國別 日本
名稱 12HM21WT發動機
12HM21WT Engine
研製單位 三菱重工業公司
Mitsubishi Heavy Industries,JP
生產單位 三菱重工業公司
Mitsubishi Heavy Industries,JP
現狀 完成生產計畫
裝備情況 日本陸上自衛隊61式主戰坦克、67式裝甲架橋車、67式裝甲工程車和70式裝甲搶救車
日本12HM21WT發動機概述
二次大戰後的日本坦克發動機工業起步很晚，直到50年代中期才開始設計坦克專用發動機。在這之前，日本的裝甲車輛均採用本國的和仿製別國的民用機型。
該風冷柴油機是日本陸上自衛隊於60年代初裝備的61式主戰坦克動力，也是日本最早專門為坦克設計的發動機。該機由三菱重工業公司於50年代中期開始研製，1956年6月至11月進行單缸試驗，1957年2月製成樣機。大約於1959年底正式投產，是1種以日本舊坦克上使用的風冷柴油機為基礎的改進機型。
該發動機結構與美國的AVDS-1790的相似。
結構特點
該機為一種4衝程12缸V型90°風冷直接噴射廢氣渦輪增壓柴油機。三菱重工業公司在該機的研製階段曾對風冷與水冷和4衝程與2衝程型式的選擇上進行了反覆研究。在冷卻型式的決擇上，經過對比試驗表明，從性能上講，水冷式較為思想，但為適應在沙漠地區和嚴寒氣候下使用要求，採用了風冷式。在決定發動機衝程類型時，最初曾考慮採用2衝程，雖然經過研製，但性能仍不理想，因此確定採用4衝程結構。不過對2衝程型式的研究工作並未因此而終止，1962年製成了4缸機，為研製61式坦克的下一代即74式主戰坦克用的2衝程發動機奠定了基礎。
1.總體布置
該機的總體布置是按結構緊湊、布置合理原則進行的。在V形夾角內裝有進氣管、進氣門傳統機構。氣缸排外側裝有排氣管和排氣門傳動機構。在飛輪殼的兩側 靠上部位分別裝置了2個廢氣渦輪增壓器。發動機頂部裝有2個冷卻風扇。前上方左右各裝有1個噴油泵。
2.燃燒室
該機採用直接噴射式燃燒室，活塞頂部的球形燃燒室具有燃燒柔和、輕聲、無煙的特點，並適合燃用多種燃料。發動機的發火次序為1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12。
3.氣缸蓋
採用一缸一蓋結構，缸蓋材料為鑄鋁合金，蓋上配置了足夠的冷卻散熱片。每缸有2個進氣門和2個排氣門。氣缸蓋上對應燃燒室的表面為圓球形，氣門中心線通過圓球面中心並與缸蓋中心線成10°夾角，噴油器置於氣缸蓋中心。這種布置便於保證對氣門座與噴油器進行冷卻。排氣門充鈉冷卻。為了提高耐磨性，在進排氣門密封面上都堆焊有硬質合金。氣門座的材料為鋁青銅。
4.箱體
曲軸箱是矽鋁合金鑄件，沿應力方向有短而寬的加強筋。為了增加曲軸箱的剛性，上下箱的分界面下降至曲軸中心線。主軸承蓋除用2個雙頭螺栓固定在曲軸箱上外，還用4個貫穿螺栓拉緊。為減輕第四主軸承的載荷，第三和第四缸之間缸心距為226mm，其餘均為206mm。曲軸箱前側為正時齒輪室，後側為飛輪殼，上部有風扇傳動箱，均為鋁合金鑄造件。油底殼為薄鋼板衝壓件。採用乾式缸套。氣缸套為碳鋼鍛件，內壁經硬質多孔鍍鉻以提高耐磨性。氣缸套外圓的冷卻葉片是機加出來的。氣缸套與氣缸蓋通過"熱壓"旋緊，然後精鏜、珩磨、鍍鉻，以保證內表面的精確幾何尺寸。氣缸套通過凸緣用螺釘緊固在曲軸箱上。
5.曲柄連桿機構
採用了鉻鉬鋼鍛造曲軸。為增加其剛性，主軸頸與連桿軸頸有較大重疊度，後者是中空的，以減小離心力。每個軸柄上均配置有平衡塊，用螺釘緊固。有7個薄壁鍍鉛錫3層合金的主軸承，曲軸中間及後端的主軸承比其他的軸承稍寬。曲軸前端裝有粘性減振器，後端裝有鍛鋼飛輪與飛輪齒圈。採用叉形連桿，以便可增大軸承承壓面積，同時又可減小軸向長度。該機採用了高矽鋁合金鑄造活塞，具有良好的耐熱與耐磨性。活塞由連桿供油道噴油冷卻，具有5個活塞環，活塞銷孔以上有3個氣環和1個油環。第一個氣環為平環，第二、三個為錐形環，油環製成"コ"形。活塞銷採用全浮式，由特種合金鋼製成。為提高其耐磨性與疲勞強度，在銷孔內、外表面進行滲碳淬硬。
6.配氣機構
進氣管位於V形夾角內側，排氣管位於氣缸排外側。左右排氣缸排外側的2根凸輪軸驅動。凸輪軸通過梃柱、推桿、搖臂機構驅動氣門。為了達到起動減壓，在排氣推桿中部靠近氣缸蓋下側有1凸形圓盤，通過槓桿旋轉機構可將排氣門頂開。搖臂座與曲軸箱之間的推桿外面套有鐵管，起 油封作用。
7.供油系統
該機採用的三菱重工業公司PET型多柱塞噴油泵裝在發動機的前上方，左右各1個。左面噴油泵的左端裝有三菱重工業公司的GME型離心式調速器，可以同時調節左右2個泵的供油齒桿位置。為防止低速和急劇加速時的煙色惡化，在調速器的上方裝有1個調節器。噴油器為6孔閉式，由輸油泵壓送的燃油進行冷卻。燃油採用二級過濾，第一級粗濾，裝在車體上；第二級為精濾，採用了2個紙芯濾清器，分別裝在輸油泵後面的左右兩則。發動機有自動供油定時機構，噴油提前角隨轉速而變化。
8.渦輪增壓系統
該機採用了2個三菱公司的STC30增壓器，左右排氣缸各1個，布置在飛輪殼上方，用潤滑油強制冷卻。渦輪為徑流式，小型高速，加速性好。為了提高渦輪效率和避免排氣干涉，每3缸合用1根排氣管。
9.冷卻系統
該機為風冷式，缸蓋與氣缸體 採用散熱片空氣冷卻，活塞仙部通過連桿射供油道壓力噴油冷卻。2個軸流工莧扇垂直安裝在V形夾角頂部中央，採用壓風式冷卻。通過加大風扇直徑、增加冷卻空氣流量解決了氣缸蓋的熱負荷問題。2個機油散熱器對稱地布置在發動機前端。
10.起動系統
該機採用起動電機起動，功率約為18.4kW(25馬力)，電壓為24V，在冬季可利用裝在進氣管口的起動預熱裝置預熱進氣。在-30℃低溫下尚能起動。
性能數據
型號12HM21MT
類型
衝程 4
缸數及排列 12V90°
冷卻方式 風冷
燃燒室型式 直接噴射式，球形燃燒室
燃料種類 多種燃料
增壓方式 渦輪增壓
有無中冷 無
缸徑/行程 140mm/160mm
總排量 29.6L
壓縮比 5.5
標定功率 441kW(600 馬力)(帶冷卻設備)
標定轉速 2100r/min
最大扭矩 2256N·m(230kgf·m)
最大扭矩轉速 1500r/min
平均有效壓力 0.85MPa(8.7kgf/cm2)
活塞平均速度 11.2m/s
升功率 14.9kW(20.3馬力)/L
燃油消耗率(標定) 285.6g/kW·h(210g/馬力·h)
燃油消耗率(標定) 285.6g/kW·h(190g/馬力·h)
外形尺寸：長×寬×高2132×2088×1185(mm)
單位體積功率 83.6kW/m3
重量2250kg(包括冷卻裝置)
比重量 5.1kg/kW(含冷卻裝置)
