联邦德国MB837系列发动机曲柄连杆机构

曲轴用高级合金钢锻造，表面经渗碳处理，全部表面经机械加工。曲轴上装有平衡块，用两个埋头螺钉固紧。曲轴以悬挂方式安装在曲轴箱上，有6个支点。

采用合金钢锻造的并列连杆，全部表面经机械加工。连杆体和连杆大头盖的结合面为斜切口锯齿形，用高强度螺钉连接连杆体和大头盖。

活塞为铝合金锻件，有3个气环和2个油环。活塞从曲轴箱体上安装的喷嘴得到的喷油冷却，裙部和气缸套之间的冷态间隙为0.6mm。采用浮动活塞销，活塞销两端用卡环固定。

曲轴箱和气缸体采用整体联身箱体，由铝合金铸造。采用干式油底壳，内装有压油泵和回油泵以适应发动机倾斜工作。气缸套和缸体采用4个橡胶密封圈密封，下部3个，上部1个。

最初采用2个气缸共1个气缸盖和3个气缸共1个气缸盖的结构型式，后来改为一缸一盖。每个缸盖用8个螺栓固定于箱体。装配时采用自动控制扭矩的专用工具拧紧螺栓。缸盖上每缸有4个气门，2个进气门，2个排气门。缸盖垫片用铝合金制造。

燃室位于气缸中央。预燃室压力升高率较小，发动机工作平稳，具有良好的冷起动性，而且有利于发动机实现多种燃料性能。在预燃室中装有预热塞。

两气缸排呈V型90°夹角排列，根据戴姆勒-奔驰公司的统计分析，认为这种90°夹角的气缸排列方式与V型60°、V型120°的相比，可以使发动机正面面积最小，也有利于在V型夹角内和发动机两侧安置附件，使发动机外形呈矩形，结构紧凑。在V型夹角内装有整体式波许(Bosch)型喷油泵和气门传动机构以及带回水集水管的时气管。排气管在气缸排外侧。在发动机外侧下方，一侧装有机油散热器和起动电机，另一侧装有发电机和带预热装置的机油箱。MB838CaM-500发动机最早体现了军用车辆采用整体式动力装置的设计思想;发动机在装车前就与传动装置和冷却系统预装成整体。该动力装置在生产线的试验台上须经过约15个项目的质量检验，合格后才整体吊装在坦克车体内。采用这种整体结构不仅有利于生产、安装和保证性能，而且还便于在战场维修保养和更换。豹1坦克在战场更换动力装置的时间为20min。

配气机构结构简单。进排气凸轮轴位置较高，推杆较短，摇臂刚性较高。气门导管由青铜制造，气门杆镀铬，排气门充钠，气门座镶钢圈。气门定时为:

进气门开启???上止点前34°???排气门开启???下止点前56°

进气门关闭???下止点后52°???排气门关闭???上止点后73°

进气延续时间??266°???????排气延续时间???309°

进气系统的空气滤清器由自动吸尘的离心式尘土分离器和毡垫式滤清器组成。供燃烧用的空气先进入离心式尘土分离器进行预滤清，该部分装有一个电驱动的抽尘泵，可将滤出的尘土排出车外。已预滤清的空气再经过毡垫式滤清器进行精滤，然后从进气管进入发动机气缸。在车辆涉深水或潜渡时供发动机的空气从战斗舱吸入。

从豹1A2开始采用了改进的空气滤清器，主要改进是:用纸滤芯代替原来的毛毡滤芯，滤清器的使用周期提高了1倍;滤清器壳体用轻合金制造，有些零件用不锈钢制造，从而提高了防腐性;采用可更换的旋风分离滤网，提高了滤清能力。

发动机左右气缸排分别装有1台机械增压器，故发动机废气经排气管直接排到车外时，因为排气温度高，易于被敌方红外跟踪。为此，在豹1坦克的动力舱两侧分别装有1个排气罐，使废气从车体排出前先与由风扇经散热器输送的冷空气在排气罐内混合，从而降低车辆热特征。

冷却装置由尤利乌斯Fr贝尔南德意志冷却器公司(Suddeutsche Kuehlerfabrik Julius

fr.Behr GmbH & Co.)制造。冷却系统的风扇转速由恒温器根据冷却水温度进行控制，两个扁平的水散热器装有传动装置上方，能保证豹1坦克在32.5℃环境温度下以62km/h速度持续行驶。

为使豹1坦克能在更高环境温度下工作，在豹1A2坦克冷却系统上加装了一套热带使用装置，其中安装了自动功率限制器以减少发动机过热危险;使用了一种提高散热能力的水散热器;加装了燃油冷却器以限制燃油中形成气泡并减少产生沥青沉淀的危险。此外，为减少冷却系统进气流动损失，车体上安装了阻力较小的进气百叶窗。装有热带装置的豹1坦克的发动机冷却液最高温度从93℃提高到102℃，发动机最大负荷持续工作的限定温度从23℃增高到27℃，在限定温度和最大负荷持续工作时的输出功率从426kW(580马力)增加到467kW(635马力)。环境温度为35℃时持续工作的输出功率从301kW(410马力)增加到430kW(585马力)。环境温度为45℃时持续工作的输出功率从129kW(175马力)增加到357kW(485马力)。保证坦克以62km/h速度持续行驶的最高环境温度从原来限定的32.5℃增加到45℃。

豹1坦克在-25℃环境温度下工作时冷却液的成分是40%容积的防冻液和60%容积的水。在更低环境温度下工作时冷却液的混合成分则改为60%容积的防冻液和40%容积的水。采用0-176SAE10机油代替普通0-180SAE30机油。

采用强制压力润滑系统和干式油底壳，内装机油泵。机油箱内有电预热器，在低温起动时预热机油。

用起动电机起动，交流发电机功率为9kW，蓄电池容量为400Ah，电压为24V。发动机在-10℃环境温度下使用SAE W/20HD机油，在-15℃下使用SAE10W/10HD机油，不需预热即可起动。在-25℃~-40℃环境温度下使用粘度更低一级的机油，需经预热方可起动。

MTU公司对该系列发动机的型号演变和系列化所采用的方法可归纳为变化气缸数(6、8、10缸，后又发展12缸)、变化转速(2200、2300、2400r/min)、变化缸径(165mm增大至170mm，行程保持不变)以及改变增压方式(非增压、机械增压和涡轮增压、增压中冷)等。

公司将MB837Ba-500机械增压发动机改为MB837Ka-501涡轮增压中冷发动机，同时也增大了缸径和转速，功率从485kW提高到809kW，样机曾在巴西EE-T1奥索里约(Osorio)坦克上试验过。另一种未扩大缸径的MB837Ka-500涡轮增压中冷发动机(功率为551kW)已由土耳其陆军用来改装其M48A2坦克。而装有两台涡轮增压器和中冷器的6缸MB833ka-501发动机的轼率增大到625kW(转速2400r/min)，已由西班牙用来改装AMX-30坦克。

MB838Ka-501是10缸MB838CaM-500发动机的发展，该机也装有两台涡轮增压器和中冷器，并且扩大了缸径，功率由原来的610kW增加到1030kW。

837系列还发展了一种12缸V型90°排列的涡轮增压中冷机型，型号为MB840。缸径未扩大，总排量为44.9L，功率达1103kW，转速为2200r/min，用于专用车辆试验。

(一)

型号?????MB833Aa-501??MB833Ea-500??MB833Ka-500??MB833Ka-501

类型

?冲程?????4???????4???????4???????4

?缸数及排列??6V90°????6V90°????6V90°?????6V90°

?冷却方式???水冷?????水冷?????水冷??????水冷

?燃烧室型式?预燃式?????预燃式????预燃式?????预燃式

?燃料种类?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油

?增压方式??非增压????涡轮增压????涡轮增压????涡轮增压

?有无中冷???无??????无???????有??????有

缸径/行程??170mm/175mm??165mm/175mm??165mm/175mm???170mm/175mm

总排量????23.8L?????22.4L?????22.4L??????23.8L

压缩比?????18??????19.5?????18????????18

标定功率???330kW?????441kW?????530kW??????625kW

标定转速??2300r/min???2200r/min????2400r/min???2400r/min

最大扭矩??1540N·m????2020N·m????2300N·m????2780N·m

最大扭矩转速?1500r/min???1600r/min???1900r/min???1900r/min

平均有效压力?0.72MPa????1.07MPa????1.18MPa????1.31MPa

活塞平均速度?13.42m/s???12.83m/s????14m/s?????14m/s

升功率????13.87kW/L??19.64kW/L????23.66kW/L???26.26kW/L

燃油消耗率(标定)?248g/kW·h?236g/kW·h??247g/kW·h???245g/kW·h

外形尺寸

?长?????1252mm?????1255mm????1252mm?????1252mm

?宽?????1050mm?????1257mm????1050mm?????1050mm

?高?????965mm??????1053mm????965mm?????965mm

单位体积功率?260kW/m3????265kW/m3???418kW/m3????493kW/m3

重量(干重)??1375kg?????1250kg????1450kg?????1450kg

比重量????4.17kg/kW???2.84kg/kW???2.74kg/kW???2.32kg/kW

(二)

型号????MB837Aa-500???MB837Ba-500??MB837Ea-500??Mb837Ka-500/-501

类型

?冲程?????4???????4???????4????????4

?缸数及排列??8V90°????8V90°?????8V90°?????8V90°

?冷却方式???水冷?????水冷??????水冷??????水冷

?燃烧室型式??预燃式????预燃式?????预燃式?????预燃式

?燃料种类?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油

?增压方式??非增压????机械增压????涡轮增压?????涡轮增压

?有无中冷???无??????无???????无???????有

缸径/行程?165mm/175mm???165mm/175mm???165mm/175mm??165mm/175mm/170mm/175mm

总排量????29.4L?????29.4L??????29.4L?????29.4L/31.76L

压缩比????19.5??????19.5??????19.5???????8

标定功率???368kW?????485kW??????550kW?????551kW/809kW

标定转速?2200r/min????2200r/min????2200r/min????2200/2400r/min

最大扭矩??1736N·m????2206N·m?????2600N·m????3670N·m

最大扭矩转速?1400r/min??1750r/min????1600r/min????1800r/min

平均有效压力?0.68MPa???0.90MPa??????1.02MPa????0.94MPa/1.27MPa

活塞平均速度?12.83m/s???12.83m/s????12.83m/s?????12.83m/s /14m/s

升功率????12.5kW/L???16.5kW/L????18.7kW/L?????18.7kW/L25.5kW/L

外形尺寸

?长?????1255mm????1340mm??????1382mm?????1510mm

?宽?????1050mm????1050mm??????1050mm?????1051mm

?高?????964mm?????1096mm??????964mm?????1035mm

单位体积功率?290kW/m3???315kW/m3?????393kW/m3????336kW/m3/493kW/m3

重量?????1525kg????1550kg??????1580kg?????1650kg

比重量????4.14kg/kW??3.20kg/kW????2.87kg/kW????2.99kg/kW/w.03kg/kW

(三)

型号????MB838CaM-500???MB838Ka-501???MB840

类型

?冲程?????4????????4???????4

?缸数及排列?10V90°?????10V90°????12V90°

?冷却方式??水冷??????水冷??????水冷

?燃烧室型式?预燃式?????预燃式?????预燃式

?燃料种类?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油?柴油、航空煤油

?增压方式??机械增压????涡轮增压????涡轮增压

?有无中冷???无???????有???????有

缸径/行程?165mm/175mm???170mm/175mm???165mm/175mm

总排量????37.4L??????39.7L??????44.9L

压缩比????19.5???????18

标定功率???610kW?????1030kW??????1103kW

标定转速??2200r/min????2400r/min????2200r/min

最大扭矩??2805N·m?????4600N·m

最大扭矩转速?1550r/min???1600r/min

平均有效压力?0.85MPa?????1.29Mpa?????1.34MPa

活塞平均速度?12.83m/s????14m/s??????12.83m/s

升功率????16.3kW/L????25.9kW/L?????24.6kW/L

燃油消耗率?250g/kW·h????245g/kW·h

外形尺寸

?长?????1552mm?????1450mm??????1687mm

?宽?????1049mm?????1850mm??????1052mm

?高?????964mm??????1040mm??????955mm

单位体积功率?388kW/m3????370kW/m3?????651kW/m3

重量(干重)??1920kg?????2000kg??????2000kg

比重量????3.1kg/kW????1.94kg/kW????1.81kg/kW

该系列是MTU公司继MB837系列、MB870系列后，从1970年开始研制的最新一代战车发动机系列。由于前两种系列发动机均不能很好地满足20t以下的装甲人员输送车和其他低重量等级战车的功率要求，因此公司发展MT880系列的主要意图是一种系 列发动机满足联邦德国从坦克和重型战斗车辆到轻型战车的全部动力需要。整个系列包括4、5、6缸直列型和6、8、10、12缸V型共7种机型，功率范围为360~1103kW，单缸功率已达92kW(125马力)。与MB837和MB870系列相比，该系列具有更高的单位体积功率，更好地扭矩特性和燃油经济性;虽然提高了转速，但由于减小了行程，所以活塞平均速度还有所降低;尽管平均有效压力有所提高，但还较保守，仍有提高的潜力。尤其是基本型12缸MT883受到了国际上关注。

MT883发动机于1976年开始研制，原型机于1979年首次问世。该机已列入联邦国防部(BMVG)和联邦国防技术与采购局(BWB)部件发展计划。1985年秋MTU公司和美国通用汽车(GM)公司签订了许可证生产协议，计划将该机用于M1坦克改进型(作替换动力)、RV90抢救车、一种动力装置前置的主战坦克、一种水陆两用战车。巴西、以色列等国也考虑采购。该柴油机的单机价格约20万美元。

该机第一台样机的转速为3000r/min，功率为900kW(1224马力)。单制裁机试验表明，转速可提高到3300r/min，单缸功率达100kW，平均有效压力1.8MPa，预计12缸机在3300r/min时最大输出功率可达1380kW(1877马力)，比重量约为1kg/kW(0.7kg/马力)，单位体积功率约为1366kW/m3。单缸机运转时间现已达2000h，12缸机已运转1000h。到1988年为止，总共生产了6台预燃室MT883发动机。以后又制造了一些直接喷射式燃烧室MT883发动机，首批3台已用于各种改进试验。1989年在美国第三阶段改进型M1坦克的HFM通用底盘(HFMCC)上完成了美国陆军坦克机动车辆局(TACOM)进行的280h试验。

为了进一步提高发动机的性能，MTU公司正在深入研究如隔热以减少散热量、提高冷却系统性能、改善燃烧过程、电子控制等有关技术。

该系列发动机的设计原则可以归纳为:昼采用普通材料和常规秤工艺，将传绵设计经验和先进的设计方法相结合，最大限度地减小发动机外形尺寸，保持高的结构紧凑性以满足军用发动机高单位体积功率要求;不盲目追求设计参数高指标，如活塞平均速度还保持14m/s，小于MB873Ka-501发动机的15.2 m/s;通过提高平均有效压力以提高发动机功率，但MT883的平均有效压力较欧洲和美国的同功率级发动机的低很多，这对保证发动机工作可靠和具有提高功率潜力而言是有很重要意义的。

在上述设计原则指导下研制的MT883发动机以高单位体积功率在世界坦克发动机中称著。发动机本体的安装体积为1.04m3，由发动机、传动装置和冷却系统组成的整个动力装置的体积为4.53m3，如果再加上1000L燃油，动力装置的总体积约为5.53m3，而M1坦克AGT-1500燃气轮机动力装置的总体积为8.4m3。该系列横截面积比MB870系列的减小约30%。

60年代中期戴姆勒-奔驰(Daimler-Benz)公司设想完成一个单缸排量为3.31L、单缸功率为110.3kW(150马力)的MB870系列发动机，功率覆盖面为662~1324kW(900~1800马力)。系列包括的发动机有MB873ka(12缸)、MB872Ka(10缸)、MB871Ka(8缸)和MB870Ka(6缸)等机型。首先设计的是作为主战坦克动力的MB873Ka-500发动机。

现在MTU公司批量生产的豹2坦克动力MB873Ka-501发动机是为提高发动机加速性，改进燃烧过程而于1977年在MB873Ka-500发动机基础上的改进型。在结构上，除了缸径从165mm增加到170mm、行程从155mm增加到175mm外，这两种发动机全然相同。

1963年，美国和联邦德国准备合作研制主战坦克MBT-70。协议确定美国泰莱达因·大陆汽车(Teledyne continental Motors)公司和联邦德国戴姆勒-奔驰公司分别研制候选发动机。戴姆勒-奔驰公司研制的MB873Ka-500发动机于1967年通过北约400h耐久试验，当选为MBT-70坦克动力。但至1970年因终止了MBT-70坦克的合作研制协议，两国分道扬镳，各自发展自己的主战坦克及坦克发动机。

自1966年开始，MB873Ka-500发动机在试验台上进行了各种类型试验和一系列如倾斜运转试验、高温过热试验、低温起劝试验 和在水中带背压试验等鉴定试验，还进行了多次装车试验，如在恶劣气候条件下的公路和越 野行驶试验、耐尘土、耐热、耐寒试验、1000km越野行驶试验，车辆连续行驶我里程达165000km。该机还装在豹2AV坦克上与分别装有AGT-1500燃气轮和AVCR-1360-2柴油机的XM1坦克进行耐久性对比试验。

联邦德国政府批准联邦国防军从1979~1986年间采购1800辆豹2坦克，MB873Ka-501发动机于1979年列入制式动力。发动机单价为171000马克，占豹2坦克价格的20%左右。

与MB838CaM-500相比，MB973Ka-500发动机在体积和重量略有增 加的情况下，功率提高了约45%，是在MB837系列基础上向高单位体积功率整体式动力装置发展迈出的第一步。而MB873Ka-501比MB873Ka-500发动机增大了缸径和行程，明显地增大了扭矩储备系数，提高了加速性。

国别 联邦德国

名称 MT880系列发动机

MT880 Series Engine

研制单位 MTU腓德烈斯哈芬公司

Motoren-und Turbinen-Union Friedrichshafen GmbH,DE

生产单位 MTU腓德烈斯哈芬公司

Motoren-un d Turbinen-Union Friedrichshafen GmbH,DE

现状 完成研制

装备情况 MT883为联邦德国第三代主战坦克候选发动机