CV系列柴油机
zhoucljob · 2010-05-22 08:54 · 27245 次点击
目录
【简介】
【概述】
【结构特点】
【性能数据】
【简介】
data/attachment/portal/201111/06/145248oa2ex2ubq72xzuqb.jpgCV系列柴油机
国别:英国
名称:CV系列柴油机
CVSeriesDieselEngine
研制单位:罗尔斯-罗伊斯汽车公司
Rolls-RoyceMotorsCompany,GB
生产单位:罗尔斯-罗伊斯汽车公司军用柴油机分部(早期)
Rolls-RoyceMotorsCompany,MilitaryDieselEngineDivisi
现状:生产
装备情况:CV12TCA伊朗狮1型和2型主战坦克
12V-1200A挑战者及其变型车和哈里德主战坦克
8V-550A武士机械化步兵战车、抢救和修理车
12V-625斯卡梅尔-康曼德(6×4)坦克运输车
CV12-800E维克斯装甲架桥车
【概述】
CV系列柴油机是英国罗尔斯-罗伊斯汽车公司用8年时间研制设计的军民用系列发动机,1975年由该公司在施鲁斯里成立的军用柴油机分部生产。1984年该柴油机分部合并到英国珀金斯发动机公司,此后CV系列柴油机归珀金斯公司生产。
鉴于欧洲民用车辆单位功率的立法要求以及卡车柴油机需要量增大的趋势,罗尔斯-罗伊斯汽车公司于60年代末开始在该公司的鹰式(Eagle)直列6缸柴油机基础上探讨采用V型结构提高功率的可能性。1969年开始研究V型90°夹角8缸CV8柴油机,并由此发展了缸径为135mm、行程为152mm,包括气缸排夹角为90°的CV8、CV16和夹角为60°的CV123种基本型,每种基本型又有多种军民变型机。
提高功率的研究工作是在鹰式6缸机上进行的。通过改变压缩比、供油量和采用高增压比的废气涡轮增压与中冷技术,研究其对发动机性能、爆发压力、排气温度和燃油消耗量的影响。试验的单缸功率达到73.5kW(100马力),继而又提高到92kW(125马力),而且还可提高到110kW(150马力),甚至更高。
CV系列从用途上分有军用型和民用型。各种军用型机全部采用增压中冷。同一缸数的机型又有空气冷却进气TCA和水冷却进气TCE2种中冷机型。压缩比均为12,都有进气加热系统。原设计标定功率范围441kW~1176kW(600至1600马力),标定转速2300r/min。其中,TCA型比TCE型的进气温度低得多,即使在高环境温度下也是如此,如CV12TCA型发动机设计标准温度20℃,但在环境温度45℃的情况下仍能发出882kW(1200马力)。TCA与TCE机型除了中冷器的冷却介质不同以外,增压器、调速器和风扇也不相同。TCA采用电子调速器,而TCE则采用机械式调速器。增压器外形相同,但喷嘴环面积不一样。
为使CV系列发动机能满足军民用的需要,提出了下列要求:
曲轴箱和气缸盖不采用轻合金材料而能达到军用的重量目标;
限制最高转速,以适应普通工业用途(包括50~60Hz的发电装置);
限制应力水平,以便采用适合民用的材料和常规工艺方法;
尽可能减小重量和尺寸,并采用公制计量单位。
CV系列发动机的设计原则力求结构简单,总体布置紧凑。尽管采用了铸铁气缸盖和曲轴箱的箱体结构,但发动机的尺寸与重量都符合军用要求,零部件具有高度互换性,以减少战时零部件的后勤供应量。通过采用较高压比的涡轮增压中冷技术、进气加热系统、高灵敏度的电子调速器和电子伺服控制装置以及新型混流式风扇等技术,提高功率和其他性能,满足军用要求。
CV系列发动机中已经生产的军用机型有标定功率882kW(1200马力)的CV12TCA、标定功率404kW(550马力)的康达8V-550A和标定功率460kW(625马力)的康达12V-625等。
1.CV12TCA柴油机
该柴油机又称康达(Condor)V12-1200和康达12V-1200,现已成为伊朗狮1型(FV4030/2)和2型(FV4030/3)、哈里德主战坦克和目前成批生产的英国80年代装备的挑战者主战坦克的动力,是目前世界上先进的主战坦克发动机之一。该机具有研制周期短,研制与生产成本较低,系列化程度高,可靠性、可维修性和耐久性好、热效率高、燃油经济性好和平均有效压力与升功率高的特点。如热效率达37.4%;油耗较低,标定功率时为226g/kW·h,最大扭矩点时为215g/kW·h;平均有效压力为1.76MPa,升功率为33.8kW/L。
CV12TCA柴油机的热平衡
?????????功率(kW)?百分比
燃料热能??????2358??100
排气带走热能????775???32.9
冷却水带走热能???371???15.7
中冷器带走热能???232???9.8
辐射热带走热能???98.5??4.2
有效功???????882???37.4
上述特点是通过采取压比3.1的涡轮增压器和空气冷却中冷器、高的气缸容积效率(大于90%)、高燃油喷射速度(10mm3/1°曲轴转角)和高喷射压力(约100MPa)、短的喷油延续时间(<30°曲轴转角)、大的空气燃油比(28:1)、最大功率时空气进气量为90.72kg/min和(1.2~1.7)n(n为曲轴转速的进气涡流速度达到的。
该发动机最初是为伊朗狮主战坦克研制的。1974年11月,英国政府与伊朗政府签订了一项由英国为伊朗提供1200辆名为伊朗狮的新型主战坦克的合同,坦克动力是882kW(1200马力)的CV12TCA柴油机。
罗尔斯-罗伊斯公司于1974年10月开始设计,1976年4月第一台CV12开始运转,同年11月即达到了882kW(1200马力),并于当年底投入成批生产。
该发动机具有很大的发展潜力,功率可分别提高到1103kW(1500马力)、1324kW(1800马力)、甚至1471kW(2000马力)。命名为12V-1500型1103kW(1500马力)的强化型机已完成研制,但未投入生产。CV12TCA发动机的功率从882kW(1200马力)提高到1103kW(1500马力)的主要措施是采用压比为4的二级增压和改进的电子调节器。英国国防部原计划在80年代后期装备的MBT-80主战坦克选用这种发动机作动力,后因计划有变终止了该坦克的研制,而进行1200马力发动机的挑战者主战坦克研制。目前由维克斯公司防务系统分部正在设计的挑战者装甲修理和抢救车也将采用这种1200马力的发动机。
罗尔斯-罗伊斯公司为了开拓和扩大CV系列发动机的国际市场,70年代末试图挤入XM-1后备发动机行列,于1979年初卖给美国陆军4台CV12TCA发动机进行试验和鉴定。1988年,美国陆军坦克机动车辆局(TACOM)要求珀金斯公司提供1台改进的康达V12发动机作为其先进整体式推进系统(AIPS)规划对比试验工作的一部分。1台现有结构型机正在坦克机动车辆局作试验,并且很有可能将通过采用更高喷射速度的燃油供给系统和减小涡轮滞后的二级涡轮增压器来提高这种发动机的性能。
data/attachment/portal/201111/06/145251g9mmulca6zckp3cs.jpgCV系列柴油机
2.CV8TCA柴油机
CV8军用型机于1972年开始研制,1973年末第一台军用型机试验成功。CV8有CV8TCA和CV8TCE2种基本军用机型,设计功率分别为588kW(800马力)和441kW(600马力)。CV8TCA现在又称康达CV8-800,有几种变型机,其中标定功率为404kW(550马力)的康达CV8-550(又称8V-550A)型发动机已装用在英国陆军1984年11月装备的武士(Warrior)机械化步兵战车上。CV8-550型机曾称为康达V8-750型机,是一种低外形、低应力的变型机,其高度的降低是通过取消摇臂盖的顶部达到的。
1985年,英国国防部与珀金斯公司签订了价值1亿英镑用于制造装备武士机械化步兵战车的1200台CV8-550发动机和许可证生产的阿里逊(Allison)X-300-4B传动装置的合同,该合同还包括提供发动机备用部件,要求在7年内交付完毕。第一台发动机已于1986年6月2日交付。
在1986年的英国陆军装备展览会上展出了1台用于未来主战坦克的康达CV8全尺寸模型。目前的CV8-800发动机的单缸功率为73.5kW(100马力),而未来主战坦克用的CV8发动机的单缸功率将提高到110.3kW(150马力),8缸机功率可达882kW(1200马力)。
CV系列发动机和CV12TCA发动机之所以能在较短时间内完成设计、试制并投入批量生产,一方面是由于先前在C系列和鹰式系列直列6缸机上做了大量试验工作,打下了良好的结构与技术基础;另一方面是与英国有良好的零部件专业厂和与里卡多(Ricardo)研究公司的技术协作分不开的。实际上,罗尔斯-罗伊斯公司本身只负责CV系列发动机的设计、装配试验和机械加工曲轴箱、缸盖、油底壳、飞轮与飞轮壳、齿轮传动箱体、连杆、轴承盖和摇臂等零件。其他零部件由协作单位提供。
【结构特点】
CV8TCA发动机为8缸V型90°夹角,CV12TCA发动机为12缸V型60°夹角,2种机型都是4冲程水冷直接喷射涡轮增压中冷柴油机。鉴于CV系列柴油机大部分零部件是通用的,下面主要叙述CV12TCA发动机的结构特点。
1.总体布置
CV12TCA发动机与TN液力机械传动装置和包括2个水散热器、3个风扇和2个空气冷却中冷器的冷却系统构成完整的动力装置。该动力装置在坦克上采用3点支承,1点在发动机前端,以圆柱销支承于夹层橡胶支点内;另外2点支承分别位于传动装置的功率输出端,各为1个卡箍式弹性支承。飞轮壳与传动装置壳体用螺栓紧固。发动机附件的布置可以很容易从坦克车体顶部接近,以便于进行维修保养。整个动力装置可在1h内整体吊装加以更换。
CV8-550发动机与X-300-4B传动装置构成的动力装置在武士机械化步兵战车上为3点支承,采用快速松脱式联接器。
2.燃料室
CV12TCA发动机采用了适用高喷射压力的有涡流的直接喷射半分开式ω型燃烧室,喉口为直壁。喷油器垂直安装在气缸盖中央。
3.气缸盖
采用铸铁缸盖,每3缸合用1盖,每台发动机有4个相同的缸盖。每缸各有2个进气门和排气门。进排气门座套均由铬合金铸铁制成,座面倒角45°。气门座套与气缸盖为压配合。进排气道均为串联式,且进气道为螺旋气道。缸盖的每缸中央安有铜制喷油器座套。每个气缸盖用20个螺栓和3个定位螺钉与缸体连接。
4.气缸垫
气缸垫是钢制的,有波纹的一面朝上,无波纹的一面紧贴气缸套顶部沟槽,由2个定位销定位。气缸垫预先喷过漆,安装时不需再涂任何密封剂。
5.箱体
上曲轴箱采取连身缸体"龙门"式结构,由金相组织细密的高强度铸铁浇铸成薄壁结构,最薄部位为5~6mm。所有非加工表面均浸漆。所有内油道均机械加工而成。气缸孔与干式缸套结合面均经机械加工。由于采用并列连杆,左右气缸排有一错位。由于高位凸轮轴设置在V型60°夹角的上部,所以V型夹角的下腔构成凸轮轴轴承腔,其上方由隔板将2排气缸"拉"在一起,以增强整个曲轴箱体的刚度。在V形夹角底部制有主油道,冷却活塞的喷油管位于其下方,直接由主油道供给机油。上曲轴箱功率输出端与齿轮传动箱贴合,有4个直接安装齿轮轴的支承孔。在左气缸排上方有安装温度传感器的孔。在曲轴臬的侧面有各缸的进水孔和连接储油箱的通气孔,在气缸排顶面每缸有2个挺柱孔,8个气缸盖螺栓孔,在1-2、3-4、4-5、5-6缸之间有共用螺栓。每缸各有1个从曲轴箱流入气缸盖的通水孔、3个通气孔。每气缸排上有4个回油孔,及定位销孔与工艺孔。上曲轴箱的重量约494kg。
下曲轴箱为干式,与储油箱下半部构成1个"L"形铝合金铸件。下同苏丹箱及储油箱均铸有油道。储油箱上半部为一单独铝铸件,整个润滑系的全部机油容量为91L。储油臬箱上下两半部中间装有滤网片。储油箱上半部内装有倾斜消泡板,顶部装有加油口盖及量油尺。"L"形构件与机油散热器均在发动机的基本尺寸内。
气缸套为干式,壁很薄,仅为2.75mm,为离心浇铸的铸铁件。整个缸套经过预加工,内壁经珩磨与抛光,装配前进行裂纹探伤检查,安装后的椭圆度不超过0.025mm。
6.曲柄连杆机构
罗尔斯-罗伊斯公司在发动机上采用了该公司专利的"成对对称"(Paired-throw)曲拐曲轴。该曲轴不同于通常8缸机采用的"十"字形曲轴相比,长度缩短了6.6%,重量减轻17%。缩短长度相应缩短了发动机长度,增加了刚性;减轻重量可以减小惯性,提高曲轴的自然频率,从而增大了曲轴的安全系数。装用这种曲轴的8缸机即使不采用减振装置,扭振振幅也不大。
CV12TCA发动机采用铬钼钢锻造曲轴,有7个主轴颈和6个连杆轴颈。1-6、2-5、3-4连杆轴颈马对排列,每对间夹角为120°。每个连杆轴颈安装2根并列连杆。主轴颈直径为146mm,连杆轴颈直径为98mm,曲柄颊很窄,重叠度很大。曲轴在机加阶段进行静、动平衡,总装时无须再校正。除前后端面外,所有曲轴表面经过氮化处理。曲轴两端各有1个螺旋齿轮,齿轮齿数为45,节圆速度约为18m/s。曲轴后端面上有16个均布螺孔和1个定位销,用于飞轮固定和定位。由于气缸排夹角为60°,为全平衡结构,因此曲轴上不装配重。曲轴最大扭振振幅为0.2mm,只装了1个粘性减振器。曲轴前端有12个等距分布螺孔,用来固定硅油粘性减振器。减振器重量约为42.75kg。
曲轴的主轴承盖为钢锻件,前、中、后3个主轴承盖各用4个螺栓紧固,其他的主轴承盖均用2个螺栓紧固,中间主轴承带止推片。为了保证曲轴箱的横向刚度,每个轴承盖的两侧各有1个螺栓孔,2根螺栓穿过曲轴箱侧面拧入螺栓孔。采用了钢背、表面涂有一层铅锢合金的铅青铜主轴承,由带材压制后机加而成。每1轴瓦的上半部分的内表面中央有1机加环形油槽,当中有1个与主轴承座相对应的油孔。下半部轴瓦油槽很短,位于与上半部轴瓦油槽相对应处,在轴瓦的棱边上冲出1个定位用的凸起。
采用铬钼钢锻造的并列连杆,其小头制成楔形,以减小小头和活塞销座承受的压力负荷。小头装有钢背铅青铜衬套,由连杆身油孔输油润滑。大头端采用钢背铅青铜轴瓦,其内表面敷有1层铅铟合金。连杆大头盖为平切口,无齿,由专门设计的4个专用螺栓和双6角螺母紧固。
活塞为具有低膨胀系数的铝合金整体铸件,内有整体式冷却油槽。活塞顶有ω型燃烧室和4个气门凹坑。4个活塞环均在活塞销的上方。其顶环槽镶有耐磨的铸铁座圈。第一、二环槽间的环岸直径略增大,并加工成细槽段,以破坏积炭形成。靠近活塞销两端的裙部区为减重而向里凹。活塞裙部底部铸有一缺口,以避免与活塞冷却喷油管干涉。为与楔形连杆小头相配合,销孔座内部凸台相应加工成斜面。除活塞销孔外,全部活塞表面镀锡。活塞的冷却油槽置于第一环与燃烧室之间,机油通过喷管喷入油槽进油口进入冷却油腔冷却活塞的环岸区,然后经排油孔返回油底壳。采用了全浮式活塞销,用2个普通卡簧固定。活塞环顶环为平行环,表面喷钼,无上下面区分;第二环为扭曲环,表面镀铬,有上下面之分;第三环为扭曲环,表面喷涂铁淦氧层;第四环为双阶镀铬带衬簧的刮油环。
7.配气机构
用铬合金铸造的2根高位凸轮轴布置在气缸排的V型夹角内。为适应气缸左右排错位,右排的凸轮轴比左排的凸轮轴长,法兰盘上装有凸轮轴齿轮和喷油泵传动齿轮,而左排凸轮轴法兰盘上只装有凸轮轴齿轮。这些齿轮由定位销定位,用螺栓紧固在法兰盘上。铸铁止推片卡在法兰盘前面的凸轮轴止推槽内,保证凸轮轴的轴向窜动量在0.1~0.35mm内。凸轮轴的轴承为钢背铅青铜衬套,右排凸轮轴的中间轴承、后轴承和左排凸轮轴中间轴承均采和双衬套,其科都采用单衬套。双衬套中间有凹口,便于润滑。
挺住是用金属模浇铸的合金铸铁件,底部淬硬,全部经机加工和磷化处理。挺柱在曲轴箱的挺柱孔内运动,由辅助油道供油,压力润滑。为促使其旋转,挺柱与其相应的凸轮稍稍偏置。
推杆是用中碳钢两端镦锻制成的。两端经高频淬火,最后抛光接触部位。推杆两端由靠近摇臂的调整螺钉处的回油孔供油润滑。推杆长为236mm。
摇臂为钢锻件,与推杆接触的一端为短臂,其上有装调整螺钉的螺纹孔。长臂的下面与气阀压桥相接触,其接触部位经淬火,并磨成圆弧形。摇臂的支承孔内装有钢背铅青铜衬套。摇臂轴为钢制全加工件,只在摇臂衬套处淬火。摇臂和摇臂轴置于气缸盖上面的铝制摆臂箱内。3缸共用1根摇臂轴。每缸的2根摇臂在摇臂轴上用弹簧隔开。摇臂轴中空,有单一的进油孔和向每个摇臂供油的油孔。摇臂轴定位螺钉位于单一进油孔的上部。
气门压桥为钢锻件,其上装有经氮化处理的止推按键,一端装有调整螺钉。压桥下部的导管套沿气缸盖上的导杆运动,运动间隙为0.016~0.052mm。导杆为钢制件,经高频淬火,与缸盖孔压配合,导杆伸出缸盖顶面26.67mm。
进气门锥角为45°,座面处镶钨钴合金,杆部镀铬。进气门导管用铸铁制造,下端外部有一长段20°倒角,装入气缸盖后加工导管孔。导管顶面低于气缸盖顶平面5.0~5.1mm。导管与气缸盖为压配合。进气门杆在导管中的运转间隙为0.043~0.081mm。排气门座面锥角也为45°,座面镶嵌钨铬钴合金,杆部镀铬。排气门充钠冷却。排气门导管为铸铁件,下端外部有20°倒角,装入气缸盖后加工导管孔,孔径10.998~11.023mm。导管顶端面与气缸盖顶面平齐。导管与气缸盖压配合,排气门杆与导管间的运动间隙为0.127~0.165mm。
8.供油系统
CV12TCA发动机的供油系统由低压系统、高压系统、电子调速器和进气管加热系统组成。低压系统指从燃油箱到滤清器,由装在油箱上的普莱塞电动泵以207kPa的标定压力把燃油输送到滤清器。采用3个一次性使用的纸质滤清器,安装在左气缸排前面的集油托架上。滤清后的燃油通过电磁断油阀进入喷射泵。电磁断油阀阀门的最大升程为1.95mm,最小升程为1.65mm,电路电压为26.5V。低压系统的燃油输送量约364L/h。高压系统采用了CAV公司的马克西梅克(Maximec)直列式喷油泵,安置于发动机的V型夹角内,由主齿轮系传动。油泵转速在1150r/min时的每循环供油量调整在300mL,在850r/min时为310mmL。采用了0.35×150°的6孔喷油器,喷针开启压力为24.3MPa。喷油器使用寿命为500h。
该发动机采用了高灵敏度的二级电子式调速器,但在1200r/min以下低转速范围内给与全程调节。电子调速器主要由2大部分组成,即泵上安装的装置(PumpMountedEquipment,简称P.M.E.)和主发动机控制装置(MainEngineControlUnit,简称M.E.C.U.)。P.M.E.把接受主发动机控制装置的信号及排气温度、曲轴箱体温度和进气压力等参数信号传递给执行器,以改变供油齿杆的位置,改变供油量。排气温度的信号是由装在两排气缸的排气管中的热电偶传递的,排气温度超过800℃预调值时,使供油量逐渐减少。由轴箱体温度信号是由安装在左气缸排后面的曲轴箱体上的温度传感器传递的,该处温度超过160℃时,则减少供油量。进气压力信号是通过从左排气缸进气管中心引出1条管路,将其进气压力信号传递给M.E.C.U.,如果进气压力降低,M.E.C.U.就将信号传递给P.M.E.,减少供油量,以便得到最佳的空气燃油比,使排放净化,以保证发动机正常工作。
驾驶员通过M.E.C.U.来控制发动机的输出功率。在一般行军状态下,使发动机按588kW(800马力)特性曲线工作(见图上的A曲线段);而战斗时,可改变喷油泵的供油量,使发动机按882kW(1200马力)特性曲线工作(见图上的B曲线段)。另外,当排气温度达到800℃或曲轴箱体金属温度达到160℃以及增压压力低时,主发动机的控制装置就会自动使喷油泵减少供油量,使发动机沿C曲线段特性工作,输出功率下降。在平时,加油齿杆的位置是由油门踏板的位置来决定的,而在行军工况下,M.E.C.U.将使加油齿杆保持在标定位置。另外在M.E.C.U.中还有一预调转速信号,用来防止发动机超速。
9.进气总管加热系统
CV12TCA发动机的压缩比只有12,为了便于冷起动和改善低负荷工况性能,采用了进气管加热系统,将进气总管内的空气预热到约150℃,该系统主要由马达泵装置和燃烧器组成。马达泵装置由直流电机和由它驱动的转子叶片式空气泵组成,该装置中还包括杰罗塔(Gerota)型燃油泵、转速表和M.E.C.U.中的2号接线盒。马达泵装置安装在机油热交换器的上方。燃烧器位于涡轮增压器和中冷器之后、进气管之前的进气道中。需要进气加温时,进气可不经中冷。进气管国热系统有2种工作方式,即提供恒定燃油供给量和保持恒定温度。前种方式用于发动机起动(却在转速65~400r/min范围),后种方式是当发动机低于预定负荷工作时,为了降低发动机的白烟排放而必须保持一定的进气温度。通过控制对燃烧器的燃油供给量,使进气管的温度保持在约150℃。为使发动机在相应的转速范围保持这个温度,由主发动机控制装置来控制供给燃烧器的燃油量。
10.进排气系统
进气管置于发动机的V型夹角内侧。
该机的排气管置于2气缸排的外侧,采用了前3缸、后3缸分开的脉冲排气管。
11.涡轮增压中冷系统
该发动机采用了2个爱瑞萨切(AiResearch)公司的TV81型涡轮增压器,左右气缸排各装1个。增压器为向心式涡轮和离心式压气机,增压压比为3.1,转速为85000r/min。压气机空气流量为90.7kg/min。增压器由机油润滑。增压器转速极高,其润滑机油也起冷却作用。在正常工况下油压不得低于210kPa;在惰转工况下,最小机油压力为70kPa。通过每个增压器的最小机油流量为4.5L/min。
2个翅板式空气冷却中冷器位于传动装置上方,并列安装在2个冷却液散热器的中间,由风扇吸入空气冷却。中冷器顶面有防护格栅。在标定工况下,环境温度为20℃,可将增压空气由215℃降低到60℃。
12.冷却系统
该机的冷却系统为闭式循环,带有恒温器和膨胀/集水箱。整个系统的冷却容量为206L,发动机部分为81L。为了防止腐蚀和结冰,必须采用适量浓度的防腐蚀乙二醇和水的混合溶液。水应为除去矿物质的可饮用水,以防在冷却系统中形成沉淀物。冷却液从置于右排气缸排气管上方的膨胀/集水箱注入。膨胀/集水箱由铸铝制成,容积为14.5L,中间有1隔板,使其构成集水腔和膨胀腔,2腔间由一管子接通。
采用了直径为203mm(8英寸)的离心式冷却水泵,安装在右气缸排后面的传动齿轮箱上。水泵的外壳由2个铝合金铸件构成,有2个出水口,1个出水口的冷却水先进入发动机机油散热器,再经集水管流入右排气缸体;另1出水口冷却水先经发动机的矩形水管进入变速箱机油热交换器,再进入左排气缸体。水泵的标定流量为683~700L/min,工作压力为74kPa。
采用了3个直径为380mm的混流式冷却风扇,置于传动装置后端,由传动装置顶部的功率分出装置通过1个扭矩限制离合器和带齿皮带传动,转速为5520r/min。风扇消耗功率占发动机功率的8%,最大消耗功率为74kW(100马力)。3个风扇的供气量为16m3/s。还有1个辅助发动机风扇,安装在左侧冷却水散热器下方。此风扇仅在主机停机、辅助发动机工作时才工作。
该发动机采用的新型混流式风扇既有轴流式风扇空气流量大,又有离心式风扇压头高的优点。而且噪声较小,风扇消耗功率也较小。从冷却风扇消耗功率的对比数据可见,这种风扇消耗功率的百分比为最小。
军用车辆发动机冷却风扇的消耗功率
发动机型号?车辆型号?标定功率(kW)?风扇消耗功率(kW)?风扇耗功占标定功率的百分比(%)
AV-1790-7???M47???596??????89.7??????15
AVDS-1790-2??M690???551??????80???????14.5
6V-53?????M113A1??158??????17.6??????11.1
12V-71T????M551???221??????33.8??????15.3
AVCR-1360-2???????1103??????118??????10.8
MB873?????豹2????1103?????147~162????13.3~14
L60??????奇伏坦??529??????103??????19.4
CV12TCA??奇伏坦改进型?882??????73.5??????8
该机采用了2个由波纹片和管子构成的冷却水散热器,置于传动装置的上方、中冷器的两侧。每个散热器的面积为0.37m2,干重约55kg,装满冷却水后的重量为68kg。冷却水的容量为13L。2个散热器的前端各装有1个恒温器。当冷却水温度达68~73℃时,恒温器的主流通阀开始打开,相应关闭其上的旁通阀。当温度达79~84℃时,主流通阀全开,同时旁通阀全部关闭,主流通阀的升程为12.7mm。当冷却水温度更高时,主流通阀将开至最大工作升程23.8mm,其额外的升程是通过压缩旁通阀过载弹簧达到的。主流通阀与旁通阀位于同一心轴上。2个散热器上的恒温器不能互换使用。
13.润滑系统
该机采用干式油底壳。润滑系统总容量为91L,可保证发动机在前后倾斜40°,侧倾斜35°情况下正常运转。在发动机转速为2300r/min时润滑系统的工作压力为415kPa,流量为18000L/h。正常使用温度为70~100℃,最高温度为120℃。
机油泵由3组齿轮组成,1组压油齿轮和2组回油齿轮。机油泵由曲轴前端齿轮通过惰轮进行传动。
采用了2个中间带有导流板和散热片的筒管式机油散热器,安置在右气缸排的外侧。导流板引导机油作上下波浪形流动,以增强冷却效果,冷却水从管子里流过。
该机采用了4个一次性使用的全流式罐形机油滤清器,倒装在左气缸排前上部的集油托架上。旁通阀装在纸质滤清元件的上面,开启压力为152~200kPa。在机油入口和每个滤清器内的溢流管上装有止回阀,以防机油回流。波清器底座的油槽中装有正方形截面的密封环。机油压力转换器装在集油托座的下侧机油出口端。
14.起动系统
该机采用了2台功率与尺寸相同的WS6起动机,两者可以同时工作,也可以单独工作,工作电压为24V。起动电机在-20℃环境温度下不必更换机油即可起动。在环境温度低于-20℃时,需要更换成SAE10号机油方可起动。起动电源为600Ah的镍铁蓄电池,冬季起动时需要对蓄电池加温,在环境温度为-37℃时,只需加热2min即可起动。
【性能数据】
型号?????????VC12TCA???????????CV8TCA
?????????????????????CV8-800??????CV8-550
类型
?冲程?????????4?????????4?????????4
?缸数及排列??????12V60°??????8V90°??????8V90°
?冷却方式???????水冷????????水冷???????水冷
?燃烧室型式?????直接喷射式,ω型??直接喷射式,ω型??直接喷射式,ω型
?燃料种类???????柴油????????柴油???????柴油
?增压方式???????涡轮增压??????涡轮增压?????涡轮增压
?压比?????????3.1
?有无中冷??????空气冷却中冷器????空气冷却中冷器
缸径/行程???????135mm/152mm????135mm/152mm???135mm/152mm
总排量?????????26.1L???????17.4L???????17.4L
压缩比?????????12?????????12?????????12
标定功率???????882kW(1200马力)???588kW(800马力)??404kW(550马力)
标定转速???????2300r/min??????2300r/min????2300r/min
最大扭矩???????4002N·m(408kgf·m)
最大扭矩转速?????1700r/min
平均有效压力??????1.76MPa??????1.76MPa??????1.21MPa
活塞平均速度????11.65m/s??????11.65m/s??????11.65m/s
升功率?????????33.8kW/L??????33.8kW/L?????23.2kW/L
燃油消耗率(标定功率时)226g/kW·h(166g/马力·h)
最低燃油消耗率????215g/kW·h(158g/马力·h)
外形尺寸:长×宽×高?1459×1275×1182(mm)?1133×1020×1085(mm)?1160×1140×1300(mm)
单位体积功率?????401kW/m3(545马力/m3)
重量??????????2041kg????????1180kg??????1350kg
比重量????????2.31kg/kW(1.7kg/马力)?2.01kg/kW????3.34kg/kW
注:表中的CV8-550发动机高度值与文字部分叙述不符,可能由于测高点不同。