Начнём 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 «шестёрки», 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 Лихачёва приступили к разработке семейства грузовиков ЗиЛ-170 с колёсной формулой 6х4. В 1969 году первый образец был готов, и его производство передали новому заводу в Набережных Челнах, который в это время ещё находился на этапе строительства.
В 1976 году с конвейера нового предприятия сошёл Камаз-5320, который по сути и был тем самым 170-м ЗиЛом. Силовым агрегатом тогда был ярославский ЯМЗ объёмом 11,5 л, который выдавал от 180 до 210 л. с. Выпуск этих дизелей был налажен на «Камазе» ещё в 1975 году, и отсюда берёт 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, съёмные направляющие втулки из металлокерамики для клапанов и пр.), но с тех пор прошло сорок лет.
Двигатель КАМАЗ P6 (КамАЗ 910)
Само собой, за эти десятилетия мотор неоднократно модифицировался, но ничего нельзя переделывать бесконечно: когда-то всё равно придётся изобретать что-то принципиально новое. Тем более что форсировать старый мотор стало уже просто дорого и оттого ещё более бессмысленно. Прибавьте сюда жёсткие нормы Евро-5, «прокрустово ложе», слишком тесное для старого V8. Одним словом, необходимость создавать новый двигатель появилась уже давно.
В мире очень много хороших рядных «шестёрок». Можно, конечно, придумать ещё один мотор – на «Камазе» умеют и любят изобретать что-нибудь эдакое – 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 партнёрские отношения.
Почему Р6 и причём тут Liebherr?
Я уже говорил, что новый мотор Камаза должен обязательно соответствовать Евро-5, а перспективе – и Евро-6. Двигателю V8 тяжело уложиться в эти нормы в принципе: с ним очень плохо «уживается» устройство со сложным и страшным названием турбокомпаунд. Что это за зверь такой?
В среднестатистическом дизеле с отработавшими газами в никуда вылетает около 30-40% тепловой энергии, которую очень хочется как-то заставить работать. Впервые этот фокус частично удался у компании Scania, которая в 1961 году установила на один из своих двигателей турбокомпрессор. Устройство знакомо большинству автолюбителей: если очень коротко, то оно при помощи отработавших газов нагнетает дополнительный воздух в камеру сгорания. Неплохо, но недостаточно. И тогда придумали турбокомпаунд.
Его задача несколько иная: он через гидромуфту и понижающий редуктор передаёт энергию газов непосредственно на коленвал. Он, можно сказать, берёт механическую энергию из ниоткуда и отдаёт её напрямую на вал. Это – если объяснять в двух словах, на деле всё гораздо сложнее и интереснее, но углубляться в теорию двигателестроения и особенности режимов работы мотора под нагрузкой и без неё мы не будем. Просто примем тот факт, что штука эта очень полезная и эффективная, с её помощью можно значительно повысить КПД двигателя, а главное – уложиться в строгие экологические нормы, причём не только настоящие, но и будущие.
Турбокомпаунд стоит на многих грузовиках, в первую очередь, конечно, на Сканиях, но есть, например, и на Вольво. На сегодня мнение о необходимости установки турбокомпаундного блока на ДВС грузовой технике почти однозначное: ставить надо. Только вот на V8 с его крайне сложной системой выпуска установка турбокомпаунда оказывается тяжёлым и бесполезным занятием. Во-первых, получится дорого, а во-вторых, турбокомпаунд увеличит и без того значительные габариты мотора. Другое дело рядная компоновка: тут с установкой чудо-устройства всё гораздо проще.
Есть ещё один аргумент в пользу рядной «шестёрки» – это её стоимость. Дело в том, что V8 – мотор не сбалансированный, и для снижения вибраций приходится устанавливать дополнительные балансирные валы. Они не только понижают КПД (часть энергии сгоревшего топлива тратиться на вращение валов), но и повышают стоимость двигателя. А вот R6 является как раз наиболее сбалансированным от природы мотором, балансирные валы не нужны ему в принципе. Разумеется, конструкция мотора становится проще и дешевле.
Сбалансированность, относительная простота конструкции и невысокая стоимость производства стали главными аргументами в пользу рядной компоновки будущего мотора. Итак, с этим, вроде бы, понятно. Теперь пару слов о компании Liebherr.
Ещё в 1973 году, за три года до запуска производства первых машин, немецкая компания Liebherr (по-русски читается «Либхерр») стала партнёром СССР при проектировании отдельного производства «Камаза» – производства коробок передач. С тех пор сотрудничество с этим производителем почти не прекращалось и всегда было выгодным и конструктивным.
Вспомните хотя бы, какие моторы стоят на дакаровском Камазе-4326?
Правильно, Либхерр. Хорошая репутация и не слишком большие запросы немецкого партнёра позволили при выборе нового мотора рассматривать в виде основы двигатель Liebherr D946. Но не надо думать, что новый Р6 – это копия немецкого агрегата. Разработка велась совместная, но с оглядкой на D946. Так что же за двигатель мы будем ждать от челнинцев?
Характеристики двигателя Р6 (КАМАЗ 910.10)
Конструкции двигатель КАМАЗ P6
Во-первых, мотор дизельный. Если кто-то не знает, то воспламенение смеси в таком моторе происходит от сжатия. Степень сжатия нового мотора – 18. Впрыск топлива – непосредственный в камеру сгорания, расположенную в поршне. При диаметре цилиндра 130 мм ход поршня составит 150 мм – такие моторы называют «длинноходными». Кстати, предыдущие моторы Камаз-740 тоже были длинноходными – 120х130 мм. Изменение размера привело к сохранению почти такого же объёма при уменьшении количества цилиндров.
В системе охлаждения нового ничего нет – обычное жидкостное с принудительной циркуляцией, объём составляет 20 литров. Система наддува и охлаждения наддувочного воздуха – газотурбинная, с одноступенчатым наддувом и теплообменником типа «воздух-воздух». Системы смазки комбинированная, с шестеренным масляным насосом и водомасляным охладителем масла.
На данный момент топливная система, пожалуй, самая сложная для локализации вещь. На первый взгляд, тут тоже не так много нового: Common Rail с многоплунжерным насосом высокого давления. Но вот самые важные компоненты пока импортные: ТНВД, форсунки, ЭБУ – всё это осталось от Liebherr. Да и турбокомпрессор этой же фирмы. В общей сложности на долю иностранных поставщиков приходится около четверти позиций, остальное либо производят на «Камазе», либо заказывают на отечественных специализированных предприятиях.
На заводе двигателей Камаза уже провели пробные отливки блока цилиндров. Это осуществляется заодно с «улиткой» насоса системы охлаждения и фланцами крепления жидкостно-масляного теплообменника, ТНВД и компрессора тормозной системы. В целях увеличения жёсткости блок имеет рёбра. Вообще жёсткости блока уделили особое внимание: дизель Liebherr D946 был тяжёлым – его применяли большой частью в строительной технике и в качестве стационарного агрегата, поэтому ему пришлось снижать вес. Разумеется, жёсткость от этого страдать не должна.
Р6 имеет индивидуальные чугунные головки блока, что упрощает возможный ремонт (даже заменить одну прокладку отдельной головки проще и дешевле, чем общей головке блока).
Коренные и шатунные шейки коленвала проходят обработку токами высокой частоты. Верхнее компрессионное и маслосъёмное кольца – с хром-алмазным покрытием, а нижнее компрессионное кольцо покрытия не имеет.
Конструкция масляного насоса не только позволяет максимально быстро подать масло к основным компонентам, но и обеспечивает внутреннюю рециркуляцию избыточного масла. Сам насос шестеренного типа, односекционный и располагается в масляном картере. Кстати, сам поддон может быть не только металлическим, но и пластиковым – работы по его внедрению в производство сейчас ведутся на «Камазе». А теперь самое интересное: как будет налажено производство нового мотора в Набережных Челнах?
Мотор за пятнадцать минут
Для сборки Р6 в цехе завода двигателей монтируют новый фрикционный роликовый конвейер. По пути следования по нему блок (будущий мотор) пройдёт 34 рабочие станции трёх типов: ручные, автоматические и полуавтоматические. Посмотрим, что будут делать автоматы, а где придётся работать сотрудникам.
Итак, автоматика на себя возьмёт контролирование усилия поворота коленвала и нанесение герметика на поверхности корпусных деталей. Ещё за ней останется контроль качества некоторых сложных деталей. Полуавтоматические системы будут заняты контролированием утечки воздуха после установки клапанов в головку цилиндра, проверкой герметичности масляной и воздушной системы и системы охлаждения. А вот все остальные сборочные работы будут проводится вручную. Но и тут планируют использовать сборочный инструмент с возможностью затяжки резьбовых соединений в несколько этапов с контролем моментов затяжки, углов доворота и последовательности затяжки.
Отельным этапом будет проверка двигателей. Сейчас эта процедура осложняется тем, что обвязка испытуемого мотора производится на стенде. Новый стенд позволяет заправить маслом и обвязать мотор вне стенда, что значительно сокращает время испытания. Тут же будет происходить программирование блока управления двигателем, обкатка с проведением диагностики и тестирования электронных систем управления, контроль мощности двигателя, часового расхода топлива, номинальной и максимальной частоты вращения коленвала, температуры и давления в системах двигателя.
Ещё один немаловажный компонент в производстве – контроль качества. Он осуществляется по системе управления данными по качеству QDM. Эта система позволяет собрать практически все данные о конкретном сошедшем с конвейера двигателе: от даты изготовления и серийного номера до фактических моментах и последовательности затяжек. Вся информация из этой системы хранится в базе данных, на основе которой формируется электронная карта сборки двигателя. Карта сборки будет храниться в архиве предприятия – таким образом, история каждого мотора будет известна ещё с момента его сборки.
Скорость транспортной ленты конвейера будет составлять 4 метра в минуту. На первом этапе производства планируется выпуск 12 тысяч моторов в год, при этом время сборки каждого мотора составит чуть больше 14 минут. На втором этапе годовое количество выпущенных моторов вырастет до 30 тысяч, при этом новый мотор будет выходить с конвейера каждые пять минут.
Ожидать старта серийного производства можно будет только в 2019 году, но работа над новыми Р6 уже идёт. Но ждать придётся не только новые моторы, но и другие кабины: Р6 нельзя поставить ни в одну из существующих кабина Камаза. Скорее всего, машины с новыми моторами буду совсем иными Камазами – как внутренне, так и внешне. А нам пока остаётся ездить со старыми агрегатами Камаз-740, с Мерседесами и Камминсами. Чуточку терпения: ждать осталось не так уж и долго.
Новейший движок новейших КАМАЗов - видео
КАК ДЕЛАЮТ ДВИГАТЕЛЬ КАМАЗ К5 54901 - видео
Презентационный ролик о двигателе Р6 | Камаз - видео
В 1967 году на московском заводе имени Лихачёва приступили к разработке семейства грузовиков ЗиЛ-170 с колёсной формулой 6х4. В 1969 году первый образец был готов, и его производство передали новому заводу в Набережных Челнах, который в это время ещё находился на этапе строительства. В 1976 году с конвейера нового предприятия сошёл Камаз-5320, который по сути и был тем самым 170-м ЗиЛом. Силовым агрегатом тогда был ярославский ЯМЗ объёмом 11,5 л, который выдавал от 180 до 210 л. с. Выпуск этих дизелей был налажен на «Камазе» ещё в 1975 году, и отсюда берёт 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, съёмные направляющие втулки из металлокерамики для клапанов и пр.), но с тех пор прошло сорок лет.
Двигатель КАМАЗ P6 (КамАЗ 910)Само собой, за эти десятилетия мотор неоднократно модифицировался, но ничего нельзя переделывать бесконечно: когда-то всё равно придётся изобретать что-то принципиально новое. Тем более что форсировать старый мотор стало уже просто дорого и оттого ещё более бессмысленно. Прибавьте сюда жёсткие нормы Евро-5, «прокрустово ложе», слишком тесное для старого V8. Одним словом, необходимость создавать новый двигатель появилась уже давно.В мире очень много хороших рядных «шестёрок». Можно, конечно, придумать ещё один мотор – на «Камазе» умеют и любят изобретать что-нибудь эдакое – 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 партнёрские отношения.
Его задача несколько иная: он через гидромуфту и понижающий редуктор передаёт энергию газов непосредственно на коленвал. Он, можно сказать, берёт механическую энергию из ниоткуда и отдаёт её напрямую на вал. Это – если объяснять в двух словах, на деле всё гораздо сложнее и интереснее, но углубляться в теорию двигателестроения и особенности режимов работы мотора под нагрузкой и без неё мы не будем. Просто примем тот факт, что штука эта очень полезная и эффективная, с её помощью можно значительно повысить КПД двигателя, а главное – уложиться в строгие экологические нормы, причём не только настоящие, но и будущие. Турбокомпаунд стоит на многих грузовиках, в первую очередь, конечно, на Сканиях, но есть, например, и на Вольво. На сегодня мнение о необходимости установки турбокомпаундного блока на ДВС грузовой технике почти однозначное: ставить надо. Только вот на V8 с его крайне сложной системой выпуска установка турбокомпаунда оказывается тяжёлым и бесполезным занятием. Во-первых, получится дорого, а во-вторых, турбокомпаунд увеличит и без того значительные габариты мотора. Другое дело рядная компоновка: тут с установкой чудо-устройства всё гораздо проще.
Есть ещё один аргумент в пользу рядной «шестёрки» – это её стоимость. Дело в том, что V8 – мотор не сбалансированный, и для снижения вибраций приходится устанавливать дополнительные балансирные валы. Они не только понижают КПД (часть энергии сгоревшего топлива тратиться на вращение валов), но и повышают стоимость двигателя. А вот R6 является как раз наиболее сбалансированным от природы мотором, балансирные валы не нужны ему в принципе. Разумеется, конструкция мотора становится проще и дешевле. Сбалансированность, относительная простота конструкции и невысокая стоимость производства стали главными аргументами в пользу рядной компоновки будущего мотора. Итак, с этим, вроде бы, понятно. Теперь пару слов о компании Liebherr.
Ещё в 1973 году, за три года до запуска производства первых машин, немецкая компания Liebherr (по-русски читается «Либхерр») стала партнёром СССР при проектировании отдельного производства «Камаза» – производства коробок передач. С тех пор сотрудничество с этим производителем почти не прекращалось и всегда было выгодным и конструктивным. Вспомните хотя бы, какие моторы стоят на дакаровском Камазе-4326? Правильно, Либхерр. Хорошая репутация и не слишком большие запросы немецкого партнёра позволили при выборе нового мотора рассматривать в виде основы двигатель Liebherr D946. Но не надо думать, что новый Р6 – это копия немецкого агрегата. Разработка велась совместная, но с оглядкой на D946. Так что же за двигатель мы будем ждать от челнинцев?
Во-первых, мотор дизельный. Если кто-то не знает, то воспламенение смеси в таком моторе происходит от сжатия. Степень сжатия нового мотора – 18. Впрыск топлива – непосредственный в камеру сгорания, расположенную в поршне. При диаметре цилиндра 130 мм ход поршня составит 150 мм – такие моторы называют «длинноходными». Кстати, предыдущие моторы Камаз-740 тоже были длинноходными – 120х130 мм. Изменение размера привело к сохранению почти такого же объёма при уменьшении количества цилиндров. В системе охлаждения нового ничего нет – обычное жидкостное с принудительной циркуляцией, объём составляет 20 литров. Система наддува и охлаждения наддувочного воздуха – газотурбинная, с одноступенчатым наддувом и теплообменником типа «воздух-воздух». Системы смазки комбинированная, с шестеренным масляным насосом и водомасляным охладителем масла. На данный момент топливная система, пожалуй, самая сложная для локализации вещь. На первый взгляд, тут тоже не так много нового: Common Rail с многоплунжерным насосом высокого давления. Но вот самые важные компоненты пока импортные: ТНВД, форсунки, ЭБУ – всё это осталось от Liebherr. Да и турбокомпрессор этой же фирмы. В общей сложности на долю иностранных поставщиков приходится около четверти позиций, остальное либо производят на «Камазе», либо заказывают на отечественных специализированных предприятиях. На заводе двигателей Камаза уже провели пробные отливки блока цилиндров. Это осуществляется заодно с «улиткой» насоса системы охлаждения и фланцами крепления жидкостно-масляного теплообменника, ТНВД и компрессора тормозной системы. В целях увеличения жёсткости блок имеет рёбра. Вообще жёсткости блока уделили особое внимание: дизель Liebherr D946 был тяжёлым – его применяли большой частью в строительной технике и в качестве стационарного агрегата, поэтому ему пришлось снижать вес. Разумеется, жёсткость от этого страдать не должна.
Р6 имеет индивидуальные чугунные головки блока, что упрощает возможный ремонт (даже заменить одну прокладку отдельной головки проще и дешевле, чем общей головке блока). Коренные и шатунные шейки коленвала проходят обработку токами высокой частоты. Верхнее компрессионное и маслосъёмное кольца – с хром-алмазным покрытием, а нижнее компрессионное кольцо покрытия не имеет. Конструкция масляного насоса не только позволяет максимально быстро подать масло к основным компонентам, но и обеспечивает внутреннюю рециркуляцию избыточного масла. Сам насос шестеренного типа, односекционный и располагается в масляном картере. Кстати, сам поддон может быть не только металлическим, но и пластиковым – работы по его внедрению в производство сейчас ведутся на «Камазе». А теперь самое интересное: как будет налажено производство нового мотора в Набережных Челнах?
Итак, автоматика на себя возьмёт контролирование усилия поворота коленвала и нанесение герметика на поверхности корпусных деталей. Ещё за ней останется контроль качества некоторых сложных деталей. Полуавтоматические системы будут заняты контролированием утечки воздуха после установки клапанов в головку цилиндра, проверкой герметичности масляной и воздушной системы и системы охлаждения. А вот все остальные сборочные работы будут проводится вручную. Но и тут планируют использовать сборочный инструмент с возможностью затяжки резьбовых соединений в несколько этапов с контролем моментов затяжки, углов доворота и последовательности затяжки. Отельным этапом будет проверка двигателей. Сейчас эта процедура осложняется тем, что обвязка испытуемого мотора производится на стенде. Новый стенд позволяет заправить маслом и обвязать мотор вне стенда, что значительно сокращает время испытания. Тут же будет происходить программирование блока управления двигателем, обкатка с проведением диагностики и тестирования электронных систем управления, контроль мощности двигателя, часового расхода топлива, номинальной и максимальной частоты вращения коленвала, температуры и давления в системах двигателя. Ещё один немаловажный компонент в производстве – контроль качества. Он осуществляется по системе управления данными по качеству QDM. Эта система позволяет собрать практически все данные о конкретном сошедшем с конвейера двигателе: от даты изготовления и серийного номера до фактических моментах и последовательности затяжек. Вся информация из этой системы хранится в базе данных, на основе которой формируется электронная карта сборки двигателя. Карта сборки будет храниться в архиве предприятия – таким образом, история каждого мотора будет известна ещё с момента его сборки. Скорость транспортной ленты конвейера будет составлять 4 метра в минуту. На первом этапе производства планируется выпуск 12 тысяч моторов в год, при этом время сборки каждого мотора составит чуть больше 14 минут. На втором этапе годовое количество выпущенных моторов вырастет до 30 тысяч, при этом новый мотор будет выходить с конвейера каждые пять минут. Ожидать старта серийного производства можно будет только в 2019 году, но работа над новыми Р6 уже идёт. Но ждать придётся не только новые моторы, но и другие кабины: Р6 нельзя поставить ни в одну из существующих кабина Камаза. Скорее всего, машины с новыми моторами буду совсем иными Камазами – как внутренне, так и внешне. А нам пока остаётся ездить со старыми агрегатами Камаз-740, с Мерседесами и Камминсами. Чуточку терпения: ждать осталось не так уж и долго.
