El Leyland L60 era un motor diesel multicombustible de dos tiempos y seis cilindros opuestos verticales de 19 litros (1200 pies cúbicos) británico diseñado por Leyland Motors a finales de la década de 1950 y principios de la de 1960 para el tanque de batalla principal Chieftain (MBT). El motor también se usó en el Vickers MBT y su derivado construido en India, el Vijayanta .
Leyland L60 | |
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Descripción general | |
Fabricante | Leyland Motors |
Diseño | |
Configuración | motor de seis cilindros, doce pistones y pistones opuestos |
Desplazamiento | 19 litros (1200 cu in) |
Diámetro interior del cilindro | 117,5 mm (4,63 pulgadas) |
Golpe del pistón | 146,1 mm (5,75 pulgadas) |
Tren de válvulas | sin valvulas |
Índice de compresión | 16: 1 |
Combustión | |
Turbocompresor | Raíces (soplador de barrido) |
Tipo de combustible | Diesel |
Sistema de aceite | sumidero seco [1] |
Sistema de refrigeración | Enfriado hidráulicamente |
Producción | |
Salida de potencia | 650 caballos de fuerza de freno (480 kW) a 2100 rpm (L60 No.4, Mk 4A) 750 caballos de fuerza de freno (560 kW) (L60 MK 7A) |
Salida de par | 1.460 libras · pie (1.980 N · m) a 1.320 rpm (L60 No.4, Mk 4A) |
Desarrollo
La elección de motor inicial en 1954 para lo que se conocía en ese momento como "tanque de cañón mediano n. ° 2", más tarde designado como "FV4201" y se le dio el nombre de servicio "Chieftain", fue un Rolls-Royce diesel V8, sin embargo, durante el Chieftain Fase de diseño La OTAN introdujo una política en 1957 que requería que todos los vehículos de combate blindados tuvieran una capacidad de combustible múltiple . [ cita requerida ] Esto dejó al motor Rolls-Royce como una opción inadecuada, por lo que se requirió un nuevo motor con esta capacidad. [i] [ii]
Leyland Motors, bajo la dirección del Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Vehículos de Lucha (FVRDE) en Chertsey , se le pidió que desarrollara un diésel de dos tiempos de pistones opuestos de diseño similar a los producidos previamente por Napier [iii] y Tilling-Stevens , el El motor Commer TS3 [iv] de este último es especialmente apreciado.
Esta configuración, además de ser adecuada para el uso de varios combustibles, también tenía las ventajas de ser de diseño simple con un número bajo de piezas, tener cargas bajas en los cojinetes y buenas características de arranque en frío. Rolls-Royce, que en ese momento era una empresa matriz de la empresa de motores aeronáuticos Napier, proporcionó a Leyland algo de asistencia técnica; la propia Napier seguía siendo una subsidiaria de English Electric . [v] Tanto Tilling-Stevens como Leyland produjeron motores prototipo de un solo cilindro para el proyecto de motor de tanque y para 1959 el diseño completo del motor resultante se había convertido en Leyland 60, o L60, con el primer motor en funcionamiento ese mismo año. [vi]
Descripción general
Una de las razones por las que se eligió la configuración inusual del L60 fue para obtener una planta de energía lo más compacta posible, permitiendo que la altura del vehículo se mantuviera lo más baja posible, un requisito para la filosofía de diseño del Chieftain que también se vio en la posición del conductor reclinado.
El uso del ciclo de dos tiempos permitió una mayor potencia para un desplazamiento dado , se esperaba que un motor diésel de 19 litros tuviera aproximadamente la misma potencia que el motor de tanque Meteor de gasolina de 27 litros y 600 hp [vii] mientras tomaba menos espacio en el compartimento del motor. La limpieza , necesaria en un gran diesel de dos tiempos para evacuar los cilindros de los gases de escape, se realizó mediante un soplador Roots .
Mantenimiento
El motor L60 y el sistema de enfriamiento del Chieftain se diseñaron en un paquete de motor integrado que se podía cambiar "en el campo" utilizando la grúa de un vehículo blindado de reparación FV434 , que había sido diseñado para este propósito y un cambio completo de motor tomó alrededor de uno- y media, a 2 horas.
El requisito de un paquete de motores fácilmente intercambiable fue el resultado de un análisis del ejército británico de batallas de tanques anteriores que concluyó que una probable batalla de tanques en el futuro no duraría más de dos horas y, por lo tanto, el requisito más exigente esperado para cualquier motor de tanque durante la guerra sería para que funcione a plena potencia solo durante este tiempo total y, por lo tanto, sería ventajoso retirarlo del vehículo después de la batalla y cambiarlo por un motor nuevo en un período mínimo de tiempo. [viii]
Esto también permitiría trabajar en los motores en talleres REME debidamente equipados en lugar de "en el campo", intercambiando los motores entre vehículos y talleres cuando sea necesario. [ix] Esta filosofía también se aplicó a la serie de vehículos FV430 contemporánea .
Actuación
Las unidades L60 de producción inicial estaban, a 585 bhp a 2100 rpm, por debajo de la potencia inicial diseñada de 600 bhp y estaban plagadas de problemas de confiabilidad. Estos problemas se exacerbaron durante la introducción del Chieftain por un stock de repuestos inicialmente inadecuado y un motor de repuesto insuficiente 'flotante'. [x] El problema de confiabilidad del L60 habría sido mucho peor si no hubiera sido por el paquete de motor extraíble, que por lo general permitía que un vehículo estuviera operativo nuevamente con un motor de reemplazo dentro de un par de horas después de la avería. Una fuente persistente de problemas fue la falla del sellado de la camisa del cilindro, lo que provocó una fuga de refrigerante en el orificio del cilindro. Las correas de transmisión del ventilador sobrecargaron las carcasas de los cojinetes del ventilador en el cárter, lo que provocó grietas. La confiabilidad mejoró con el tiempo con modificaciones y programas de mejora, como el programa "Sundance", que también mejoró la producción de energía. Sundance se llevó a cabo en cinco fases principales entre 1976 y 1979. Sundance había sido precedido por "Dark Morn", "High Noon" y el programa inicial de desarrollo del motor "Fleetfoot"; la persona responsable de la elección de los nombres en clave aparentemente era un admirador del cine occidental . El programa Sundance fue el tema de las preguntas parlamentarias en la Cámara de los Comunes en 1978. Con la rectificación final de la mayoría de los problemas previos de confiabilidad y energía del L60, los niveles de disponibilidad de vehículos aumentaron al 80%. En la Guerra del Golfo de 1990, los niveles de disponibilidad de Chieftain AARV y CHAVRE excedieron los del tanque Challenger 1 que en ese momento había reemplazado al Chieftain. [2] [xi]
Los motores de producción final eran de 750 CV (560 kW). Las modificaciones a los motores en servicio bajo los diversos programas de mejora significaron que los motores L60 finales tenían 750 bhp (560 kW)
Inicialmente, debido a la falta de familiaridad con la nota de escape y la banda de potencia diferentes del motor de dos tiempos en comparación con un motor de cuatro tiempos, y con la dificultad resultante para elegir la marcha correcta requerida para la tarea de conducción en particular, los conductores en formación tendían a reducir las revoluciones del motor. motores y utilizan selecciones de marcha inadecuadas, lo que genera grandes dificultades para subir pendientes, y cuando se introdujo por primera vez el Chieftain Mk 1, algunos conductores tenían dificultades para subir el vehículo a los remolques de los transportadores de tanques Thornycroft Antar .
Variantes L60
- Mark 1 - Mark 4 , motores prototipo completados de 1959 a 1965, 60 construidos
- Mark 4A , primera variante de producción, enero de 1965, con una producción de 585 CV. Usado en Chieftain Mk 1 que se usó para tareas de entrenamiento en Bovington Camp y Catterick Garrison .
- Mark 4A2 , Mark 4A con una nueva corona de pistón, [xii] produjo 650 bhp, noviembre de 1965
- Mark 4B , Mark 4A2 rebajado para Vickers MBT / Vijayanta, que era unas 17-18 toneladas más ligero que el Chieftain. En este vehículo, el L60 sufrió menos problemas de fiabilidad. 540 CV
- Mark 5A , pistón modificado con celda de aceite y tazón de compensación, cárter nuevo , cojinetes de ventilador lubricados a presión, 650 bhp, introducido en abril de 1969 para el Chieftain Mk. 3.
- Mark 6A , producido en octubre de 1970 con un filtro de aire de dos etapas , 650 bhp. Adecuado para Chieftain Mk. 3 (S) «Hombre de arena» [3]
- Mark 7A , producido a partir de octubre de 1971, culminación del programa de desarrollo inicial "Fleetfoot", soplador de barrido de tres lóbulos , nuevo bloque de cilindros con deflectores de correa de ventilador reubicados, revestimientos rediseñados, radiadores nuevos, sellador Belzona utilizado en los sellos de revestimiento, aumento potencia a 720 bhp. Para Chieftain Mk. 5, Mk. 3/2 y Mk 3/3.
- Mark 8A , soplador de barrido de dos lóbulos, versión comercial para la venta general a clientes distintos del ejército británico de Mark 7A, nuevo material de revestimiento granallado , pistones nuevos, potencia aumentada a 750 CV. Utilizado en Chieftain Mk 5, la última variante de producción de Chieftain. Las marcas posteriores fueron actualizaciones de vehículos existentes.
- Mark 9A , junio de 1977 Modificaciones "Dark Morn" que incluyen nuevo material de revestimiento, nuevos pistones y anillos de pistón con refrigeración de aceite mejorada, nuevas transmisiones de ventilador, 750 CV.
- Mark 10A , versión de exportación de Mark 9A con soplador de barrido de dos lóbulos. Los motores Mark 10A tenían una limpieza de aire adicional para el ambiente desértico de Irán .
- Mark 11A - Mark 12A , modificaciones "Sundance" para solucionar problemas de confiabilidad, junta tórica de sellado de bloque / revestimiento retenida por revestimientos ajustados por interferencia, nuevos inyectores, filtros de combustible CAV , correas de transmisión de ventilador Poly-V , introducidas en marzo de 1978, mayor potencia para 750 CV. Objetivo de vida útil del motor de 4.000 millas alcanzada para diciembre de 1978. [xiii]
- Mark 11A / N - Mark 12A / N , designaciones de agosto de 1979 para motores Mark 11A y Mark 12A modificados que no utilizan juntas tóricas en las camisas de los cilindros .
- Mark 13A - Mark 14A , redesignaciones de abril de 1980 de los motores Mark 11A / N - Mark 12A / N, 750 bhp
En 1975, todos los británicos Chieftains alcanzaron el estándar Chieftain Mark 5 como parte del programa "Totem Pole", que incluía la instalación de todos los vehículos con el L60 Mark 8A de 750 CV. Al someterse a las mejoras de "Totem Pole", los vehículos Chieftain Mk 2 fueron re-designados como Mark 6. Los vehículos Mk 3 se convirtieron en Mk 7, y los vehículos Mk 3/3 se convirtieron en Mk 8.
Transmisión
El motor estaba acoplado con una caja de cambios epicíclica de triple diferencial Merritt-Brown TN12 [xiv] que proporcionaba una dirección "regenerativa", un derivado del sistema que se utilizó por primera vez en el tanque Churchill . La caja de cambios se accionaba con el pie semiautomática y tenía seis marchas hacia adelante y dos hacia atrás. Al igual que el motor, fue diseñado para ser reemplazado rápidamente. El TN12 se había desarrollado originalmente para la serie de tanques ligeros FV300 cancelados . En la serie de vehículos CVR (T) se utilizó una versión reducida del TN12, el TN15 . [xv]
Usar
- Tanque de cacique
- Vickers MBT
- Vijayanta
Notas
- ^ La OTAN posteriormente anuló este requisito. Como resultaron los acontecimientos, en servicio el L60 normalmente funcionaba con combustible diésel (DERV), pero durante el ejercicio también funcionaría con Avgas (gasolina), Avtag, Avtur (combustible de aviación) o lo que estuviera disponible, por ejemplo, combustible doméstico para calefacción . El L60 funcionaría sin preparación con ningún combustible, o combinación de combustibles, de suficiente poder calorífico y de viscosidad lo suficientemente baja para pasar a través de los inyectores .
- ^ ante el mismo requisito, Alemania Occidental desarrolló el Daimler-Benz MB837, un motor multicombustible de 8 cilindros de aproximadamente la misma potencia que el L60. El motor se probó en un M47 Patton antes de que se cancelara el requisito de combustible múltiple de la OTAN.
- ↑ La compañía Napier había licenciado anteriormente algunos de losdiseños de motores de aviones diesel de pistones opuestosde Junkers Motorenwerke (Jumo), como el Junkers Jumo 205 .
- ↑ Para entonces, Rootes había comprado la participación de Tilling-Stevens .
- ^ El peso de diseño estimado previsto para FV4201 era en este momento 47 toneladas
- ^ Rolls-Royce utilizaría el diseño de dos tiempos de pistón opuesto en su motor K60 , utilizado en laserie de vehículos FV430 .
- ^ El objetivo de diseño para el L60 era en realidad 600 hp para los motores iniciales, 700 hp con el desarrollo, este último programa se llevó a cabo bajo el nombre en clave "Fleetfoot".
- ^ En comparación, cambiar el motor del Centurion anteriorfue un procedimiento complicado que tomó alrededor de doce horas.
- ^ El contexto aquí es un campo de batalla posiblemente contaminado por armas nucleares, biológicas o químicas (NBC), y con personal que no está protegido por estar dentro de los vehículos y que tiene que usar ropa protectora en todo momento. En estas condiciones, cualquier trabajo complicado o complicado en el exterior, en un motor u otro sistema, simplemente no es posible.
- ^ es decir, lo que significa un stock de motores de repuesto disponibles para montaje inmediato en vehículos averiados. La producción inicial de Leyland L60 se destinó a la fabricación de nuevos vehículos en las fábricas.
- ^ Sin embargo, la mayor confiabilidad que proporcionó "Sundance" permitió que surgieran otros problemas que no se habían hecho sentir antes, como el drenaje de aceite de los cojinetes del cigüeñal superior cuando el motor estuvo parado por períodos prolongados, lo que requirió que los operadores arrancaran el motor. durante 20 segundos antes de arrancar en frío, y las medidas de rectificación, como la instalación de válvulas de retención para evitar que el aceite drene de regreso al cárter, solo tuvieron un éxito parcial.
- ^ El L60 utilizó un pistón con una corona separada.
- ^ Los motores Mark 11A y los motores Mark 13A tenían un ventilador limpiador de tres lóbulos, los motores Mark 12A y los motores Mark 14A un ventilador limpiador de dos lóbulos.
- ^ La caja de cambios utilizó un sistema de dirección ideado en 1935 por HE Merritt , entonces Director de Diseño de Tanques en Woolwich Arsenal
- ^ Cuando se instaló en los primeros Chieftains con L60 de alrededor de 600 bhp, el diseño inicial de la caja de cambios TN12 sufrió un sobrecalentamiento y demostró ser insuficientemente robusto, habiendo sido diseñado para un vehículo de menor peso y potencia. El sobrecalentamiento se solucionó aumentando el flujo de aceite y colocando un intercambiador de calor, mientras que la caja de cambios se rediseñó para hacerla más fuerte, el aumento resultante en el tamaño de la caja de cambios hizo necesario reubicar los silenciadores del motor del compartimiento del motor previamente internosa una caja externa blindada en la parte trasera del casco.
Referencias
- ^ TANQUE, COMBATE, PISTOLA DE 120 mm, JEFE, MANUAL DEL USUARIO DE TODAS LAS MARCAS 1966 . Director de aseguramiento de la calidad (vehículos de combate y equipo de ingeniería). 1966.
- ^ La locomotora del tanque Chieftain . Londres: HMSO . 1978. ISBN 010248578X.
- ^ TANQUE, COMBATE, PISTOLA DE 120 mm, JEFE, MANUAL DEL USUARIO DE TODAS LAS MARCAS 1966 . Director de aseguramiento de la calidad (vehículos de combate y equipo de ingeniería). 1966.