Nowy wariant silnika z Borsuka. Napędzi najcięższe czołgi

Impulsem do rozbudowy rodziny silników MTU 199 o nowe warianty jest bezprecedensowy wzrost zapotrzebowania na ciężki sprzęt wojskowy, zarówno nowy, jak i modernizowany. Konsekwencją jest zwiększony popyt na zespoły napędowe kategorii „heavy duty”, które stanowią wąskie gardło w produkcji techniki pancernej. Niedawno przekonał się o tym pewien podmiot polskiego przemysłu obronnego. Okazało się, że czas oczekiwania na fabrycznie nowy zespół napędowy do pojazdu gąsienicowego bywa liczony w latach.

Zamiast inwestować w silniki o przeznaczeniu stricte wojskowym, szyte na miarę z myślą o najcięższych pojazdach, w MTU Friedrichshafen podjęto pragmatyczną decyzję o rozwoju motorów typoszeregu 199. Wywodzą się z sektora cywilnego, a jednocześnie zapewniają wysokie osiągi, niską masę oraz optymalną relację koszt-efekt. Dziś w te motory wyposażane są choćby kołowe transportery opancerzone Boxer, bojowe wozy piechoty z rodziny ASCOD, wozy wsparcia ogniowego (w praktyce czołgi lekkie) M10 Booker, a także polskie bojowe wozy piechoty Borsuk.

Współczesne pojazdy wojskowe są budowane w większych liczbach niż dotąd, rozwijane są nowe wozy, jak choćby następca Leoparda 2 oraz nowy czołg podstawowy dla wojsk lądowych Włoch, a istniejące czołgi są modernizowane (...). Jednocześnie rosną wymagania dotyczące osiągów, ponieważ pojazdy stają się coraz cięższe i potrzebują coraz więcej energii elektrycznej.
Knut Müller, Senior Vice President, Governmental Business, Rolls-Royce Power Systems

Niemieckie serce

Większość produkowanych w polskim przemyśle obronnym pojazdów jest wyposażana w silniki MTU. Historyczny zakład, który niegdyś nosił nazwę Maybach-Motorenbau GmbH, ma siedzibę we Friedrichshafen w Badenii-Wirtembergii. Dziś właścicielem MTU jest Rolls-Royce Power Systems AG.

Polskie artyleryjskie wozy dowodzenia i dowódczo-sztabowe na bazie Lekkiego Podwozia Gąsienicowego napędza motor MTU typu 6V 199 generujący 260 kW (354 KM). Z kolei źródłem napędu bojowego wozu piechoty Borsuk jest silnik typu 8V 199 TE20 o mocy 530 kW (721 KM). Co niezwykle istotne, jednostki te są blisko spokrewnione – posiadają tożsamą architekturę i dzielą wiele podzespołów. To czyni obsługę, serwis, remonty, logistykę i szkolenie prostszymi, a także przekłada się na wymierne oszczędności czasowe, finansowe oraz organizacyjne dla użytkownika.

Te wysokoprężne, czterosuwowe, chłodzone cieczą jednostki napędowe bazują na cywilnych motorach Mercedes-Benz typu OM 501 LA oraz OM 502 LA. Niegdyś stosowano je w ciężarówkach Actros. W MTU zmodyfikowano je pod kątem służby w wojsku, by zaliczyły badanie AEP-5 przewidziane normą STANAG 4195. W ramach powyższego silnik trafia na hamownię, gdzie pracuje pod zmiennym obciążeniem przez przeszło 400 godzin. Oczywiście wojskowe agregaty MTU są przystosowane do zasilania standardowymi w NATO paliwami F-34, F-54 i F-63.

Motory 6V i 8V 199 mogą być integrowane w szybkowymienne zespoły napędowe (ang. powerpack). Przykładowo, na opracowany w Wojskowych Zakładach Motoryzacyjnych w Poznaniu powerpack do BWP Borsuk składają się: silnik MTU 8V 199 TE20, przekładnia automatyczna Allison 3040 MX (ze zintegrowanym mechanizmem skrętu oraz układem hamulcowym), a także osprzęt, w tym układ chłodzenia. Kompletny zespół napędowy można zdemontować z pojazdu w mniej niż godzinę.

Rodzina się powiększa

Do niedawna typoszereg 199 liczył cztery jednostki napędowe generujące od 260 do 600 kW (354-816 KM). Kilka lat temu inżynierowie MTU rozpoczęli prace nad wariantem silnika 8V 199, który będzie dysponował mocą 800 kW (1090 KM). W ubiegłym roku podczas paryskich targów Eurosatory dowiedzieliśmy się o nowym członku rodziny – dziesięciocylindrowym motorze 10V 199, który w zależności od wersji będzie legitymował się mocą maksymalną od 900 do 1100 kW (1224-1496 KM). Nie minął rok, nim Rolls-Royce i MTU obwieścili o kolejnym wariancie. 12V 199 o dwunastu cylindrach ma generować ponad 1300 kW (1743 KM).

Oba nowe silniki zachowają architekturę starszych 6V i 8V 199, w tym kąt rozwidlenia cylindrów wynoszący 90°. W 10V 199 powiększono średnicę cylindra ze 130 do 135 mm, zaś skok tłoka wydłużono ze 150 do 156 mm. W ten sposób pojemność skokową na cylinder zwiększono z 1,99 do 2,23 l. Można domniemywać, że owe parametry zostaną zachowane w 12V 199. Podobnie jak poprzednicy także nowi członkowie rodziny 199 otrzymają turbodoładowanie z międzystopniową chłodnicą powietrza doładowującego (ang. intercooler) oraz układ smarowania z suchą miską olejową.

W ten sposób MTU tworzy rodzinę blisko spokrewnionych silników wysokoprężnych o mocy od ok. 350 do 1750 KM. Motory typoszeregu 199 mogą napędzać pojazdy wojskowe zarówno o trakcji kołowej, jak i gąsienicowej, o masie od 25 do 70 ton. Jednocześnie MTU i Rolls-Royce pracują nad hybrydowymi zespołami napędowymi, w których silnik wysokoprężny jest uzupełniony o napęd elektryczny. Demonstrator technologii takiego układu zaprezentowano na ubiegłorocznym salonie Eurosatory. Warto dodać, że w bojowym wozie piechoty Puma zastosowano motor MTU 10V 890, który wspomaga prądnico-rozrusznik. W samochodach osobowych taki zespół napędowy bywa określany mianem „miękkiej hybrydy”.

W praktyce oznacza to, że w niedalekiej przyszłości możliwe będzie wyposażenie pojazdów wojskowych niemal wszystkich typów w silniki jednego typoszeregu. Lista potencjalnych zastosowań jest bardzo długa: od kołowych transporterów opancerzonych, przez bojowe wozy piechoty, armatohaubice samobieżne oraz pojazdy wsparcia, aż po najcięższe czołgi podstawowe. Z wojskowego punktu widzenia taka uniwersalność stanowi niebagatelną zaletę, zwłaszcza wziąwszy pod uwagę potencjał modernizacyjny tych silników oraz rozwój z myślą o hybrydowych zespołach napędowych.