"Koba Dzhugashvili": el difícil destino del primer motor diésel para automóviles de fabricación nacional.
Desarrolladores y probadores de "Koju"
proyecto ambicioso
La Unión Soviética de la década de 30 recuerda en cierto modo a la Rusia moderna. La política de sustitución acelerada de importaciones une ambas épocas. Sin embargo, la Rusia soviética lo tuvo más fácil: los estadounidenses colaboraron con el Kremlin en la industrialización. Por ejemplo, Ford construyó la planta automotriz de Gorki según su propio diseño, algo impensable hoy en día. Francamente, ya no es necesario.
A pesar de la ayuda occidental, a veces pagada con oro, la URSS necesitaba sus propias soluciones. En el sector del transporte, los principales problemas radicaban en la fabricación de motores. Cabe mencionar que los desafíos relacionados con los motores nacionales no han desaparecido en el siglo XXI: Rusia se ha quedado rezagada con respecto al progreso mundial en este ámbito, y aún lo está.
Mucha gente cree que el primer motor diésel doméstico para el transporte fue tanque El B-2. No se le puede considerar estrictamente militar, ya que desde el principio de su desarrollo, el vehículo fue concebido como tractor. El primer motor diésel verdaderamente civil se considera el "Kodzhu", que significa "Koba Dzhugashvili".
Para comprender el nivel técnico y conceptual del motor diésel soviético Koju, es necesario situarlo en el contexto del desarrollo global de los motores diésel a finales de los años 1920 y principios de los 1930. Para entonces, el motor diésel, inventado por Rudolf Diesel a finales del siglo XIX como un motor térmico de encendido por compresión de alta eficiencia, ya se utilizaba ampliamente en la generación de energía estacionaria, aplicaciones marinas y otras aplicaciones. la flota y en la tracción ferroviaria. Pero estos eran motores pesados y de bajas revoluciones. Un motor diésel para automóviles requería un enfoque completamente diferente: comparativamente ligero y con una alta velocidad del cigüeñal.
A principios de la década de 1930, los principales países industrializados ya contaban con motores diésel para camiones y autobuses, principalmente con combustión en precámara o en espiral y una potencia específica de entre 20 y 30 CV por litro de cilindrada.
Koju
No se puede decir que el Koju fuera el primer motor diésel de la Unión Soviética; los primeros motores diésel experimentales para locomotoras se utilizaron ya en la década de 1920, aunque antes de la guerra se trataba de unidades individuales y series de producción a pequeña escala. Se puede afirmar que hubo cierto avance tecnológico en el diseño de motores diésel en la Unión Soviética.
Ante la situación actual, se decidió diseñar un motor diésel nacional para camiones. El gobierno reconoció la importancia de la dieselización en el transporte y la agricultura. El documento clave fue el decreto del Consejo de Comisarios del Pueblo de la URSS del 15 de mayo de 1931, sobre pruebas comparativas de motores diésel nacionales y extranjeros, que convocaba a una amplia competición con numerosos motores montados sobre chasis nacionales.
A finales de 1930, la dirección de los organismos económicos también prestó especial atención a la introducción de motores diésel en la economía nacional, incluso para tractores y camiones con una capacidad de carga superior a 2,5 toneladas. Un decreto del Presidium del Consejo Supremo de la Economía Nacional de la URSS así lo estipulaba explícitamente. "necesidad absoluta" Establecer la producción de motores diésel de alta velocidad, especialmente para camiones pesados y tractores, en el menor tiempo posible.
Motor diésel Kodzhu bajo el capó del Ya-5
En consonancia con el espíritu de la época, se decidió desarrollar el Kodzha en una de las sharashkas de Stalin. El camión Yaroslavl Ya-5, capaz de transportar cinco toneladas —una carga considerable para la época—, fue elegido como base para el futuro motor diésel. El desarrollo se encomendó a la Oficina de Diseño Especial de la Dirección Económica de la OGPU, donde trabajaba el profesor Nikolai Romanovich Briling, quien había sido arrestado pero era una autoridad reconocida en ingeniería térmica y motores.
El objetivo era ambicioso: diseñar un motor diésel único, totalmente nacional, con una cilindrada aproximada de 10 litros, que produjera entre 80 y 90 CV a 1700 rpm, apto para su instalación en camiones de cinco toneladas y, potencialmente, en vehículos más pesados. Esto significaba que los diseñadores soviéticos pretendían competir con las principales empresas extranjeras que ya dominaban unidades similares, pero dentro del contexto de una base metalúrgica y de ingeniería mecánica aún en desarrollo.
Todo para la industrialización
Un poco sobre el padre del futuro motor diésel, Nikolai Romanovich Briling. El científico entró historia como uno de los fundadores de la ciencia doméstica de los motores de combustión interna de pistón.
Nacido en 1876, pasó de ser ingeniero e investigador en la Rusia prerrevolucionaria a convertirse en un científico destacado de la URSS, realizando contribuciones fundamentales a la teoría de los motores de pistón, la ingeniería térmica, la dinámica de máquinas y el desarrollo de turbinas de vapor y gas. Su trabajo sentó las bases de la escuela nacional de diseño de motores para automóviles y tractores, y su docencia contribuyó a la formación de toda una generación de ingenieros de motores. Tras la revolución, siendo profesor en la Escuela Técnica Superior de Moscú, fue nombrado vicepresidente de la Sección Central de Automóviles de la RSFSR, que posteriormente se transformó en el Instituto Científico de Automóviles y Motores (NAMI). Nikolai Romanovich dirigió esta institución especializada hasta 1925.
Nikolai Romanovich Briling
Entre 1930 y 1933, el profesor estuvo encarcelado en una sharashka, donde trabajó en el diseño del Koju. Afortunadamente, Briling no fue ejecutado y vivió una vida larga y productiva tras su encarcelamiento.
Pero volvamos a 1931, cuando la Oficina de Diseño Especial de la Dirección Económica de la OGPU comenzó a trabajar en un motor diésel de alta velocidad. Los parámetros clave se definieron en 1931: un ciclo de cuatro tiempos, seis cilindros en línea, una cilindrada de aproximadamente 10 litros y una potencia de 82-87 CV a 1700 rpm. Una solución innovadora fue un bloque de cilindros de aluminio con camisas de acero con insertos húmedos y una culata común, a la altura de los mejores diseños extranjeros. La implementación se basó en una colaboración a tres bandas: la Oficina de Diseño de la OGPU (desarrollo), la Fábrica de Automóviles de Yaroslavl (fabricación e instalación en el chasis Ya-5) y NATI (pruebas y perfeccionamiento).
La evolución del Koju abarcó tres etapas: el motor diésel experimental de 1933, con 90 CV a 1600 rpm; la variante NATI Koju, con 105-110 CV a 1800 rpm; y el MD-23 de preproducción para la planta de motores de Ufa, con 133 CV. A lo largo de varios años, la potencia aumentó casi a la mitad sin modificar la cilindrada. El diseño de seis cilindros en línea garantizaba un buen equilibrio, y el ciclo de cuatro tiempos proporcionaba un menor consumo de combustible que los diseños de dos tiempos.
Un bloque de aluminio con camisas de cilindro de acero equipadas con refuerzos transversales fue una decisión audaz para principios de la década de 1930, dadas las limitaciones de la metalurgia. En este sentido, el Koju se asemejaba al tanque B-2. El aluminio redujo el peso, mejoró la disipación del calor y permitió una mayor potencia, pero requirió una rigidez estructural precisa. Esto se abordó de manera integral: una división en el cárter debajo del eje del cigüeñal formó una brida inferior robusta; particiones transversales en los planos de los cojinetes principales sirvieron como refuerzos; y las camisas de cilindro acanaladas mejoraron la turbulencia del refrigerante. Los cojinetes principales y de biela, hechos de tira bimetálica, combinaban un núcleo de acero duradero con una capa antifricción.
Koju se somete a pruebas en NATI.
Esta combinación de materiales exigía la máxima precisión en la fabricación. Las uniones de aluminio-acero y aluminio-hierro fundido eran particularmente sensibles a las diferencias de dilatación térmica. Para la industria soviética, que apenas comenzaba a dominar la fundición en masa de aleaciones de aluminio, esto representaba un serio desafío. Sin embargo, en noviembre de 1933 se fabricaron prototipos, lo que demuestra el rápido desarrollo de la escuela tecnológica.
Dificultades con Koju
El éxito del motor diésel se debió en gran medida a su sistema de inyección de combustible. Inicialmente, se utilizaron unidades Bosch importadas con alta presión de inyección y suministro cíclico preciso. Sin embargo, la dependencia de suministros extranjeros entraba en conflicto con los objetivos estratégicos: las importaciones eran costosas, estaban sujetas a cuotas y el servicio a nivel nacional era extremadamente difícil. Surgió entonces la necesidad de cambiar a bombas e inyectores de inyección de combustible de fabricación nacional, lo que requirió la creación de toda una cultura de producción: mecanizado de alta precisión, tratamiento térmico y pulido de los conjuntos de émbolos.
La bomba de combustible Koju es una bomba de émbolo en línea clásica con un elemento individual por cilindro. El caudal se regulaba girando el émbolo, lo que modificaba la apertura de la válvula de cierre. La transición a equipos nacionales supuso también un reto científico: fue necesario seleccionar materiales resistentes a la cavitación y al desgaste por combustible inestable, y desarrollar métodos de refinamiento. Durante sus largos recorridos, la Koju funcionó como una especie de laboratorio móvil, acumulando experiencia para las futuras generaciones de motores diésel.
En 1934, camiones Yaroslavl equipados con Koju realizaron una ruta Moscú-Tiflis-Moscú para compararlos con sus homólogos importados. El recorrido incluía llanuras, ascensos a montañas y tramos con pavimento en mal estado. Se registraron el consumo de combustible, la velocidad, las averías y el arranque en diferentes condiciones climáticas.
Los resultados fueron impresionantes: primer puesto en facilidad de arranque y segundo en consumo de combustible. En general, entre 40 motores de 15 empresas en 8 países, Koju se ubicó en sexto lugar y tercero en rendimiento de arranque. El MAN D-0540 alemán obtuvo el primer puesto, seguido por el LC-3 francés y el OML-65 húngaro.
El rally de diésel Moscú-Tiflis-Moscú de 1934
Posteriormente, comenzaron los preparativos para la producción en serie del MD-23 en la planta de motores de Ufa, ubicada lejos de las fronteras occidentales y que contaba con una base industrial. Sin embargo, a medida que avanzaban los trabajos, se revelaron limitaciones del sistema.
El bloque de aluminio —una ventaja de diseño— se convirtió en el talón de Aquiles. La fundición en masa de bloques de gran tamaño requería una infraestructura de fundición desarrollada, que aún no existía. Los problemas de precisión en el mecanizado se manifestaron en las camisas de los cilindros, las culatas y los asientos de los cojinetes. Si bien estos desafíos se superaron con los prototipos, trasladar este nivel de producción a la producción en masa resultó imposible debido a la escasez de mano de obra y la presión de los plazos de entrega.
Los equipos de inyección de combustible eran particularmente complejos: la producción de bombas e inyectores requería un mecanizado de ultraprecisión a nivel microscópico. Cualquier desviación provocaba una caída en la presión de inyección, un flujo irregular y un deterioro en el arranque y el consumo de combustible. En el caso de las unidades importadas, este nivel de precisión se lograba gracias a décadas de experiencia; las fábricas soviéticas apenas comenzaban a dominar la mecánica de alta precisión.
La producción del Koju requirió enormes recursos y tiempo. Con el aumento de las tensiones internacionales y la redistribución de recursos hacia proyectos militares, las prioridades cambiaron y el prometedor motor diésel quedó relegado a un segundo plano. Ante la inminencia de una guerra de gran envergadura, se necesitaban motores de una clase completamente diferente.
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