Новые турбодизели КАМАЗа: перспективный ряд

КАМАЗ и швейцарская фирма Liebherr-International AG создают перспективный рядный двигатель, отвечающий нормам Евро-5.

01

01

Это обычная для КАМАЗа практика — дать зарубежному партнеру техзадание и совместно с ним разрабатывать новый узел или агрегат.

Что-то подобное было в начале 70‑х годов прошлого века — в период строительства Камского автозавода, когда дизель для челнинских грузовиков разрабатывал Ярославский моторный завод.

Сейчас работают над КАМАЗом нового поколения, и очень важно получить современный дизель, удовлетворяющий требованиям норм Евро‑5, а в перспективе — и Евро‑6.

P5ZV7385_новый размер

P5ZV7385_новый размерПо габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.
По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.
По габаритам мотор D946 сопоставим с европейскими дизелями объемом 12–13 литров, а здесь многое зависит от размерности и межцентрового расстояния.

Можно было бы купить лицензию и технологические сборочные линии, как это сделала «Группа ГАЗ» с двигателем Renault Trucks DCi 11 для Ярославского моторного завода. Но там мотор был изначально уровня Евро‑3, хотя и с возможностью доводки до Евро‑4.

Но ведь в Челнах готовят к производству свои двигатели уровня Евро‑5 — традиционные V‑образные «восьмерки» КАМАЗ‑740.735–400 и КАМАЗ‑750.10–400. Зачем же тратить лишние деньги и время, разрабатывать рядный шестицилиндровый мотор — только ради того, чтобы он был?

Дело в том, что давние приверженцы V‑образных дизелей для грузовиков Mercedes-Benz и Scania тоже неспроста планируют сворачивать их производство в пользу рядных «шестерок». Это связано в первую очередь с особенностями компоновки двигателей уровня Евро‑6 и выше. Для нейтрализации отработавших газов, для оптимизации настроек электронно-управляемых топливных систем дизелей будет недостаточно сочетания рециркуляции отработавших газов (EGR), впрыска водного раствора мочевины (SCR) и регенерируемого сажевого фильтра. Специалисты сходятся во мнении, что эти системы придется дополнять турбокомпаундом. То есть установкой еще одной турбины, которая через вязкостную муфту и понижающий редуктор дополнительно, причем без затрат топлива, подкручивает коленвал. Дармовая мощность позволяет без особых проблем придушить двигатель в угоду экологии.

03

03Если понадобится, можно поставить и двухступенчатый турбонаддув.
Если понадобится, можно поставить и двухступенчатый турбонаддув.
Если понадобится, можно поставить и двухступенчатый турбонаддув.

В Европе турбокомпаунд на дизелях первыми начали применять Volvo и Scania, в несколько этапов: в середине 1990‑х, в середине 2000‑х, а теперь и в период 2012- 2014 годов.

Шведы и немцы из фирмы Daimler говорят, что очень сложно скомпоновать дополнительную громоздкую турбину с редуктором на блоке V‑образного мотора, не увеличив ширину и высоту двигателя. А на рядной «шестерке» турбокомпаунд легко монтируется сбоку блока, рядом с маховиком.

Именно необходимость иметь свой перспективный рядный шестицилиндровый дизель заставила ОАО «КамАЗ» тратить деньги на разработку нового мотора. При выборе партнера в первую очередь обратились к фирме AVL List, но австрийцы просили на работу пять лет. А Liebherr обещал управиться за три года. Видимо, сошлись и в цене.

04

04На турбине есть заслонка — простейший моторный тормоз.
На турбине есть заслонка — простейший моторный тормоз.
На турбине есть заслонка — простейший моторный тормоз.

НОВАЯ РАЗМЕРНОСТЬ

Компания Liebherr знаменита не только холодильниками и подъемными кранами: с 1984 года она выпускает и дизели, которые стали устанавливать на краны, экскаваторы и бульдозеры марки Liebherr. К тому времени в Челнах уже восемь лет как выпускали V‑образную «восьмерку» КАМАЗ‑740…

Новый мотор КАМАЗа будут строить на основе 12‑литрового дизеля Liebherr D946, который стоит на конвейере всего два года и используется только на строительной технике, но не на автомобилях. И одна из главных составляющих адаптации этих моторов к челнинским грузовикам — уменьшение массы и габаритов.

Конструктивно Liebherr D946 схож со многими рядными дизелями: у него чугунный блок, мокрые гильзы (это традиционно для любых дизелей Liebherr), распредвал находится в блоке, привод клапанов — штангами, шестерни ГРМ и насосов — со стороны маховика. Точный рабочий объем 11,95 литра, размерность 130×150 мм, то есть КАМАЗ отходит от привычного диаметра поршня 120 мм.

05

05Головки у этого дизеля — чугунные, раздельные, четырехклапанные.
Головки у этого дизеля — чугунные, раздельные, четырехклапанные.
Головки у этого дизеля — чугунные, раздельные, четырехклапанные.

Часто говорят, что современный 11-13-литровый дизель должен быть короткоходным. На самом деле и среди легковых дизелей можно по пальцам пересчитать даже «квадратные» моторы, а уж тем более с «коротким ходом».

У больших дизелей для повышения механического КПД тем более выгодно уменьшать обороты максимальной мощности — короткоходность не нужна.

У дизеля КАМАЗ‑910.10.550 должен быть очень хороший показатель удельной литровой мощности — 33,75 кВт/л и, что важно, удельный эффективный расход топлива — 183 г/кВт·ч.

06

06Во впускном коллекторе есть спираль для подогрева воздуха.
Во впускном коллекторе есть спираль для подогрева воздуха.
Во впускном коллекторе есть спираль для подогрева воздуха.

Оказывается Liebherr, как Scania и Mercedes-Benz, даже сейчас применяет раздельные головки блока. Раньше считалось, что уже при соответствии нормам Евро‑5 у двигателей с раздельными головками из-за увеличения давления в цилиндрах поплывет геометрия блока.

Однако у Скании этого не произошло и на моторах уровня Евро‑6, поскольку силовой каркас блока изначально был рассчитан на давление в камере сгорания до 200 бар. У дизеля Liebherr головки чугунные, а не алюминиевые, поэтому здесь маловероятно возникновение термических трещин в зоне перемычки седел клапанов. Крепление головки надежное — шестью болтами, у мотора D946 четыре клапана на цилиндр.

Главное достоинство раздельных головок: они удобнее в ремонте и надежнее — ведь нереально, чтобы сразу пробило все шесть прокладок. Да и каждая прокладка значительно дешевле, чем единая под общую головку.

Раздельные головки дешевле и в производстве — КАМАЗу не придется серьезно перестраивать обрабатывающие линии. Совокупность подобных «мелочей» неизбежно сказывается на конечной цене мотора.

Обычно корпус крышек коренных подшипников выполнен в единой отливке. Такое конструктивное решение называют «рамой», или bedplate. К блоку «рама» крепится не только силовыми шпильками, но и «мелкими» болтами по периметру этих двух деталей; при этом отказываются от поперечных болтов, традиционно крепящих коренные крышки у многих дизелей. Но у дизеля Liebherr D946 ничего подобного нет. Возможно, позже у серийного дизеля КАМАЗ‑910.10 появится и «рама» коренных подшипников, и общая для шести цилиндров головка. Возможно, единую головку блока оснастят механизмом изменения фаз газораспределения.

Кстати, большое внимание обращают на ремонтопригодность мотора: кроме мокрых гильз, удобных при ремонте, будут введены и ремонтные размеры шеек коленвала. Это при том, что вал может быть и практически вечным. Например, азотированным, то есть с очень твердой поверхностью (но без «ремонтов»). Или же поверхность шеек будет подвергаться двойному упрочнению ТВЧ — такой вал можно перешлифовывать.

P5ZV7378_новый размер

P5ZV7378_новый размерКартер маховика выполнен по стандарту SAE1 — сюда можно поставить не только гидромеханическую передачу Allison Transmission, но и любую коробку ZF, вплоть до Traxon.
Картер маховика выполнен по стандарту SAE1 — сюда можно поставить не только гидромеханическую передачу Allison Transmission, но и любую коробку ZF, вплоть до Traxon.
Картер маховика выполнен по стандарту SAE1 — сюда можно поставить не только гидромеханическую передачу Allison Transmission, но и любую коробку ZF, вплоть до Traxon.

Вкладыши из свинцовистой бронзы будут иметь дополнительный антифрикционный износостойкий слой (PVD-покрытие), который нанесут ионно-вакуумным напылением. Причем такие подшипники скольжения изготовят на Димитровградском заводе вкладышей, который недавно приобрела компания Federal-Mogul.

На основе нового мотора КАМАЗ‑910.10 будут созданы различные модификации — мощностью 380, 400, 450, 500 и 550 л. с. при 1900 об/мин. Крутящий момент — от 1700 до 2540 Н·м, с полкой в диапазоне 1100–1400 об/мин.

В Европе, а тем более в России, наиболее востребован мощностной диапазон 440–480 л. с. — и на машинах для магистральных перевозок, и на грузовиках строительного назначения, вплоть до четырехосников.

09

09Каждое коромысло в ГРМ управляет своей парой клапанов.
Каждое коромысло в ГРМ управляет своей парой клапанов.
Каждое коромысло в ГРМ управляет своей парой клапанов.

Кроме наиболее распространенных полностью алюминиевых поршней будут и составные, со стальным жаропрочным днищем и алюминиевой юбкой, а также стальные поршни с полимерным покрытием юбки. Их тоже будут делать на СП «Федерал Могул Набережные Челны».

Покрытие поршневых колец — хромоалмазное, износостойкое. Ожидаемый ресурс до капремонта — около полутора миллионов километров. Периодичность замены масла — 150 000 км. Да, именно 150 000 — это не опечатка. Для современных дизельных моторов объемом 11–13 литров производители декларируют как раз такую периодичность. Но это при благоприятных условиях эксплуатации — в Европе (хотя там тоже наблюдаются огромные температурные перепады, все же территория — от Норвегии до Испании), на магистральных перевозках (не для самосвалов и не на гонках по бездорожью), на синтетических маслах премиум-класса, с нормальными фильтрами. Сейчас европейские производители грузовиков в основном устанавливают замену в 90–120 тысяч, но часто говорят именно о 150 тыс. км.

Топливная аппаратура (разработка Liebherr) — Common Rail. В зависимости от эконорм, давление впрыска будет достигать 1500 бар и выше. Есть система SCR (для версии под Евро‑5), а для достижения уровня Евро‑6 придется применить рециркуляцию отработавших газов (EGR), причем с сажевым фильтром.

10

10Водяной насос и термостат установлены в едином блоке, с левой стороны
Водяной насос и термостат установлены в едином блоке, с левой стороны
Водяной насос и термостат установлены в едином блоке, с левой стороны

КОГДА?

Первая партия моторов планируется к выпуску во втором полугодии 2017 года. Сразу же будут налаживать собственные литье, ковку, мехобработку. В дальнейшем планируется практически 100‑процентная локализация двигателя КАМАЗ‑910.10 — в отличие от производимого в Набережных Челнах дизеля Cummins ISBe, который, похоже, никогда не станет полностью российским.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии (11)

Самые новые

да уж.... прощай отечественная инженерная мысль. Видел я этот мотор на комтрансе и потом как этот же мотор тащили на проходную камаза на рохле, что бы его с гордостью поставить рядом с разпиленным 740. Нашего там ничего нет и не будет. Хотя на клапанной крышке была надпись KAMAZ, а представители завода на комтрансе загадочно улыбались и шептали: наш новый двигатель! А почему надписи везде Liebherr? А это производитель комплектующих.!
Что там вашего, если везде отливки надписи Liebherr. Ах да клапанная крышка. Двигатель этот от строительной техники Liebherr. На одном, а может и не на одном уже, гоночном камазе он стоит. Проблем доставил изрядно механикам.
Про 100 локализацию в производства в челнах, это мечта идеалиста. Не будет этого. Как утверждают инженеры, сначала этот мотор просто будут собирать из комплектующих в челнах, потом якобы отладят литейку и всё остальное. Вряд ли что там отладят. Будет так же как и с cummins (который тоже обещали отладить на производство 100% в челнах): отливки корпусные из-за бугра, а в челнах только обработка и сборка.
Cummins тоже готовит новый двигатель для камаза, да бы не отстать от Liebherr. Они его тоже на комтрансе показывали. Только двигатель это разработки китайцев, а не камминс-кама. В общем то от КамАЗ осталась только рама, куда и лепят всё что отслужило свои сроки за бугром, а нам ещё сгодиться.

Ответить#
0

да уж.... прощай отечественная инженерная мысль. Видел я этот мотор на комтрансе и потом как этот же мотор тащили на проходную камаза на рохле, что бы его с гордостью поставить рядом с разпиленным 740. Нашего там ничего нет и не будет. Хотя на клапанной крышке была надпись KAMAZ, а представители завода на комтрансе загадочно улыбались и шептали: наш новый двигатель! А почему надписи везде Liebherr? А это производитель комплектующих.!
Что там вашего, если везде отливки надписи Liebherr. Ах да клапанная крышка. Двигатель этот от строительной техники Liebherr. На одном, а может и не на одном уже, гоночном камазе он стоит. Проблем доставил изрядно механикам.
Про 100 локализацию в производства в челнах, это мечта идеалиста. Не будет этого. Как утверждают инженеры, сначала этот мотор просто будут собирать из комплектующих в челнах, потом якобы отладят литейку и всё остальное. Вряд ли что там отладят. Будет так же как и с cummins (который тоже обещали отладить на производство 100% в челнах): отливки корпусные из-за бугра, а в челнах только обработка и сборка.
Cummins тоже готовит новый двигатель для камаза, да бы не отстать от Liebherr. Они его тоже на комтрансе показывали. Только двигатель это разработки китайцев, а не камминс-кама. В общем то от КамАЗ осталась только рама, куда и лепят всё что отслужило свои сроки за бугром, а нам ещё сгодиться.

Ответить#
0

Непонятно, что такое «двойное упрочнение ТВЧ шеек коленчатого вала». Обычно упрочнение ТВЧ делается один раз.
С уважением Владимир

Ответить#
0

Наконец-то хватило ума отказаться от пережитка 20-го века — V-образной 8-ки...

Ответить#
0

Надя Ё, мирикосы рыдают от вашего камента
в частности создатели всяких мустангов и камаро нервно ворочаются в своих гробах

Ответить#
0

я так понимаю камаз с австрийского трактора хочет воткнуть мотор в грузовик, кажется уже где то это было)

Ответить#
0

Вопрос — и при чем тут КАМАЗ ?

За бюджетное бабло ?

Возможно это для развития отечественного автопрома.

Ответить#
0

Шо,реально плохой? У друга 80 тысяч прошел и в капиталку.(но по-моему его водитель перегрел).Я ,честно говоря,офигел.
Там похоже проблема с воздушными фильтрами: мало того,что вентилятор системы охлаждения всю пыль поднимает,но и применён не самый лучший фильтр(я про 65116) с одной ступенью очистки (одинарный). У нас только одна машина ходит (пробег более 150 т.) без капиталки,но она из первых партий,когда блок ДВС был ещё китайский... Остальным ( 7 машин) сделали капиталку... после расточки ходят всего 40т.км! Гильзование помогает,пока бегают. Особенно чувствительны к пыли самосвалы.

Ответить#
0

Да уж... Про Камминс вспомнили (в конце статьи)... ISBE... Редкостная гадость: слабость мотора сказывается на его ресурсе: максимум 100–120 тыс.км!

А за Либхер спасибо! Может с этими моторами хоть одна машина пройдёт миллион километров без капиталки мотора.

Шо,реально плохой? У друга 80 тысяч прошел и в капиталку.(но по-моему его водитель перегрел).Я ,честно говоря,офигел.
А топливная (форсунки)что-то долго не живет на отечественном ДТ,хотя и фильтр-сепаратор стоит.

Вопрос — и при чем тут КАМАЗ ?
За бюджетное бабло ?

Это...шильдик свой клеить будут,ну тот который на фотке в статье.

Ответить#
0

Вопрос — и при чем тут КАМАЗ ?

За бюджетное бабло ?

Ответить#
0