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jueves, 14 de mayo de 2026

Motor: ¿Diesel o nafta?

Desafiando al B-2: cómo los alemanes fabricaron un tanque diésel

 




MB 507


Diésel o carburador

¿Dónde conseguir diésel para tanques de los años 30-40 ? No hay muchas opciones. Convertir un motor de camión en un motor para tanque es imposible; simplemente no existían motores diésel de carretera de ese tamaño. Además, no había muchos motores de combustible pesado para vehículos terrestres. Desarrollar un motor para tanque desde cero sería muy costoso. Como bien sabemos, la economía debe ser prudente.


En la Unión Soviética, por ejemplo, lo calculaban todo. Se esperaba que la fuerza de tanques en los años 30 fuera la más grande del mundo, lo que implicaba grandes series de producción. Esto, a su vez, redujo significativamente el costo de cada unidad. Como resultado, a principios de los años 30, la Fábrica de Locomotoras de Járkov inició el desarrollo de toda una serie de motores diésel. El más pequeño de ellos, el BD-32, era monocilíndrico, mientras que el más grande, el 18BD-3, tenía 18 cilindros. El BD-2 de esta serie resultó ser el más exitoso, evolucionando hasta convertirse en el legendario motor diésel de tanque V-2. Pero este desarrollo es más la excepción que la regla. Cuando se pretende una serie de producción moderada, vale la pena considerar tomar prestado de otros. Por ejemplo, de fabricantes de motores en disciplinas relacionadas. ¿Dónde se necesitan motores potentes? La aviación y construcción naval. Hay problemas con los aviadores. Los motores son demasiado pesados ​​y demasiado potentes.


El primer y último tanque diésel de la Wehrmacht

Se les puede reducir la potencia, pero no el volumen ni el peso. Además, los motores de los aviones no escatimaban en materiales, utilizando aleaciones escasas, lo cual no era ideal para la construcción de tanques. Una característica clave de los motores de los aviones era su alto par motor incluso a bajas revoluciones. Si bien tenían un aspecto magnífico, el empuje excesivo requería una transmisión muy robusta. Los aviones no tenían este problema: tenían hélices. No había nada que se pudiera romper. Los tanques, en cambio, tenían embragues, cajas de cambios y chasis delicados. Y los conductores solían ser inexpertos. Se necesitaba un motor con un aumento moderado del empuje a medida que aumentaban las revoluciones.

Curiosamente, a los alemanes no les interesaban especialmente los motores diésel para tanques. Había un hombre llamado Karl Maybach, que logró hacerse con el control de toda la industria de motores para vehículos blindados de la Wehrmacht. Suministró al Tercer Reich únicamente motores de carburador, o, para ser precisos, unidades de potencia de automóviles muy modificadas. Afortunadamente, esto no supuso un problema en Alemania. Maybach tenía muy buenas conexiones en la Oficina de Armamento de Hitler. Los alemanes todavía consideran esto un cuello de botella en su complejo militar-industrial de la época.

La empresa Maybach no suministró al ejército suficientes repuestos para sus motores, y además complicó y mejoró continuamente sus productos. Esto tuvo un impacto negativo en la capacidad de producción. Esto contrasta marcadamente con el enfoque soviético, donde cualquier cambio de diseño se aprobaba, prácticamente en el cuartel general de Stalin. El tiempo ha demostrado qué enfoque fue más exitoso.

Historia Resulta que nunca apareció un motor diésel en el compartimento del motor de toda la línea Panzerkampfwagen. Esto no se debió a que los alemanes fueran incapaces de producir motores de combustible pesado adecuados, sino al monopolio de Karl Maybach. Sin embargo, al final de la guerra, el mando de los Panzerkampfwagen comprendió todas las ventajas de la propulsión diésel y se realizó un pedido de un motor adecuado.

Motor marino


El protagonista de la historia de hoy es el motor diésel marino Mercedes-Benz MB 507 de 12 cilindros. Este motor diésel se produjo en dos versiones. El MB 507, de menor cilindrada, tenía una cilindrada de 42,3 litros y producía una potencia nominal de 700 hp y 850 hp a 2350 rpm. El MB 507C, de mayor cilindrada, con una cilindrada de 44,5 litros, producía una potencia nominal de 800 hp y 1000 hp a 2400 rpm durante un tiempo limitado.

Estos motores se desarrollaron a principios de la década de 1930 y pertenecen a la serie 500 de motores diésel de Mercedes-Benz. Fueron desarrollados para la Kriegsmarine para una amplia gama de embarcaciones. Los primeros motores de la serie, el MB 500 de 700 caballos de fuerza, estaban destinados a las lanchas de ataque de alta velocidad Schnellboote. El MB 501 de 1500 caballos de fuerza se construyó para submarinos. Los submarinos U-180 y U-190 estaban equipados con seis de estos motores cada uno, pero solo durante un breve período. Resultaron poco prácticos para los tripulantes y fueron reemplazados por motores diésel MAN.


Mercedes-Benz 507

Curiosamente, el futuro motor diésel para tanques MB 507 se desarrolló para la lancha torpedera Leichte Schnellboote y se basó en el motor diésel de aviación Daimler-Benz DB 603. Para evitar confusiones, los motores diésel marinos se denominan Mercedes-Benz y los de aviación Daimler-Benz, pero fueron desarrollados por la misma compañía. Estrictamente hablando, el MB 507 era una mezcla heterogénea: los alemanes añadieron componentes de otro motor diésel de aviación, el DB 602. En resumen, intentaron reducir el coste del producto final al máximo.

Pero también existían muchas diferencias. El 507 tenía un cárter distinto, carecía de turbocompresor y presentaba una configuración turbo convencional, con el cigüeñal en la parte inferior y los cilindros y pistones en la superior. La versión marina era la opuesta. La versión de 700 caballos de potencia era bastante compacta, con un peso de tan solo 850 kg.

Una comparación directa del motor Mercedes-Benz con el B-2 soviético sería imprecisa, ya que pertenecían a clases diferentes. El motor nacional producía entre 450 y 500 CV con una cilindrada de 38,88 litros. Su peso era similar, entre 750 y 1000 kg, según la versión. El motor alemán era 200 CV más potente, con una cilindrada mayor de 42,5 litros. El Mercedes era mucho más avanzado, pero solo era adecuado para una guerra tranquila, además de ser mucho más laborioso y caro de fabricar. En resumen, el B-2 ganó la guerra, aunque el 507.º Batallón no estuvo a la altura. No llegó a tiempo.


Maus

Pero el Mercedes-Benz 570 pasó a la historia como el único motor diésel alemán de producción en serie para tanques. El motor de 12 cilindros fue diseñado originalmente para los gigantescos morteros autopropulsados ​​Karl-Gerät. Tres unidades lo recibieron de inmediato y, con el tiempo, los chasis restantes de la serie se convirtieron a su versión más potente, el MB 507C. La trayectoria de combate del motor en los morteros autopropulsados ​​Karl-Gerät de 600 mm estuvo inextricablemente ligada a los mayores asedios de la Segunda Guerra Mundial.

Debido a la colosal masa de 124 toneladas del mortero, el motor diésel se utilizó de una manera muy específica: no fue diseñado para largas marchas (los morteros se transportaban al frente por ferrocarril), sino para la conducción independiente a las posiciones de disparo, el posicionamiento en las casetas y la guía horizontal aproximada, que se lograba mediante la rotación de todo el casco del vehículo. Para mejorar la fiabilidad en estas condiciones extremas, la potencia del MB 507C se limitó artificialmente a 580-590 CV, lo que permitió que el enorme motor entregara un par motor consistentemente alto a bajas velocidades, sin superar los 10 km/h.

Estos motores tuvieron su mayor actividad durante el asedio de Sebastopol en 1942. Los morteros "Thor" y "Odin" (chasis n.º III y n.º IV), equipados inicialmente con motores diésel, bombardearon metódicamente las fortificaciones soviéticas y la batería costera n.º 30. Posteriormente, en 1944, el mortero "Tsiu" (n.º VI), también equipado con el MB 507C, se utilizó para sofocar el Levantamiento de Varsovia, donde el motor diésel garantizó la maniobrabilidad del gigante entre las ruinas de la ciudad. Para entonces, casi toda la serie se había convertido al MB 507C, ya que demostró ser significativamente más eficiente y fiable que los antiguos motores de gasolina. Los "Karls" a menudo fallaban debido a la sobrecarga del chasis, pero los propios motores Mercedes-Benz demostraron una durabilidad envidiable, funcionando en medio del monstruoso polvo y las vibraciones producidas por el disparo de proyectiles de dos toneladas.


Karl-Gerät

Durante el desarrollo de los proyectos de "supertanques", el MB 507 también se consideró como la planta motriz principal. Se planeó para el Löwe de 70 toneladas (VK 70.01) y el futuro superpesado E-100, donde el motor diésel estaba destinado a competir con los motores de gasolina Maybach. La cúspide del desarrollo de la línea fue el MB 517 turboalimentado. Si bien el MB 517 proporcionó al enorme vehículo una mejor relación potencia-peso y fiabilidad que sus competidores, era un motor extremadamente sensible: la alta relación de sobrealimentación combinada con el enorme peso del tanque Maus provocó sobrecargas críticas en el cigüeñal y los cojinetes. El turbocompresor requería una puesta a punto precisa y un mantenimiento de alta calidad, lo cual era imposible debido al colapso de la industria alemana en 1945. Fue

este motor el que se instaló en el segundo prototipo del Maus (V2), reemplazando al motor de gasolina DB 603. Fue este motor el responsable de la destrucción del tanque en Zossen, cuando los pistones atascados convirtieron el vehículo de 188 toneladas en un montón de hierro inmóvil. Ocurrió así: a mediados de marzo, cuando el Ejército Rojo ya se acercaba a la capital del Reich, se decidió utilizar el tanque como puesto de tiro móvil para cubrir objetivos estratégicos. Por sus propios medios, el Maus recorrió aproximadamente 14 kilómetros hasta Stammlager, cerca de Zossen, donde se encontraba el cuartel general del Estado Mayor alemán. El tanque se posicionó en el cruce entre Zossen y Wünsdorf, integrándose así en el anillo defensivo exterior de Berlín. Sin embargo, la batalla "heroica" nunca se produjo: el 21 de abril de 1945, mientras intentaba cambiar de posición o avanzar hacia las unidades del 3.er Ejército de Tanques de la Guardia, el superpotente motor diésel Mercedes-Benz sucumbió a la enorme carga. Así terminó la trayectoria del motor diésel marino Mercedes-Benz en los tanques.

domingo, 14 de diciembre de 2025

MBT: Táctica soviética de optimización del consumo de combustible

 

Experimento soviético: automatización del control de un tanque con una transmisión escalonada


En la Unión Soviética se desarrollaron muchas soluciones interesantes en el campo de los vehículos blindados, pero no se implementaron en producción. Y no solo hablamos de proyectos de diversos vehículos de combate, sino también de sistemas individuales. En este artículo, hablaremos de uno de ellos, que simplifica significativamente la vida de los conductores y mecánicos y ahorra combustible.

En lugar de una introducción

Como es sabido, el consumo de combustible y, por consiguiente, la autonomía de crucero son parámetros clave que afectan directamente la efectividad en combate y su movilidad, tanto en largas marchas como directamente en el campo de batalla. En operaciones de combate, donde el éxito suele depender de la capacidad de maniobra y la concentración oportuna de fuerzas, un tanque con un amplio radio de acción presenta una gran ventaja.

El tanque debe cubrir distancias significativas sin repostar, participar en incursiones profundas, cambiar repentinamente la dirección de los ataques y operar en la profundidad operativa de la defensa enemiga. Por lo tanto, cuanto mayor sea la autonomía de crucero, menor será la dependencia del tanque del suministro de combustible, lo cual es especialmente crítico en caso de interrupción del suministro o al operar en zonas aisladas.

En consecuencia, el alto consumo de combustible limita el tiempo que el vehículo puede permanecer en combate y aumenta la vulnerabilidad de la infraestructura de retaguardia. Para apoyar a los vehículos de alto consumo, es necesario desplegar un sistema de suministro desarrollado y vulnerable, lo que reduce la estabilidad general de las formaciones. Desde el punto de vista de la eficiencia operativa, un consumo óptimo de combustible no solo reduce la carga en la retaguardia, sino que también amplía la flexibilidad del mando en la planificación de operaciones.


En general, esto parece básico, claro para la mayoría, incluso sin conocimientos especializados profundos. La pregunta es: ¿cómo se puede reducir el consumo de combustible y, en consecuencia, aumentar la autonomía del tanque? Sin embargo, no se debe cambiar el motor por uno más económico (en teoría), ni instalar una transmisión eficiente en términos de potencia del motor, ni utilizar sistemas informáticos de alta tecnología que regulen el funcionamiento del motor.

En la Unión Soviética, se intentó resolver este problema creando un sistema de control automatizado que no solo reducía la "compulsión" de los motores al seleccionar el modo de funcionamiento óptimo, sino que también facilitaba significativamente el trabajo del conductor. Se probó en tanques con motores 5TDF y 6TD, pero si se desea, el sistema puede adaptarse a otros vehículos.

Recopilación de datos y diseño de sistemas

Antes de proceder directamente al desarrollo del sistema automatizado, los ingenieros soviéticos realizaron estudios exhaustivos de los modos de funcionamiento del motor de tanque, tanto en condiciones de laboratorio como en tanques reales, con conductores de diversas cualificaciones y en diversas condiciones de carretera. La esencia de estos estudios fue medir la velocidad del motor y la posición de la cremallera de la bomba de combustible, así como identificar las zonas de máxima tracción con un consumo moderado de combustible (KLMB (I)) y alta potencia con un consumo elevado de combustible (BFG (II).


Figura 1. Característica simplificada del control del motor. n es la velocidad del cigüeñal del motor, hp es la posición del bastidor de la bomba de combustible, las líneas discontinuas son curvas de consumo específico de combustible igual.

Como resultado, fue posible crear un sistema que, en realidad, funcionaba como una especie de "superestructura" para la transmisión escalonada estándar del tanque. Podía cambiar de marcha automáticamente, según los modos de funcionamiento del motor, sin que el motor alcanzara modos de consumo excesivo de combustible. Al mismo tiempo, el conductor-mecánico podía desactivarlo para controlar el tanque en modo manual, si era necesario.

El diagrama del sistema se adjunta a continuación.


Fig. 2. Esquema del sistema automático de control del tanque:

1 — palanca selectora de cambios;
2 — reductor de la caja de cambios (MTP);
3 — sensor potenciómetrico del número de la marcha engranada;
4 — motor eléctrico de accionamiento de la caja de cambios (MTP);
5 — sensor potenciómetrico de la posición del pedal;
6 — pedal de control del resorte de ajuste del regulador y la cremallera de la bomba de combustible;
7 — resorte de ajuste del regulador de modo total y cremallera de la bomba de combustible;
8 — motor diésel con regulador de modo total de doble cascada de acción indirecta;
9 — tacogenerador del motor térmico (MT) para medir la longitud del tirante de ajuste del regulador;
10 — reductor del motor térmico (MT) para medir la longitud del tirante de ajuste del regulador;
11 — sensor potenciómetrico de la posición del tirante, que modifica el ajuste del resorte del regulador y la cremallera de la bomba de combustible;
12 — sensor potenciómetrico de la posición de la cremallera de la bomba de combustible;
13 — tacogenerador de velocidad de rotación del eje de salida;
14 — embragues laterales;
15 — sistema hidráulico de control de la caja de cambios;
16 — bloque electrónico de control;
17 — panel de mando e indicadores;
18 — interruptor de modo de conducción: manual o automático.

(Otros símbolos se explican en el texto).

 
 
Descripción del sistema:

El actuador de cambio de marchas (GSA) es una caja de engranajes cilíndrica y helicoidal con un motor de CC DVN-1. El mecanismo está fijado al lateral del tanque, de modo que, al mover manualmente la varilla de control ol, la carcasa del GSA, al girar alrededor del punto n, mueve la varilla mp, lo que produce el cambio de marcha.

Durante el cambio automático de marchas, la varilla ol y la carcasa del MPP se fijan mediante la palanca selectora en la ranura del peine; por ejemplo, en la primera posición de marcha, la palanca nm del MPP se mueve a una de las posiciones intermedias nm al recibir una orden de la unidad de control, cambiando la varilla mp y, por lo tanto, engranando la marcha deseada.

Cuando el tanque se controla manualmente, el movimiento del pedal provoca el movimiento de la palanca ac y, en consecuencia, a las posiciones a' y c'. Dado que el engranaje reductor del mecanismo de tracción (MT) tiene una relación de transmisión superior a 1000, la palanca fl puede considerarse rígidamente fijada al casco del tanque. El desplazamiento de la palanca al provoca la rotación de la palanca bf alrededor del punto f y el movimiento del punto b a la posición b', es decir, un cambio en el ajuste del resorte del regulador multimodo.

En el control automático, el conductor fija el pedal y la palanca al en cualquier posición intermedia con el pie, y la palanca de cambios fb, siguiendo las órdenes de la unidad de control, gira alrededor del punto d y adopta la posición requerida, por ejemplo, f"b".

La parte analógica de la unidad de control, basada en amplificadores operacionales integrados de la serie 140, es un sistema de seguimiento que incluye amplificadores de medición para la posición de la cremallera de la bomba de combustible y la posición de la palanca fl del mecanismo de tracción, así como un circuito para medir la velocidad del motor.

La relación entre los factores de ganancia de los amplificadores de medición se elige de modo que la diferencia en sus voltajes de salida sea cero solo cuando el punto de operación diésel esté en la línea AB (ver Fig. 1). La diferencia en los voltajes de salida de los amplificadores de medición se alimenta a la entrada del sumador, cuyo factor de ganancia determina la sensibilidad de todo el sistema automático.

La magnitud y el signo del voltaje de salida, que pasa por la etapa de salida del sistema de seguimiento, determinan la dirección y la velocidad de movimiento de la barra de control para ajustar el resorte regulador.

La velocidad de rotación del motor eléctrico de accionamiento MT se regula mediante el método de modulación por ancho de pulso; para la estabilidad del sistema de seguimiento, la etapa de salida está cubierta por retroalimentación negativa sobre la velocidad. El sistema de seguimiento cambia los modos de operación del motor diésel dentro de una marcha con un rango de operación limitado por el segmento AB de la característica de consumo mínimo de combustible (≈ 1/3 del rango completo de cambio de n).

El sistema de seguimiento permite determinar el momento del cambio de marcha no por la velocidad del tanque, sino por tres parámetros: la longitud de la varilla del regulador Lт, la posición de la cremallera de la bomba de combustible hp y la frecuencia de rotación del cigüeñal n.

El cambio a una marcha superior ocurre en dos casos con combinaciones de parámetros (ver Figura 1 nuevamente - nota del editor):

1. La posición de la cremallera de la bomba de combustible hp está por debajo del punto de inicio establecido del sistema servo hp0, Lт corresponde al punto de funcionamiento del motor diésel A, la velocidad de rotación del cigüeñal n excede n0 (2400 rpm).

2. La posición de la cremallera de la bomba de combustible hp corresponde al suministro máximo de combustible hpmax, Lт corresponde al punto de potencia máxima B, la velocidad de rotación del cigüeñal es igual o superior a 2800 rpm.

Cambio a una marcha más baja:

1. La posición hp de la cremallera de la bomba de combustible corresponde al suministro máximo de combustible, Lt corresponde al modo en el punto B, la velocidad de rotación del cigüeñal n es inferior al punto de par máximo nmáx (1700 rpm).

2. hp = hp0, Lt corresponde al punto B, la frecuencia de rotación del cigüeñal es menor o igual a 1500 rpm.

Datos de prueba

Desafortunadamente, el sistema de control automatizado de tanques presentado es una especie de "muleta", y su ejecución e instalación son difíciles. Por lo tanto, el proyecto no pasó de los prototipos. Estos no pueden compararse con los sistemas de control computarizados actuales, como los que se instalan, por ejemplo, en el "Abrams" estadounidense. Sin embargo, los resultados de las pruebas fueron bastante interesantes.

En primer lugar, se demostró de forma convincente que un tanque con un sistema de control automático de este tipo perdona muchos errores al conductor. De hecho, da igual que esté al mando un recluta sin experiencia o un conductor experimentado con muchos años de experiencia. En ambos casos, las características dinámicas y de ahorro de combustible del tanque serán prácticamente las mismas.


Resultados de las pruebas del sistema automático de control del tanque

Motor diéselModo de conducciónVelocidad media (km/h)Consumo de combustible (l/h)Consumo específico (l/100 km)
5TDFManual30,0119,0397

Automático30,090,5305

Manual43,2160,0370

Automático43,2152,0350
6TDManual29,3140,6479

Automático29,3108,7383



En cuanto a las cifras reales, se realizaron pruebas a gran escala en el tanque con motores diésel de diversas cilindradas para determinarlas. El vehículo se condujo en diversas condiciones viales en la parte europea de la Unión Soviética. Además, se probó en condiciones invernales en Transbaikalia, así como en la cálida Asia Central en verano. Conductores tanto experimentados como menos experimentados estuvieron a los mandos. Como resultado


, se observó que cuando los tanques (por ejemplo, una columna) se desplazaban a una velocidad de 25-30 kilómetros por hora, el sistema automático reducía el consumo de combustible entre un 15% y un 20%, dependiendo de las condiciones. Es decir, una unidad de tanque equipada con un sistema de control automático tendrá una autonomía de crucero entre un 15% y un 20% mayor con un solo repostaje.

También se observó una diferencia menor, pero aún perceptible, en el consumo de combustible al circular a velocidades promedio superiores a 40 kilómetros por hora, donde las diferencias entre el cambio de marcha automático y manual, al parecer, deberían eliminarse. Por ejemplo, el consumo de combustible por hora del motor "sesenta y cuatro" 5TDF de Kharkov se redujo en 8 litros y el tiempo de viaje cada 100 kilómetros, en 20 litros.

Fuente de información:
"Automatización del control de tanques con transmisión escalonada". AV Bershov, VI Goshkov, VA Smolyakov, et al. Revista "Boletín de Equipo Blindado" n.º 5, 1980.