Mercedes D.III – Wikipedia

Das Mercedes D.III, oder F1466 wie es intern genannt wurde, war ein flüssigkeitsgekühlter Sechszylinder-SOHC-Ventiltrieb-Reihenflugmotor, der von Daimler gebaut und während des Ersten Weltkriegs in einer Vielzahl deutscher Flugzeuge verwendet wurde.^[1] Die ersten Versionen wurden 1914 mit 160 PS eingeführt, aber eine Reihe von Änderungen verbesserte dies 1917 auf 170 PS und bis Mitte 1918 auf 180. Diese späteren Modelle wurden bei fast allen deutschen Jagdflugzeugen der späten Kriegsjahre verwendet, und ihre einzige wirkliche Konkurrenz, der BMW III, war nur in sehr begrenzter Stückzahl erhältlich. Im Vergleich zu den alliierten Triebwerken war die D.III im Allgemeinen veraltet.

Design und Entwicklung[edit]

Der D.III basierte auf dem gleichen Muster wie der frühere Mercedes D.II, passend für höhere Leistungseinstellungen skaliert. Wie bei den meisten Inlines der Ära verwendet er als Hauptstrukturbauteil ein großes Aluminium-Kurbelgehäuse, an dem separate Zylinder aus Stahl angeschraubt sind. Die Technik, einen Gewindezylinder aus Stahl in ein Aluminium-Kurbelgehäuse einzuschrauben, gab es damals noch nicht. Kühlwassermäntel bedeckten die oberen 2/3 des Zylinders und versorgten einen Kühler über Anschlüsse an der Rückseite des Motors. Die einzige offensichtliche Konstruktionsänderung gegenüber dem früheren D.II bestand darin, für jeden Zylinder separate Kühlmäntel zu verwenden, während beim D.II jeweils ein Mantel für ein Trio benachbarter Zylinderpaare verwendet wurde.

Die D.III verfügte über eine ziemlich prominente obenliegende Nockenwelle, die die einzelnen Einlass- und Auslassventile betätigte, die von einer Welle angetrieben wurden, die von der Kurbelwelle am Heck des Motors nach oben lief. Die Zündung erfolgte durch zwei Sätze von Zündkerzen, einer auf beiden Seiten der Zylinder, die aus Gründen der Redundanz jeweils von einem separaten Magnetzünder angetrieben wurden. Die Zündkabel waren in Schläuchen geschützt, die zu beiden Seiten der Zylinder herunterliefen. Der Kraftstoff wurde den Zylindern über Rohre an der Backbordseite des Motors zugeführt, die von einem zweiläufigen Vergaser direkt über dem Kurbelgehäuse zugeführt wurden. Sowohl der Kraftstoff- als auch der Ölbehälter wurden durch einen Luftkompressor unter Druck gesetzt, der von der Kurbel ausging.

Daimler nutzte in dieser Zeit auch die Kolben des D.III, um den untersetzten Achtzylinder Mercedes D.IV mit 220 PS zu produzieren, der jedoch keine breite Anwendung fand. Die verlängerte Kurbelwelle des D.IV erwies sich als bruchanfällig.

Produktionsvarianten[edit]

Original 160 PS Mercedes D.III, mit “Side-Slot” Kipphebel-Design SOHC Ventiltrieb auf den Zylindern.

Die ursprüngliche D.III wurde 1914 eingeführt. Während sie in frühen Beispielen der C-Serie von zweisitzigen Mehrzweck-Doppeldeckern weit verbreitet war, war die D.III zu groß für zeitgenössische Jagdflugzeugdesigns und wurde darin nicht verwendet Rolle. Angetrieben wurden Jagdflugzeuge damals in der Regel von leichteren Wankelmotoren mit Leistungsstufen von 80 bis etwa 110 PS oder von wassergekühlten Reihenmotoren im Bereich 100 bis 120 PS wie dem früheren Mercedes D.II. Bis 1916 waren neue Designs in Größe und Leistung gewachsen und die D.III wurde bei neuen Designs populär. Bis 1917 wurde die D.III weit verbreitet in Jagdflugzeugen eingesetzt, vor allem auf der berühmten Albatros DI Die Produktion dieser Version wurde bis Mai 1917 im Wesentlichen eingestellt, wobei nur eine Handvoll bis Oktober ausgeliefert wurde. Britische PS-Zahlen unterscheiden sich geringfügig (mit 746 Watt = 1 PS) von der deutschen PS oder Pferdestärke Standard von etwa 735 Watt pro PS PS, ist es wahrscheinlich, dass dieser Motor unter britischen PS-Zahlen eine etwas höhere Leistung gehabt hätte. Der Kraftstoffverbrauch betrug 11,75 Gallonen pro Stunde.^[2] Das Kompressionsverhältnis betrug 4,5:1.^[3]

Die Entwicklung des Grunddesigns führte zu den leicht modifizierten 170 PS D.IIIa, die im Juni 1917 die Produktionslinien übernahm. Die wichtigste Änderung bestand darin, das Kolbenprofil auf einen flachen Kopf anstelle des früheren konkaven zu ändern, wodurch die maximale Verdichtung leicht auf 4,64:1 erhöht wurde.^[3] Andere Änderungen betrafen hauptsächlich Designdetails, insbesondere ein neu gestaltetes Kurbelgehäuse und ein neuer Vergaser. Auch viele Zubehörteile wurden neu gestaltet oder am Motor verlegt. Dieses Modell wurde nur kurz für den Einsatz auf der Albatros D.III produziert, aber es gibt Hinweise darauf, dass möglicherweise auch einige frühe Albatros (Alb.) Fokker D.VIIs ausgestattet waren, aber die Motoren wahrscheinlich so schnell wie möglich aufgerüstet oder ersetzt wurden. Dieser Motor wurde in britischen Nachkriegsanalysen mit 180 PS bezeichnet.

Ein “radikaleres” Upgrade war der 180/200 PS D.IIIaü, eingeführt Ende 1917, war der D.IIIaü eine standardisierte Weiterentwicklung des D.III- und D.IIIa-Designs und die ü-Bezeichnung war nie offiziell. Dieser Motor veränderte die Kolben erneut, diesmal zu einem gewölbten Profil, das die maximale Verdichtung weiter erhöhte – das ü stand für “über”, was “überkomprimiert” bedeutet. Darüber hinaus wurde ein neuer höhenkompensierender Vergaser hinzugefügt, der die Leistung in größeren Höhen verbesserte. Um den Betrieb in diesen Höhen zu unterstützen, wurde Wasser aus dem Kühler verwendet, um den Lufteinlass zu erwärmen und eine Vereisung des Vergasers zu verhindern. Das aü-Modell, das verbesserte D.III- und D.IIIa-Motorblöcke enthielt, war das produktivste deutsche Jagdflugzeug des Jahres 1918 und wurde ab Ende 1917 in die meisten Jagdflugzeugdesigns eingebaut. Dazu gehörten die meisten Beiträge zum Ersten Jagdfliegerwettbewerb in Adlershof im Januar 1918, insbesondere die berühmte Fokker D.VII. In britischer Nachkriegsbewertung wies die D.IIIaü 200 PS nach britischen Standards auf.

Eine letzte Version, die versuchte, den D.III-Block wettbewerbsfähig zu halten, war die 200 PS (200-217 PS) D.IIIav (oder avü), eingeführt Mitte Oktober 1918. Der av verwendet etwas längere Kolben aus Aluminium (möglicherweise eine Premiere für einen Serienmotor), erhöht die Verdichtung noch einmal und lässt sie gleichzeitig aufgrund der reduzierten Gewicht. Die maximal zulässige Drehzahl stieg von 1.400 bei den früheren Modellen auf 1.600 beim av, was den größten Teil der Leistungssteigerung ausmacht. Es ist unklar, ob der Service von avs verwendet wurde. Der verstärkte Einsatz von Benzol in deutschem Flugbenzin könnte zu dieser letzten Leistungssteigerung beigetragen haben, da seine höhere Oktanzahl besser für das höhere Verdichtungsverhältnis geeignet ist.

Äußere Unterschiede zwischen den Modellen[edit]

Details des hinteren Endes des originalen SOHC-Ventiltriebs für den deutschen Mercedes D.III – beachten Sie den Kipphebel, der aus der “Rockerbox” durch einen Schlitz in der Seite der Box herausragt.

Details des späteren Modells SOHC Mercedes D.III Ventiltrieb, der das verlegte Kipphebeldesign mit Drehwellen zum Betätigen der vollständig freiliegenden Rollenkipphebel verwendet.

Detailansicht des Ventiltriebs einer Liberty L-12, die fast dem späteren D.IIIa-Design entspricht.

Alle D.III-Serien waren im Allgemeinen anderen Modellen sehr ähnlich, mit Ausnahme des Kolbenprofils, der Vergaserdetails und der Ventiltriebdetails. Es scheint, dass für viele der Motoren Upgrades verfügbar waren, sicherlich für die III bis IIIa und IIIa bis IIIaü. Es erscheint unwahrscheinlich, dass frühe IIIs jemals den IIIaü-Standard erreichen würden, da sie vorher mit ziemlicher Sicherheit abgenutzt gewesen wären. Die Änderungen am Ventiltrieb betrafen die Anordnung der Kipphebel, die die Ventile betätigten. Frühere Modelle hatten quadratische Kipphebelboxen, die direkt über den Zylindern positioniert waren, wobei die Kipphebel durch vertikale Schlitze austraten, von denen einer in jede der gegenüberliegenden Seiten der Boxen geschnitten war, wie links gezeigt.^[4] Die frühere “Side-Slot” -Kipphebelkonstruktion wurde auch für die Ventiltriebe der Mercedes DI- und D.II-Motoren verwendet. Bei späteren Versionen der D.III-Motoren wurden die Kästen nach hinten auf dem röhrenförmigen Nockenwellengehäuse verlegt, und die jetzt leicht abdichtbaren zylindrischen Kipphebelwellen ragten nach vorne durch die Stirnflächen der Kästen und betätigten die jetzt vollständig freiliegenden Kipphebel mit den freiliegenden Wellenenden, wie rechts abgebildet.^[5] Die neuere Anordnung wurde als Satz mit der kompletten Nockenwelle, Kipphebelgehäusen, Kipphebeln und Ventilfedern mit dem früheren “Side-Slot” -Nockenantriebssystemdesign des D.III als austauschbar angegeben – das spätere System scheint beide Packards beeinflusst zu haben und Hall-Scotts Triebwerkskonstrukteure, um ein fast identisches Konstruktionsmerkmal des Ventiltriebs mit obenliegender Nockenwelle mit Kipphebel für den Liberty L-12 Allied V-12 Luftfahrtmotor zu übernehmen.

Verwirrenderweise war das “ü” kein offizieller Teil des Namens. Dies führt zu einer Reihe von Problemen in verschiedenen Referenzen, die den IIIa oft mit dem IIIaü verwechseln und den ersteren als 180-PS-Motor auflisten. Es gibt zwei D.IV-Motoren – von der IdFlieg Flugzeugtriebwerksklassenbezeichnungen basierend auf der Leistungsabgabe – eine der geraden Acht basierend auf den D.III-Kolben mit 140 mm Bohrung; und der spätere Sechszylinder-Mercedes D.IVa mit 160-mm-Bohrungszylindern, der im Wesentlichen nicht verwandt war.

Die D.III-Motorenreihe wurde 1918 von der Leistung des BMW IIIa mit 185 und dann 200 PS (britisch mit 230 PS) in den Schatten gestellt, jedoch sorgte die geringe Anzahl von produzierten BMWs dafür, dass die Mercedes D.III-Serie dies tun würde bis zu den letzten ein oder zwei Monaten des Krieges das wichtigste deutsche Jagdflugzeug sein und es würde auch am Ende noch in sehr großer Zahl zu sehen sein. Bei Kriegsende war die D.IIIaü noch immer die zahlenmäßig dominierende deutsche Jagdmaschine. Infolgedessen wären die Fokker D.VIIs (die nicht mit BMW IIIa ausgestattet waren) und die Pfalz D.XIIs in ihrer Leistung motorbegrenzt (im Gegensatz zu “airframe-limited”) und wären dennoch furchtbare Gegner ihrer Alliierten Kollegen. Die D.IIIaü galt als das optimale Triebwerk für die Jagdflugzeuge Roland D.VI, Pfalz D.IIIa und Albatros D.Va, deren Flugzeugzellen eine frühere “Vollholz”-Generation waren.

Varianten[edit]

Mercedes F1466

Firmenbezeichnung für die D.III

D.III

Die ursprüngliche Serienversion wurde direkt aus dem Mercedes D.II entwickelt und leistet 150 – 160 PS

D.IIIa

Ein verbesserter D.III, der 1917 eingeführt wurde, mit 170 PS 170

D.IIIaü

Eine inoffizielle Bezeichnung (ü für über) für D.IIIa-Motoren mit gewölbten Kolben, die “überkomprimiert” (bei einem höheren Verdichtungsverhältnis) arbeiten. Diese Motoren konnten auf Meereshöhe nicht mit Vollgas betrieben werden, da sie einen selbstkompensierenden Vergaser verwendeten. 180/200 PS

D.IIIav

D.IIIa-Motoren mit gewölbten Kolben aus Aluminiumlegierung, die ein höheres Verdichtungsverhältnis sowie eine höhere Betriebsdrehzahl und damit mehr Leistung bieten. 200 PS (200-217 PS)

D.IIIavü

alternative inoffizielle Bezeichnung für den D.IIIav

Anwendungen[edit]

Spezifikationen (D.IIIaü)[edit]

Daten von Janes All the World Aircraft 1919.^[6]

Allgemeine Charakteristiken

• Art: 6-Zyl. wassergekühlter Reihenkolbenmotor
• Bohrung: 140 mm (5,51 Zoll)
• Schlaganfall: 160 mm (6,30 Zoll)
• Verschiebung: 14,8 l (903,15 Kubikzoll)
• Länge: 1.650 mm (64,96 Zoll)
• Breite: 490 mm (19,29 Zoll)
• Höhe: 1.070 mm (42,13 Zoll)
• Trockengewicht: 310 kg (683 lb)

Komponenten

• Ventiltrieb: SOHC kippbetätigte Einzeleinlass- und Auslassventile.
• Kraftstoffsystem: Dual-Mercedes Twin-Jet-Vergaser
• Treibstoffart: Benzin
• Ölsystem: Drucksystem; Mehrfachkolbenpumpe
• Kühlsystem: Wassergekühlt

Performance

• Leistung: 129,75 kW (174 PS) bei 1.400 U/min (Nennleistung auf Meereshöhe), 152,12 kW (204 PS) bei 1.600 U/min (Höchstleistung in der Höhe)
• Spezifische Leistung: 0,2259 PS / Kubikzoll (10,281 kW / Liter)
• Kompressionsrate: 4,64:1
• Spezifischer Kraftstoffverbrauch: 0,412 l/kW/Stunde (0,541 pt/PS/Stunde)
• Ölverbrauch: 0,027/kW/Stunde (0,0355pt/PS/Stunde)
• Leistungsgewicht: 0,492 kW/kg (0,299 PS/lb)
• BMEP: 0,75 MPa (109,1 psi)

Siehe auch[edit]

Vergleichbare Motoren

Verwandte Listen

Verweise[edit]

Anmerkungen[edit]

Literaturverzeichnis[edit]

Externe Links[edit]