Газовые двигатели ЯМЗ: вектор газа

На Ярославском моторном заводе начато серийное производство двигателей, работающих на сжатом природном газе.

В трудах древнегреческих философов встречается парадоксальная дилемма: что первично — яйцо или курица? Аналогичная ситуация возникла в России с применением компримированного (сжатого) природного газа (КПГ) как топлива для автомобиля. С одной стороны, нужны двигатели, работающие на метане, и транспортные средства, адаптированные к таким моторам. Но кто же будет покупать газобаллонные автомобили, если сеть заправок по-прежнему жидкая? С другой стороны, Газпрому нет резона строить и содержать АГНКС в ожидании потенциальных клиентов. Аристотель совершенно справедливо считал, что птица и яйцо появились одновременно…

Конкурентное предложение

В России для грузовиков средней грузоподъемности и большинства автобусов самый востребованный диапазон мощности двигателей — от 150 до 300 л.с. Это касается и газовых моторов. После того как на яросла­вский конвейер поставили четырехцилиндровый ЯМЗ‑534 объемом 4,43 литра и «шестерку» ЯМЗ‑536 объемом 6,65 литра, появилась возможность конвертировать их под сжатый природный газ.

В том, что газовые моторы ЯМЗ‑534 CNG и ЯМЗ‑536 CNG не потеряли мощности при работе на метане, велика заслуга схемы ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр, интеркулера и турбины. С атмосферных двигателей такую мощность не снять.
В том, что газовые моторы ЯМЗ‑534 CNG и ЯМЗ‑536 CNG не потеряли мощности при работе на метане, велика заслуга схемы ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр, интеркулера и турбины. С атмосферных двигателей такую мощность не снять.

Расшифровка аббревиатуры CNG — сompressed natural gas (сжатый природный газ). Моторы ЯМЗ‑534 CNG и ЯМЗ‑536 CNG существуют в нескольких модификациях — как по настройкам мощности, так и по назначению. У «четверки» диапазон мощности — от 150 до 170 л.с. при крутящем моменте от 493 до 590 Н·м (при 1200–1600 об/мин). У «шестерок» три версии: мощностью 258, 285 и 312 л.с.

Между тем планируется выпуск «шестерки» увеличенного до 7 литров рабочего объема и мощностью 330–370 л.с. При том же диаметре поршня (105 мм) его ход будет увеличен с 128 до 136 мм. На основе этого дизеля в перспективе будут создавать и более мощную газовую версию — под метан.

В России основными заказчиками дизельной «четверки» являются Горьковский автозавод и Павловский автобусный, а «шестерки» — Ликинский автобусный завод, Урал и МАЗ. Как ожидается, газовые двигатели должны хорошо пойти на экспорт — они отвечают нормам Евро‑5. В сравнении с аналогичными дизелями иностранных производителей и их газовыми версиями, ЯМЗ‑530 дешевле на 20–25% при сопоставимой мощности и экономичности. Заявленный ресурс дизельных «четверок» — не менее 700 тысяч километров, «шестерок» — 900 тысяч.

В 2016 году на ЯМЗ выпустили около 42 тысяч моторов, из них 15,5 тысячи — семейства ЯМЗ‑530, еще 6 тысяч — дизели Daimler OM 646 для авто­бу­сов Mercedes-Benz Sprinter, собираемых на ГАЗе. В 2016 году изготовили около ­500 двигателей ЯМЗ-530 CNG. План ярославского завода на 2017 год — 2000 газовых моторов.
В 2016 году на ЯМЗ выпустили около 42 тысяч моторов, из них 15,5 тысячи — семейства ЯМЗ‑530, еще 6 тысяч — дизели Daimler OM 646 для авто­бу­сов Mercedes-Benz Sprinter, собираемых на ГАЗе. В 2016 году изготовили около ­500 двигателей ЯМЗ-530 CNG. План ярославского завода на 2017 год — 2000 газовых моторов.

Отто против Дизеля

Газовый мотор ЯМЗ‑530 CNG на 90% унифицирован с дизельным, но переведен на цикл Отто. У него есть свечи, катушки зажигания и даже дроссельная заслонка. Степень сжатия уменьшили до 12 единиц — для этого пришлось изменить поршни. Ведь камера сгорания находится в днище поршня, а не в головке цилиндров. Поскольку у метана или пропан-бутана октановое число выше 100, требуется более высокая степень сжатия, нежели под 98‑й бензин.

Свечи зажигания вкручивают через нержавеющую резьбовую втулку-проставку на место установки форсунок у дизеля. А так как форсунки у моторов ЯМЗ‑530 находятся под клапанной крышкой, то для замены свечей эту крышку надо снять. При такой трудоемкости операции абы какие свечи сюда не поставишь: применяют жаропрочные свечи Bosch с платиноиридиевыми электродами — их хватает с запасом на 30 тысяч километров.

Высоковольтные провода к свечам подведены по сверлению в головке для топливных трубок. А электронное управление зажиганием и подача газа в двигатель схожи с современными системами обычного бензинового мотора. И, что особенно важно в России, газовое оборудование жизнеспособно при морозах до 40 градусов!

Применены катушки зажигания фирмы Marshall, индивидуальные для каждого цилиндра. Нет высоковольтного распределителя-«бегунка» и крышки. Все это идет на пользу и газовому двигателю.
Применены катушки зажигания фирмы Marshall, индивидуальные для каждого цилиндра. Нет высоковольтного распределителя-«бегунка» и крышки. Все это идет на пользу и газовому двигателю.

А что с заправками?

По разным сведениям, на конец 2016 года в Российской Федерации функционировало от 237 до 280 АГНКС. Из них около 228 газозаправочных станций принадлежит Газпрому, остальные — сторонним организациям. Если сравнивать с обычными АЗС, то АГНКС у нас в 100 раз меньше, причем распределены они очень неравномерно. Сейчас Газпром интенсивно строит газовые заправки: в октябре 2016 года открыли 14 новых АГНКС в шести федеральных округах, а к концу 2018 года планируется расширить сеть до 470 станций. Кроме того, газификацией коммерческого автотранспорта занялась Роснефть: в планах значится строительство 1000 АГНКС, на которое выделяется до 60 миллиардов рублей! Но сроки — до 2023 года.

Природный газ — один из самых дешевых видов автомобильного топлива. С газовой тематикой работают все ведущие производители грузовиков и автобусов. На метане ездят даже в тех странах, где своего газа нет и его закупают за рубежом. Но по объемам производства выпуск газобаллонных автомобилей, конечно же, существенно отстает от выпуска более востребованных дизельных и бензиновых.
Природный газ — один из самых дешевых видов автомобильного топлива. С газовой тематикой работают все ведущие производители грузовиков и автобусов. На метане ездят даже в тех странах, где своего газа нет и его закупают за рубежом. Но по объемам производства выпуск газобаллонных автомобилей, конечно же, существенно отстает от выпуска более востребованных дизельных и бензиновых.

Проблему сети заправок помогут решить компактные контейнерные станции — стационарные или передвижные, импортные или российского производства. Стационарные заправки производит специализированное подразделение холдинга «Русские машины», куда входит и «Группа ГАЗ», и фирма РМ-КПГ. В 2015 году РМ-КПГ ввела в эксплуатацию в Нижнем Новгороде газозаправочный модуль для обслуживания технологического автопарка Горьковского автозавода, а также муниципальных газомоторных автобусов. Модуль смонтирован в обычном 40‑футовом контейнере, который можно установить на любой АЗС и подключить к магистральной газовой трубе. Такие АГНКС уже работают в Кургане, обеспечивая, в частности, потребности завода КАвЗ.

Остается надеяться, что такой сценарий развития газомоторной темы в России устроил бы не только Аристотеля, но и современных российских автомобилистов.

Фото: Николай Мордовцев, Георгий Садков и «Группа ГАЗ»

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

Отзывы о ГАЗ ГАЗон Next

К сожалению, на данный момент отзывов нет. Будь первым!

Написать отзыв

Комментарии (24)

Самые новые

А что,у конвертированного ДВС,да ещё с наддувом проблем с оксидами азота не будет?!Ну это навряд ли.Безиновые Отто-двигателя выбрасывают NOx больше дизелей.
Тут как добавки к «ките-кэту» — чтоб кошка потребляла корм только этого производителя...А-то надо будет цену на газ задирать,после того как «приучишь» клиентов к газу.А если газодизель будет,то пошлют этот газпром подальше и начнут солярку заливать — клиенты вообщем разбегутся.Придётся «метаться» чтоб клиенты не разбегались.Ну и,как говорилось,расход газа побольше на конвертированном — больше газа будут покупать + никуда не денутся.

Ответить#
0

Двигатель по циклу Отто, тем более газовый, удовлетворяет современным жестким нормам:
моторы Cummins
ссылка

—- NOx выдает всего лишь 0.02 грамма на лошадиную силу в час

The ISL G Near Zero (NZ) NOx natural gas engine is the first MidRange engine in North America to receive emission certifications from both the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) and Air Resources Board (ARB) in California for meeting the 0.02 g/bhp-hr optional Near Zero NOx Emissions standards for medium-duty truck, urban bus, school bus, and refuse applications.

Если мы работаем в поле или на море, можно закрыть глаза на экологию, в большом городе уже не получится.

Ответить#
0

А где не Отто?С чем сравнивать?А не Отто и нет!Ибо если речь идёт «за экологию» — то сё понятно...

Ответить#
0

Газодизель — это дизель с газом. Он одновременно потребляет и газ и солярку.

Всё правильно — потребляет.Весь вопрос — сколько?Вот на примере советского Камаза ссылка Не больше 8 ми литров на 100км — остальное газ.А эти 6,5–8 л/100км себя с лихвой оправдают тем,что он газа меньше израсходует,по сравнению с чито газовым.Так что газодизель,однозначно,выгоднее.Солярка-то нужна только для «запала»,к тому же энергию она выделяет и в газодизельном цикле = газ+солярка ссылка

Ответить#
0

Что-то не самый лучший вариант выбрали.Надо было газодизельный вариант на конвейер ставить.Во первых газодизель полноценно работает и на газе и на солярке,что для страны с неразвитой сетью заправок актуально.Во-вторых — газодизель экономичнее Отто.Газодизель — это,по-сути дизель на газе.А то,что выпускает завод — это уже и не дизель вовсе.Тут и заслонка дроссельная и степень сжатия пониженная.Это у них получился вариант «получше бензинки переведённой на газ»,в том смысле,что мощность на метане не теряет.Может это заказ газпрома — чтобы газ больше покупали?А-то газодизель-то газа маловато жечь будет.Газ и так дешёвый,а тут ещё его мало тратить начнут — это ж газпрому не выгодно будет!

Ответить#
0

С газодизелем будут те же грабли с NOx & MP2.5/10, что и для дизеля на тяжелом топливе.
Это тупик. Правильно поступили на ЯМЗ, что делают ставку на современное решение.

Вероятно, необходимо развивать также сеть метановых заправок новогого поколения — заливать в баки (дьюары) тяжелых машин метан в жидкой фазе, например как это делается в случае газовых Freightliner Trucks (преимущество, что не надо таскать тяжелые баллоны).

Ответить#
0

Газодизель — это дизель с газом. Он одновременно потребляет и газ и солярку.

Ответить#
0

Купили у нас 4 газовых камаза с российским ДВС , последний стуканул на пробеге 39000 км остальные раньше .Не умеют у нас делать газовые двигатели ,Cummins хоть и китайский проходили на газу уже по 150000 .

Ответить#
0

Это хорошие новости. Удачи ЯМЗ в этом начинании.
ДВС на газе (особенно на метане) имеет очень важное достоинство — существенно меньше образуется CO2.
Весьма вероятно, что и у нас через несколько лет транспортный налог будет определяться именно этим параметром — сколько грамм CO2 на км пробега выдает автомобиль.

Ответить#
-1

Да , пока самый дешевый вид топлива , но это пока . Солярка тоже была дешевая , была .

Ответить#
+33

Дело не только в дешевизне, а — в городской экологии. Ну и количество газа в стране не так ограничивается, как количество солярки — нефтепереработкой.

Ответить#
+2

Действительно, это очень важно. Все правильно, экология это не игра словами, это качество нашей жизни.

Ответить#
0

Да, но и дешевизна. У автобусов маршруты фиксированы. значит, можно будет обойтись минимальным строительством заправочных станций.

Ответить#
0

На главном фото: Дизель или газовый мотор????????

Ответить#
+1

Дизель.

Ответить#
0

Интересно предпусковой подогреватель для двигателя предусмотрен?

Ответить#
-28

Зачем он нужен? Газовый двигатель легко пускается на газу. Редуктор там плунжерный. Так что рвущиеся на морозе мембраны редукторов не актуальны.
Что касается догревателя, то он газовому двигателю не нужен. Для печки тепла хватит и без него.
Минусеры, есть что сказать али нет?

Ответить#
-1

«в — 26град прокрутив секунды 4, очень хорошо завелся, пробовал сначала подогревателем (он тоже на метане) так и не смог его запустить.» «но все таки нашёлся минус в минус — замерзают клапана отвечающие за подачу газа, т.е. они обратно не закрываются». «Ага, шипят все. наш народ сначала клапана отогревает ну потом весь процесс разогрева запуска». Цитаты про газовый Камаз (Старый форум За рулем). Ниже —30, я так думаю, предпусковой подогреватель двигателя лишним не будет.На Камазе есть.

Ответить#
0

Это проблема конкретного редуктора. Дубеют сальники. На ЛиаЗе стоит газовый редуктор немного другой конструкции и там все нормально. Заводят холодными — подогреватель не запускают. Он там для отопления салона — такой сарай двигателем не прогреть.

Ответить#
0

Интересно предпусковой подогреватели у этихдвигателей предусмотрн?

Ответить#
-27

На метане вроде можно обойтись. Газ сжатый, его испарять, как пропан-бутановую смесь, не надо. Если двигатель изначально на газ рассчитан — должно работать и так. Хотя некоторый обогрев (электрический) может и потребоваться — ну, так и дизели сначала свечами греются, а потом пускаются.

Ответить#
-1

Городские автобусы — вот наилучшее применение. И где заправку ставить — тоже легко определить. И количество станций можно минимизировать. Выбрали вы город какой небольшой, но способный перевести свой гортранспорт на газ. И «шефство» — вы про них пишете регулярно, они внедряют. Пример на всю страну, всем профит. Хотя таких городов на наших просторах, может, и нет...

Ответить#
+6

В нашем городе Уфе, я видел такие автобусы. Муниципальный автобусный парк закупил такие автобусы ссылка

Ответить#
0

Правильное же дело. И экономия будет, и экологии городской лучше.

ЗР, вот же вам тема — задружиться с Уфой, делать отчёты по эксплуатации...Как оно, может, они там через месяц уже все развалились? Или с заправкой ума не дали? Или...

Ответить#
+2