Swesda TschN16/17

Swesda
42TschNSP16/17 42TschNSP16/17
TschN16/17
Produktionszeitraum:	–1960er bis heute
Hersteller:	Swesda
Funktionsprinzip:	Diesel
Motorenbauform:	Reihensternmotor
Ventilsteuerung:	OHC-Ventilsteuerung
Hubraum:	143.558–191.411 (Doppelkonfiguration: 382.822) cm3
Gemischaufbereitung:	Direkteinspritzung
Motoraufladung:	Turboverbundaufladung
Kühlsystem:	Wasserkühlung
Schmiersystem:	Trockensumpfschmierung
Leistung:	1840–3960 (Doppelkonfiguration: 7355) kW

Die Motoren der Typenfamilie TschN16/17 (russisch ЧН16/17) sind als Schiffsmotor konzipierte aufgeladene Reihenstern-Viertakt-Dieselmotoren, die von der Maschinenfabrik Swesda in Sankt Petersburg (vollständiger russischer Name: Ленинградский машиностроительный завод «Звезда» им. К. Е. Ворошилова, transkribiert Leningradski maschinostroitelny sawod «Swesda» imeni K. Е. Woroschilowa) gebaut wurden. Es wurden Sechsreihenmotoren mit 42 Zylindern, Achtreihenmotoren mit 56 Zylindern sowie Zwillingsmotoren bestehend aus zwei 56-Zylinder-Motoren, die auf dasselbe Getriebe arbeiten, gebaut. Das Leistungsspektrum dieser Motorenfamilie reicht von 1,8 bis 4 MW bzw. 7,4 MW als Doppelmotor.

Eingesetzt wurden die Motoren in diversen sowjetischen Kriegsschiffen, unter anderem in den 1960er- und 1970er-Jahren in Osa-Schnellbooten (Typen Swesda M504A und Swesda M520) sowie in den 1980er-Jahren in Küstenschutzschiffen des Projekts 133.1 (Typ Swesda M504A). In schnellen Landungsbooten vom Typ Projekt 21820 kommen seit 2006 je zwei Doppelmotoren vom Typ M507A-2D zum Einsatz.

Technik

Die Motoren sind schnelllaufende Viertakt-Dieselmotoren mit OHC-Ventilsteuerung, Trockensumpfschmierung und Wasserkühlung in Reihensternbauweise. Kennzeichnend sind die sieben Zylinder je Stern mit einem Winkel von 51,43° zueinander sowie die Zylinderbohrung von 160 mm und der Kolbenhub von 170 mm. Daraus ergibt sich ein Hubraum von 143,6 l für die 42-Zylinderversion und 191,4 l für die 56-Zylinderversion.

Kurbelgehäuse und Zylinderbänke

Die einzelnen Sterne sind mit Passschrauben aneinander befestigt. Jeder Stern besteht aus einer Sektion des Stahlgusskurbelgehäuses, an die die sieben Aluminiumzylinderblöcke angeschraubt sind. Die Zylinder haben Laufbuchsen. Die Kolben sind ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und geschmiedet. Sie haben zwei Kompressionsringe, je nach Motorausführung zwei oder drei Ölabstreifringe und einen schwimmend gelagerten Kolbenbolzen. Der Motor hat je Stern ein Hauptpleuel, an das die anderen sechs Pleuel angelenkt sind. Die Kurbelwelle ist aus Stahl hergestellt und im Kurbelgehäuse in Rollenlagern gelagert, die Lageranzahl ist 7 bei Sechsreihen- bzw. 9 bei Achtreihenmotoren, das Drucklager arretiert die Kurbelwelle in axialer Richtung.

Motortrieb

In jedem Zylinderkopf liegt je eine Nockenwelle, die je zwei hängende Ein- und Auslassventile über Rollenschlepphebel betätigt. Der Nockenwellen werden von der Kurbelwelle aus über je eine Königswelle und geradeverzahnte Tellerräder pro Zylinderbank angetrieben. Die Nockenwelle treibt auch die Einspritzpumpen an. Der Kraftstoff wird direkt eingespritzt, der Brennraum im Kolben ist hyperboloidförmig. Darüber hinaus gibt es noch eine Dekompressionsvorrichtung für den Motorstart, um den Widerstand beim Durchdrehen des Motors zu reduzieren, angelassen wird der Motor mit Druckluft.

Wendegetriebe und Lader

An der Kraftabnahmeseite des Motors ist bei Schiffsmotoren dieser Typenfamilie ein hydraulisch geschaltetes Wendegetriebe angeflanscht. Es ermöglicht die Stellungen „vorwärts“, „rückwärts“ und „Leerlauf“. So kann das Schiff schnell und einfach die Fahrtrichtung wechseln. Eine Einrichtung zur direkten Umsteuerung des Motors würde beim komplexen Ventiltrieb dieser Motorenbaureihe sehr kompliziert ausfallen.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Motors befindet sich ein Abgasturbolader, der im unteren Drehzahl- und Leistungsbereich zusätzlich von der Kurbelwelle des Motors über drei hydrodynamische Kupplungen angetrieben werden kann, da in diesen Betriebsbereichen die Abgasenergie nicht ausreicht, um den großen Turbolader auf die nötige Drehzahl zu bringen. Bei hohen Motordrehzahlen und damit verbundener hoher Leistung ist die Abgastemperatur und Abgasmenge ausreichend, um den Turbolader ausschließlich durch seine Abgasturbine anzutreiben.

Schmiersystem

Aus dem vorbeheizbaren Umlaufbehälter wird das Schmieröl von der Druckpumpe angesaugt und über einen im Aggregatteil des Motors untergebrachten Kontrollfilter zur Ölhauptleitung des Motors zur Schmierung gepumpt. Aus dem Motor wird das Öl über einen in der Gabelung der 1. und 7. Zylinderbank liegenden Sammler zum Ölsumpf des Gehäuses der Umsteuerkupplung abgeführt. In diesen wird auch durch spezielle Ölabsaugpumpen das Öl aus den beiden unteren Zylinderbänken und dem Gehäuse des Getriebes gepumpt. Aus dem Ölsumpf wird das Öl abgesaugt und über einen separat aufgestellten umschaltbaren Doppelölfilter und einen Kühler in den Umlaufbehälter zurückgepumpt.

Der Schmierölkühler wird, wie auch der Frischwasserkühler, durch Seewasser gekühlt. Zur Regulierung der Schmierölkühlerfunktion ist eine Thermostatregeleinheit direkt am Kühler vorhanden. Nur einer der Doppelschmierölfilter befindet sich im Betriebsmodus. Auf den anderen Filter kann bei Bedarf im laufenden Betrieb umgeschaltet werden. Nach dem Abschalten des Motors wird das restliche zurücklaufende Schmieröl in den Getriebesumpf abgepumpt und der Ölstand im Getriebesumpf mit einem Peilstab geprüft. Die gleiche Kontrolle wird unmittelbar vor dem Anlassen des Motors durchgeführt – der Getriebesumpf muss nahezu leer sein.

Technische Daten

Kenngrößen	42TschNSP16/17				56TschNSP16/17			2×56TschNSP16/17
	M503A	M503B	M303W	512W	M504A	M504B	M520	M507A-2
Motorbauform	Reihensternmotor, 6 Sterne zu je 7 Zylindern in Reihe				Reihensternmotor, 8 Sterne zu je 7 Zylindern in Reihe			Reihensterndoppelmotor, 2 × 8 Sterne zu je 7 Zylindern in Reihe
Zylinderzahl	42				56			2 × 56; in Summe 112
Funktionsprinzip	Viertakt-Diesel
Gemischaufbereitung	Direkteinspritzung
Ventilsteuerung	obenliegende Nockenwelle, Rollenschlepphebel, 2 × Einlass-, 2 × Auslassventil
Bohrung × Hub	160 mm × 170 mm
Hubraum	143.558 cm3				191.411 cm3			382.822 cm3
Nenndrehzahl	2000 min−1	1780 min−1	2000 min−1	1800 min−1	1950 min−1	2000 min−1
Nennleistung	2425 kW	1840 kW	2425 kW	2205 kW	3493 kW	3676 kW		7355 kW
Höchstleistung							3960 kW
Mittlerer Arbeitsdruck	10,1 bar	8,6 bar	10,1 bar	10,3 bar	11,2 bar	11,5 bar		11,5 bar
Mittlere Kolbengeschwindigkeit	11,3 m/s	10,1 m/s	11,3 m/s	10,2 m/s	11,0 m/s	11,3 m/s
Masse (trocken) mit Getriebe	5400 kg	5600 kg		6120 kg	7500 kg	7250 kg		17.100 kg
Leistungsgewicht	2,23 kg/kW	3,04 kg/kW	2,23 kg/kW	2,77 kg/kW	2,15 kg/kW	1,97 kg/kW	1,83 kg/kW	2,32 kg/kW
Geringster Kraftstoffverbrauch	211 g/kWh	204 g/kWh		210 g/kWh	211 g/kWh	210 g/kWh	213 g/kWh
Kraftstoff	Dieselkraftstoff L-0,2-61 und L-0,5-61 nach GOST 305–82
Öl	M20W2F nach GOST 12337–84

Die Motorenfamilie umfasst neben den in der Tabelle genannten Typen auch noch die Modelle M510, M511, M517, M521, M532, M533 und M534 sowie diverse Modifikationen mit geänderten Leistungsdaten, die durch angehängte Buchstaben gekennzeichnet sind.

Galerie

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  Ein Swesda M503 im Technikmuseum Speyer (2011)
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  Swesda TschN16/17 in der Wehrtechnischen Studiensammlung Koblenz (2011)
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  Andere Ansicht des gleichen Motors (2011)
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  Swesda M503 mit geöffneter Zylinderbank in einem Museum (2006)
• 
  Swesda M503 in der Flugausstellung Hermeskeil (2014)

Quellen

• Herstellerwebseite zur Motorenfamilie TschN16/17 (russisch) (Memento vom 2. Dezember 2016 im Internet Archive)
• Дизели типа ЧН16/17. Mai 2010. (russisch)
• Stefan Zima: Ungewöhnliche Motoren. Vogel Business Media, ISBN 978-3834331403.