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标  题: 坦克装甲车辆发动机简介
发信站: 紫丁香 (Sat Oct  9 08:04:37 1999), 转信

坦克装甲车辆发动机发动机是一种将不同工质的热能转化为机械能的作功机械。按作用
原理，可分为内燃机和外燃机。按结构型式，可分为旋转式和往复式。现在坦克装甲车
辆上应用的发动机主要是往复式柴油机和旋转式燃气轮机。在车辆上，发动机是动力源
，是车辆最重要的部件。对于战斗车辆，发动机的重要性不仅在于提供驱动功率，决定
车辆机动性，而且在于它的外形尺寸、燃油经济性以及在车辆上的安装位置与战车的生
存力有着密切关系。各国军用车辆发动机的发展方针，基本上都是集中主要力量优先发
展高性能战斗车辆发动机，运输车辆或特殊用途车辆的发动机通常是选用民用发动机或
采用改进的民用发动机或与战斗车辆发动机同系列的低功率发动机，本手册主要论及战
斗车辆发动机。
发展情况
对战车发动机的历史回顾，应追溯到1916年索姆河畔出现的第一辆英国MK1坦克采用的直
列6缸汽油机(77kw,1000r/min)。此后从第一次世界大战后直到30年代末，一些国家的坦
克发动机主要是改装的航空发动机，如美国30年代中期开始研制、1940年生产的M3系列
中型坦克的M3、M3A1和M3A2装用的大陆(Continental)公司R-975-EC2或C1星型风冷汽油
机(245kW)，M4系列中型坦克的M4、M4A1装用的大陆公司R-975-C1或C4星型风冷汽油机。
但M3系列中的M3A3和M3A5中型坦克已采用了2台GMC-6046直列水冷柴油机。德国从1936年
装备的PzKpfW2系列轻型坦克开始直到1939年装备的PzKpfW3中型坦克和二次世界大战中
德国坦克部队主要装备的武器—PzKpfW4坦克，最后至1942年成批生产的PzKpfW5系列坦
克，全都采用汽油机。英国30年装备的轻型坦克至1940年开始生产的邱吉尔(Churchill
)坦克直到1947年装备的逊邱伦(Centurion)坦克也都以汽油机作动力，所以直到二次世
界大战期间，绝大多数坦克采用汽化器式汽油机。
汽油机虽然有较小的体积、较低的比重量和生产成本以及较好的起动性能，但燃油消耗
率高的致命缺点阻碍了在坦克上应用。为了满足提高功率和降低油耗的需要，德、美、
法、英等国都先后采用燃料喷射式汽油机。德国早在1940年的VK3001坦克样车发动机上
开始研制燃料喷射系统，至二次世界大战结束，采用燃料喷射系统的玛依巴赫(Maybach
)公司的HL230汽油机使虎2(Tiger 2)和美洲豹(Panther)式坦克的功率从515kW提高到66
2kW。
尽管30年代中期甚至更早些时候少量柴油机已悄悄进入坦克动力行列，但性能较高、专
为坦克设计的柴油机于50年代末才在坦克上广泛使用。至60年代，新装备坦克都采用了
柴油机，实现了坦克发动机的柴油机化。
英国里卡多(Ricardo)公司早在1927年就设计了一种装甲战车用柴油机，但到1935年才在
MK3A、MK6E2坦克上装用柴油机。德国于1932年为PzKpfW1A装甲战车设计柴油机，1934年
试装克虏伯(Krupp)M601风冷柴油机，因功率不足而终止。1939年戴姆勒—奔驰(Daimle
r-Benz)公司研制MB809坦克柴油机(V型，25.5L，294kW，2100r/min)，仅至样机阶段而
结束。1940年还研制了38t歼击坦克用的塔特拉(Tatra)111型风冷柴油机亦未正式应用。
苏联约在1932～1933年间开始研制坦克柴油机。1936年哈尔科夫(Харьковски
й)机车制造厂试制成的БК-2柴油机是一种4冲程12缸水冷柴油机， 294kW，转速2000
r/min，对该机改进后，于1939年正式诞生了B2柴油机，装备于BT-7M坦克。该柴油机了
是在航空发动机基础上设计的，与当时的甚至50年代末的其他国家柴油机相比，在单位
体积功率、比重量等主要指标方面是出类拔萃的，直到今天仍然在苏联坦克和装甲车辆
动力装置方面占重要地位。美国在1937年完成了几种对星型航空发动机改用柴油的试验
。M3A3、M3A5和M4A2中型坦克都装用2台功率为138kW的GMC6046型2冲程柴油机。但后因
美国柴油供应受限制，1946年专为坦克设计的首先用于M46中型坦克的是AV-1790汽化器
式汽油机，继而改为AVI-1790燃料喷射式汽油机，至1959年才演变为AVDS-1790柴油机。
该柴油机的出现标志了当时世界坦克发动机柴油机化的发展趋势。二次世界大战以后，
进入装备的柴油机逐步增多，至80年代初M1坦克服役以前，柴油机是装备坦克的唯一动
力。
中国坦克发动机的发展经历了修理、仿制、改进和自行设计阶段，已有30多年历史。在
此期间内，中国从无到有逐步建立了比较完整的坦克发动机教学、科研、生产、管理体
系，不仅有了相当规模的军用发动机制造厂，而且还有了研究测试手段比较先进的专业
研究所，培训并形成了一支具有相当水平的技术专业队伍。12150L系列发动机是一种4冲
程水冷直接喷射式柴油机系列，其基型机于50年代末开始仿制、60年代初装备。至今已
发展了多种机型。70年代中期以后开始对联邦德国KHD公司BF413系列发动机进行许可证
生产，70年代末研制了6V150柴油机。80年代中期又进行了MTU公司396系列柴油机的许可
证生产，所有这些发动机都广泛用于军、民用领域。
燃气轮机尽管到80年代初才首次装备M1坦克，但研究工作40多年前就已开始。二次世界
大战结束后联邦德国就进行了坦克燃气轮机的研究，法国首先在坦克上安装燃气轮机进
行了试验。英国在1954年举办的一个军事技术装备样品展览会上展出一辆安装由帕森斯
(C.A.Parsons)公司研制的735kW燃气轮机的试验型康克洛重型坦克。苏联在60年代进行
了燃气轮机装车试验；70年代初研制的燃气轮机坦克曾在乌克兰哈尔科夫野外试验中心
试验；1984年装备的T-80坦克采用了约735kW燃气轮机。继M1坦克用的AGT-1500燃气轮机
以后，美国还研制了几种车用燃气轮机：
1.GT601(551kW) 70年代国际工业燃气轮机(ITI)公司专为卡车研制的回热式双轴燃气轮
机，1980～1986年间进行了广泛的装车试验，现已达工程生产阶段。
2.1801燃气轮机(约1780kW)70年代末国际伽莱特涡轮(Garrett Turbines internationa
l)公司以GT601为基础设计的坦克燃气轮机，主要指标是功率1780kW、燃油消耗率286kg
/kW·h、单位体积功率1147kW/m3，但仅进行到“纸面研究”阶段。
3.AVCO 650(478kW) 70年代初由阿夫柯-莱卡明公司自费研究，以LTS101直升机燃气轮机
为基型，当时着眼用于HIMAG和HSTV(L)试验车，也曾设想用于轻型装甲车辆并改装M41、
M47、M48等坦克。
4.LV100燃气轮机推进系统这是美国为研制第四代主战坦克动力装置的先进整体式推进
系统(AIPS)规划的一部分，现正处于技术示范阶段，正在与XAP-1000柴油机推进系统竞
争研制。
三角形旋转活塞转子发动机，亦称汪克尔型转子发动机是一种三角活塞(转子)沿壳体内
表面作行星运动的旋转式内燃机。由于结构简单、零部件少、单位体积功率大、比重量
小，60年代中期以后在联邦德国、美国、日本的民用轿车或赛车上得到应用。日本在19
64年抢先试制成功，1967年进行成批生产，用于马自达(Mazda)轿车。但是将转子发动机
转入军用的研究始于美国。1958年，美国柯蒂斯·莱特(Curtiss-Wright)公司向联邦德
国NSU汽车公司购买汪克尔专利，于1963年制成RC2-60汽油轮子机。约在1962年美国陆军
坦克机动车辆局(TACOM)已开始对几种车用转子发动机进行北约(NATO)400h耐久试验和军
用评定。至1977年，美国海军投资2400万美元要求柯蒂斯·莱特公司为其下一代轻型突
击车(LAV)研制4转子发动机。1984年，约翰·迪尔国际技术公司(John Deere Technolo
gies International Incorporated)向柯蒂斯·莱特购买了转子发动机的全部技术和专
利权，并成立转子发动机分部从事有关研究发展工作，该分部正在研制SCORE70、SCORE
170和SCORE580 3种系列扮层进气多种燃料转子发动机。70年代中期以来开展这方面研究
的还有英国罗尔斯-罗伊斯(Rolls-Royce)、日本洋马柴油机(Yanmar Diesel)公司、美国
通用汽车公司(GMC)等。至今，柴油转子机并未得到应用。现在SCORE系列转子机采用分
层进气燃烧系统使转子发动机既具多种燃料性能，还可保持汽油转子机的压缩比，这无
疑为转子发动机的军用高功率化带来了生机。
装备现状
近40年来主要国家装备的坦克发动机和下一代坦克可能应用的发动机的主要参数(见下表
)和简要说明如下：
(1)随着坦克单位功率增长的要求，各国坦克发动机的功率和单位体积功率都在原来基础
提高了。欧美国家发动机功率提高的幅度较大，接近1倍，70～80年代装备的坦克发动机
功率已达1103kW。
(2)50年代到后坦克发动机的逐步柴油机化对降低燃油消耗迈出了重要的一步，但在降低
柴油机本身油耗的进展方面并不显著。
(3)60年代开始至1981年M1坦克装备之前，无一例外地采用柴油机动力装置。
(4)现装备和下一代坦克发动机中除日本采用2冲程以外，都是4冲程柴油机，英国也以C
V12TCA型4冲程柴油机取代了60年代装备的L60型2冲程柴油机。
(5)除了日本61式、74式和美国M60系列坦克保持传统的风冷发动机以外，现装备坦克新
研制的发动机都采用水冷冷却方式。
近40年来世界主战坦克发动机的发展
国家坦克装备年代单位功率kW/t发动机类型功率kW/转速r/min单位体积
功率kW/m3比重量kg/kW平均有效压力MPa标定燃油消耗率g/kW·h
中国59式196010.712150L4冲程水冷非增压柴油机382/20003002.34
0.59245
69式197411.6812150L-74冲程水冷非增压柴油机426/20003302.1
80.66238
80式198714.112150ZL4冲程水冷涡轮增压柴油机537/20003691.9
60.83238
苏联T-54A195410.7B-544冲程水冷非增压柴油机382/20002382.410
.59256
T-62196311.8B-554冲程水冷非增压柴油机426/20003362.150.
66258
T-72197414.0B-464冲程水冷机械增压多种燃料发动机574/2000480
1.710/89245
T-80198417.3燃气轮机724/
美国M48195313.2AV-1790-74冲程风冷汽化器式汽油机596/2800
M60196012.1AVDS-1790-2A4冲程风冷涡轮增压发动机551/2400225
3.130.94233
XM1样车1976年试验20.9AVCR-1360-24冲程风冷变压缩比涡轮增压中冷发
动机1103/26003271.832.31251
M1198120.1AGT-1500回热循环燃气轮机1103/30009541.02306
第四代主战坦克GP-1A回热循环燃气轮机1103/
XAV-284冲程油冷变截面涡轮增压中冷柴油机1066/26008271.7
81.79212
英国乔月铁195415.4麦捷尔4冲程水冷汽油机441/
奇伏坦MK3196910.1L602冲程对置活塞水冷发动机515/21003723.74
0.77248
伊朗狮197816.6CV12TCA4冲程水冷涡轮增压中冷柴油机882/230040
12.311.76226
挑战者198314.4康达12V-1200A4冲程水冷涡轮增压中冷柴油机882/23
004012.311.76226
法国AMX-50195114.9燃料喷射式汽油机735/
AMX-30196514.9HS11024冲程水冷涡轮增压发动机537/24003332.
660.85234
AMX-321979年样车14.3HS110-2S4冲程水冷涡轮增压中冷发动机551/2
4000.96
勒克莱尔约199222.4～21.1UDV8X15004冲程水冷超高增压柴油机1103/250
06891.543.22231
联邦德国豹119655.3MB838CaM-5004冲程水冷机械增坟发动机610/22003
883.10.85250
豹2197919.9MB873Ka-5014冲程水冷涡轮增压中冷发动机1103/2600
5432.041.07245
KPz2000约2000MT883(新)4冲程水冷涡轮增压中冷发动机1103/300010
601.51.62220
日本STA4195512.79风冷柴油机
61式196212.7912HM21WT4冲程风冷涡轮增压发动机441/210083.6
5.10.85286
74式197414.510ZF22WT2冲程风冷机械传动涡轮增压中冷发动机551/2
2001734.030.70316
90式约199021.110ZG322冲程水冷二级增压中冷柴油机1103/240034
7(估计值)1.28
(6)涡轮增压发动机自50年代开始进入坦克动力行列，60年代已较普遍，70年代装备的除
了苏联B-46采用机械增压外，已经全部采用涡轮增压。除了苏联B-46发动机以外，采用
中冷器也是70年代装备的坦克发动机的普遍特点。
(7)直接喷射式燃烧室从50年代开始就已成为坦克发动机的主要结构特征。在70年代的装
备中除了联邦德国MB873Ka-501外，其他各国发动机全部采用直接喷射式燃烧室。而80年
代装备和研制的发动机则全都采用了直喷式燃烧室。
(8)70年代装备的坦克发动机上开始采用电子控制技术，并在80年代装备的AGT-1500燃气
轮机、康达12V-1200A柴油机和研制中的坦克发动机上进一步应用。
(9)正在研制还未装备的坦克发动机都不同程序地采用了新结构和新技术。如美国AIPS规
划中的XAV-28柴油机采用油冷冷却、可变截面涡轮增压器、电子控制喷油、隔热技术等
；联邦德国MT883发动机采用了多功能的电子监控系统；法国UDV8X1500柴油机采用了超
高增压新技术。
中国12150L坦克柴油机是一种功率较小强化程度不高的4冲程水冷直接喷射柴油机，但经
改进的537kW(730马力)12150ZL涡轮增压柴油机的功率提高了40%，标定功率时油耗降低
5%，机油消耗率降低36%，而且有较好的生产继承性，80%以上的零部件可与基型机通用
。此外，该发动机经降低转速、改变主要部件的材料、降低一些零部件的工艺要求就可
方便地改装为民用机，为石油钻探、电站、船舶、矿山载重汽车和起重运输机械提供动
力。
由此可见，当前世界坦克发动机的装备和研制现状是，柴油机仍然处于主要统治地位，
通过基本结构、燃烧系统、冷却系统、涡轮增压中冷等新技术的应用，柴油机正在继续
发展，还具有强大的生命力；燃气轮机实现了突破，80年代初首次进入坦克发动机行列
，80年代中期苏联装备的T-80坦克亦采用了燃气轮机，燃气轮机现已成为美国和日本第
四代主战坦克的候选动力，正在与柴油机竞争；汪克尔型转子发动机在70年代曾得到重
视，进行军用研究，以后因种种原因静寂多年，近年来转子发动机在美国再度崛起，预
示了这咱发动机作为战车动力的竞争潜力。
技术与性能特点
坦克发动机的性能特点是由坦克对发动机主要技术要求决定的：
1.高单位体积功率
发动机功率是影响坦克机动性的最重要因素，车辆的单位功率是机动性的主要标志。提
高坦克机动性可作为一种间接防护手段使坦克不被发现或命中，这就是发动机功率对于
坦克生存力的重要意义。未来坦克的单位功率范围估计为21～1250kW左右。
当前尽管功率要求不再增长，但发动机，特别是动力装置的高单位体积功率仍是不懈追
求的首要目标。包括发动机、传动装置、冷却系统、燃油箱、进排气系统等在内的动力
装置的体积对坦克有较大的影响。据统计，在战斗车辆内部12～18m3空间内动力装置约
占40%，发动机体积约占动力装置体积的35%。发动机高度直接影响坦克高度和车重，车
体高度每降低100mm，车重约降500kg。长度每缩短100mm，车重减轻200kg。在传统坦克
结构中，动力舱长度几乎占车长的50%。发动机长度减少，有可能在车上横置。
2.高加速性
坦克机动性以公路和越野平均速度、最大行程、最大行驶速度、加速度、爬坡能力等定
量表示。其中坦克加速度不仅与发动机功率有关，而且也取决于发动机加速性。一些主
战坦克及发动机加速性见下表。
一些主战坦克及发动机的加速性
坦克型号发动机型号类型功率kW发动机由惰转至标定转速加速时间s车辆由0至
32km/h加速时间s
T-54AB-54非增压3821011.25
T-62B-55非增压4261011
T-72B-46机械增压57412.6
M60A2AVDS-1790-2A涡轮增压551＜12
豹1MB838CaM-500机械增压61011.7
豹2MB873Ka-500涡轮增压中冷1103＜6
EE-T1奥索里约TBD234涡轮增压中冷7356
M1AGT-1500燃气轮11032.57
勒克莱尔UDV8X1500超高增压11035
3.低比重量
随着坦克发展，各国坦克发动机的比重量都在逐步下降。
坦克与其发动机的重量对比
坦克型号M1豹2挑战者AMX-30T-72
坦克重量(t)5555623641
发动机重量(kg)1120225020411726980
发动机占坦克重量(%)2.04.03.24.72.3
4.高燃油经济性
军用发动机的燃油经济性是一项重要的性能指标。从节能和成本意义上讲，要求发动机
的油耗尽可能降低；组成发动机总成本的各项成本中，使用维修成本占的比例最大，而
燃油费用又是使用维修成本中一项最大的开支，所以节油是一项重要要求。
从间接防护提高生存力的意义讲，燃油箱体积约占动力装置的17.5%、占战车内部空间的
7%，降低油耗就会减小燃油箱从而对减小车体尺寸和重量有较大影响。
由于坦克在战斗情况下惰转工况占40%、越野行驶占40%、二级公路行驶占20%，所以要求
坦克发动机在惰转工况下昼降低油耗。
80年代装备的挑战者坦克的康达12V-1200A柴油机是现装备中油耗最低的发动机，仅为2
26g/kW·h。
5.高适应性
(1)燃料适应性
为了提高坦克生存力、简化后勤管理，二次世界大战后各国相继要求发动机有多种燃料
性能。50年代后期多种燃料发动机进入实用。理想的多种燃料发动机应具有交替使用各
种碳氢化合物燃料的能力；当在战场上需要换用另一种燃料时，发动机不需进行机械调
整并且性能和寿命不会因此而有所降低。这些燃料的16烷值范围为10～60。北约集团确
定的多种燃料发动机是指能燃用柴油、喷气发动机燃料、92±21辛烷值汽油的发动机。
苏联T-72坦克发动机B-46的一个很重要的改进就是具有多种燃料性能。
(2)环境适应性
战斗车辆应能在高温、严寒、高原、山地、泥泞、潜湿等恶劣自然环境下正常工作。如
美国对军用发动机规定的有关要求为：发动机工作的环境温度为+56℃～－54℃；能在+
46℃～－32℃环境温度下正常工作；在(海拔2500m)高原工作，功率降要小；能在60%纵
向坡或40%侧倾坡上正常工作；坦克潜渡时应能承受5m深的背压；应能承受30g的加速度
。
6.高RAM-D性能
RAM-D性能系高的可靠性、可用性、可维修性和耐久性的简称，它关系到坦克生存力和成
本，近年来日益受到重视。可靠性表示发动机正常工作的能力，以无故障间隔时间(MTB
F)定量；可维修性系指发动机固有的便于修复的性能，以平均维修时间(MTTR)或每使用
1h所需要的维修人时来表示；可用性系可靠性和可维修性的综合反映，是发动机保持战
备状态的标志；耐久性系反映发动机大修前的持续工作能力，用达到技术条件规定的极
限技术状态前发动机正常工作的小时数作定量表示。现代高性能军用柴油机的MTBF约60
0h，未来的应达1000h。
7.低成本
美国国防部确定，武器系统的寿命周期成本是研究发展成本、采购成本和20年服役期内
使用维修成本的总和。
就发动机而言，研究发展成本在寿命周期成本中所占比例一般小于4%；采购成本与发动
机应用类型和生产批量有关，占的比例亦不大；占最大比例的最使用维修成本，因为其
中包括20年内需要的燃料和润滑油费用。美国统计，专为军用设计的主战坦克发动机的
寿命周期本约为每马力500美元；从民用发动机选为军用的装甲车辆发动机的寿命周期成
本低于前值，如DDA6V-53发动机的寿命周期成本为每马力300美元。
各种发动机的采购成本
发动机应用类型生产批量单位马力采购成本(美元/马力)
轿车汽油机大7
民用卡车柴油机中30
坦克柴油机60
坦克燃气轮机(回热式)90
军用直升机燃气轮机100
近40年来，坦克发动机的性能有了很大提高，主要标志是功率和单位体积功率有较大幅
度增长。提高轼率主要靠增加平均有效压力，而具体措施从50年代到60年代是利用涡轮
增压；60年代到70年代是利用中冷技术；70年代开始研制的新发动机则更多地采用了电
子控制、超高增压、低散热等新技术。
高平均有效压力的高性能坦克发动机的研制成功和发展是各国根据本国特点确定的发展
发动机的技术对策和采用各种技术措施的结果。
这些技术对策可以归纳为：在发展方针上，改进老发动机和研制新发动机并举，而以研
制新发动机为主；在机型上，发展新型发动机和柴油机并举，而以发展柴油机为主；在
技术上，采用常规技术和新技术并举，而以采用新技术为主。
所采用的技术措施可以归纳为：
1.燃烧系统改进
现研制中的坦克发动机已无例外地都采用直接喷射式燃烧系统，而且大多数是无涡流直
喷式燃烧系统，这是当今军民用车用柴油机的主要发展趋势。但为了克服其最高爆发压
力大、工作粗暴、噪声大等缺点，需采用高压高喷油率的供油系统或螺旋气道进气系统
，通过提高燃料雾化质量来改善油气混合，改进燃烧过程。美国倾向于发展高压高喷油
率的无涡流直喷式燃烧系统，欧洲则发展有涡流直喷式燃烧系统。
2.冷却系统改进
冷却系统约占车辆动力舱容积21.5%，是战车上最易损坏的一个系统，现已经成为现代坦
克设计中的关键问题。因此各国都重视冷却系统的改进。如豹2冷却系统采用环形散热器
，具有结构紧凑重量轻的特点，系统总体积(0.926m3)较豹1的减小50%，而发动机功率却
增加了80%。挑战者坦克采用混流式风扇，效率高、噪声小，在发动机标定工况下，风扇
消耗功率只占总功率8%。T-72较T-62坦克功率增加了34%，但水散热器和机油散热器体积
基本未变，主要采用了高温冷却。
3.涡轮增压中冷技术进一步提高
一方面提高涡轮增压器总效率和增压比，并广泛采用和改进中冷器，另一方面70年代中
期以后又竞相发展了述新技术以克服涡轮增压发动机加速性差和低速扭矩性能差的两个
主要缺点，并相应改进燃油经济性和排放特性。
(1)可变截面涡轮增压器(VAT)通过控制系统使涡轮喷嘴环和(或)压气机扩压器截面随发
动机转速、增压压力等参数自动变化。美国陆军在1976年对AVCR-1360-2柴油机提出VAT
研制规划，已取得良好结果。现在研制中的MT880系列和XAV-28柴油机均采用了可变截面
涡轮增压器。
(2)顺序增压系统该系统的作用是将多缸发动机的2个或2个以上的涡轮增压器按发动机
转速的变化，通过涡轮进口处控制阀的动作使增压器顺序进入工作。如转速降低，参加
工作的增压器数减少，有限的排气只供应较少的增压器，压气机就能在高效率区工作，
从而使发动机在宽广的工作范围内有良好的加速性和油耗性能。
(3)超高增压系统 70年代初法国宣布的超高增压系统最突出的优点是在发动机机械负荷
和热负荷基本不变的条件下大幅度提高功率。其次就是通过旁通补燃作用提高发动机低
速扭矩性和加速性。当前各国对此技术褒贬不一，但它毕竟是已经确定应用在法国UDV8
X1500坦克发动机上的一种新技术。
4.广泛开展低散热技术研究
该项技术的应用研究始于1976年美国陆军坦克机动车辆局与康明斯(Cummins)公司联合研
制的军用绝热涡轮复合发动机。正在发展中的低散热发动机是采用陶瓷材料制造或用陶
瓷涂层涂敷受热零件等多种隔热措施以减少热量散失，南昌市发动机的热效率，绝热度
可达50～60%。
实验与模拟研究指出，非增压发动机采取隔热措施得益甚微。为此，需采取措施回收排
气能量。美国已研究了朗肯、布雷顿等末端循环和涡轮复合增压等排气能量回收技术。
其中涡轮复合增压最适合战车发动机应用。
低散热发动机中缸套和活塞环间的高温摩擦引起的润滑问题比陶瓷部件的可靠性问题更
为严峻。
低散热发动机涉及的3个关键技术是隔热技术、排气能量回收技术和高温摩擦磨损技术。
隔热技术除了有关活塞、缸套、缸盖等零件结构设计外，主要与高温陶瓷材料和陶瓷涂
层技术有关。现在许多国家都在致力于低散热发动机的研究。
5.寻求最适合的高温陶瓷材料
几乎全部热机效率的提高皆取决于高温陶瓷或合金材料的发展。低散热发动机对陶瓷材
料的性能要求是高强度、高断袭韧性、高抗热振性、高耐磨性、高耐蚀性、低导热性以
及与铸铁或钢近似的热膨胀性。当前，氮化硅、碳化硅、用氧化镁化钇作稳定剂的部分
稳定氧化锆等陶瓷在发动机上已有不少应用结果，但还存在性能、工艺和质量质量方面
的问题。
6.开展摩擦磨损技术的研究
近年来，摩擦学(Tribology)已上升为一种热门的边缘学科，它对于摩察副众多的往复式
发动机尤为重要。
为发展低散热发动机，1985年美国陆军坦克机动车辆局提出“先进的高温柴油机摩控系
统和高温气缸内部件研制规划”，研究陆军下一代柴油机的高温润滑剂、耐磨材料、隔
热技术等。其中摩擦系统系指润滑剂及其供给系统和缸套、活塞环等有关摩擦副。现在
在研究一种有关气缸壁润滑的称为“三重摩察防线”的润滑方案，根据润滑油在气缸内
所处的最高温度，相应采用新的合成液体润滑剂、固体润滑剂或自润滑材料，还研究了
气体润滑。
7.大力发展电子控制技术
有人认为柴油机不用电子控制将意味着技术发展的停滞。从发展看，发动机电控系统将
与车辆自动传动、驾驶员信息显示、故障诊断等组成整体。现在发展的电子控制喷油装
置能精确控制喷油定时、喷油量和喷射压力，其优点是快速而精确的反应，能补偿燃料
质量和粘度的影响，有精确而复杂的定时方案，可用海拔高度和增压压力调整最大供油
量，具有自诊断和设备诊断功能。电控系统使发动机在全部工况下保持最佳喷油定时和
喷油量，得到最佳空气燃油比以保证良好的燃烧过程。
发展趋势
纵观坦克发动机的发展过程，根据已经和将采用的技术措施，坦克发动机的发展趋势为
：
(1)在机型上，柴油机继续是坦克的主要动力。由于上述各种上传统技术和新技术，特别
是电子控制技术的发展和应用，柴油机仍处于迅速发展时期。本世纪末的柴油机，从性
能上来描述，将是高单位体积功率、高燃油经济性、高扭矩储备、高加速性的轻巧、宁
静、排气洁净的发动机，兼具奥托循环和狄塞尔循环的优点；从结构类型上来描述，则
是一种具有低压缩比高增压比的4冲程水冷直喷式涡轮增压中冷发动机，这是主流。在军
用上采用整体陶瓷或陶瓷涂层零件的低散热涡轮复合柴油机会有突破，超高增压柴油机
可能进入坦克动力行列，而采用电子控制等新技术的4冲程涡轮增压中冷柴油机仍外主要
地位。
燃气轮机是一种连续燃烧的旋转式热机。作为车用动力，它固有的优点是扭矩特性好、
可简化传动装置、有良好的加速性和越野性、摩察副少、起动性好、机油消耗高低、冷
却消耗功少、具有多咱燃料性能、排污少且轻声无烟。但固有的主要缺点是燃油消耗率
高。随着陶瓷材料的发展，可逐步采用陶瓷涡轮叶片提高涡轮进口温度、采用可变截面
涡轮喷嘴、研究高效率回热器，燃气轮机燃油经济性将继续提高。此外，随着今后坦克
火炮和火控系统的发展，坦克有可能要求轼率更大的发动机，到那时候，燃气轮机的优
越性也将更为明显，总发展，坦克有可能要求轼率更大的发动机，到那时候，燃气轮机
的优越性也将更为明显，总之，燃气轮机确是一种良好的也是有发展潜力的坦克动力，
它正在逐步增长与柴油机的抗衡力量。
转子发动机具有零部件少、结构紧凑(特别是高度低)、单位体积功率大、比重量小、便
于系列化和军民通过用固有优点，但也有油耗高、密封件易于磨损的缺点，而且作为大
功率军用动力的可靠性还没有受到实践考验，所以这顷军事上的应用，也许从功率较低
的装甲车辆开始。
(2)在设计方法上，应用整体化设计。传统的设计方法是以发动机为一个部件按要求进行
单独设计，这不利于车辆的总体设计和整体性能，因为片面追求发动机自身的性能而不
考虑它与传动装置、冷却系统等在尺寸、性能上的协调匹配只会徒然增加发动机的设计
观度。联邦德国70年代设计MB873ka-500发动机时就把发动机、传动装置、冷却系统作为
整体进行设计，从而使动力装置具有结构紧凑和装拆方便的优点。美国于80年代初开始
的AIPS规划也采用整体化设计方法，整体化设计无论从设计、制造、使用和保证车辆整
体性能任何一方面来讲都是一种有效的设计方法。
(3)在研制方式上，国际联合研制已露端倪。从70年代开始，新一代发动机的研制已显示
了国际合作的迹象。美国康明斯公司在研制绝热涡轮复合发动机时，试验了许多陶瓷材
料，其中采用的部分稳定氧化锆是澳大利亚科学与工业研究机构的成果。在低散热发动
机发展过程中，陶瓷制造商和发动机制造商之间的国际范围内的技术合作有增长趋势；
在一个国家内，工业企业、科研机构、高等院校间的横向合作也很普遍。美国AIPS规划
中的LV100燃气轮机推进系统，其中动力涡轮由联邦德国MTU慕尼黑公司研制，这又是一
个国际合作研制的例子。今天，新一代发动机的研究与发展，必然会涉及各种新材料、
新结构、新技术或新概念，而它们的研究成果不可能囿于一国范围内，所以随着国际科
技交流的增进，这种跨国合作研制的趋势将会不断发展并加强。

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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