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本书较为详细地介绍了坦克发动机总体技术、坦克发动机总体设计理论基础、坦克柴油发动机设计技术、坦克燃气轮机设计技术、坦克动力辅助系统设计技术、新型坦克发动机探索研究、坦克动力舱设计技术和坦克整体推进系统设计技术等内容。与此同时还扼要介绍了坦克动力系统的基础知识，是本行业研究、设计、制造、管理、应用及教学人员必读必备之书，也可作为培训教材使用

坦克装甲车辆设计系列图书，已出版8册，分别如下：

《坦克装甲车辆设计--传动系统卷》

《坦克装甲车辆设计--电子信息系统卷》

《坦克装甲车辆设计--履带式步兵战车卷》

《坦克装甲车辆设计--总体设计卷》

《坦克装甲车辆设计--武器系统卷》

《坦克装甲车辆设计--动力系统卷》

《坦克装甲车辆设计--防护系统卷》

《坦克装甲车辆设计--坦克装甲车辆可靠性、维修性及保障性卷》

内容简介

本书较为详细地介绍了坦克发动机总体技术、坦克发动机总体设计理论基础、坦克柴油发动机的设计技术、坦克燃气轮机设计技术、动力辅助系统与辅机设计技术、新型发动机探索研究、坦克动力舱设计技术和坦克整体推进系统设计技术等内容。与此同时还扼要介绍了坦克动力系统的基础知识，是本行业研究、设计、制造、管理、应用及教学人员必读必备之书，也可作为培训教材使用。

目　　录

第一章概论
第一节简介1
一、坦克发动机的类型与分类1
二、坦克发动机发展简史2
三、发展特点8
四、坦克发动机技术的发展特征9
五、主战坦克动力技术发展现状与
趋势11
第二节典型的坦克发动机系列17
一、为坦克专门研制的系列17
二、民机军用型发动机系列20
三、坦克发动机的单位体积功率、单位
功率重量22
第三节坦克发动机的未来23

第一章概论 
第一节简介1 
一、坦克发动机的类型与分类1 
二、坦克发动机发展简史2 
三、发展特点8 
四、坦克发动机技术的发展特征9 
五、主战坦克动力技术发展现状与 
趋势11 
第二节典型的坦克发动机系列17 
一、为坦克专门研制的系列17 
二、民机军用型发动机系列20 
三、坦克发动机的单位体积功率、单位 
功率重量22 
第三节坦克发动机的未来23 
一、性能要求23 
二、现在的几种发动机23 
三、未来的前景24 
四、未来创新动力探索研究25 
第二章坦克发支思想内容总体技术 
第一节美国坦克发动机总体技术27 
一、简介27 
二、发动机的总体布局、结构和性能 
特点33 
三、发动机的性能和评价参数49 
第二节俄罗斯坦克发动机总体技术49 
一、简介49 
二、发动机的总体布局、结构和性能 
特点53 
三、发动机的性能和评价参数71 
第三节德国坦克发动机的总体技术75 
一、简介75 
二、坦克发动机76 
三、以民用机型为基础发展的军用 
机型78 
四、发动机的总体布局、结构和性能 
特点83 
五、发动机的性能和评价参数89 
第四节英国坦克发动机总体技术94 
一、简介94 
二、发动机的总体布局、结构和性能 
特点96 
三、发动机的性能和评价参数107 
第五节法国坦克发动机总体技术108 
一、简介108 
二、发动机的总体布局、结构和性能 
特点111 
三、发动机的性能和评价参数119 
第六节日本坦克发动机总体技术121 
一、简介121 
二、发动机的总体布局、结构和性能 
特点123 
三、发动机的性能和评价参数128 
第三章坦克发动机总体设计理论基础 
第一节设计理论基础130 
一、热和比热容130 
二、气体定律131 
三、理想循环131 
四、发动机的压容曲线132 
五、发动机的“三效率”133 
六、发动机的基本参数134 
第二节发动机的特性设计137 
一、发动机的工作状态137 
二、发动机特性设计138 
第三节坦克发动机性能指标的设计146 
一、使用要求146 
二、主要性能指标148 
三、发动机的适应性设计152 
四、柴油机工作过程的有关参数值153 
五、燃气轮机功能指标154 
第四节坦克发动机可靠性设计154 
一、可靠性指标154 
二、可靠性设计157 
三、可靠性试验161 
第五节发动机爆震及其控制166 
一、爆震的发生166 
二、爆震的研究167 
三、爆震的控制168 
四、燃料抗爆值的评定169 
五、爆震的化学控制170 
六、影响爆震的环境因素171 
七、发动机对燃料辛烷值的要求171 
第四章坦克柴油发动机的设计技术 
第一节简介173 
一、柴油发动机的主要类型与特点173 
二、坦克柴油发动机的基本结构177 
三、柴油发动机关键技术187 
四、坦克柴油发动机研究与应用195 
第二节发动机整机与机体设计技术207 
一、整机设计207 
二、发动机机体设计210 
第三节发动机燃烧室与活塞组的设计212 
一、发动机燃烧室设计212 
二、发动机活塞组的设计218 
第四节气缸设计233 
一、设计的基本要素233 
二、气缸体的铸造234 
三、气缸盖的设计235 
四、气缸套238 
第五节发动机连杆、曲轴、轴承等部件的 
设计239 
一、连杆组239 
二、曲轴的设计242 
三、轴承/轴瓦的设计246 
四、减震器的设计253 
第六节喷油泵和喷油器的设计255 
一、简介255 
二、结构及主要参数 256 
三、喷油泵/嘴设计发展方向267 
第七节发动机增压器的设计269 
一、柴油机增压方式269 
二、增压器的结构设计271 
三、增压器与发动机的联合工作282 
第八节发动机电子控制装置的设计297 
一、汽油发动机电子控制系统的组成和 
功能297 
二、柴油机电子控制系统的组成和功能298 
第五章坦克燃气轮机设计技术 
第一节简介304 
一、基本概况304 
二、主要类型与特性305 
三、燃气轮机的优缺点308 
四、燃气轮机与柴油机的对比311 
第二节坦克燃气轮机主体装置的设计319 
一、燃气轮机主体装置的结构319 
二、燃气轮机压气机设计321 
三、燃气轮机涡轮设计326 
四、燃气轮机燃烧室的设计328 
五、燃气轮机热交换器的设计329 
六、燃气轮机相关部件设计与计算330 
第三节坦克燃气轮机337 
一、美国AGT1500燃气轮机337 
二、俄罗斯GTD1250燃气轮机345 
三、GT601750燃气轮机349 
四、LV100燃气轮机351 
五、LV50燃气轮机352 
第六章动力辅助系统与辅机设计技术 
第一节发动机冷却系统的设计354 
一、简介354 
二、风扇及风扇驱动装置的设计358 
第二节发动机空气滤清器的设计371 
一、简介371 
二、空气滤清器的指标设计375 
三、空气滤清器结构设计377 
四、空气滤清器设计方案380 
第三节发动机换热器的设计382 
一、换热器的类型382 
二、换热器的设计386 
第四节辅机的设计387 
一、简介387 
二、辅机的功能388 
三、辅机的组成389 
四、辅机的布局及性能参数391 
第七章新型发动机的探索研究 
第一节陶瓷发动机395 
一、简介395 
二、高性能结构陶瓷396 
三、氮化硅陶瓷发动机的应用398 
四、新型发动机陶瓷元器件的开发399 
五、日本坦克用陶瓷发动机401 
六、陶瓷发动机的研究进展401 
第二节新概念发动机402 
一、液压自由活塞发动机402 
二、StarRotor布雷顿循环发动机404 
三、保罗二冲程柴油机404 
四、高能量密度摆盘发动机404 
五、蒸发制冷半闭式循环涡轮机405 
六、高能量密度邦纳发动机406 
七、美国热机系统公司的吉赛尔(Giesel) 
涡轮复合发动机406 
第八章坦克动力舱设计技术 
第一节发动机对坦克机动性能的影响408 
一、坦克车辆发动机标定功率的选定408 
二、单位功率对坦克车辆机动性能的 
影响409 
三、单位体积功率和比重量415 
四、热效率与百公里油耗416 
五、环境的适应性417 
第二节发动机扭矩函数的传递423 
一、车辆行驶阻力变化特点423 
二、传动装置的主要功能及其组成424 
三、传动范围、排挡数目及其划分原则427 
四、车辆行驶中功率损失及其效率428 
五、车辆牵引特性计算430 
六、发动机扭矩储备系数对车辆牵引特性 
曲线的影响434 
第三节动力舱的设计434 
一、简介434 
二、动力舱尺寸的制约因素和设计原则435 
三、动力舱的重要部件——动力装置437 
四、动力装置各系统的原始数据计算442 
五、坦克动力舱的应用与发展444 
第九章坦克整体推进系统设计技术 
第一节简介450 
一、发展整体式推进系统的必要性450 
二、整体式动力传动技术451 
三、整体推进系统设计与布置452 
四、国外坦克推进系统的发展452 
第二节先进整体推进系统的设计453 
一、美国的整体推进系统453 
二、 MTU动力传动机组458 
三、欧洲动力传动机组459 
四、SESM公司ESM350动力传动机组459 
五、瑞典S坦克组合动力装置460 
六、液压自由活塞发动机整体推进系统462 
七、动力传动系统一体化仿真平台467 
第三节动力系统发展思路与建议469 
一、发展思路469 
二、发展建议477 
参考文献480

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前　　言

第二次世界大战确定了坦克“陆战之王”的主体地位。自1916年诞生以来至今，坦克已经走过了百年的辉煌发展历程，在战场上显示出强大的作战能力，成为现代陆军的主要“杀手锏”，一直在各国陆军装备中占据极其显赫的重要地位，故而受到了各国的高度重视，使坦克一跃成为一个国家国防力量和综合国力的重要象征。

20世纪90年代以后，各国主战坦克的发展速度虽然放缓，但都在致力于高新技术的应用和新型坦克车辆的研制工作。以美国为首的西方坦克大国在传统坦克设计理念上已经发生了创造性的变革。多功能、智能化、轻型化、网络化赋予了坦克装甲车辆新的内涵和时代技术特征，进一步催生了以坦克为标志的“装甲时代”向以网络化武器平台为标志的“精确打击信息化时代”转型。目前世界上第四代坦克装甲车辆仍在探索之中，它的面世和装备部队仍需相当长的一段时间，但近几次高技术局部战争的经验表明，保持并发展一定数量、技术先进的主战坦克是各国军队长远核心能力建设的必然需要。因此，各国仍积极以技术改进提升和研制新型坦克来加快坦克装备更新换代的步伐。

第二次世界大战确定了坦克“陆战之王”的主体地位。自1916年诞生以来至今，坦克已经走过了百年的辉煌发展历程，在战场上显示出强大的作战能力，成为现代陆军的主要“杀手锏”，一直在各国陆军装备中占据极其显赫的重要地位，故而受到了各国的高度重视，使坦克一跃成为一个国家国防力量和综合国力的重要象征。 
 
20世纪90年代以后，各国主战坦克的发展速度虽然放缓，但都在致力于高新技术的应用和新型坦克车辆的研制工作。以美国为首的西方坦克大国在传统坦克设计理念上已经发生了创造性的变革。多功能、智能化、轻型化、网络化赋予了坦克装甲车辆新的内涵和时代技术特征，进一步催生了以坦克为标志的“装甲时代”向以网络化武器平台为标志的“精确打击信息化时代”转型。目前世界上第四代坦克装甲车辆仍在探索之中，它的面世和装备部队仍需相当长的一段时间，但近几次高技术局部战争的经验表明，保持并发展一定数量、技术先进的主战坦克是各国军队长远核心能力建设的必然需要。因此，各国仍积极以技术改进提升和研制新型坦克来加快坦克装备更新换代的步伐。 
 
随着高新技术在军事工业上的成熟应用，极大地推动了现代坦克的整体发展进程，也促进了新时代军事变革下坦克技术的日臻完善和升华。随着一大批新技术、新原理、新工艺快速发展和广泛应用，催生了许多新技术理论的创造发明和持续演化，带动了与坦克装甲车辆领域交叉融合的多学科技术进步，也更加强化了坦克装甲车辆在立体攻防联合作战中的生存能力。 
 
当今世界坦克装甲车辆技术始终保持着快速发展的态势，新型主战坦克、新型轮式装甲战车之所以能取得突破性进展，主要归结为动力传动技术、主被动防护技术、车辆电子技术等新技术取得的重大突破和能力提升，使坦克迅速成为具有高技术特征的陆军机动作战平台。这一期间，坦克装甲车辆领域的创新概念与技术研究正逐步成熟和发展起来。 
 
当前，世界政治、经济和军事正在发生着深刻和巨大的变化，无论是发达国家还是发展中国家，都面临着前所未有的挑战。技术创新是一项事业、是一个行业迅速发展乃至一个国家强国和强军的必由之路。《坦克装甲车辆设计》系列专著图书是在系统学习和借鉴国外坦克的基础上，科学总结我国坦克装甲车辆和轮式装甲车辆20余年研制工作的实践经验与成功做法，结合我国陆军机械化、信息化装备建设的具体需求，从10个方面系统论述了坦克装甲车辆的技术发展路径、创新性设计思想和工程设计方法。主编冯益柏同志作为兵器首席专家，凭借在坦克装甲车辆从业30余年的丰富经验，在诠释坦克装甲车辆及其技术主要特征与技术创新思想的表现形式上，以独特的技术视角和丰富的工程实践积淀的真知灼见，对坦克装甲车辆及其技术，从理论创新和工程应用上做了深入研究和催人思考的总结与提炼，本专著图书在关键领域中提出的创新性概念、工程技术方法以及典型系统的发展演变与技术特征等内容，在总体编排上脉络清晰、结构严谨、数据翔实可靠，具有极强的实用性、先进性和工程指导性，最优地实现了理论与实践的有机统一。本专著图书提出的设计理论、研究方法以及各卷中所涉及的主要技术论点与研究体系，为我军主战坦克的发展论证提供了有价值的信息和可借鉴思路，值得从事坦克装甲车辆的专业人士深入研究和思考，是推动我国坦克装甲装备技术创新的良师益友，也是我国坦克装甲车辆工程研制人员的重要参考。 
 
十八年前，因科研工作我与冯益柏同志相识，与坦克装甲车辆事业结缘，此后一路同行，深深被他对发展我国坦克装甲车辆科技的强烈使命感、创新精神和卓越业绩而感动。该系列专著图书倾注了主编冯益柏同志、主要编者和广大工程研究人员的大量心血和智慧汗水。该专著图书的出版，必将为坦克行业提供坚实的基础理论和工程方法，更加坚定了我国坦克专业技术领域会产生诸多创造与发明的信心，推动我国坦克装甲车辆事业走向新的辉煌。 
 
 
 
 
 
中国工程院院士、吉林大学校长

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