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國別 美國

名稱 TCM AVDS-1790發(fā)動機(jī)

研制單位 泰萊達(dá)因·大陸汽車公司通用產(chǎn)品分部

Teledyne continental Motors

General Products Division,US

生產(chǎn)單位 泰萊達(dá)因·大陸汽車公司通用產(chǎn)品分部

Teledyne continental Motors

General Products Di vision,US

現(xiàn)狀 生產(chǎn)(改進(jìn)型產(chǎn)品)

裝備情況 AVDS-1790-2A?M48A3、M48A5、M60系列坦克

AVDS-1790-2AC?遜邱倫坦克

AVDS-1790-2DR?M88A1搶救車

AVDS-1790-6A?梅卡瓦M(jìn)K1、MK2主戰(zhàn)坦克

AVDS-1790-9AR?梅卡瓦M(jìn)K3主戰(zhàn)坦克

該機(jī)由AV-1790汽油機(jī)和AVI-1790噴射式汽油機(jī)演變而來。其設(shè)計原則是降低燃油消耗率以增大坦克行程提高車輛機(jī)動性；使用多種燃料以簡化后勤供應(yīng)；采用風(fēng)冷以提高發(fā)動機(jī)對自然環(huán)境的適應(yīng)性；取消水冷系統(tǒng)以減小發(fā)動機(jī)體積和重量，減少易損性，提高維護(hù)性。1960年，該機(jī)取代AVI-1790噴射式汽油機(jī)用在同年定型并投產(chǎn)的M60坦克和系列化生產(chǎn)的M48A3坦克上，以后又成為M60系列坦克的制式動力。

該機(jī)是一種4沖程12缸V型90°夾角排列的風(fēng)冷渦輪增壓發(fā)動機(jī)，是美國"專機(jī)專用"戰(zhàn)車發(fā)動機(jī)發(fā)展方針的產(chǎn)物。自1959年裝備以后，一直在進(jìn)行改進(jìn)以滿足老坦克改進(jìn)和新坦克設(shè)計的需要，已經(jīng)發(fā)展到10多種機(jī)型。公司把這些發(fā)動機(jī)分為最初機(jī)型、產(chǎn)品改進(jìn)機(jī)型和提高軾率機(jī)型3種類型。在1959～1980年的21年中，改進(jìn)共生產(chǎn)了該發(fā)動機(jī)約22000臺，單價約為75000美元。

AVDS-1790發(fā)動機(jī)的型號標(biāo)識意義為：

A：冷卻方式：空氣冷卻（風(fēng)冷）

V：氣缸排列型式：V型

D：燃用燃料：柴油

S：進(jìn)氣方式：渦輪增壓

1790：總排量

因?yàn)锳V-1790發(fā)動機(jī)是非增壓汽油機(jī)，所以沒有D和S的標(biāo)識，而AVI-1790中的I是英語"噴射"(Injection)一詞的字首字母，即表示發(fā)動機(jī)采用汽油噴射方式供油而不用汽化器。此外，AVDS-1790變型機(jī)LV-1790的型號標(biāo)識中L表示采用液冷冷卻方式。AVCR-1790變型機(jī)采用可變壓縮比活塞，型號標(biāo)識中VCR是Variable compression Ration 3詞的字首字母。

AVDS-1790各型發(fā)動機(jī)中用于M60坦克的AVDS-1790-2A是最初機(jī)型，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：

該機(jī)左右兩排氣缸呈V型90°夾角排列，夾角內(nèi)布置有2個冷卻風(fēng)扇，噴油泵、排氣管以及全長上有小孔的滅火管。兩排氣缸外側(cè)分別安裝發(fā)動機(jī)機(jī)油散熱器和傳動裝置液壓油散熱器，還有燃油箱。2個渦輪增壓器分別裝在發(fā)動機(jī)飛輪兩側(cè)。

附件傳動機(jī)構(gòu)都布置在發(fā)動機(jī)功率輸出端，有2條傳動路線，一路是剛性傳動，由高抗扭性的空心軸帶動凸輪軸和噴油泵，另一路由撓性空心軸帶動冷卻風(fēng)扇。這種布置方式使附件傳動機(jī)構(gòu)的長度比原汽油機(jī)有所縮短，從而保持發(fā)動機(jī)長度在規(guī)定范圍內(nèi)。

總體布置的特點(diǎn)是采用積木式結(jié)構(gòu)，便于接近和換修需要日常維護(hù)的部件，而且也便于發(fā)動機(jī)整體裝拆。

保留了AV-1790汽油機(jī)的缸徑(146mm)和行程(146mm)，行程缸徑比S/D=1，降低了發(fā)動機(jī)高度。

采用了較大的缸心距(228mm)，缸心距缸徑比A/D=1.56，使發(fā)動機(jī)長度增加，但保證了散熱面積。

采用"墨西哥帽"型燃燒室，這是在美國廣為沿用的一種無渦流直接噴射式燃燒室，配以良好的噴漬系統(tǒng)呆保證較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

每1缸蓋和氣缸成一整體。鋼制缸套外表面光滑。鋁制散熱片用熱壓工藝固定其上。缸蓋由鋼制進(jìn)排氣道和鋁制散熱片鑄造而成，為保證排氣端散熱充分，進(jìn)氣端至排氣端的散熱片呈30°傾斜。

缸蓋和氣缸已由螺釘連接改為的電子束，形成一個整體，便于整體拆裝或更換。

曲軸箱為整體式結(jié)構(gòu)，在應(yīng)力處有加強(qiáng)筋。采用鑄鋁材料以降低重量，有利于散熱。曲軸箱上有固定曲軸的7個主軸承，用4個雙頭螺栓和2個橫拉螺栓裝由鍛鋁制成的主軸承蓋固定于曲軸箱。

曲軸為鍛鋼件，經(jīng)氮化處理，前端裝有撓性扭振減振器。

采用并列連桿，由具有高抗扭和高抗彎性能的合金鋼鍛制。

活塞為鍛鋁件，用模鍛制造，表面經(jīng)仿形磨削并帶有錐度。活塞上有3個氣環(huán)、1個油環(huán)，由單獨(dú)的冷卻回路進(jìn)行噴油冷卻，機(jī)油流量為75.7L/min。

每1氣缸有1個進(jìn)氣門和1個排氣門、由進(jìn)排氣共用的配氣凸輪軸通過搖臂進(jìn)行驅(qū)動。每1個氣缸排有1根配氣凸輪軸。

氣門定時：進(jìn)氣門開啟??上止點(diǎn)前25°??排氣門開啟??下止點(diǎn)前45°

?????進(jìn)氣門關(guān)閉??下止點(diǎn)后55°??排氣門關(guān)閉??上止點(diǎn)后20°

?????進(jìn)氣延續(xù)時間?260°?????排氣延續(xù)時間?245°

低壓輸油泵系葉片式。

噴油泵為美國波許(Bosch)公司的PSB-12BT公配式泵，置于氣缸排V型夾角內(nèi)，在其傳動裝置中有自動噴油提前裝置。

設(shè)有主燃油濾清器和油水分離式燃油濾清器，濾清系統(tǒng)有電磁閥、放水閥等裝置，能保證向噴油泵輸送無水而潔凈的燃油。

位于氣缸排外側(cè)的進(jìn)氣管內(nèi)有用于寒冷氣候下起動的電操縱火焰加熱器。起動時打開起動開關(guān)，從手動泵、加熱器燃油濾和電磁閥噴入進(jìn)氣管的燃油由火花塞點(diǎn)火燃燒，受熱空氣和燃?xì)庖黄疬M(jìn)入氣缸，預(yù)熱氣缸和活塞。

采用許杯重(Switzer)渦輪增壓器對進(jìn)氣進(jìn)行增壓，壓比為1.9。

在V型夾角內(nèi)安置排氣管，共4根。每一排氣管連接相鄰3個氣缸。

風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)的空氣循環(huán)路線見下圖。

在V型夾角內(nèi)有2個向發(fā)動機(jī)和潤滑系統(tǒng)提供冷卻空氣的、由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的軸流式風(fēng)扇，直徑為600mm，在2400r/min時空氣流量為566m3/min，進(jìn)氣方式為吸風(fēng)式，冷空氣從車體兩側(cè)百葉窗吸入，流經(jīng)機(jī)油散熱器和發(fā)動機(jī)氣缸排，受熱空氣由兩個軸流風(fēng)扇鼓進(jìn)外殼內(nèi)，通過外殼導(dǎo)向車尾。發(fā)動機(jī)排氣管出口位于外殼出口處。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，在外殼出口處形成較高的真空度，由于廢氣的引射作用而提高了冷卻效率，熱空氣和廢氣混合后經(jīng)車尾葉窗排至車外。

采用濕式油底殼。強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)的機(jī)油泵總成由4個單元泵組成。油泵結(jié)構(gòu)能保證在各種使用條件下從儲油室抽出機(jī)油，潤滑發(fā)動機(jī)。潤滑系統(tǒng)裝有機(jī)油低壓報警燈和機(jī)油高溫報警燈作為發(fā)動機(jī)的安全保護(hù)裝置。

鑒于發(fā)動機(jī)具有較高功率和較好燃油經(jīng)濟(jì)性，盡管標(biāo)定功率僅為552kW(750馬力)，小于被取代的AV-1790非增壓汽油機(jī)的軾率(6…7kW)，但是它們卻有差不多的凈功率，見下表。

功率和功率損失(kW)?AVDS-1790-2?AV-1790

標(biāo)定功率???????552????607

消音器損失??????0?????18.4

空氣濾損失??????很小????22.1

風(fēng)扇損失???????80.9????99.3

發(fā)動機(jī)損失??????7.35????7.35

總功率損失??????88.2????147

凈功率????????463????460

該柴油機(jī)在外型尺寸基本不變的條件下，根據(jù)不同坦克的改裝和設(shè)計要求，已形成如下10多種機(jī)型：

該柴油機(jī)的性能改進(jìn)主要有：

1972年，TCM/GPD著手M60坦克動力AVDS-1790-2A的產(chǎn)品改進(jìn)計劃。經(jīng)改進(jìn)的發(fā)動機(jī)稱為RISE發(fā)動機(jī)，此系美國選用設(shè)備可靠性改進(jìn)規(guī)劃〔U.S.Army's Reliability Improvement of Selected Equipment (RISE) Program〕的一部分而得名。

在RISE規(guī)劃中，發(fā)展了AVDS-1790-2CC(帶油冷的交流發(fā)電機(jī)，標(biāo)定電壓28V，標(biāo)定電流650A)和AVDS-1790-2D(帶空氣冷卻的發(fā)電機(jī)標(biāo)定電流300A)兩種產(chǎn)品改進(jìn)型發(fā)動機(jī)，以滿足車輛不同的電氣系統(tǒng)的要求。

最初機(jī)型在大修時采用相應(yīng)的RISE部件可以容易地成為產(chǎn)品改進(jìn)型發(fā)動機(jī)，故在1975年前已經(jīng)停產(chǎn)，裝備的坦克上都已換用RISE發(fā)動機(jī)。

RISE發(fā)動機(jī)的改進(jìn)有發(fā)電機(jī)總成及傳動裝置、起動器的低電壓保護(hù)、油壓開關(guān)和溫度傳感器、排氣管、進(jìn)氣管火焰加溫裝置、渦輪增壓器、燃油濾清系統(tǒng)和自動排水裝置、傳動裝置的機(jī)油散熱器、發(fā)動機(jī)的機(jī)油散熱器、油底殼和機(jī)油泵、減振器殼體和機(jī)油濾清系統(tǒng)、正面防護(hù)裝置、頂側(cè)電氣快速拆卸裝置以及發(fā)動機(jī)內(nèi)部的一些改進(jìn)如燃油噴射系統(tǒng)、氣缸、活塞、活塞環(huán)、冷卻活塞的噴油嘴等。

AVDS-1790主要交型機(jī)

發(fā)動機(jī)型號???最初裝備車輛???改裝車輛?外形尺寸：長×寬×高(mm)?功率(kW)?轉(zhuǎn)速(r/min)

最初機(jī)型

AVDS-1790-2A?M60，60A1，M60A1E1??M47???????????????551???2400

???????M60A1E2，M60AVLB架??M48

???????橋坦克，M728CEV工程車

AVDS-1790-2AC???????????遜邱倫??1790×1780×1130????551???2400

AVDS-1790-2AR????????????????????????????551???2400

產(chǎn)品改進(jìn)機(jī)型

ACDS-1790-2C?M60A1，M60A3?????????1750×1870×1110?????551???2400?裝有650A油冷交流電機(jī)

M60AVLB

AVDS-1790-2CC???????????遜邱倫??1750×1780×1110????551???2400

AVDS-1790-2D?M60，M60A1，M48A3???????1800×1870×1110????551???2400?裝有300A空氣冷卻發(fā)電機(jī)

???????M48A5

AVDS-1790-2DR?????????M88坦克搶救車?????????????551???2400

AVDS-1790-2DC???????????遜邱倫??1800×1780×1110????551???2400

提高功率機(jī)型

AVDS-1790-6A?梅卡瓦M(jìn)K1，梅卡瓦M(jìn)K2??????1750×1705×1110????662???2400

AVDS-1790-7A????????????????1750×1870×1110????698???2400

AVCR-1790-1A?曾準(zhǔn)備作梅卡瓦改進(jìn)型動力????1750×1870×1110????882???2400

AVCR-1790-1B????????????????????????????882???2400

AVDS-1790-9AR?梅卡瓦M(jìn)K3???????????????????????895???2400

AVDS-1790柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是按爆發(fā)壓力為15.1MPa(154kgf/cm2)設(shè)計的。在單缸機(jī)上曾作過試驗(yàn)，爆發(fā)壓力達(dá)14.4MPa(147kgf/cm2)。采用變壓縮比活塞后的AVCR-1790各類變型機(jī)的功率可達(dá)698kW或882kW。

從AVDS-1790-2A基型機(jī)的551KW功率提高到AVDS-1790-6A型的662kW，所采用的技術(shù)措施有：

(1)采用了新的渦輪增壓器，增加了中冷器。增壓壓比從1.9提高到2.4，壓氣機(jī)空氣流量從0.55kg/s增加到0.58kg/s。

(2)改進(jìn)了供油系統(tǒng)，為與空氣流量相適應(yīng)，增加噴油泵供油量，柱塞直徑從11mm增加到12mm，升程未變，改裝了新挺柱。噴油壓力從78.5MPa(801kgf/cm2)增加到85.8MPa(875kgf/cm2)。

(3)將活塞頂部的燃燒室加深，使壓縮比從16.5降低至14.5，以適應(yīng)增壓比提高而保持爆發(fā)壓力13MPa(133kgf/cm2)不變。

(4)改變風(fēng)扇傳動裝置的傳動比(從2.1:1改為2.15:1)，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速從4800r/min增加到5160r/min，從而增大冷卻空氣流量(從9.9m3/s增為10.8m3/s)以降低熱負(fù)荷。

從AVDS-1790-6A型的662kW功率提高到AVCR-1790-1A型的882kW，所采用的主要技術(shù)措施為：

(1)將高增壓技術(shù)和變壓縮比活塞技術(shù)相結(jié)合，AVCR-1790-1A的變壓縮比范圍為18:1～11:1，爆發(fā)壓力(12.3MPa)小于AVDS-1790-6A。

(2)改進(jìn)供油系統(tǒng)，噴油泵柱塞直徑從12mm增大到13mm，噴孔數(shù)和孔徑由8×0.276×135°增至10×0.3×135°，從而得到霧化，同時保持高壓油管內(nèi)壓力低于89.2MPa(910kgf/cm2)。其他改進(jìn)還有采用二級式調(diào)速器，加速時控制燃油的和限制煙度的進(jìn)氣管傳感器、控制發(fā)動機(jī)工作溫度和限制燃油量的機(jī)油溫度傳感器。

(3)改進(jìn)冷卻系統(tǒng)，冷卻空氣流量從68kg/min增加到91kg/min，在發(fā)動機(jī)兩側(cè)各增設(shè)1個進(jìn)氣中冷器。

(4)潤滑系統(tǒng)采用1個離心式機(jī)油分離器，以提高濾清效率并保證機(jī)油質(zhì)量。

(5)改進(jìn)渦輪增壓器結(jié)構(gòu)，AVCR-1790-1A發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)鋁葉輪用后彎葉片，直徑為130mm。AVDS-1790-2A和AVDS-1790-6A發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)鋁葉輪用普通徑向葉片，直徑為114.5mm，AVCR-1790-1A發(fā)動機(jī)在標(biāo)定功率時，壓比為4:1，空氣流量為0.795kg/s。

(6)梅卡瓦M(jìn)K3主戰(zhàn)坦克采用的AVDS-1790-9AR型沒有采用變壓縮比活塞，功率也達(dá)到了882kW，所采取的結(jié)構(gòu)改進(jìn)涉及連桿、活塞、噴油器等。

凡采用AVDS-1790各型發(fā)動機(jī)的坦克，都加裝煙霧發(fā)生器，使坦克不易初敵方探測從而削弱敵人反坦克作用。該煙霧發(fā)生器能補(bǔ)充M239煙幕彈的作用。需要時駕駛員按動1個開關(guān)使燃油噴到發(fā)動機(jī)排氣管，燃油受熱蒸發(fā)逸出管外，油蒸汽和周圍空氣接觸冷凝而形成白色濃煙屏障。該系統(tǒng)由美國化學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(Chemical systems Laboratory)設(shè)計。

型號???????AVDS-1790-2A類型

?沖程??????4

?缸數(shù)及排列???12V90°

?冷卻方式????風(fēng)冷

?燃燒室型式???直接噴射式

?燃料種類????柴油；JP4煤油

?增壓方式????渦輪增壓

?壓比??????1.9

?有無中冷????無

缸徑/行程?????146mm/146mm

總排量??????29.35L

壓縮比??????16

標(biāo)定功率?????551kW

標(biāo)定轉(zhuǎn)速?????2400r/min

扭矩?????2354N·m

扭矩轉(zhuǎn)速???1600r/min

平均有效壓力???0.94MPa

活塞平均速度???11.7m/s

升功率??????18.8kW/L

燃油消耗率????233g/kW ·h

外形尺寸

?長???????1867mm

?寬???????1742mm

?高???????1110mm

單位體積功率???225kW/m3(體積未計局部突出)

重量???????1725kg(不帶冷卻設(shè)備)1910kg(帶冷卻設(shè)備)

比重量??????3.13kg/kW

環(huán)境特性

?工作環(huán)境溫度范圍+52°～－54℃?在-32℃溫度下，不用起動輔助裝置

????????????????即可起動，在-54℃溫度下，用起動裝置方能起動

?處于傾斜狀態(tài)的工作能力????前后傾斜60%，橫向傾斜40%

?水下潛渡能力?????????4m

?在2438m高度上保持功率能力???輸出功率不小于標(biāo)定功率的75%