«КАМАЗ» выпустил первую тысячу двигателей Р6

Основные силовые установки гоночных грузовиков «камаз-мастер»

* – грузовик капотной компоновки, на ралли-рейдах «Дакар» не использовался

Почему двигатель камаз р6 и причём тут liebherr?

Чуть ранее, я уже говорил, что новоиспечённый двигатель КАМАЗ обязан соответствовать всем требованиям ЕВРО-5, а с учётом долгосрочной эксплуатации и ЕВРО-6. Но V-образному двигателю с 8-ю цилиндрами не просто соблюдать эти нормативы. Ведь для выполнения всех условий нужно установка турбокомпаунда. Интересное название для неизвестного многим устройства. Так что же это такое?

В обычном дизельном двигателе вместе с выхлопными газами в никуда расходуется 30-40% тепла. А ведь это дополнительная энергия и её нужно заставить хоть как-то работать. Но как? Компания Scania первая из тех, кто взялся решить эту проблему. В 1961 г. она впервые в мире смонтировала на один из своих двигателей турбокомпрессор.

Большая часть водителей знакомы с этим устройством и принципом его работы: это когда выхлопные газы помогают попаданию в камеру сгорания большего количества воздуха. КПД двигателя вырос на порядок, но этого оказалось недостаточно. И тогда изобрели турбокомпаунд.

Здесь принцип действия несколько другой. Главная цель: через гидромуфту при помощи понижающего редуктора передать прямо на коленчатый вал КАМАЗ энергию отработанных газов. То есть, высвободившиеся газы, перед тем, как вылететь в атмосферу, раскручивают гидромуфту.

А она, в свою очередь, с помощью увеличенных редуктором оборотов заставляет крутиться маховик, прикрученный на коленвал двигателя КАМАЗ. Вроде бы всё просто, но только на словах. А на самом деле: намного серьёзней и сложнее. Но об этом в другой раз.

Такие автогиганты, как СКАНИЯ и ВОЛЬВО, давно устанавливающие на моторы своих машин турбокомпаунды, доказали остальным производителям грузового транспорта о необходимости монтажа нового устройства. Но есть одна проблема: у V8 выхлопная система довольно сложная штука и монтаж турбокомпаундного блока мероприятие довольно тяжелое и бесполезное с технической точки зрения.

К тому же, это очень дорого и объёмно. А вот рядный двигатель – самый подходящий вариант, тут и с монтажом чудо-изобретения нет никаких проблем, и со стоимостью намного проще (на Р6 не требуется установка балансирных валов, снижающих КПД мотора). Так что все аргументы в правоту рядного двигателя. И два слова о немецком производителе грузовиков компании Liebherr.

Liebherr – давний партнёр КАМАЗ. Ещё в советские времена, в далёком 1973 году, немецкие специалисты помогали налаживать отдельную производственную линию по выпуску и сборке КПП КАМАЗ. Сотрудничество с Либхерр продолжается и по сей день. К тому же, оно довольно выгодно и перспективно. Тем более, что на нынешний КАМАЗ устанавливают газодизельные двигатели мощностью в 900 л. с.

Давайте вспоминать! Что находиться под кабиной дакаровского 4326? Верно: Liebherr. Так вот, отличная репутация и не высокие запросы помогли руководству завода КАМАЗ решить проблему с выбором. За основу на вооружение был взят D946 компании Liebherr. Копия не копия, но новый Р6 – это совместная разработка обоих автопроизводителей. Так каким будет двигатель будущего из Набережных Челнов?

«камаз-мастер» в мире моторов

«Дакар-2022» – последний, в котором в грузовой категории позволяется использовать моторы объёмом более 13 литров. Для большинства команд это мало что меняет, так как большая часть грузовиков и без того на протяжении многих лет оснащались моторами меньшего объёма.

Именно такие двигатели стоят на трёх из четырёх КАМАЗах на нынешнем «Дакаре». На четвёртом, под управлением Дмитрия Сотникова, установлен экспериментальный 13-литровый мотор, рядная «шестёрка», который и должен стать той силовой установкой, которая будет устанавливаться на КАМАЗы в будущем.

Смена мотора для «КАМАЗ-мастер» далеко не новость. За годы выступлений на ралли-рейдах команда использовала силовые установки самых разных компаний (КАМАЗ, Cummins, ЯМЗ, ТМЗ, Liebherr), самых разных конфигураций (рядные «шестёрки», V8 и даже V12) и самых разных объёмов (от 11 до 25 литров).

Владимир Губа: Причина использования большинством команд 13-литровых моторов проста: все ведущие команды в мире ралли-рейдов ставят на свои грузовики моторы, которые используются в кольцевых гонках, в чемпионате Европы по гонкам грузовиков. На кольцевых грузовиках строгий регламент — двигатель 13 литров, 10 цилиндров, одноступенчатый наддув.

Это достаточно совершенные двигатели, разработанные специально для гонок. Там есть команды MAN, Iveco, Mercedes. Команда Tatra в ралли-рейдах ставит на свои грузовики тот же двигатель, который используется на кольцевых грузовиках команды Buggyra. Поэтому в этом плане им несколько проще.

Но это специальный продукт. Мы не можем так поступать, у нас нет своей команды в гонках грузовиков. Мы пробовали работать с мотором Buggyra, но строить на его базе грузовики мы не можем, потому что мы профессиональная команда, и наше преимущество в том, что мы досконально знаем все компоненты нашего автомобиля.

Мы должны иметь возможность их диагностировать, проверить, отремонтировать в любых условиях. Если мы берем готовый узел, то, как правило, не знаем, что у него внутри, не имеем доступа к программе, не имеем даже доступа к диагностике. То есть мы целиком и полностью завязаны на услугах поставщика. Нам это не подходит.

Поэтому мы действуем обратным образом – берём за основу серийный двигатель. Так было и в случае с Liebherr — мы взяли серийный двигатель, который применялся на спецтехнике, а отдельная модификация использовалась на грузовиках MAN. Но это серийный двигатель мощностью 500 киловатт, 700 лошадиных сил.

Мы его форсировали, довели мощность до 1000 лошадиных сил. Сейчас то же самое делаем с 13-литровым двигателем Cummins. Мы взяли двигатель мощностью 520 лошадиных сил, и стараемся добиться от него мощности более 1000 лошадиных сил, увеличиваем момент в два раза.

Моторы Cummins ставятся и на серийные КАМАЗы, но маленькие, 7-литровые. Недавно запустили производство 9-литровых. То есть, с точки зрения объёма они пока занимают низшую ступеньку в иерархии этих силовых установок. Мы же используем 13-литровый двигатель.

Это не первый наш опыт работы с Cummins, они стояли на наших грузовиках, в том числе гоночных, еще в 90-е годы. А уже в 2007-2008 году использовали 15-литровый двигатель Cummins, с двойным турбонаддувом. Он себя не очень хорошо показал, что лишний раз подтверждает неэффективность работы с чужим мотором.

Он был сделан по заказу, и, естественно, производитель закладывает определенный резерв для клиентского двигателя, чтобы, не дай бог, чего не случилось. Поэтому характеристики его оказались не лучшими. Тем не менее, мы сейчас опять вернулись к блоку цилиндров Cummins. Но уже разрабатываем всё сами, и стремимся подойти к пределу его возможностей.

Сейчас мы работаем с Cummins на таких условиях: мы покупаем у них двигатели специальной комплектации, они оказывают нам помощь запасными частями и некоторой информацией. Но все разработки, все изменения, все доводки, все испытания мы ведём сами. Почему Cummins?

Такой выбор сделан по той простой причине, что по регламенту эти двигатели должны производиться серийно и устанавливаться на коммерческие грузовики. Пока такого мотора у КАМАЗа нет, а ждать, когда он появится, и начинать работу только после этого – это потеря времени.

Наш Научно-технический центр (НТЦ) сейчас как раз работает над версией 13-литрового двигателя с очень близкими показателями. Мы же работаем на опережение, и к тому моменту, когда начнётся его серийное производство, мы уже будем готовы. Думаю, мы достаточно быстро сможем перенести весь опыт на свои отечественные двигатели, и уже тогда начнём ездить на своих двигателях.

Несмотря на то, что на наших машинах и на грузовиках наших конкурентов стояли моторы очень разных размеров, мощность у них была примерно одинаковая. Почему? Помимо прочего, она ограничена разумными рамками. Максимальная скорость на ралли-рейдах сейчас ограничена регламентом на уровне 140 км/час.

Действительно, долгие годы «КАМАЗ-мастер» использовал двигатель большого объема, 18,5 литра. Мы даже как-то пробовали ярославский 24-литровый 12-тицилиндровый мотор. Но от него быстро отказались, потому что он всё ломает. Избыточная мощность. Так что вернулись к 18,5-литровому, ярославскому, или сейчас тутаевскому двигателю. Но это мотор достаточно старой разработки.

Он неплохой по конструкции, но цельноалюминиевый. Главное – у него алюминиевые головки. И они не позволяют выходить на высокие степени форсировки. У всех современных моторов уже чугунные головки. Поэтому для того чтобы обеспечить такую же мощность, степень форсировки была гораздо ниже – с алюминиевой головкой невозможно достичь тех же давлений, тех же температур.

Но затем максимальный разрешённый рабочий объём двигателей уменьшили, и последние пару лет на грузовиках стоят 16-литровые двигатели Liebherr. Он имеет примерно такие же параметры, как и ярославские моторы. Мы пытались выйти на более высокие показатели в мощности, но есть у V-образных двигателей одна особенность — у них два шатуна находятся на одной шатунной шейке.

И ширина вкладышей достаточно маленькая, это самое напряженное место. То есть, мы достигаем определенного момента – и всё. Да, теоретически турбонаддув и система топливоподачи позволяют выйти на больший момент, на большую мощность. Но механически увеличивать её уже больше невозможно.

Сейчас мы переходим на рядный 6-цилиндровый двигатель, там нет этого ограничения. Но есть другие, связанные, например, с более высокой тепловой напряженностью. Если у наших «восьмерок», больших двигателей, температура выхлопа была около 800 градусов, то сейчас повысилась до 900 градусов. Это уже существенно. То есть, такие моторы требуют другого подхода, использование других, более дорогих материалов.

Конечно, у двигателя меньшего размера есть свои плюсы. С точки зрения массы, 13-литровый двигатель легче процентов на 25. Но, с другой стороны, рядный мотор длиннее и выше. То есть V-образный двигатель примерно на два цилиндра короче, и за счёт развала он ниже, поэтому под новый мотор нам пришлось проектировать практически с нуля весь автомобиль.

Изменено положение двигателя, расположение по высоте, по длине. Изменилось положение кабины, потому что прежнее, над двигателем, мы использовать уже не могли – кабина слишком высоко поднимается. Поэтому мы искали новые варианты, чтобы максимально эффективно разместить массы, не увеличивая высоту центра тяжести. Так что, как обычно в спорте, нет какой-то концепции, позволяющей всегда побеждать – всё упирается в поиск компромиссов.

Liebherr и камаз запускают новый конвейер по производству двигателей

V8 и r6: кто кого?

Начнем с небольшой справки и расскажем, какие моторы сейчас устанавливают на челнинские грузовики и почему.

В КАМАЗах можно встретить три агрегата: «родной» дизель 740-й серии, а также моторы Daimler OM 457 и Cummins. 740-е моторы — единственные в линейке, имеющие восемь цилиндров.

Импортные моторы — рядные «шестерки», как и будущий новый Р6. Такие двигатели сейчас наиболее популярны в мире грузовой техники. А ведь когда-то и 740-й мотор был вполне передовым агрегатом! Давайте вспомним его историю.

В 1967 году на московском заводе имени Лихачева приступили к разработке семейства грузовиков ЗиЛ-170 с колесной формулой 6х4. В 1969 году первый образец был готов, и его производство передали новому заводу в Набережных Челнах, который в это время еще находился на этапе строительства.

В 1976 году с конвейера нового предприятия сошел КАМАЗ-5320, который, по сути, и был тем самым 170-м ЗиЛом. Силовым агрегатом тогда являлся ярославский ЯМЗ объемом 11,5 л, который выдавал от 180 до 210 л.с. Выпуск этих дизелей был налажен на КамАЗе еще в 1975 году, и отсюда берет начало агрегат 740-й серии. Чем же был хорош этот мотор?

Во-первых, дизель КамАЗа — первый из советских двигателей, получивший закрытую систему охлаждения, в которой должен был использоваться тосол, а не вода. Привод крыльчатки охлаждения радиатора получил гидромуфту, а вся система — термостат. Были в этом моторе и другие технологические новинки (полнопоточная система фильтрации масла с центрифугой, азотированный коленвал, съемные направляющие втулки из металлокерамики для клапанов и пр.), но с тех пор прошло сорок лет.

Само собой, за эти десятилетия мотор неоднократно модифицировался, но ничего нельзя переделывать бесконечно: когда-то все равно придется изобретать что-то принципиально новое. Тем более что форсировать старый мотор стало уже просто дорого и оттого еще более бессмысленно.

В мире очень много хороших рядных «шестерок». Можно, конечно, придумать еще один мотор, но это было бы неоправданно долго и дорого. В современном автомобильном производстве уже давно сложились несколько иные тенденции, поэтому базу для нового мотора решили поискать среди других производителей, с которыми у предприятия налажены давние партнерские отношения.

Грузовики команды «камаз-мастер» с двигателями liebherr одержали победу на «дакар 2022»

Конструкция новых двигателей камаз

А сейчас, самое интересное: конструкционные новинки и ключевые моменты сборки нового двигателя в новейшей истории КАМАЗа. Но сначала отметим, что двигатель Cummins КАМАЗ и будущий Р6 – два совершенно разных мотора.

Первое, что нужно знать, это дизельный двигатель, в котором воспламенение горючей смеси происходит во время сжатия. У нового двигателя степень сжатия равна 18. Впрыскивание топлива осуществляется прямо в поршень, так как в нём стала располагаться камера сгорания.

С учётом этой характеристики увеличился диаметр поршня до 130 мм, на 740-й устанавливались поршни с диаметром 120 мм. Ход поршня на новеньком двигателе КАМАЗ тоже увеличился: с классических 130 мм до новых 150 мм. Моторы с такой поршневой дистанцией называют «длинноходными».

Система охлаждения осталась на прежнем уровне: жидкостная, с объёмом 20 литров, с принудительным циркулированием. Нет новшеств и в системе наддува – всё та же газотурбинная, в которой осуществляется одноступенчатый наддув воздушной среды и охлаждение по типу «воздух/воздух».

Надо отметить, что такие составляющие, как: ТНВД, ЭБУ и форсунки полностью изготовлены на заводах компании Liebherr.

Поэтому, топливная система, на сегодняшний день, остаётся на 25% зависимой от иностранных поставщиков, так как к уже сказанным элементам нужно добавить и турбокомпрессор, собирающийся у немцев. Оставшиеся позиции изготавливаются либо в производственных цехах автопредприятия КАМАЗ, либо закупаются на заказ у отечественных производителей.

В заводском цехе изготовления двигателей уже осуществили пробные попытки отлива блока цилиндров. Теперь на блоке будут отливаться и «улитка» для охлаждающей жидкости, и крепёжные фланцы для масляного радиатора с воздушным компрессором. Найдутся места крепления и для ТНВД. Также, блок цилиндров КАМАЗ оснастили дополнительными рёбрами жесткости. Зачем? Давайте уточним.

Так как, оригинал Liebherr D946 является тяжёлым агрегатом (основное использование в строительной технике и стационарных генераторах), то Р6 должен иметь меньший вес. Следовательно, в отливе блока цилиндров двигателя КАМАЗ используются более лёгкие, но хрупкие, сплавы. А жёсткость должна соответствовать всем необходимым для эксплуатации требованиям.

Моторостроители возвращаются к рядным шестеркам

Давние приверженцы V‑образных дизелей для грузовиков Mercedes-Benz и Scania неспроста планируют сворачивать их производство в пользу рядных «шестерок». Это связано в первую очередь с особенностями компоновки двигателей уровня Евро‑6 и выше. В мире очень много хороших рядных «шестерок».

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 коленчатый вал. Дармовая мощность позволяет без особых проблем эффективно использовать двигатель в угоду экологии.

Новый мотор КАМАЗа создается на основе 12 литрового дизеля Liebherr D946, который стоит на конвейере всего два года и используется только на строительной технике, но не на автомобилях. Конструктивно Liebherr D946 схож со многими рядными дизелями: у него чугунный блок, мокрые гильзы (это традиционно для любых дизелей Liebherr), распределительный вал находится в блоке, привод клапанов — штангами, шестерни ГРМ и насосов — со стороны маховика. Рабочий объем 11,95 литра, размерность 130×150 мм, то есть КАМАЗ отходит от привычного диаметра поршня 120 мм.

Мощность рядного двигателя камаз

Новый двигатель КАМАЗ станет в 1,5 раза мощнее классики. Да, у 740-го двигателя есть возможности для форсирования, но тогда придётся применять дорогостоящие технологии, а это, в свою очередь, отразится на окончательной стоимости.

На Р6 будет устанавливаться персональная головка блока двигателя КАМАЗ, которая в разы упростит проведение ремонта.

Вал коленчатый КАМАЗ также пройдёт путь небольшой модернизации. Шейки коленвала, шатунные с коренными, будут проходить обязательную высокочастотную обработку. Верхние поршневые и маслосъёмные кольца будут хромированы с нанесённой алмазной крошкой, в то время, как нижнее поршневое кольцо останется полностью без какого-либо покрытия.

Полностью изменится устройство масляного насоса. Теперь масло будет поставляться к основным узлам двигателя КАМАЗ и его деталям значительно быстрее.

Новое сердце камаза: двигатель р6 готовится к серийному производству 19:06, 6 августа 2022 версия для печати

ПАО «КАМАЗ» перешло в стадию подготовки производства нового силового агрегата для российского грузовика. Названы его основные характеристики. Зачем КамАЗу понадобился новый мотор и как его будут делать? Об этом рассказывает корреспондентautotruck-press Михаил Баландин.

Скорость сборки двигателей камаз

Для будущей сборки Р6 на КАМАЗ осуществляется монтаж нового фрикционного роликообразного конвейера. Транспортный путь блока будет проходить через 34 пункта остановки, на которых предусмотрены: ручная сборка, полуавтоматический и автоматический режимы сборки. Что, где и как разберём отдельно.

Автоматика возьмёт на себя функции контроля усилий поворота коленчатого вала, а также, действие нанесения герметичных материалов на места соединений корпусных элементов. Контроль качества комбинированных деталей то же будет выполнять она.

Полуавтоматы будут осуществлять контроль утечки воздуха сквозь клапана системы впрыска и системы выпуска. Они же будут проверять на герметичность и все задействованные в эксплуатации двигателя системы, необходимые для нормального функционирования.

Остальное будет собираться вручную. При этом, планируется применение электро/пневмоинструмента для резьбовых соединений. Данные работы будут проводиться в несколько этапов и в строгой последовательности, где будет осуществляться контроль угла доворота и момента затяжки.

Заключительная стадия производства – проверка двигателя КАМАЗ на стенде. К испытаниям мотора подготавливают новый стенд, на котором не будет осуществляться полная обвязка. Заправка маслом и окончательная сборка будет происходить вне стенда, что значительно сэкономит время испытаний.

Перед тестированием и попаданием на стенд будет подсоединяться и коробка передач КАМАЗ. На стенде останется только программирование ЭБУ с дальнейшим тестированием и обкатка двигателя КАМАЗ с диагностированием всех задействованных в эксплуатации систем.

Контроль качества будет осуществляться системой управления QDM. Она может собирать все имеющиеся данные о новоиспечённом двигателе КАМАЗ. Это и дата выпуска с серийным номером, и момент затяжки резьбовых соединений с порядком действий. Вся полученная таким образом информация будет сохраняться в электронной базе данных и архивироваться в специальной сборочной карте в электронном виде, которая в дальнейшем будет храниться в компьютерном архиве предприятия. Так что, историю сборки двигателя КАМАЗ Р6 можно будет прочитать в любой момент.

Конвейер будет работать со скоростью 4 м в минуту, что позволить выпустить в первый рабочий год 12 000 двигателей КАМАЗ. На сборку одного Р6 будет затрачиваться немногим более 14 минут. В дальнейшем планируется серийный выпуск 30 000 экземпляров, при том, что время изготовления одного мотора сократиться до 5 минут.

Старт массовой сборки Р6 намечен на 2022 год, хотя работа над новым мотором КАМАЗ уже подходит к завершению. Одновременно ведутся работы и по обновлению кабины, так как Р6 нельзя установить на классические формы. Скорее всего внешний вид обновленного КАМАЗ будет сильно отличаться от прежнего облика. А пока, нам остаётся только ждать и продолжать ездить на проверенных временем стареньких машинах.