德國坦克的主力發(fā)動機(jī)

二戰(zhàn)期間產(chǎn)量最大的德國坦克發(fā)動機(jī)——邁巴赫 HL 120 前傳

在德國重啟其坦克計劃后，一個順理成章的問題隨之而來：坦克應(yīng)該裝備什么樣的發(fā)動機(jī)？最初，德國人將賭注押在汽車發(fā)動機(jī)和航空發(fā)動機(jī)上，前者安裝在輕型坦克上，后者則配置給中型坦克。然而，這種方案隨后引發(fā)了一系列問題，迫使軍方重新審視這一概念。其中一個核心問題在于，航空發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，這導(dǎo)致傳動系統(tǒng)的負(fù)荷過高。

12缸V型邁巴赫 D.S.8 發(fā)動機(jī)，排量7.79升，在3000轉(zhuǎn)/分時功率為200馬力。一切正是由此開始。

奇怪的是，解決問題的辦法同樣在汽車制造領(lǐng)域找到了。最終的結(jié)果是，邁巴赫引擎制造有限公司（Maybach-Motorenbau GmbH）逐漸壟斷了坦克發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)。邁巴赫早先以生產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)聞名，一戰(zhàn)結(jié)束后轉(zhuǎn)行生產(chǎn)汽車。歷史的巧合使得其汽車發(fā)動機(jī)的研發(fā)經(jīng)驗隨后轉(zhuǎn)型應(yīng)用到了坦克動力系統(tǒng)上。這其中就包括了邁巴赫 HL 120 發(fā)動機(jī)——這種V型12缸發(fā)動機(jī)最終成為了二戰(zhàn)中產(chǎn)量最大的德國坦克動力心臟。

邁巴赫 HL 100：德國第一款專用 V12 坦克發(fā)動機(jī)

對新型發(fā)動機(jī)的需求出現(xiàn)在 1933 年底。當(dāng)時，代號為 Z.W. 的新型中型坦克規(guī)范制定工作已經(jīng)啟動。到了 1934 年，這一需求變得更加迫切。新型中型坦克 Neubau Fahrzeug（簡稱 Nb.Fz.，即“新型結(jié)構(gòu)車輛”）被證明過于沉重，且選用的航空發(fā)動機(jī)非常不理想。這主要是因為航空發(fā)動機(jī)在 1400-1600 轉(zhuǎn)/分的區(qū)間輸出峰值功率，這給傳動系統(tǒng)帶來了額外負(fù)擔(dān)。事實證明，德國需要的是一款高轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)，而且顯然不能源自航空領(lǐng)域。

隨后，邁巴赫 HL 108 問世了。

此時，邁巴赫已經(jīng)擁有了一款排量 7.79 升、在 3000 轉(zhuǎn)/分時輸出 200 馬力的 12 缸 V 型發(fā)動機(jī)——邁巴赫 D.S.8。它是為豪華轎車“邁巴赫·齊柏林”（Maybach Zeppelin）設(shè)計的。此外，還有一款名為 D.S.O. 的 150 馬力發(fā)動機(jī)，最初是為坦克研制的——準(zhǔn)確說是為瑞典坦克研制的，因為當(dāng)時德國軍方并未訂購此類引擎。但隨后，D.S.O. 的研發(fā)成果在為德軍研制的新型發(fā)動機(jī)上得以實現(xiàn)。這款新引擎比前輩體積更大、功率更強，因為 150 馬力對于中型坦克來說顯然太弱了。

HL 120 TR：最優(yōu)方案

邁巴赫 HL 100 TR 成為了這一最優(yōu)解。與邁巴赫 D.S.O. 一樣，它采用了 V12 布局，其功率在 3000 轉(zhuǎn)/分時提升至 300 馬力，重量增加到 800 公斤。不得不說，這款新發(fā)動機(jī)比其前身和航空發(fā)動機(jī)都要重，但它恰恰完全滿足了客戶的需求。高轉(zhuǎn)速引擎允許安裝體積更小的傳動系統(tǒng)，從而能將其布置在車體前部。不過，邁巴赫 HL 100 TR 更多扮演了實驗性質(zhì)的角色，主要安裝在 B.W. 和 Z.W. 的原型車上。

最大功率與 HL 100 相同，均為 300 馬力，但工作功率（額定功率）更高。

顯然，這款排量 10 升、最大功率 300 馬力的發(fā)動機(jī)并不是最佳方案。因為很快它的直接演進(jìn)型號——邁巴赫 HL 108 TR 便問世了。其排量增加到了 10.84 升，但功率反而有所下調(diào)。最大功率在 3000 轉(zhuǎn)/分時降至 250 馬力，而額定工作功率降至 230 馬力。這款發(fā)動機(jī)裝備了 B.W. 和 Z.W. 的首批系列量產(chǎn)型，即后來的四號坦克（Pz.Kpfw.IV）和三號坦克（Pz.Kpfw.III）。該發(fā)動機(jī)被證明相當(dāng)成功，但在坦克上的服役時間并不長，這主要是因為坦克戰(zhàn)斗全重的不斷增長。相比之下，其變體型號 HL 108 TUKRM 在 Sd.Kfz.9 半履帶重型牽引車上服役了很久。

該發(fā)動機(jī)隨 Z.W.38 坦克計劃（即未來的三號坦克 E 型）的啟動而同步出現(xiàn)。

本文的主角隨 Z.W.38 坦克計劃（即未來的三號坦克 E 型）的啟動而同步問世。當(dāng)時計劃將新款三號坦克打造得非常迅速，這意味著必須提高發(fā)動機(jī)功率。新研發(fā)的邁巴赫 HL 120 TR 發(fā)動機(jī)將排量提升至 11.87 升。相應(yīng)地，功率也隨之增長：在 2600 轉(zhuǎn)/分時的額定功率為 265 馬力，而在 3000 轉(zhuǎn)/分時的最大功率達(dá)到了 300 馬力�？紤]到當(dāng)時坦克的重量約為 18 噸，這一動力儲備已完全足夠。事實上，當(dāng)時 Z.W.38 坦克的主要限制因素并非發(fā)動機(jī)，而是由于設(shè)計過于復(fù)雜而顯得華而不實的變速箱。

1939年，功率更強勁的改型——邁巴赫 HL 120 TRM 開始投產(chǎn)。

最有趣的一點在于，盡管排量如此之大，這款發(fā)動機(jī)的血統(tǒng)卻更多源自轎車而非卡車。在俄羅斯“愛國者公園”技術(shù)中心對一臺此類發(fā)動機(jī)進(jìn)行修復(fù)后，工作人員決定保留部分零件作為展品。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HL 120 的氣缸連桿雖然稱不上像“布谷鳥鐘”零件那樣精細(xì)，但也相去不遠(yuǎn)。與此同時，它離后來的邁巴赫 HL 210 及其后裔的技術(shù)復(fù)雜程度還相差甚遠(yuǎn)。該機(jī)型采用了兩臺索萊克斯（Solex）40 JFF II 型雙腔化油器；而在邁巴赫的直列 6 缸發(fā)動機(jī)上，僅需使用一臺此類化油器。

該發(fā)動機(jī)被證明相對緊湊。

不得不說，這款發(fā)動機(jī)相當(dāng)沉重。其重量達(dá)到了 920 公斤，明顯高于蘇聯(lián)的 V-2 柴油機(jī)，更遠(yuǎn)超包括早期德國坦克所用的航空發(fā)動機(jī)。然而，該發(fā)動機(jī)的尺寸卻非常緊湊。其總高度為 815 毫米，總長度約為 1200 毫米。這使得三號坦克和四號坦克的動力艙可以設(shè)計得相當(dāng)?shù)桶Ｅc邁巴赫后期的 V12 發(fā)動機(jī)不同，它的空氣濾清器并未安裝在頂部。順帶一提，蘇聯(lián)方面曾對德國的濾清器提出批評，在繳獲的坦克上，蘇軍通常會嘗試用國產(chǎn)濾清器將其替換。

此類發(fā)動機(jī)裝備了索萊克斯 40 JFF II 雙腔化油器。

與其他德國坦克發(fā)動機(jī)一樣，邁巴赫 HL 120 TR 使用辛烷值為 74 的汽油。這是一個完全基于后勤考量的自覺選擇。其核心問題根本不是許多人想象中的“易燃火災(zāi)隱患”。在對繳獲的三號坦克 H 型進(jìn)行測試時，該坦克每百公里的耗油量為：公路 215 升、鄉(xiāng)間土路 280 升、荒地 335 升。這使得其續(xù)航里程分別為 150 公里、115 公里和 95 公里。事實證明，德軍官方公布的續(xù)航數(shù)據(jù)也與之大致相符。因此，在戰(zhàn)斗行動中，德國坦克外面經(jīng)常掛滿備用油桶也就不足為奇了。

這款引擎也曾安裝在阿爾凱特（Alkett）自行掃雷車上。

與此同時，正是 HL 120 型引擎被證明是需求量最大的。三號坦克（Pz.Kpfw.III）的“賽車”生涯并不長，從 H 型（Ausf.H）開始，它換裝了采埃孚（Z.F.）S.S.G.77 型 6 速變速箱，這“扼殺”了它的速度沖勁。最終，德國坦克的最高時速被限制在 40-42 公里/小時，對于這款引擎來說這完全游刃有余。與此同時，更強勁的改型——邁巴赫 HL 120 TRM 已經(jīng)在 1939 年投產(chǎn)。其額定工作功率起初逐步提升至 275 馬力，隨后在 2800 轉(zhuǎn)/分時達(dá)到了 285 馬力。最大功率保持不變，仍為 3000 轉(zhuǎn)/分時的 300 馬力。正是這個型號成為了產(chǎn)量最大的變體。

化油器

隨著對搭載邁巴赫 HL 120 TRM 引擎的坦克需求量日益增長，腓特烈港（Friedrichshafen）總廠的產(chǎn)能已達(dá)到極限。因此，引擎生產(chǎn)開始分配到其他工廠。其中包括邁巴赫在柏林的子公司 Nordbau GmbH、馬格德堡機(jī)械廠（MBA）以及曼恩（MAN）。1943 年，三號坦克停止生產(chǎn)，但對引擎的需求卻不降反增。這是因為四號坦克的產(chǎn)量正在攀升，三號突擊炮（StuG 40）也在大量生產(chǎn)，甚至“斐迪南”重型坦克殲擊車也使用了這款引擎。值得注意的是，針對不同的底盤，引擎在安裝接口等方面存在細(xì)微差異。

應(yīng)當(dāng)指出，這款引擎不能直接安裝到其他坦克上——安裝座并不通用

早在 1943 年，這款引擎的動力已經(jīng)顯得不足，這并不是什么秘密。邁巴赫 HL 120 最初是為 18 噸級的坦克設(shè)計的，而到了 1943 年，戰(zhàn)車的戰(zhàn)斗全重已增加到 24 噸甚至更高。盡管曾嘗試開發(fā)替代型號，但均未成功。最有趣的是，這些引擎的服役生涯至少持續(xù)到了 20 世紀(jì) 70 年代，因為四號坦克和三號突擊炮在各國軍隊中服役了數(shù)十年。如今，這些引擎已成為稀缺貨，因為現(xiàn)存的坦克底盤數(shù)量多于引擎，收藏家們對其爭奪異常激烈。無論如何，這是一款非常均衡的引擎，且完全符合客戶的最初設(shè)想：動力足夠、高轉(zhuǎn)速、體積緊湊。雖然它結(jié)構(gòu)并不簡單且耗油量大，但在 30 年代的同類引擎中，它絕對是最出色的之一。