美国AVDS-1790发动机

基本资料国别美国

名称 TCM AVDS-1790发动机

TCM AVDS-1790 Engine

研制单位泰莱达因·大陆汽车公司通用产品分部

Teledyne continental Motors

General Products Division,US

生产单位泰莱达因·大陆汽车公司通用产品分部

Teledyne continental Motors

General Products Di vision,US

现状生产(改进型产品)

装备情况 AVDS-1790-2AM48A3、M48A5、M60系列坦克

AVDS-1790-2AC逊邱伦坦克

AVDS-1790-2DRM88A1抢救车

AVDS-1790-6A梅卡瓦MK1、MK2主战坦克

AVDS-1790-9AR梅卡瓦MK3主战坦克

美国AVDS-1790发动机-概述公司介绍泰莱达因·大陆汽车公司通用产品分部(TCM/GPD)是当前世界上最大的风冷坦克发动机制造商。该坦克柴油机于1959年问世，是美国第一次专为坦克研制的军用柴油机。发展及设计该机由AV-1790汽油机和AVI-1790喷射式汽油机演变而来。其设计原则是降低燃油消耗率以增大坦克行程提高车辆机动性；使用多种燃料以简化后勤供应；采用风冷以提高发动机对自然环境的适应性；取消水冷系统以减小发动机体积和重量，减少易损性，提高维护性。1960年，该机取代AVI-1790喷射式汽油机用在同年定型并投产的M60坦克和首批系列化生产的M48A3坦克上，以后又成为M60系列坦克的制式动力。

该机是一种4冲程12缸V型90°夹角排列的风冷涡轮增压发动机，是美国"专机专用"战车发动机发展方针的产物。自1959年装备以后，一直在进行改进以满足老坦克改进和新坦克设计的需要，已经发展到10多种机型。公司把这些发动机分为最初机型、产品改进机型和提高轼率机型3种类型。在1959～1980年的21年中，改进共生产了该发动机约22000台，单价约为75000美元。型号标识AVDS-1790发动机的型号标识意义为：

A：冷却方式：空气冷却（风冷）

V：气缸排列型式：V型

D：燃用燃料：柴油

S：进气方式：涡轮增压

1790：总排量

因为AV-1790发动机是非增压汽油机，所以没有D和S的标识，而AVI-1790中的I是英语"喷射"(Injection)一词的字首字母，即表示发动机采用汽油喷射方式供油而不用汽化器。此外，AVDS-1790变型机LV-1790的型号标识中L表示采用液冷冷却方式。AVCR-1790变型机采用可变压缩比活塞，型号标识中VCR是Variable compression Ration 3词的字首字母。

美国AVDS-1790发动机-结构特点AVDS-1790各型发动机中用于M60坦克的AVDS-1790-2A是最初机型，其结构特点是：1.总体布置该机左右两排气缸呈V型90°夹角排列，夹角内布置有2个冷却风扇，喷油泵、排气管以及全长上有小孔的灭火管。两排气缸外侧分别安装发动机机油散热器和传动装置液压油散热器，还有燃油箱。2个涡轮增压器分别装在发动机飞轮两侧。

附件传动机构都布置在发动机功率输出端，有2条传动路线，一路是刚性传动，由高抗扭性的空心轴带动凸轮轴和喷油泵，另一路由挠性空心轴带动冷却风扇。这种布置方式使附件传动机构的长度比原汽油机有所缩短，从而保持发动机长度在规定范围内。

总体布置的特点是采用积木式结构，便于接近和换修需要日常维护的部件，而且也便于发动机整体装拆。

保留了AV-1790汽油机的缸径(146mm)和行程(146mm)，行程缸径比S/D=1，降低了发动机高度。

采用了较大的缸心距(228mm)，缸心距缸径比A/D=1.56，使发动机长度增加，但保证了散热面积。2.燃烧室采用"墨西哥帽"型燃烧室，这是在美国广为沿用的一种无涡流直接喷射式燃烧室，配以良好的喷渍系统呆保证较好的燃油经济性。3.气缸盖每1缸盖和气缸成一整体。钢制缸套外表面光滑。铝制散热片用热压工艺固定其上。缸盖由钢制进排气道和铝制散热片铸造而成，为保证排气端散热充分，进气端至排气端的散热片呈30°倾斜。

缸盖和气缸已由螺钉连接改为现在的电子束焊接，形成一个整体，便于整体拆装或更换。4.箱体曲轴箱为整体式结构，在最大应力处有加强筋。采用铸铝材料以降低重量，有利于散热。曲轴箱上有固定曲轴的7个主轴承，用4个双头螺栓和2个横拉螺栓装由锻铝制成的主轴承盖固定于曲轴箱。5.曲柄连杆机构曲轴为锻钢件，经氮化处理，前端装有挠性扭振减振器。

采用并列连杆，由具有高抗扭和高抗弯性能的合金钢锻制。

活塞为锻铝件，用模锻制造，表面经仿形磨削并带有锥度。活塞上有3个气环、1个油环，由单独的冷却回路进行喷油冷却，机油流量为75.7L/min。6.配气机构每1气缸有1个进气门和1个排气门、由进排气共用的配气凸轮轴通过摇臂进行驱动。每1个气缸排有1根配气凸轮轴。

气门定时：进气门开启上止点前25°排气门开启下止点前45°

进气门关闭下止点后55°排气门关闭上止点后20°

进气延续时间260°排气延续时间245°7.供油系统低压输油泵系叶片式。

喷油泵为美国波许(Bosch)公司的PSB-12BT公配式泵，置于气缸排V型夹角内，在其传动装置中有自动喷油提前装置。

设有主燃油滤清器和油水分离式燃油滤清器，滤清系统有电磁阀、放水阀等装置，能保证向喷油泵输送无水而洁净的燃油。8.进排气系统位于气缸排外侧的进气管内有用于寒冷气候下起动的电操纵火焰加热器。起动时打开起动开关，从手动泵、加热器燃油滤和电磁阀喷入进气管的燃油由火花塞点火燃烧，受热空气和燃气一起进入气缸，预热气缸和活塞。

采用许杯重(Switzer)涡轮增压器对进气进行增压，压比为1.9。

在V型夹角内安置排气管，共4根。每一排气管连接相邻3个气缸。9.冷却系统风冷冷却系统的空气循环路线见下图。

在V型夹角内有2个向发动机和润滑系统提供冷却空气的、由发动机驱动的轴流式风扇，直径为600mm，在2400r/min时空气流量为566m3/min，进气方式为吸风式，冷空气从车体两侧百叶窗吸入，流经机油散热器和发动机气缸排，受热空气由两个轴流风扇鼓进外壳内，通过外壳导向车尾。发动机排气管出口位于外壳出口处。当发动机工作时，在外壳出口处形成较高的真空度，由于废气的引射作用而提高了冷却效率，热空气和废气混合后经车尾叶窗排至车外。10.润滑系统采用湿式油底壳。强制润滑系统的机油泵总成由4个单元泵组成。油泵结构能保证在各种使用条件下从储油室抽出机油，润滑发动机。润滑系统装有机油低压报警灯和机油高温报警灯作为发动机的安全保护装置。

鉴于发动机具有较高功率和较好燃油经济性，尽管标定功率仅为552kW(750马力)，小于被取代的AV-1790非增压汽油机的轼率(6…7kW)，但是它们却有差不多的净功率，见下表。

功率和功率损失(kW)AVDS-1790-2AV-1790

标定功率552607

消音器损失018.4

空气滤损失很小22.1

风扇损失80.999.3

发动机损失7.357.35

总功率损失88.2147

净功率463460

型号演变该柴油机在外型尺寸基本不变的条件下，根据不同坦克的改装和设计要求，已形成如下10多种机型：

该柴油机的性能改进主要有：1.提高可靠性1972年，TCM/GPD着手M60坦克动力AVDS-1790-2A的产品改进计划。经改进的发动机称为RISE发动机，此系美国陆军选用设备可靠性改进规划〔U.S.Army's Reliability Improvement of Selected Equipment (RISE) Program〕的一部分而得名。

在RISE规划中，发展了AVDS-1790-2CC(带油冷的交流发电机，标定电压28V，标定电流650A)和AVDS-1790-2D(带空气冷却的发电机标定电流300A)两种产品改进型发动机，以满足车辆不同的电气系统的要求。

最初机型在大修时采用相应的RISE部件可以容易地成为产品改进型发动机，故在1975年前已经停产，装备的坦克上都已换用RISE发动机。

RISE发动机的改进有发电机总成及传动装置、起动器的低电压保护、油压开关和温度传感器、排气管、进气管火焰加温装置、涡轮增压器、燃油滤清系统和自动排水装置、传动装置的机油散热器、发动机的机油散热器、油底壳和机油泵、减振器壳体和机油滤清系统、正面防护装置、顶侧电气快速拆卸装置以及发动机内部的一些改进如燃油喷射系统、气缸、活塞、活塞环、冷却活塞的喷油嘴等。

AVDS-1790主要交型机

发动机型号最初装备车辆改装车辆外形尺寸：长×宽×高(mm)功率(kW)转速(r/min)

最初机型

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

M60A1E2，M60AVLB架M48

桥坦克，M728CEV工程车

AVDS-1790-2AC逊邱伦1790×1780×11305512400

AVDS-1790-2AR5512400

产品改进机型

ACDS-1790-2CM60A1，M60A31750×1870×11105512400装有650A油冷交流电机

M60AVLB

AVDS-1790-2CC逊邱伦1750×1780×11105512400

AVDS-1790-2DM60，M60A1，M48A31800×1870×11105512400装有300A空气冷却发电机

M48A5

AVDS-1790-2DRM88坦克抢救车5512400

AVDS-1790-2DC逊邱伦1800×1780×11105512400

提高功率机型

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曾准备作梅卡瓦改进型动力1750×1870×11108822400

AVCR-1790-1B8822400

AVDS-1790-9AR梅卡瓦MK389524002.提高功率AVDS-1790柴油机的结构强度是按最高爆发压力为15.1MPa(154kgf/cm2)设计的。在单缸机上曾作过试验，最高爆发压力达14.4MPa(147kgf/cm2)。采用变压缩比活塞后的AVCR-1790各类变型机的功率可达698kW或882kW。

从AVDS-1790-2A基型机的551KW功率提高到AVDS-1790-6A型的662kW，所采用的技术措施有：

(1)采用了新的涡轮增压器，增加了中冷器。增压压比从1.9提高到2.4，压气机空气流量从0.55kg/s增加到0.58kg/s。

(2)改进了供油系统，为与空气流量相适应，增加喷油泵供油量，柱塞直径从11mm增加到12mm，升程未变，改装了新挺柱。最大喷油压力从78.5MPa(801kgf/cm2)增加到85.8MPa(875kgf/cm2)。

(3)将活塞顶部的燃烧室加深，使压缩比从16.5降低至14.5，以适应增压比提高而保持最高爆发压力13MPa(133kgf/cm2)不变。

(4)改变风扇传动装置的传动比(从2.1:1改为2.15:1)，使风扇转速从4800r/min增加到5160r/min，从而增大冷却空气流量(从9.9m3/s增为10.8m3/s)以降低热负荷。

从AVDS-1790-6A型的662kW功率提高到AVCR-1790-1A型的882kW，所采用的主要技术措施为：

(1)将高增压技术和变压缩比活塞技术相结合，AVCR-1790-1A的变压缩比范围为18:1～11:1，最高爆发压力(12.3MPa)小于AVDS-1790-6A。

(2)改进供油系统，喷油泵柱塞直径从12mm增大到13mm，喷孔数和孔径由8×0.276×135°增至10×0.3×135°，从而得到最佳雾化，同时保持高压油管内压力低于89.2MPa(910kgf/cm2)。其他改进还有采用二级式调速器，加速时控制燃油的和限制烟度的进气管传感器、控制发动机工作温度和限制燃油量的机油温度传感器。

(3)改进冷却系统，冷却空气流量从68kg/min增加到91kg/min，在发动机两侧各增设1个进气中冷器。

(4)润滑系统采用1个离心式机油分离器，以提高滤清效率并保证机油质量。

(5)改进涡轮增压器结构，AVCR-1790-1A发动机的压气机铝叶轮用后弯叶片，直径为130mm。AVDS-1790-2A和AVDS-1790-6A发动机的压气机铝叶轮用普通径向叶片，直径为114.5mm，AVCR-1790-1A发动机在标定功率时，压比为4:1，空气流量为0.795kg/s。

(6)梅卡瓦MK3主战坦克采用的AVDS-1790-9AR型没有采用变压缩比活塞，功率也达到了882kW，所采取的结构改进涉及连杆、活塞、喷油器等。3.加装烟雾发生器提高坦克生存力凡采用AVDS-1790各型发动机的坦克，都加装烟雾发生器，使坦克不易初敌方探测从而削弱敌人反坦克武器作用。该烟雾发生器能补充M239烟幕弹的作用。需要时驾驶员按动1个开关使燃油喷到发动机排气管，燃油受热蒸发逸出管外，油蒸汽和周围空气接触冷凝而形成白色浓烟屏障。该系统由美国陆军化学系统实验室(Chemical systems Laboratory)设计。

美国AVDS-1790发动机-性能数据型号AVDS-1790-2A类型

冲程4

缸数及排列12V90°

冷却方式风冷

燃烧室型式直接喷射式

燃料种类柴油；JP4煤油

增压方式涡轮增压

压比1.9

有无中冷无

缸径/行程146mm/146mm

总排量29.35L

压缩比16

标定功率551kW

标定转速2400r/min

最大扭矩2354N·m

最大扭矩转速1600r/min

平均有效压力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

长1867mm

宽1742mm

高1110mm

单位体积功率225kW/m3(体积未计局部突出)

重量1725kg(不带冷却设备)1910kg(带冷却设备)

比重量3.13kg/kW

环境特性

工作环境温度范围+52°～－54℃在-32℃温度下，不用起动辅助装置

即可起动，在-54℃温度下，用起动装置方能起动

处于倾斜状态的工作能力前后倾斜60%，横向倾斜40%

水下潜渡能力4m

在2438m高度上保持功率能力输出功率不小于标定功率的75%