013 (russisch).
  5.  Robert Forczyk: Panther Vs T-34. Ukraine 1943 (= Duel). Osprey, 23. Oktober 2007, ISBN 978-1846031496, S. 15–18 (google books, abgerufen am 14. Dezember 2013).
  6.  Jörg Siegert, Helmut Hanske: Kampfpanzer der NVA. Motorbuch, Stuttgart 2011, ISBN 9783613032941, S. 64.
  7. Formeln. Drehmoment von Mkg in Nm. Makrochip, 6. Januar 2011, abgerufen am 18. Dezember 2013 (html, deutsch).