CV系列柴油机的结构特点

CV8TCA发动机是8缸V型发动机,夹角90°,CV12TCA发动机,夹角12缸V型发动机,夹角60°。两款车型都是四冲程水冷直喷涡轮增压中冷柴油发动机。鉴于CV系列柴油机大部分零件都是通用的,下面主要介绍CV12TCA发动机的结构特点。CV12TCA发动机、TN液力机械传动和冷却系统(包括2个水散热器、3个风扇和2个风冷中冷器)构成一个完整的动力装置。动力装置支撑在坦克上3点,发动机前端1点,用圆柱销支撑在夹层橡胶支点内;另外两个支撑点位于传动装置的动力输出端,各有1个环向弹性支撑。飞轮壳和变速器壳用螺栓紧固。发动机附件的布置可以容易地从箱体的顶部接近,以便于维护。整个电站可在1h内整体吊装更换。

CV8-550发动机和X-300-4B传动装置组成的动力装置在武士机械化步兵战车上三点支撑,采用快卸式联轴器。上曲轴箱采用气缸体连体龙门结构,由金相组织精细的高强度铸铁铸造成薄壁结构,最薄处5 ~ 6mm。所有未经处理的表面都浸过漆。所有内部油道都经过加工。气缸孔和干式气缸套之间的结合面是机加工的。由于使用平行连杆,左右气缸组之间出现错位。由于高位凸轮轴布置在V型60度夹角的上部,V型夹角的下腔构成凸轮轴轴承腔,两排气缸被其上方的隔板拉在一起,增强了整个曲轴箱的刚性。V型夹角底部有一条主油道,冷却活塞的喷油管位于其下方,由主油道直接供油。上曲轴箱的动力输出端附在齿轮传动箱上,有四个支撑孔用于直接安装齿轮轴。左侧气缸组上方有一个安装温度传感器的孔。在曲轴的侧面,有每个气缸的进水孔和连接储油箱的排气孔。在气缸排的顶面上,每个气缸有2个挺杆孔和8个气缸盖螺栓孔,气缸1-2、3-4、4-5和5-6之间有* * *个螺栓。每个气缸有1个水孔和3个气孔从曲轴箱流入气缸盖。每个气缸组上有4个回油孔、定位销孔和工艺孔。上曲轴箱重量约为494kg。

下曲轴箱干燥,与储油箱下半部形成1 L型铝合金铸件。苏丹罐和储油罐都铸造有油道。储油箱上半部分为单个铝铸件,整个润滑系统总油量为91L。储油箱的上下两半之间设有过滤网。储油箱的上半部装有倾斜的消泡板,顶部装有加油口盖和量油尺。L形部件和机油散热器都在发动机的基本尺寸范围内。

缸套是干的,壁很薄,只有2.75mm,而且是离心铸铁。缸套整体预处理,内壁珩磨抛光,装配前进行裂纹检测,安装后椭圆度不大于0.025 mm,劳斯莱斯在发动机上采用了公司专利的双拐曲轴。这种曲轴不同于8缸发动机通常使用的十字曲轴,长度缩短了6.6%,重量减轻了17%。缩短长度相应缩短了发动机长度,增加了刚性;减轻重量可以减少惯性,增加曲轴的固有频率,从而增加曲轴的安全系数。配备这种曲轴的8缸发动机,即使不使用减震装置,扭振幅度也不大。

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。布置1-6、2-5和3-4个连杆轴颈马副,每对之间的夹角为120。每个连杆轴颈配有两个平行的连杆。主轴颈直径146mm,连杆轴颈直径98mm,曲柄颊很窄,重叠很大。曲轴在加工阶段是静态和动态平衡的,在总装时不需要校正。除了前后端面,所有曲轴表面都进行了氮化处理。曲轴两端有1螺旋齿轮,齿数45,节速约18m/s..曲轴后端面上有16个均匀分布的螺孔和1个定位销,用于固定和定位飞轮。因为气缸组的夹角为60°,是全平衡结构,所以曲轴上没有装配重量。曲轴最大扭振幅度0.2mm,仅安装1粘滞阻尼器。曲轴前端有12个等距螺孔,用于固定硅油粘性减震器。减震器重量约42.75kg。

曲轴的主轴承盖是钢锻件。前中后三个主轴承盖用四个螺栓紧固,其他主轴承盖用两个螺栓紧固。中间主轴承有一个止推片。为了保证曲轴箱的横向刚度,每个轴承盖的两侧有1个螺栓孔,两个螺栓穿过曲轴箱侧面拧入螺栓孔。采用钢背、表面有一层铅铟合金的铅青铜主轴承,由带材压制加工而成。每个1轴瓦上半部内表面中心有一个1机加工环形油槽,其中有1油孔对应主轴承座。轴瓦下半部的油槽很短,位于轴瓦上半部油槽对应的位置,轴瓦边缘冲出1个定位突起。

用铬钼钢锻造的平行连杆,其小端做成楔形,以减少小端和活塞销座上的压力负荷。小头配有钢背铅青铜衬套,由连杆体油孔润滑。大端采用钢背铅青铜轴瓦,内表面镀1层铅铟合金。连杆大头盖为平切无齿,由四个特殊设计的专用螺栓和双六角螺母紧固。

活塞是低膨胀系数的铝合金整体铸件,带有整体冷却油槽。活塞顶部有一个ω形燃烧室和四个气门坑。所有四个活塞环都在活塞销上方。其顶环槽镶有耐磨铸铁座环。第一环槽和第二环槽之间的环排的直径稍微增大,并加工成薄槽段,以破坏积碳的形成。活塞销两端附近的裙部区域向内凹陷,以减轻重量。活塞裙底部铸有缺口,以避免与活塞冷却喷油管发生干涉。为了配合楔形连杆的小端,销孔座内的凸台相应加工成斜面。除活塞销孔外,所有活塞表面都镀锡。活塞的冷却油箱放置在第一环和燃烧室之间,机油通过喷嘴喷入油箱的进油口,进入冷却油腔的环形凸台区域冷却活塞,然后通过放油孔返回油底壳。采用全浮动活塞销,由两个普通卡环固定。活塞环的顶环是平行环,表面喷钼,顶环和底环没有区别。第二圈是表面镀铬的扭圈,分为上下两部分;第三圈为扭圈,表面喷涂有氧化铁层;第四个环是两级镀铬刮油环,带衬簧。两个铬合金铸造的高位凸轮轴位于气缸组的V形夹角内。为了适应左右排气缸的错位,右排凸轮轴比左排凸轮轴长,法兰上装有凸轮轴齿轮和喷油泵传动齿轮,而左排凸轮轴的法兰只装有凸轮轴齿轮。这些齿轮通过定位销定位,并用螺栓固定在法兰上。铸铁止推片卡在法兰前面凸轮轴的止推槽内,保证凸轮轴的轴向窜动在0.1 ~ 0.35毫米范围内..凸轮轴轴承为钢背铅青铜衬套,左凸轮轴中轴承、后轴承、中轴承采用双衬套,其主体采用单衬套。双衬套中间有槽口,方便润滑。

杭上是金属型铸造的合金铸铁件,底部硬化,全部机加工磷化。挺杆在曲轴箱的挺杆孔内运动,由辅助油路供油,压力润滑。为了促进其转动,挺杆及其对应的凸轮稍微偏置。

推杆由中碳钢两端镦粗而成。两端高频淬火,最后接触部分抛光。推杆两端由摇臂调节螺钉附近的回油孔润滑。推杆的长度为236毫米。

摇臂为钢锻件,与推杆接触的一端为短臂,短臂上有安装调节螺钉的螺纹孔。长臂的下表面与气阀的压力桥接触,接触部分经过淬火,打磨成弧形。钢背铅青铜衬套安装在摇臂的轴承孔中。摇臂轴由钢制成,仅在摇臂衬套处淬火。摇臂和摇臂轴放置在气缸盖上方的铝制摇臂箱中。1摇臂轴用于气缸3 * *。每个气缸的两个摇臂由摇臂轴上的弹簧分开。摇臂轴是中空的,并且具有单个进油孔和用于向每个摇臂供油的油孔。摇臂轴定位螺钉位于单个进油孔的上部。

阀门压力桥是一个钢锻件,一端有一个氮化推力按钮和一个调节螺钉。压力桥下部的导向套沿气缸盖上的导向杆运动,运动间隙为0.016 ~ 0.052 mm,导向杆为钢制。高频淬火后与缸盖孔压装,导杆伸出缸盖顶面26.67 mm..

进气门锥角45°,座面镶嵌钨钴合金,杆镀铬。进气门导管由铸铁制成,下端外侧有一个长20°的倒角,导管孔是在装入气缸盖后加工而成。导管顶面比气缸盖顶面低5.0 ~ 5.1 mm。导管和气缸盖是压配合的。进气门杆在导管中的运行间隙为0.043 ~ 0.01 mm .排气门座面的锥角也是45°,座面镶嵌钨铬钴合金,阀杆镀铬。通过钠填充来冷却排气阀。排气阀导管为铸铁,下端外有20°倒角。将其装入气缸盖后,加工导管孔,孔径为10.998 ~ 11.023mm,导管顶面与气缸盖顶面平齐。导管与气缸盖压装,排气门杆与导管的运动间隙为0.127 ~ 0.165mm cv 12 TC A发动机的燃油供给系统由低压系统、高压系统、电子调速器和进气管加热系统组成。低压系统是指燃油箱到滤清器,安装在燃油箱上的Plese电泵以207kPa的标定压力将燃油输送到滤清器。三个一次性纸质过滤器安装在左侧气缸组前面的机油收集支架上。过滤后的燃油通过电磁燃油切断阀进入喷射泵。电磁断油阀最大升程1.95mm,最小升程1.65mm,回路电压26.5V,低压系统输油量约364 l/h,高压系统采用CAV公司Maximec直列式喷油泵,置于发动机V型夹角内,由主轮系驱动。当油泵转速为1150r/min时,每循环供油量调整为300mL,850r/min时为310ml。使用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500小时

发动机采用高灵敏度的两级电子调速器,但在1200r/min以下的低转速范围内是全调节的。电子调速器主要由两部分组成,即泵安装设备(P.M.E)和主机控制单元(M.E.C.U)。P.M.E将从主机控制装置接收到的信号和排气温度、曲轴箱温度、进气压力等参数传递给执行器,从而改变供油齿条的位置,改变供油。排气温度信号由安装在两排气缸排气管中的热电偶传输。当排气温度超过预设值800℃时,供油逐渐减少。来自轴壳的温度信号由安装在左气缸组后面的曲轴箱上的温度传感器传输。当那里的温度超过160℃时,供油将减少。进气压力信号通过从左排气缸进气管中心引出1管传输到M.E.C.U。如果进气压力降低,M.E.C.U会将信号传给P.M.E,减少供油量,从而获得最佳空燃比,净化排放,保证发动机正常工作。

驾驶员在一般行进状态下通过M.E.C.U控制发动机的输出功率,使发动机按照588kW(800 HP)的特性曲线工作(见图中曲线A);作战时,可以改变喷油泵的供油量,使发动机按照882kW(1200 HP)的特性曲线工作(见图中曲线B)。此外,当排气温度达到800℃或曲轴箱金属温度达到160℃且增压压力较低时,主机的控制装置会自动减少喷油泵的供油量,使发动机沿C曲线段特性工作,降低输出功率。在正常情况下,加油齿杆的位置由油门踏板的位置决定,而在行进条件下,M.E.C.U会将加油齿杆保持在校准位置。此外,在M.E.C.U中有一个预设的速度信号,以防止发动机超速。进气管放在发动机的V型夹角内。

机器排气管放在第二排气缸外侧,采用前三缸和后三缸分开的脉冲排气管。发动机采用两个来自AiResearch的TV81涡轮增压器,左右两侧气缸组分别配备1涡轮增压器。增压器为向心涡轮和离心压缩机,增压比3.1,转速85000r/min。压缩机的空气流量为90.7千克/分钟。增压器由油润滑。增压器的转速非常高,它的润滑油也起到冷却的作用。正常工作条件下,油压不应低于210 kpa;;怠速状态下,最低油压为70千帕。通过每个增压器的最小机油流量为4.5升/分钟。

两个鳍片式风冷中冷器位于传动装置上方,平行安装在两个冷却液散热器中间,由风扇吸入的空气冷却。中冷器的顶面有一个保护格栅。在标定条件下,环境温度为20℃,加压空气可从215℃降至60℃。该机器的冷却系统是封闭循环的,带有恒温器和膨胀/集水箱。全系制冷量206L,发动机部分81L。为了防止腐蚀和结冰,必须使用适当浓度的乙二醇和水的混合溶液。水应该是去除矿物质的饮用水,以防止在冷却系统中形成沉淀物。冷却液从位于右侧气缸组排气管上方的膨胀/收集箱中注入。膨胀/集水箱材质为铸铝,容积为14.5L,中间有1的隔板,形成一个集水腔和一个膨胀腔,两个腔之间用管道连接。

采用了一个直径为203毫米(8英寸)的离心冷却水泵,安装在右侧气缸组后面的变速器齿轮箱上。水泵的外壳由两个铝合金铸件组成,有两个出水口。来自1出水口的冷却水首先进入机油散热器,然后通过集水管流入右排气筒。另外,1出口的冷却水首先通过发动机的矩形水管进入变速器油热交换器,然后进入左排气筒。水泵的标定流量为683~700 L/min,工作压力为74kPa。

三个直径为380mm的混流冷却风扇置于传动装置的后端,由传动装置顶部的功率分流装置通过1扭矩限制离合器和齿形带驱动,转速为5520r/min。风扇的功耗占发动机功率的8%,最大功耗74kW(100 HP)。三台风机的供风量为16m3/s,左侧冷却水散热器下方还安装有1台辅机风机。这个风扇只有在主机停止,辅机工作时才工作。

这台发动机采用的新型混流风扇兼具轴流风扇风量大和离心风扇压头高的优点。而且噪音小,风扇耗电少。从散热风扇的耗电对比数据可以看出,该风扇的耗电百分比最小。

军用车辆发动机冷却风扇的功耗

发动机型号?车辆型号?标称功率(千瓦)?风扇功耗(kW)?风扇功耗占额定功率的百分比(%)

AV-1790-7M47596?89.7?15

AVDS-1790-2?M690551?8014.5

6V-53?M113A1?158?17.6?11.1

12V-71tm 551221?33.8?15.3

AVCR-1360-21103?118?10.8

MB873?豹21103?147~16213.3~1 4

L60?赤芙潭?529?103?19.4

CV12TCA?改良的chivutan?882?73.5?八

该机采用两个由波纹片和管子组成的冷却水散热器,放置在传动装置的上方,中冷器的两侧。每个散热器的面积为0.37m2,干重约55kg,加满冷却水后的重量为68kg。冷却水的容量为13L。两个散热器的前端分别装有1恒温器。当冷却水温度达到68 ~ 73℃时,节温器的主循环阀开始打开,其上的旁通阀相应关闭。当温度达到79 ~ 84℃时,主循环阀全开,旁通阀全部关闭,主循环阀的升程为12.7 mm,当冷却水温度较高时,主流量阀将开启至最大工作升程23.8mm,附加升程通过压缩旁通阀的过载弹簧实现。主流阀和旁通阀位于同一主轴上。两个散热器上的恒温器不能互换使用。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°和横向倾斜35°的情况下正常工作。当发动机转速为2300转/分时,润滑系统的工作压力为415千帕,流量为18000升/小时..正常工作温度为70 ~ 100℃,最高温度为120℃。

油泵由3组齿轮、1组压油齿轮和2组回油齿轮组成。机油泵由曲轴前齿轮通过惰轮驱动。

采用两个中间带挡板和翅片的管式机油散热器,放置在右侧气缸组外部。导流板引导油液上下波浪式流动以增强冷却效果,冷却水通过管道流动。

本机采用四个一次性全流式油箱滤油器,倒置在左气缸组前上部的集油支架上。旁通阀安装在纸质滤芯上,开启压力为152 ~ 200 kPa。止回阀安装在每个过滤器的进油口和溢流管处,以防止油回流。波形清洁器底座的油槽内装有一个方形截面的密封圈。油压转换器安装在油支撑座的下出油端。本机采用两个功率大小相同的WS6启动器,可以同时工作,也可以独立工作,工作电压为24V。起动电机可在-20℃的环境温度下起动,无需换油。当环境温度低于-20℃时,需要在启动前更换SAE 10机油。启动电源是600Ah镍铁电池,冬天需要加热。当环境温度为-37℃时,加热2分钟即可启动。