目錄
美國AVDS-1790發動機基本資料
國別 美國
名稱 TCM AVDS-1790發動機
研制單位 泰萊達因·大陸汽車公司通用產品分部
Teledyne continental Motors
General Products Division,US
生產單位 泰萊達因·大陸汽車公司通用產品分部
Teledyne continental Motors
General Products Di vision,US
現狀 生產(改進型產品)
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MK1、MK2主戰坦克
AVDS-1790-9AR?梅卡瓦MK3主戰坦克
美國AVDS-1790發動機背景介紹
美國AVDS-1790發動機發展及設計
該機由AV-1790汽油機和AVI-1790噴射式汽油機演變而來。其設計原則是降低燃油消耗率以增大坦克行程提高車輛機動性；使用多種燃料以簡化后勤供應；采用風冷以提高發動機對自然環境的適應性；取消水冷系統以減小發動機體積和重量，減少易損性，提高維護性。1960年，該機取代AVI-1790噴射式汽油機用在同年定型并投產的M60坦克和系列化生產的M48A3坦克上，以后又成為M60系列坦克的制式動力。
該機是一種4沖程12缸V型90°夾角排列的風冷渦輪增壓發動機，是美國"專機專用"戰車發動機發展方針的產物。自1959年裝備以后，一直在進行改進以滿足老坦克改進和新坦克設計的需要，已經發展到10多種機型。公司把這些發動機分為最初機型、產品改進機型和提高軾率機型3種類型。在1959～1980年的21年中，改進共生產了該發動機約22000臺，單價約為75000美元。
美國AVDS-1790發動機型號標識
AVDS-1790發動機的型號標識意義為：
A：冷卻方式：空氣冷卻（風冷）
V：氣缸排列型式：V型
D：燃用燃料：柴油
S：進氣方式：渦輪增壓
1790：總排量
因為AV-1790發動機是非增壓汽油機，所以沒有D和S的標識，而AVI-1790中的I是英語"噴射"(Injection)一詞的字首字母，即表示發動機采用汽油噴射方式供油而不用汽化器。此外，AVDS-1790變型機LV-1790的型號標識中L表示采用液冷冷卻方式。AVCR-1790變型機采用可變壓縮比活塞，型號標識中VCR是Variable compression Ration 3詞的字首字母。
美國AVDS-1790發動機結構特點
AVDS-1790各型發動機中用于M60坦克的AVDS-1790-2A是最初機型，其結構特點是：
美國AVDS-1790發動機總體布置
該機左右兩排氣缸呈V型90°夾角排列，夾角內布置有2個冷卻風扇，噴油泵、排氣管以及全長上有小孔的滅火管。兩排氣缸外側分別安裝發動機機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動機飛輪兩側。
附件傳動機構都布置在發動機功率輸出端，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扇。這種布置方式使附件傳動機構的長度比原汽油機有所縮短，從而保持發動機長度在規定范圍內。
總體布置的特點是采用積木式結構，便于接近和換修需要日常維護的部件，而且也便于發動機整體裝拆。
保留了AV-1790汽油機的缸徑(146mm)和行程(146mm)，行程缸徑比S/D=1，降低了發動機高度。
采用了較大的缸心距(228mm)，缸心距缸徑比A/D=1.56，使發動機長度增加，但保證了散熱面積。
美國AVDS-1790發動機燃燒室
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呆保證較好的燃油經濟性。
美國AVDS-1790發動機氣缸蓋
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。缸蓋由鋼制進排氣道和鋁制散熱片鑄造而成，為保證排氣端散熱充分，進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。
美國AVDS-1790發動機箱體
曲軸箱為整體式結構，在應力處有加強筋。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。
美國AVDS-1790發動機曲柄連桿機構
曲軸為鍛鋼件，經氮化處理，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，表面經仿形磨削并帶有錐度。活塞上有3個氣環、1個油環，由單獨的冷卻回路進行噴油冷卻，機油流量為75.7L/min。
美國AVDS-1790發動機配氣機構
每1氣缸有1個進氣門和1個排氣門、由進排氣共用的配氣凸輪軸通過搖臂進行驅動。每1個氣缸排有1根配氣凸輪軸。
氣門定時：進氣門開啟??上止點前25°??排氣門開啟??下止點前45°
?????進氣門關閉??下止點后55°??排氣門關閉??上止點后20°
?????進氣延續時間?260°?????排氣延續時間?245°
美國AVDS-1790發動機供油系統
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，在其傳動裝置中有自動噴油提前裝置。
設有主燃油濾清器和油水分離式燃油濾清器，濾清系統有電磁閥、放水閥等裝置，能保證向噴油泵輸送無水而潔凈的燃油。
美國AVDS-1790發動機進排氣系統
位于氣缸排外側的進氣管內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，從手動泵、加熱器燃油濾和電磁閥噴入進氣管的燃油由火花塞點火燃燒，受熱空氣和燃氣一起進入氣缸，預熱氣缸和活塞。
采用許杯重(Switzer)渦輪增壓器對進氣進行增壓，壓比為1.9。
在V型夾角內安置排氣管，共4根。每一排氣管連接相鄰3個氣缸。
美國AVDS-1790發動機冷卻系統
風冷冷卻系統的空氣循環路線見下圖。
在V型夾角內有2個向發動機和潤滑系統提供冷卻空氣的、由發動機驅動的軸流式風扇，直徑為600mm，在2400r/min時空氣流量為566m3/min，進氣方式為吸風式，冷空氣從車體兩側百葉窗吸入，流經機油散熱器和發動機氣缸排，受熱空氣由兩個軸流風扇鼓進外殼內，通過外殼導向車尾。發動機排氣管出口位于外殼出口處。當發動機工作時，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車尾葉窗排至車外。
美國AVDS-1790發動機潤滑系統
采用濕式油底殼。強制潤滑系統的機油泵總成由4個單元泵組成。油泵結構能保證在各種使用條件下從儲油室抽出機油，潤滑發動機。潤滑系統裝有機油低壓報警燈和機油高溫報警燈作為發動機的安全保護裝置。
鑒于發動機具有較高功率和較好燃油經濟性，盡管標定功率僅為552kW(750馬力)，小于被取代的AV-1790非增壓汽油機的軾率(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
標定功率???????552????607
消音器損失??????0?????18.4
空氣濾損失??????很小????22.1
風扇損失???????80.9????99.3
發動機損失??????7.35????7.35
總功率損失??????88.2????147
凈功率????????463????460
美國AVDS-1790發動機型號演變
該柴油機在外型尺寸基本不變的條件下，根據不同坦克的改裝和設計要求，已形成如下10多種機型：
該柴油機的性能改進主要有：
美國AVDS-1790發動機提高可靠性
1972年，TCM/GPD著手M60坦克動力AVDS-1790-2A的產品改進計劃。經改進的發動機稱為RISE發動機，此系美國選用設備可靠性改進規劃〔U.S.Army's Reliability Improvement of Selected Equipment (RISE) Program〕的一部分而得名。
在RISE規劃中，發展了AVDS-1790-2CC(帶油冷的交流發電機，標定電壓28V，標定電流650A)和AVDS-1790-2D(帶空氣冷卻的發電機標定電流300A)兩種產品改進型發動機，以滿足車輛不同的電氣系統的要求。
最初機型在大修時采用相應的RISE部件可以容易地成為產品改進型發動機，故在1975年前已經停產，裝備的坦克上都已換用RISE發動機。
RISE發動機的改進有發電機總成及傳動裝置、起動器的低電壓保護、油壓開關和溫度傳感器、排氣管、進氣管火焰加溫裝置、渦輪增壓器、燃油濾清系統和自動排水裝置、傳動裝置的機油散熱器、發動機的機油散熱器、油底殼和機油泵、減振器殼體和機油濾清系統、正面防護裝置、頂側電氣快速拆卸裝置以及發動機內部的一些改進如燃油噴射系統、氣缸、活塞、活塞環、冷卻活塞的噴油嘴等。
AVDS-1790主要交型機
發動機型號???最初裝備車輛???改裝車輛?外形尺寸：長×寬×高(mm)?功率(kW)?轉速(r/min)
最初機型
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
產品改進機型
ACDS-1790-2C?M60A1，M60A3?????????1750×1870×1110?????551???2400?裝有650A油冷交流電機
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空氣冷卻發電機
???????M48A5
AVDS-1790-2DR?????????M88坦克搶救車?????????????551???2400
AVDS-1790-2DC???????????遜邱倫??1800×1780×1110????551???2400
提高功率機型
AVDS-1790-6A?梅卡瓦MK1，梅卡瓦MK2??????1750×1705×1110????662???2400
AVDS-1790-7A????????????????1750×1870×1110????698???2400
AVCR-1790-1A?曾準備作梅卡瓦改進型動力????1750×1870×1110????882???2400
AVCR-1790-1B????????????????????????????882???2400
AVDS-1790-9AR?梅卡瓦MK3???????????????????????895???2400
美國AVDS-1790發動機提高功率
AVDS-1790柴油機的結構強度是按爆發壓力為15.1MPa(154kgf/cm2)設計的。在單缸機上曾作過試驗，爆發壓力達14.4MPa(147kgf/cm2)。采用變壓縮比活塞后的AVCR-1790各類變型機的功率可達698kW或882kW。
從AVDS-1790-2A基型機的551KW功率提高到AVDS-1790-6A型的662kW，所采用的技術措施有：
(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，壓氣機空氣流量從0.55kg/s增加到0.58kg/s。
(2)改進了供油系統，為與空氣流量相適應，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，以適應增壓比提高而保持爆發壓力13MPa(133kgf/cm2)不變。
(4)改變風扇傳動裝置的傳動比(從2.1:1改為2.15:1)，使風扇轉速從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，所采用的主要技術措施為：
(1)將高增壓技術和變壓縮比活塞技術相結合，AVCR-1790-1A的變壓縮比范圍為18:1～11:1，爆發壓力(12.3MPa)小于AVDS-1790-6A。
(2)改進供油系統，噴油泵柱塞直徑從12mm增大到13mm，噴孔數和孔徑由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壓力低于89.2MPa(910kgf/cm2)。其他改進還有采用二級式調速器，加速時控制燃油的和限制煙度的進氣管傳感器、控制發動機工作溫度和限制燃油量的機油溫度傳感器。
(3)改進冷卻系統，冷卻空氣流量從68kg/min增加到91kg/min，在發動機兩側各增設1個進氣中冷器。
(4)潤滑系統采用1個離心式機油分離器，以提高濾清效率并保證機油質量。
(5)改進渦輪增壓器結構，AVCR-1790-1A發動機的壓氣機鋁葉輪用后彎葉片，直徑為130mm。AVDS-1790-2A和AVDS-1790-6A發動機的壓氣機鋁葉輪用普通徑向葉片，直徑為114.5mm，AVCR-1790-1A發動機在標定功率時，壓比為4:1，空氣流量為0.795kg/s。
(6)梅卡瓦MK3主戰坦克采用的AVDS-1790-9AR型沒有采用變壓縮比活塞，功率也達到了882kW，所采取的結構改進涉及連桿、活塞、噴油器等。
加裝煙霧發生器提高坦克生存力
凡采用AVDS-1790各型發動機的坦克，都加裝煙霧發生器，使坦克不易初敵方探測從而削弱敵人反坦克作用。該煙霧發生器能補充M239煙幕彈的作用。需要時駕駛員按動1個開關使燃油噴到發動機排氣管，燃油受熱蒸發逸出管外，油蒸汽和周圍空氣接觸冷凝而形成白色濃煙屏障。該系統由美國化學系統實驗室(Chemical systems Laboratory)設計。
美國AVDS-1790發動機性能數據
型號???????AVDS-1790-2A類型
?沖程??????4
?缸數及排列???12V90°
?冷卻方式????風冷
?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
標定功率?????551kW
標定轉速?????2400r/min
扭矩?????2354N·m
扭矩轉速???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(不帶冷卻設備)1910kg(帶冷卻設備)
比重量??????3.13kg/kW
環境特性
?工作環境溫度范圍+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???輸出功率不小于標定功率的75%
參考資料
相關搜索relevant search
目錄