M-127K发动机(图75)是水冷四行程双作用X形活塞式高速发动机。
M-127K发动机有4个气缸排,共24个气缸,排量为82 L,缸排夹角为90°。
气缸排夹角为90°的X形布置如图76所示。采用废气脉冲涡轮增压,增压器布置在缸排外廓内。
M-127K发动机的曲轴箱与OM-127PH发动机的类似,由两个部分组成,并且具有垂直的纵向分割面。
燃油泵类似于高压柴油泵,有12个供油组,将燃料直接喷射到气缸中,燃油泵安装在曲轴箱上、下两个部分的气缸排之间。
第一级增压为废气涡轮增压,第二级增压为机械双速离心增压,空-空中冷器对增压空气冷却。通过级间压力调定,M-127K发动机的设计功率在海拔12 000 m处保持不变。
图75 曲柄-等距固接双连杆机构四行程双作用发动机M-127K
图76 M-127K发动机的横剖面
M-127K发动机的动力机构(图77)由3套类似OM-127PH发动机的曲柄-等距固接双连杆机构组成,沿着发动机的长度排列成一列。因为每套等距固接双连杆轴在一个平面上,从轴的端面看,套与套之间轴平面相对于驱动曲柄中心轴的旋转角度差为120°(参见图89)。
每两个等距固接双连杆轴的连接头使用共同的中央驱动曲柄(图78)。对接的两个等距固接双连杆轴的端部轴颈在横向平面上相对间隔120°,以确保平动和旋转质量块的惯性力相互平衡,惯性力矩通过与等距固接双连杆轴连接的配重来平衡。
曲柄-等距固接双连杆机构发动机M-127K有执行曲柄功能的7个中央驱动曲柄和4个圆柱形高速同步连接轴,同步连接轴安装在中央驱动曲柄的相应位置。这些同步连接轴与中央驱动曲柄的连接如图89所示。
4条同步连接轴布置在垂直于发动机轴线平面上,每条同步连接轴轴线与发动机轴线平行。M-127K发动机曲柄-等距固接双连杆机构的横剖面如图79所示。
图77 M-127K发动机曲柄-等距固接双连杆机构的轴向剖面
图78 M-127K发动机曲柄-等距固接双连杆机构曲轴对接用的中央驱动曲柄及轴承
图79 M-127K发动机曲柄-等距固接双连杆机构的横剖面
在M-127K发动机中,各同步连接轴将沿着发动机长度方向的7个中央驱动曲柄的动力传出。
曲柄-等距固接双连杆机构发动机M-127K的基本数据见表12。
表12 曲柄-等距固接双连杆机构发动机M-127K的基本数据(www.xing528.com)
续表
在不使用延长膨胀过程循环的情况下,M-127K发动机在各种工况下计算的外特性如图80所示。
针对OM-127PH和M-127K发动机主要部件的制造和调试试验,人们研制了配气盘,发动机外廓尺寸比具有相同功率的主机M-127K更小。
图81所示为带配气盘的M-127K发动机横剖面。
在生产的曲柄-等距固接双连杆机构汽油发动机M-127K和OM-127PH中,在标定工况下所计算的燃料供油压力和最大压力近似等于现代柴油机中相应的压力,在强化工况下进行试验时,OM-127PH发动机的这些压力更高。因此,在完成所有燃料供给系统的部组件后,以高达150 kg/cm2的最大喷油压力喷油,发动机工作后表明,可以在OM-127PH和M-127K发动机的基础上开发各种用途的柴油机。
图80 曲柄-等距固接双连杆机构发动机M-127K在各种工况下计算的外特性
1—起飞工况的功率;
2,3和4—分别在海拔H=12 000 m,H=5 000 m和H=0 m时标定工况的功率;
5,6和7—分别在海拔H=12 000 m,H=6 000 m和H=0 m时运行工况的功率;
8,9和10—分别在H=12 000 m,H=5 000 m和H=0 m时巡航工况的功率;
11,12和13—分别在H=12 000 m,H=5 000 m和H=0 m时巡航工况的有效燃油消耗率;
14,15和16—分别在H=12 000 m,H=5 000 m和H=0 m时运行工况的有效燃油消耗率;
17,18和19—分别在H=0 m,H=5 000 m和H=12 000 m标定工况的有效燃油消耗率;
20—起飞工况的有效燃油消耗率。
人们使用M-127K发动机的方案和曲柄-等距固接双连杆机构,开展了功率为10 290 kW的二冲程双作用柴油发动机(图82)的研制工作。此外,人们还在单缸设备上进行了柴油机气缸的安装和调试。
图83所示为使用柴油的双作用发动机气缸,它与曲柄-等距固接双连杆机构汽油发动机M-127K具有相同的尺寸。在测试过程中,直通扫气时气缸升功率为86.69 kW/L,回流扫气时气缸升功率为80.1 kW/L。
图81 带配气盘的M-127K发动机的横剖面
图82 功率为10 290 kW的二冲程双作用曲柄-等距固接双连杆机构柴油发动机
图83 使用柴油的双作用发动机气缸
(a)直通扫气;(b)回流扫气
【注释】
[1]力的国际单位是牛顿,千克力的单位现已不用。1千克力≈9.8牛顿。后文中亦有使用,不再赘述。
[2]为与国际标准(ISO)接轨,国标中已不再使用“表面光洁度”这一术语,正规、严谨的表达应使用“表面粗糙度”,鉴于本书内容所限,此处不再更改,仍使用“表面光洁度”,特此说明。
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