150HB与MB873ka—501之比较

区别：
150：缸排夹角60°，后传动，顶置凸轮轴，小缸心距，汽缸直径小许多
873：缸排夹角90°，前传动，推挺摇，大缸心距，汽缸直径170mm

150比873
升功率大12％，平均有效压力大约33％，本体体积功率大约18％，燃油消耗率少约9％，单位功率质量小约13％

1982年正式提出采用涡轮增压中冷技术，改造旧150系列柴油机，开发150HB的建议，建议顺利通过并实施
当时选定MB873ka—501为追赶对象

制定“以V型12缸为主机型，采用中等缸径增压中冷，选取国内外先进适用技术，在预研的基础上设计”的技术路线

主要零部件预研工作
1，机体，缸盖进行有限元分析计算以及表面应力以及三维光弹性研究、超载30％动态模拟疲劳试验。
曲轴、连杆也进行了类似的预研
2，活塞、连杆、轴瓦和衬套进行了500小时满负荷试验
3，配气机构零部件500小时模拟试验
4，附件驱动机构70小时台架模拟试验
5，喷油泵模拟计算，与调速器一起350小时结构考核试验
6，水泵，机油泵，柴油泵分别350小时结构考核试验
7，涡轮增压器叶片进行激光全息振动测试，超速破坏试验
8，进行单缸性能的全面试验研究和精确计算分析

150HB燃油消耗比预计指标低9.5％，最高燃烧压力比预计值小6.5％
十几年过去，150HB又有了改进提高

                                 ——张保中口述历史

附录：

MB873Ka-501型发动机，它是一种4冲程12缸V型90°夹角水冷预燃室式增压中冷柴油机，在2600r/min时，功率为1103千瓦(1500马力)。
     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。
發 動 機：MTU公司研製的MB873Ka-501型4沖程12缸V型90°夾角水冷預燃室式增壓中冷柴油機，是目前世界上最好的柴油發動機之一。發動機功率：１１００千瓦（１５００馬力）最大行程：５５０公里.
     最大速度：７２公里/小時。具有比較好的加速性能，從零加速到32公里/小時僅需6秒。

结构特点
   1.总体布置
     在缸径、缸心距、气缸排列等方面，基本上保持了上一代MB837系列发动机的总体布置特征。在V型夹角内，装有喷油泵、进气管、气门传动机构。发动机左侧装有水泵、起动电机、机油滤清器和机油散热器。右侧装有发电机、机油泵。通过总体布置使每一部件合理安置，保持发动机外形呈紧凑的矩形。整个动力装置总成在野战条件下更换所需时间仅15min。
   2.燃烧室
     采用该公司传统的预燃室。发动机工作较柔和，气缸最高爆发压力较低，发动机压缩比较高，燃烧室面容比(25%)比较合理。预燃室顶部温度较高，有利于惰转和起动性能。

   3.气缸盖
     采用一缸一盖型式，气缸盖由铝合金浇铸而成。气缸盖高度较低，刚性较高。预燃室在缸盖中央，室内有预热塞，周围有2个进气门和2个排气门。
   4.箱体
     铝合金曲轴箱和气缸体铸成一体。气缸套是湿式的。机油散热器外壳铸在气缸体侧面形成一整体。发动机自由端有与曲轴箱铸成一体的传动箱，箱内安装有11个圆柱斜齿轮。
   5.曲柄连杆 机构
     采用锻钢曲轴，曲轴上有平衡块，表面全部经过机械加工并进行感应淬火。曲轴在箱体上有7个支点。采用薄壁多层滑动轴承。曲轴自由端装有硅油减振器。采用锻钢制成的并列连杆。为使连杆易于从气缸孔内取出，其大头端与连杆盖以斜切口结合，结合面呈锯齿形。
     活塞用可铸可锻硅铝合金锻造，装有3个气环、2个油环。顶部有4个气门凹坑。通过箱体上的油管对活塞进行喷油冷却。

   6.配气机构
     结构比较简单，在发动机全部工况下有较高的容积效率。凸轮轴在气缸排V型夹角内，推杆较短，摇臂刚性较好。凸轮轴由传动箱内一惰轮带动。
   7.供油系统
     MB873Ka-500和MB873Ka-501分别采用波许(Bosch)型直列式和V型喷油泵。这两种发动机都有自动喷油定时装置，喷油提前角随发动机转速变化。
   8.进排气系统
     空气滤清器刚性地固定在机体上，从而简化了进气管道。空气滤清器由旋风式尘土预分离器(粗滤)和纸滤(清滤)两部分组成，保养周期为50h。保养条件是在平均功率为最大功率的60%时，含尘量不多于1g/m3SAE细粒。空气流量在标定功率时为6300m3/h在100km行驶距离内滤尘量为27kg。空气滤清器体积占动力装置体积的9%。长期使用后对灰粒的吸收率仍可达到99.9%。排气管在发动机V型夹角外侧，每3缸共1管，有4根排气管。
   9.涡轮增压系统
     涡轮增压器装有可调喷嘴，涡轮与压气机在全部负荷和转速范围内匹配良好，从而提高发动机加速性。

   10.冷却系统
     冷却系统颇具特色，主要是体现了紧凑性。发动机在38℃环境温度下能在全负荷工况下持续工作。采用一种环形散热器，中心装有吸风式离心风扇，热交换器部分由轻合金材料制成。为了保证空气能均匀流入环形散热器，减少压力损失，风扇叶轮周围有导向叶片环。冷却风扇的分离或结合由液压装置控制，液体流量通过1个冷却水温度传感器调节，从而控制风扇离合，保证不同工况下需要的冷却空气量。豹2坦克冷却装置总体积约为0.926m3，重量约为525kg。
     MB873Ka-501和MB873Ka-500发动机的冷却水最高温度可达110℃，前者安装了电子调节装置和监控装置。通过限制功率和使发动机加速过程最佳化来防止发动机过热。但这种冷却系统的缺点是消耗功率较大，在标定功率时风扇消耗功率达162kW(220马力)。
   11.润滑系统
     采用干式油底壳，高度较低，发动机曲轴中心线以下的尺寸比豹1坦克发动机械减少约60mm。油底壳内有2个回油泵、1个压油泵。当车辆在与纵向成35°和横向成25°倾斜位置时，润滑系统还能保证发动机正常工作。机油流量约为27.2 L/kW·h°，样机试验时使用S-1号机油。
     MB873Ka-501发动机的活塞平均速度为15.2 m/s，已超过一般活塞平均速度设计上限，这除了说明该发动机的气缸活塞环摩擦副的结构和设计是很成功外，MTU公司的油冷活塞润滑技术也是卓越的。
   12.起动系统
     MB873Ka-501发动机用18kW、24V起动电机起动，有预热辅助装置，在-30℃时不需其他辅助装置即可起动；在-18℃时不需预热即可起动，但是在-40°时需用辅助加温装置方可起动。
     该发动机的发电机功率为20kW，电压为28V，由主发动机通过法兰盘连接加以驱动。在豹2坦克上还有1个9kW辅助发电机，由功率为16.2kW(22马力)的MWM4冲程双缸多种燃料发动机驱动。在豹2坦克上有8个蓄电池，每个电池容量为125Ah，12V。

型号演变和系列化
     60年代中期设想的MB870系列发动机至今付诸实现的只有MB873Ka-500、MB873Ka- 501和MB871Ka-501，功率指标还未达到每缸110.3kW(150马力)的要求。MTU公司曾研制了MB8 73Ka-502发动机，功率达1324kW(1800马力)，而且已达到可进行生产水平。供南朝鲜88式坦克用的MB871Ka-501(V型8缸机，缸径170mm，行程175mm)涡轮增压中冷发动机的最大输出功率已增加到882kW(1200马力)。最初，该机全部在联邦德国装配，随着88式坦克生产进展，发动机装配工作已转移到南朝鲜，联邦德国MTU公司只控制南朝鲜制造零部件的增长数。
     在军用870系列发动机成功的基础上，MTU公司又发展了民用MB331系列发动机(有6、8、12缸涡轮增压和涡轮增压中冷多种机型)。这两种系列发动机不仅单缸排量完全相同，而且基础结构和总体布置型式也几乎一样。它们的主要区别仅在于MB331采用浅圆柱形直接喷射式燃烧室；气缸盖、箱体采用铸铁材料；采用湿式油底壳；MB331发动机寿命较长，用于重型牵引车、自卸车的寿命为18000～24000h，而MB870系列发动机大修期为600～1000h。这种先发展军用发动机，然后再进一步发展民用发动机系列的设计方法，无论从满足军民用车辆使用要求或降低设计、生产、使用成本来看，确实是一种有效的途径。

性能数据
型号＆MB873Ka-501＆MB873Ka-500
冲程＆4＆4
缸数及排列＆12V90°＆12V90°
冷却方式＆水冷＆水冷
燃烧室形式＆多种燃料＆多种燃料
增压方式＆涡轮增压＆涡轮增压
压比＆2.5
有无中冷＆有＆有

缸径/行程
＆170mm/175mm＆165mm/155mm
总排量＆47.64L＆39.7L
压缩比＆18＆20.5
标定功率＆1103KW＆1103KW
标定转速＆2600r/min＆2600r/min
最大扭矩＆4709N·m＆4316N·m
最大扭矩转速＆1600r/min＆1600r/min
平均有效压＆1.07MPa＆1.28MPa
活塞平均速度＆15.2m/s＆13.43m/s
升功率＆23.2kW·h＆27.8kW·h
燃油消耗率(标定)
＆244.8g/kW·h＆244.8g/kW·h
燃油消耗率(最低)
＆288.5g/kW·h？233.9g/kW·h

外形尺寸
长＆1703mm＆1640mm
宽＆1970mm＆1950mm
高＆1100mm＆883mm
单位体积功率
＆299kW/m3＆391kW/m3
重量(干重)＆2250kg＆1940kg
比重量＆2.04kg/kW＆1.76kg/kW
动力装置*重量＆5125kg＆5130kg
动力装置体积＆4.05**m3＆4.03m3

*动力装置包括发动机、冷却系统、空
气滤清器、传动装置、润滑油和冷却
水；**为估算值。


区别：
150：缸排夹角60°，后传动，顶置凸轮轴，小缸心距，汽缸直径小许多
873：缸排夹角90°，前传动，推挺摇，大缸心距，汽缸直径170mm

150比873
升功率大12％，平均有效压力大约33％，本体体积功率大约18％，燃油消耗率少约9％，单位功率质量小约13％

1982年正式提出采用涡轮增压中冷技术，改造旧150系列柴油机，开发150HB的建议，建议顺利通过并实施
当时选定MB873ka—501为追赶对象

制定“以V型12缸为主机型，采用中等缸径增压中冷，选取国内外先进适用技术，在预研的基础上设计”的技术路线

主要零部件预研工作
1，机体，缸盖进行有限元分析计算以及表面应力以及三维光弹性研究、超载30％动态模拟疲劳试验。
曲轴、连杆也进行了类似的预研
2，活塞、连杆、轴瓦和衬套进行了500小时满负荷试验
3，配气机构零部件500小时模拟试验
4，附件驱动机构70小时台架模拟试验
5，喷油泵模拟计算，与调速器一起350小时结构考核试验
6，水泵，机油泵，柴油泵分别350小时结构考核试验
7，涡轮增压器叶片进行激光全息振动测试，超速破坏试验
8，进行单缸性能的全面试验研究和精确计算分析

150HB燃油消耗比预计指标低9.5％，最高燃烧压力比预计值小6.5％
十几年过去，150HB又有了改进提高

                                 ——张保中口述历史

附录：

MB873Ka-501型发动机，它是一种4冲程12缸V型90°夹角水冷预燃室式增压中冷柴油机，在2600r/min时，功率为1103千瓦(1500马力)。
     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。
發 動 機：MTU公司研製的MB873Ka-501型4沖程12缸V型90°夾角水冷預燃室式增壓中冷柴油機，是目前世界上最好的柴油發動機之一。發動機功率：１１００千瓦（１５００馬力）最大行程：５５０公里.
     最大速度：７２公里/小時。具有比較好的加速性能，從零加速到32公里/小時僅需6秒。

结构特点
   1.总体布置
     在缸径、缸心距、气缸排列等方面，基本上保持了上一代MB837系列发动机的总体布置特征。在V型夹角内，装有喷油泵、进气管、气门传动机构。发动机左侧装有水泵、起动电机、机油滤清器和机油散热器。右侧装有发电机、机油泵。通过总体布置使每一部件合理安置，保持发动机外形呈紧凑的矩形。整个动力装置总成在野战条件下更换所需时间仅15min。
   2.燃烧室
     采用该公司传统的预燃室。发动机工作较柔和，气缸最高爆发压力较低，发动机压缩比较高，燃烧室面容比(25%)比较合理。预燃室顶部温度较高，有利于惰转和起动性能。

   3.气缸盖
     采用一缸一盖型式，气缸盖由铝合金浇铸而成。气缸盖高度较低，刚性较高。预燃室在缸盖中央，室内有预热塞，周围有2个进气门和2个排气门。
   4.箱体
     铝合金曲轴箱和气缸体铸成一体。气缸套是湿式的。机油散热器外壳铸在气缸体侧面形成一整体。发动机自由端有与曲轴箱铸成一体的传动箱，箱内安装有11个圆柱斜齿轮。
   5.曲柄连杆 机构
     采用锻钢曲轴，曲轴上有平衡块，表面全部经过机械加工并进行感应淬火。曲轴在箱体上有7个支点。采用薄壁多层滑动轴承。曲轴自由端装有硅油减振器。采用锻钢制成的并列连杆。为使连杆易于从气缸孔内取出，其大头端与连杆盖以斜切口结合，结合面呈锯齿形。
     活塞用可铸可锻硅铝合金锻造，装有3个气环、2个油环。顶部有4个气门凹坑。通过箱体上的油管对活塞进行喷油冷却。

   6.配气机构
     结构比较简单，在发动机全部工况下有较高的容积效率。凸轮轴在气缸排V型夹角内，推杆较短，摇臂刚性较好。凸轮轴由传动箱内一惰轮带动。
   7.供油系统
     MB873Ka-500和MB873Ka-501分别采用波许(Bosch)型直列式和V型喷油泵。这两种发动机都有自动喷油定时装置，喷油提前角随发动机转速变化。
   8.进排气系统
     空气滤清器刚性地固定在机体上，从而简化了进气管道。空气滤清器由旋风式尘土预分离器(粗滤)和纸滤(清滤)两部分组成，保养周期为50h。保养条件是在平均功率为最大功率的60%时，含尘量不多于1g/m3SAE细粒。空气流量在标定功率时为6300m3/h在100km行驶距离内滤尘量为27kg。空气滤清器体积占动力装置体积的9%。长期使用后对灰粒的吸收率仍可达到99.9%。排气管在发动机V型夹角外侧，每3缸共1管，有4根排气管。
   9.涡轮增压系统
     涡轮增压器装有可调喷嘴，涡轮与压气机在全部负荷和转速范围内匹配良好，从而提高发动机加速性。

   10.冷却系统
     冷却系统颇具特色，主要是体现了紧凑性。发动机在38℃环境温度下能在全负荷工况下持续工作。采用一种环形散热器，中心装有吸风式离心风扇，热交换器部分由轻合金材料制成。为了保证空气能均匀流入环形散热器，减少压力损失，风扇叶轮周围有导向叶片环。冷却风扇的分离或结合由液压装置控制，液体流量通过1个冷却水温度传感器调节，从而控制风扇离合，保证不同工况下需要的冷却空气量。豹2坦克冷却装置总体积约为0.926m3，重量约为525kg。
     MB873Ka-501和MB873Ka-500发动机的冷却水最高温度可达110℃，前者安装了电子调节装置和监控装置。通过限制功率和使发动机加速过程最佳化来防止发动机过热。但这种冷却系统的缺点是消耗功率较大，在标定功率时风扇消耗功率达162kW(220马力)。
   11.润滑系统
     采用干式油底壳，高度较低，发动机曲轴中心线以下的尺寸比豹1坦克发动机械减少约60mm。油底壳内有2个回油泵、1个压油泵。当车辆在与纵向成35°和横向成25°倾斜位置时，润滑系统还能保证发动机正常工作。机油流量约为27.2 L/kW·h°，样机试验时使用S-1号机油。
     MB873Ka-501发动机的活塞平均速度为15.2 m/s，已超过一般活塞平均速度设计上限，这除了说明该发动机的气缸活塞环摩擦副的结构和设计是很成功外，MTU公司的油冷活塞润滑技术也是卓越的。
   12.起动系统
     MB873Ka-501发动机用18kW、24V起动电机起动，有预热辅助装置，在-30℃时不需其他辅助装置即可起动；在-18℃时不需预热即可起动，但是在-40°时需用辅助加温装置方可起动。
     该发动机的发电机功率为20kW，电压为28V，由主发动机通过法兰盘连接加以驱动。在豹2坦克上还有1个9kW辅助发电机，由功率为16.2kW(22马力)的MWM4冲程双缸多种燃料发动机驱动。在豹2坦克上有8个蓄电池，每个电池容量为125Ah，12V。

型号演变和系列化
     60年代中期设想的MB870系列发动机至今付诸实现的只有MB873Ka-500、MB873Ka- 501和MB871Ka-501，功率指标还未达到每缸110.3kW(150马力)的要求。MTU公司曾研制了MB8 73Ka-502发动机，功率达1324kW(1800马力)，而且已达到可进行生产水平。供南朝鲜88式坦克用的MB871Ka-501(V型8缸机，缸径170mm，行程175mm)涡轮增压中冷发动机的最大输出功率已增加到882kW(1200马力)。最初，该机全部在联邦德国装配，随着88式坦克生产进展，发动机装配工作已转移到南朝鲜，联邦德国MTU公司只控制南朝鲜制造零部件的增长数。
     在军用870系列发动机成功的基础上，MTU公司又发展了民用MB331系列发动机(有6、8、12缸涡轮增压和涡轮增压中冷多种机型)。这两种系列发动机不仅单缸排量完全相同，而且基础结构和总体布置型式也几乎一样。它们的主要区别仅在于MB331采用浅圆柱形直接喷射式燃烧室；气缸盖、箱体采用铸铁材料；采用湿式油底壳；MB331发动机寿命较长，用于重型牵引车、自卸车的寿命为18000～24000h，而MB870系列发动机大修期为600～1000h。这种先发展军用发动机，然后再进一步发展民用发动机系列的设计方法，无论从满足军民用车辆使用要求或降低设计、生产、使用成本来看，确实是一种有效的途径。

性能数据
型号＆MB873Ka-501＆MB873Ka-500
冲程＆4＆4
缸数及排列＆12V90°＆12V90°
冷却方式＆水冷＆水冷
燃烧室形式＆多种燃料＆多种燃料
增压方式＆涡轮增压＆涡轮增压
压比＆2.5
有无中冷＆有＆有

缸径/行程
＆170mm/175mm＆165mm/155mm
总排量＆47.64L＆39.7L
压缩比＆18＆20.5
标定功率＆1103KW＆1103KW
标定转速＆2600r/min＆2600r/min
最大扭矩＆4709N·m＆4316N·m
最大扭矩转速＆1600r/min＆1600r/min
平均有效压＆1.07MPa＆1.28MPa
活塞平均速度＆15.2m/s＆13.43m/s
升功率＆23.2kW·h＆27.8kW·h
燃油消耗率(标定)
＆244.8g/kW·h＆244.8g/kW·h
燃油消耗率(最低)
＆288.5g/kW·h？233.9g/kW·h

外形尺寸
长＆1703mm＆1640mm
宽＆1970mm＆1950mm
高＆1100mm＆883mm
单位体积功率
＆299kW/m3＆391kW/m3
重量(干重)＆2250kg＆1940kg
比重量＆2.04kg/kW＆1.76kg/kW
动力装置*重量＆5125kg＆5130kg
动力装置体积＆4.05**m3＆4.03m3

*动力装置包括发动机、冷却系统、空
气滤清器、传动装置、润滑油和冷却
水；**为估算值。