Двигатели КАМАЗ | Какие моторы бывают, масло, характеристики
КамАЗ (Камский автомобильный завод) — самый известный производитель грузовых автомобилей на территории СНГ родом из России. Эта компания была организована в 1976 года и выпускает тягачи, самосвалы, среднетоннажные автомобили, шасси, автобусы НефАЗ, шасси и другие изделия. Эти транспортные средства могут иметь самую разнообразную колесную формулу, от 4х2 до 6х6.
Перейдем к основному: двигатели КамАЗ представляют собой огромную гамму семейства мотора Камаз-740 и множество зарубежных ДВС. Привычный камазовский 740-й мотор это V-образный 8-цилиндровый движок рабочим объемом 11.7 литра, который за время своего производства эволюционировал от Евро-0 до Евро-5.
На его базе была создана газовая силовая установка КамАЗ-820.
Кроме отечественных двигателей, сюда ставят разные модификации американского 6.7-литрового дизеля с рядной 6-цилиндровой компоновкой Cummins ISBe6.7. Также применяется Cummins B5.9 (объем 5.9 литра при 6-ти цилиндрах), 8.9-литровая шестерка Cummins ISL400 и 11.8-литровый Cummins ISG12, имеющий также 6 цилиндров в ряд.
Автобусы, помимо вышеописанных изделий, используют еще и китайские рядные 7.5-литровые шестерки Weichai WP7NG и 4-х цилиндровые Weichai WP4.1NG объемом 4.1 литра.
Ниже вы узнаете, какие двигатели устанавливают на КамАЗ, их модели и отличия между собой, технические характеристики этих силовых установок, их вес, частые неисправности (причины, почему греется, стучит, дымит или троит), ресурс заявленный заводом-изготовителем, какие зазоры клапанов должны быть, где находится номер двигателя. Мы расскажем, сколько масла в моторе, какое масло льют при замене, как турбировать двигатель обычного КамАЗа, и получить больше мощности. Все это позволит понять, какой КамАЗ-овский мотор лучше и вызывает меньше всего проблем и поломок.
Шесть в ряд: подробности о новом двигателе Камаз Р6
V8 и R6: кто кого?
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.
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?
Для тех, кто любит технику
Итак, переходим к самому интересному: ключевым моментам конструкции нового мотора.
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.
Важные компоненты
ТНВД, форсунки, ЭБУ
от Liebherr
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 пять 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.
Двигатель камаз 740: технические характеристики, устройство ДВС
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 2
1. Общее устройство и техническая характеристика двигателя КамАЗа 740.10 3
2. Устройство кривошипно-шатунного механизма. 5
3. Разборка, ремонт и сборка шатунно-поршневой группы.. 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ… 24
ВВЕДЕНИЕ
Акционерное общество (АО) КамАЗ выпускает автомобили с колесными формулами 6×4, 4×2 и 6×6, различающиеся мощностными, размерными и весовыми параметрами. Массовое производство автомобилей семейства КамАЗ и их поступление в автотранспортный комплекс страны началось в 1976 г. В ходе производства совершенствовалась конструкция автомобилей и их составных частей, повышалось их качество, накапливался и изучался передовой опыт эксплуатации и ремонта.
В данной курсовой работе подробно описана конструкция кривошипно-шатунного механизма в двигатели 740.10 автомобиля КамАЗ. Техническая характеристика двигателя приведена в табл.1. По своим экологическим показателям двигатель 740.10 соответствуют требованиям правил ЕЭК ООН уровня EVRO-2. Приведены все необходимые рекомендации завода-изготовителя по регулировкам двигателя и его систем, основным неисправностям, методам их обнаружения и устранения.
Целью курсовой работы является изучение устройства кривошипно-шатунного механизма двигателя КамАЗа 740.10
1. Общее устройство и техническая характеристикадвигателя КамАЗа 740.10
На автомобилях КамАЗ устанавливаются восьмицилиндровые, V-образные, четырехтактные дизели модели 740 с жидкостным охлаждением.
Блок-картер двигателя отлит из чугуна и снизу закрыт штампованным поддоном. В расточках блоков установлены гильзы цилиндров «мокрого» типа. Сверху гильзы закрыты индивидуальными головками. Механизм газораспределения верхнеклапанный. В нижней части развала блока установлен распределительный вал. Под ним в коренных опорах — коленчатый вал.
В передней части блока с коленчатым валом установлена гидромуфта привода вентилятора. С правой стороны блока крепятся центробежный фильтр очистки масла, масляный фильтр, маслозаливная горловина и щуп для контроля уровня масла в поддоне. С левой стороны нижней части блока установлен электростартер [3, с.25].
С наружной стороны боковых поверхностей головок цилиндров крепятся выпускные трубопроводы, с внутренней стороны — впускные трубопроводы и водоотводящие трубы. Сверху к впускным трубопроводам крепится фильтр тонкой очистки топлива. На передних концах водоотводящих труб установлены термостаты системы охлаждения двигателя.
В развале блок-картера размещены топливный насос высокого давления, компрессор и насос гидроусилителя рулевого управления.
Указанные конструктивные решения, а также применение автоматической гидромуфты в приводе вентилятора и двух термостатов в системе охлаждения, эффективная очистка масла, топлива и воздуха обеспечивают высокую долговечность деталей и узлов двигателя.
Основные параметры двигателя модели 740.10 приведены в технической характеристике (табл.1)
Таблица 1.
Техническая характеристика
Модель двигателя | 740.10 |
Тип двигателя | С воспламенением от сжатия |
Число тактов | Четыре |
Число цилиндров | Восемь |
Расположение цилиндров | V-образное |
Угол развала | 90° |
Порядок работы цилиндров | 1-5-4-2-6-3-7-8 |
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм | 120×120 |
Рабочий объем, л | 10,85 |
Номинальная мощность брутто, кВт (л. с) | 176(240) |
Максимальный крутящий момент брутто.Н. м (кгс. м) | 833(85) |
Частота вращения коленчатого вала, мин: |
|
— номинальная — при максимальном крутящем моменте — на холостом ходу, не более: минимальная максимальная | 2200 1200-1600 600±50 2930 |
Модель ТНВД | 337-40 |
Модель форсунки | 273-30 |
Давление начала подъема иглы форсунки, МПа (кгс/см): — в эксплуатации, не менее — новой (заводской регулировки) | 19,61 (200) 21,37-22,36(218-228) |
Высокая литровая мощность и низкий удельный расход топлива достигнуты форсированием двигателя по частоте вращения, применением совершенного смесеобразования, высокой степени сжатия и использованием тороидальной камеры сгорания.
Трудоемкость технического обслуживания двигателя в процессе эксплуатации значительно снижена благодаря применению закрытой системы охлаждения с всесезонной специальной охлаждающей жидкостью, высококачественных моторных масел двухступенчатого воздухоочистителя сухого типа, эффективных топливных и масляных фильтров.
Высокие пусковые качества двигателя при низких температурах обеспечены применением аккумуляторных батарей повышенной емкости, мощного стартера, маловязкого моторного масла и системы предпускового разогрева двигателя.
Двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения и систем смазки, охлаждения, разогрева, питания топливом, питания воздухом и выпуска отработавших газов.
2. Устройство кривошипно-шатунного механизма
Коленчатый вал (рис.1) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленных ТВЧ, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов расположение шатунных шеек коленчатого вала выполнено под углом 90°.
К каждой шатунной шейке присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров (рис.2).
Подвод масла к шатунным шейкам производится от отверстий в коренных шейках 10 прямыми отверстиями 11 [3, с.27].
Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основных противовесов, имеются два дополнительных съемных противовеса 1 и 2. напрессованных на вал, при этом их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 5 и 6 (рис.1).
В расточку хвостовика коленчатого вала запрессован шариковый подшипник 5 (рис.2).
Рис.1. Коленчатый вал.
Рис.2. Установка упорных полуколец и вкладышей подшипников коленчатого вала.
В полость переднего носка коленчатого вала ввернут жиклер 8. через калибровонное отверстие которого осуществляется смазка шлицевого валика отбора мощности на привод гидромуфты.
От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован двумя верхними полукольцами 1 и двумя нижними полукольцами 2 (рис.2), установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала. На переднем и заднем носках коленчатого вала (рис.1) установлены шестерня 3 привода масляного насоса и ведущая шестерня 4 привода распределительного вата. Задний торец коленчатого вала имеет восемь резьбовых отверстий для болтов крепления маховика, передний носок коленчатого вала имеет восемь отверстий для крепления гасителя крутильных колебаний [3, с.28].
Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой 8 (рис.3), с дополнительным уплотняющим элементом — пыльником 9. Манжета размещена в картере маховика 4. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в прессформе.
Рис.3. Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала.
Диаметры шеек коленчатого вала: коренных 95±0.011 мм. шатунных 80±0,0095 мм. Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей.
Вкладыши 7405.1005170 Р0.7405.1005171 Р0.7405.1005058 РО применяются при восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировываются. Допуски на диаметры шеек коленчатого вала, отверстий в блоке цилиндров и отверстий в нижней головке шатуна при проведении ремонта двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров новых двигателей. Коренные и шатунные подшипники изготовлены из стальной ленты покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 0.3 мм, слоем свинцовооловянистого сплава толщиной 0.022 мм и слоем олова толщиной 0.003 мм. Верхние 3 (рис.2) и нижние 4 вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемы. В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения. Оба вкладыша 4 нижней головки шатуна взаимозаменяемы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока, крышках подшипников и в постелях шатуна. Вкладыши имеют конструктивные отличия, направленные на повышение их работоспособности при форсировке двигателя турбонаддувом, при этом изменена маркировка вкладышей на 7405.1004058 (шатунные), 7405.1005170 и 7405.1005171 (коренные). Поэтому при проведении ремонтного обслуживания не рекомендуется замена вкладышей на серийные с маркировкой 740.100. ., так как при этом произойдет существенное сокращение ресурса двигателя.
Крышки коренных подшипников (рис.4) изготовлены из высокопрочного чугуна марки ВЧ50. Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных и горизонтальных стяжных болтов 3, 4, 5, которые затягиваются по определенной схеме регламентированным моментом.
Рис.4 Установка крышек подшипников коленчатого вала.
Шатун (рис.5) стальной, кованый, стержень 1 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 2. поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 3, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 4. Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 6, навернутых на болты X предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме, определенной в приложении 8. На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности — трехзначные порядковые номера. Кроме того на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.
Маховик 1 (Рис.6) закреплен восемью болтами 7 шатуна, (рис.7), изготовленными из легированной стали с двенадцатигранной головкой, на заднем торце коленчатого вала и точно зафиксирован двумя штифтами 10 и установочной втулкой 3 (Рис.6) [3, с.29].
С целью исключения повреждения поверхности маховика под головки болтов устанавливается шайба 6 (рис.7). На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец 2, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя (Рис.6).
При выполнении регулировочных работ по установке угла опережения впрыска топлива и величин тепловых зазоров в клапанах маховик фиксируется при помощи фиксатора (рис.7).
Рис.6. Маховик.
При этом конструкция имеет следующие основные отличия от серийной:
— изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;
— увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика.
Рассматриваемые двигатели могут комплектоваться различными типами сцеплений. На рис. Маховик показан для диафрагменного сцепления.
Рис.7 Положения ручки фиксатора маховика.
а) при эксплуатации;
б) при регулировки, в зацеплении с маховиком
Гаситель крутильных колебаний закреплен восемью болтами 2 (рис.8) на переднем носке коленчатого вала. С целью исключения повреждения поверхносги корпуса гасителя под болты устанавливается шайба 5. Гаситель состоит из корпуса (см. рисунок) в который установлен с зазором маховик. Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой. Герметичность обеспечивается закаткой (сваркой) по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком находится высоковязкостная силиконовая жидкость, дозированно заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется шайбой, приваренной к корпусу (рис.9). Гашение крутильных колебаний коленчатого вала происходит путем торможения корпуса гасителя, закрепленного на носке коленчатого вала, относительно маховика в среде силиконовой жидкости. При этом энергия торможения выделяется в виде теплоты. При проведении ремонтных работ категорически запрещается деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден [3, с.30].
Поршень 1 (рис.10) отлит из алюминиевого сплава со вставкой из износостойкого чугуна под верхнее компрессионное кольцо.
В головке поршня выполнена тороидальная камера сгорания с вытеснителем в центральной части, она смещена относительно оси поршня в сторону от выточек под клапаны на 5 мм.
Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие.
Рис.8 Установка гасителя крутильных колебаний коленчатого вала.
1 – гаситель; 2 – болт крепления гасителя; 3 – полумуфта отбора мощности;
4 – болт крепления полумуфты; 5 – шайба; 6 – коленчатый вал; 7 – блок цилиндров.
Рис.9 Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала.
Рис.10 Поршень с шатуном и кольцами в сборе.
1 — поршень; 2 — маслосъемное кольцо; 3 — поршневой палец; 4, 5 — компрессионные кольца; 6 — стопорное кольцо.
В нижней ее части выполнен паз, исключающий при правильной сборке контакт поршня с форсункой охлаждения при нахождении в НМТ.
Поршень комплектуется тремя кольцами, двумя компрессионными и одним маслосъемным. Отличительной его особенностью является уменьшенное расстояние от днища до нижнего торца верхней канавки, которое составляет 17 мм. На двигателях, с целью обеспечения топливной экономичности и экологических показателей, применен селективный подбор поршней для каждого цилиндра по расстоянию от оси поршневого пальца до днища. По указанному параметру поршни разбиты на четыре группы 10, 20, 30 и 40. Каждая последующая группа от предыдущей отличается на 0,11 мм. В запасные части поставляются поршни наибольшей высоты, поэтому во избежание возможного контакта между ними и головками цилиндров в случае замены необходимо контролировать надпоршневой зазор. Если зазор между поршнем и головкой цилиндра после затяжки болтов ее крепления будет менее 0,87 мм необходимо подрезать днище поршня на недостающую до этого значения величину. Поршни двигателей 740.10, 740.11 и 740.13 отличаются друг от друга формой канавок под верхнее компрессионное и маслосъемное кольца, (см. разделы компрессионное и маслосъемное кольца). Установка поршней с двигателей КАМАЗ 740.10 и 7403.10 недопустима. Допускается установка поршней с поршневыми кольцами двигателей 740.11 и 740.13 на двигатель 740.10 [3, с.31].
Компрессионные кольца (рис.10) изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. На двигателе 740.10 форма поперечного сечения компрессионных колец односторонняя трапеция, при монтаже наклонный торец с отметкой «верх» должен располагаться со стороны днища поршня. На двигателях 740.10 и 740.13 верхнее компрессионное кольцо имеет форму сечения двухсторонней трапеции с выборкой на верхнем торце, который должен располагаться со стороны днища поршня.
Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца 4 покрыта молибденом и имеет бочкообразную форму. На рабочую поверхность второго компрессионного 5 и маслосъемного колец 2 нанесен хром. Ее форма на втором кольце представляет собой конус с уклоном к нижнему торцу, по этому характерному признаку кольцо получило название «минутное». Минутные кольца применены для снижения расхода масла на угар, их установка в верхнюю канавку не допустима.
Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в замке кольца. На двигателе модели 740.11 высота кольца — 5 мм а на двигателях 740.10 и 740.13 высота кольца — 4 мм.
Установка поршневых колец с других моделей двигателей КАМАЗ может привести к увеличению расхода масла на угар.
Для исключения возможности применения не взаимозаменяемых деталей цилиндропоршневой группы при проведении ремонтных работ рекомендуется использовать ремонтные комплекты:
7405.1000128-42 — для двигателя 740.10 — 240;
740.13.1000128 и 740.30-1000128 — для двигателей 740.11-260 и 740.13-300.
В ремонтный комплект входят:
— поршень;
— поршневые кольца;
— поршневой палец;
— стопорные кольца поршневого пальца
— гильза цилиндра;
— уплотнительные кольца гильзы цилиндра.
Форсунки охлаждения устанавливаются в картерной части блока цилиндров и обеспечивают подачу масла из главной СГ) масляной магистрали при достижении в ней давления 0,8 — 1,2 кг/см2 (на такое давление отрегулирован клапан, расположенный в каждой из форсунок) во внутреннюю полость поршней.
При сборке двигателя необходимо контролировать правильность положения трубки форсунки относительно гильзы цилиндра и поршня. Контакт с поршнем недопустим [3, с.32].
Поршень с шатуном (рис.10) соединены пальцем 3 плавающего типа, его осевое перемещение ограничено стопорными кольцами 6. Палец изготовлен из хромоникелевой стали, диаметр отверстия 22 мм. Применение пальцев с отверстием 25 мм недопустимо, так как это нарушает балансировку двигателя.
3. Разборка, ремонт и сборка шатунно-поршневой группы
До истечения гарантийного срока не разбирайте двигатель (не снимайте головки цилиндров, масляный картер, не нарушайте пломбы топливного насоса высокого давления и не разбирайте его), в противном случае утрачивается право на гарантийный ремонт двигателя. При необходимости допускается заменять топливопроводы высокого и низкого давления, шланги, фильтры очистки масла, топлива и воздуха, водяной насос, вентилятор, выключатель гидромуфты, внешние крепежные детали, впускные воздухопроводы и выпускные коллекторы, водосборные трубы, форсунки, штанги толкателей, турбокомпрессоры;
Для разборки рекомендуется использовать поворотный стенд Р-770, на котором двигатель имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной и горизонтальной оси.
Перед установкой двигателя на стенд снимите масляный фильтр с теплообменником, вентилятор, выпускные коллекторы, кронштейны передних опор, стартер. Трущиеся поверхности деталей, кроме оговоренных особо, при сборке смазывайте моторным маслом.
Неметаллические прокладки для удобства сборки, при необходимости, ставьте с нанесением на одну из сопрягаемых деталей консистентной смазки. Следите, чтобы прокладки равномерно прилегали к сопрягаемым поверхностям, были плотно зажаты и не выступали за контур сопряженных поверхностей [4, с.10].
При установке резиновые уплотнительные кольца и заходные фаски сопрягаемых деталей смазывайте консистентной смазкой;
Не подгибайте шпильки при надевании на них деталей.
Поршень с кольцами и шатуном в сборе устанавливают в тиски и с помощью съемника И-801.08.000 снимают с поршня кольцо компрессионное верхнее, кольцо компрессионное и кольцо маслосъемное в сборе. При необходимости замены поршня или шатуна вынимают стопорное кольцо поршневого пальца из бобышек поршня и вынимают поршень с шатуном в сборе из тисков.
Нагрев поршень в течение 10 мин в масляной ванне до температуры 80…100 °С, выпрессовывают с помощью выколотки поршневой палец. Детали шатунно-поршневой группы моют и дефектуют.
Поршень бракуют при наличии трещин, прогаров, разрушении днища, вкраплении инородных частиц, а также при износе:
— юбки поршня в плоскости, перпендикулярной оси пальца, на расстоянии 104 мм от днища — до размера менее 119,81 мм;
— отверстия под поршневой палец — до диаметра более 45,02 мм;
— канавки верхнего компрессионного кольца — до размера, измеряемого по вложенным в канавку роликам диаметром 2,96 мм, менее 120,25 мм;
— канавки нижнего компрессионного кольца — до размера, измеряемого аналогично, менее 120,7 мм;
— канавки маслосъемного кольца — до высоты более 5,1 мм;
— наружной поверхности — до диаметра менее 44,99 мм.
Поршневой палец бракуют при наличии сколов, трещин, рисок, забоин и следов коррозии на поверхности и торцах, а также при износе наружной поверхности до диаметра менее 44,99 мм, В последнем случае деталь следует направить на восстановление [4, с.10].
Шатун в сборе бракуют при наличии трещин или обломов, износе торцов нижней головки по ширине до размера менее 33,23 мм. Изгиб и скручивание шатуна определяют с помощью приспособления 30701. При непараллельности осей отверстий головок шатуна на длине 100 мм более 0,06 мм шатун бракуют или направляют на восстановление.
При износе отверстия во втулке верхней головки шатуна до диаметра более 45,04 мм втулку выпрессовывают и устанавливают новую бронзовую втулку таким образом, чтобы масляные отверстия во втулке и шатуне совпадали. Перед установкой втулку охлаждают до температуры минус 50 ° С. Запрессовка втулки не допускается. Отверстие в установленной втулке растачивают до диаметра 45+8; 4 мм при частоте вращения расточной головки 1600 мин и подаче 0,06 мм/ оборот. Восстановленный шатун промывают и обдувают сжатым воздухом. При износе отверстия в верхней головке шатуна под втулку до диаметра более 49,02 мм шатун бракуют или направляют на восстановление. При износе отверстия нижней головки шатуна до диаметра более 85,02 мм его обрабатывают до ремонтного размера 85,5 мм, а при диаметре более 85,535 мм — бракуют или направляют на восстановление.
Перед сборкой шатунно-поршневой группы поршневые пальцы подбирают к шатунам. Поршень нагревают в масле до температуры 80…100°С, помещают в приспособление для сборки и соединяют с шатуном поршневым пальцем, установив шатун так, чтобы выточки под клапаны в поршне и пазы под усы вкладышей на шатуне были расположены с одной стороны. Запрессовка поршневого пальца не допускается. Перед сборкой сопрягаемые поверхности поршневого пальца и отверстий в поршне смазывают тонким слоем чистого моторного масла М ЮГгк [4, с.11].
В канавки поршня устанавливают стопорные кольца поршневого пальца. На поршень с помощью приспособления для снятия и установки колец последовательно устанавливают маслосъемное и компрессионные кольца (рис.10). При монтаже маслосъемного кольца в канавку поршня устанавливают расширитель и затем надевают маслосъемное кольцо так, чтобы стык расширителя находился диаметрально противоположно замку кольца. Компрессионные кольца устанавливают на поршень скошенной стороной и клеймом «верх» к днищу поршня. Замки соседних колец располагают под углом 120 °С. Перед установкой колец удаляют нагар из канавок поршня, а после установки проверяют легкость перемещения колец в канавках.
Шатун также должен свободно перемещаться вокруг оси поршневого пальца. При соблюдении этих требований поршень в сборе с шатуном снимают с приспособления и передают на сборку двигателя.
Рис.11. Разборка головки цилиндров в приспособлении И-801.06.000
1 — винт; 2 — рукоятка; 3 — тарелки клапанов; 4 — штифт; 5 — головка цилиндров.
Головку цилиндров устанавливают на приспособление для разборки-сборки 7831-4044 или верстак. Разогнув усики стопорной шайбы крепления стойки коромысел, отвертывают гайки крепления стоек оси коромысел и снимают стойку коромысел, стопорные шайбы и фиксатор коромысел, а затем — коромысла клапанов со стойки коромысел. Отвернув и сняв гайку 10 регулировочного винта, ввертывают регулировочный винт 8 коромысла, снимают головку цилиндров с приспособления для разборки-сборки и устанавливают на приспособление для снятия-установки клапанов (рис.11) так, чтобы штифты 4 вошли в отверстия под болты крепления головки.
Вращением рукоятки приспособления отжимают тарелки пружин клапанов вместе с втулками и снимают сухари клапанов, тарелки с втулками, наружные и внутренние пружины и шайбы пружин клапанов. С направляющей втулки впускного клапана снимают уплотнительную манжету в сборе, после чего из головки цилиндров извлекают впускные и выпускные клапаны [4, с.13].
При необходимости замены вывертывают следующие детали: ввертыш крепления впускного коллектора, ввертыш крепления водяной трубы, шпильки крепления патрубка выпускного коллектора, шпильки крепления стоек коромысел и шпильки крепления скобы форсунки. Головку цилиндров снимают с приспособления.
Головку цилиндров и снятые детали моют, клапаны, седла и направляющие втулки клапанов очищают от нагара, обдувают детали сжатым воздухом и дефектуют.
Головку цилиндров устанавливают на стенд для опрессовки 470.085 и проверяют под давлением воздуха 0,3 МПа (3 кгс/см) в течение 2 мин герметичность рубашки охлаждения и под давлением 0,6…0,65 МПа (6…6,5 кгс/см) — герметичность масляных каналов. При утечке воздуха головку цилиндров бракуют. Она также подлежит выбраковке при наличии трещин, захватывающих внутренние каналы, полости отверстий под форсунку, направляющие втулки и поверхность сопряжения с блоком цилиндров, при разрушении посадочных мест под седла клапанов и перемычек между ними, при повреждении или гравитационном разрушении поверхности сопряжения с блоком цилиндров [4, с.14].
При наличии выработки или раковин на рабочей поверхности седел клапанов их обрабатывают до выведения дефекта притиркой, не допуская увеличения диаметра седла выпускного клапана более 43 мм, а впускного — 48 мм. При невозможности устранения дефекта седла заменяют.
При наличии трещин, сколов, механических повреждений на поверхности направляющих втулок клапанов, а также при износе отверстия в направляющей втулке до диаметра более 10,04 мм втулку заменяют. Также подлежит замене при прогорании или механическом повреждении уплотнительное кольцо газового стыка.
Крышку головки цилиндров бракуют при наличии обломов и трещин. Неплоскостность поверхности прилегания к головке цилиндров проверяют щупом на поверочной плите. Она должна составлять не более 0,15 мм. В противном случае поверхность обрабатывают до устранения дефекта, снимая слой металла не более 0,5 мм. При невозможности устранения дефекта деталь бракуют.
Коромысло клапана с втулкой в сборе бракуют при наличии обломов или трещин, а также при износе носка коромысла по высоте. Расстояние от горизонтали, проходящей через центр отверстия во втулке коромысла, до носка коромысла, должно быть не более 6,0 мм. При износе отверстия во втулке ее заменяют и обрабатывают под ремонтный размер в соответствии с ремонтным размером стойки коромысел.
Стойку коромысел бракуют при наличии обломов или трещин. При износе опорных поверхностей их обрабатывают до ремонтного размера, при диаметре более 24,66 мм — бракуют.
Клапаны впускной и выпускной бракуют при наличии трещин, обломов, износе или выгорании рабочей фаски клапана. При износе стержня впускного клапана до диаметра менее 9,94 мм, а выпускного — 9,90 мм клапан бракуют или направляют на восстановление. При неравномерном износе торца стержня клапана его обрабатывают до устранения дефекта, не допуская
уменьшения высоты от торца до кольцевой проточки сверх 6,3 мм. При невозможности устранения дефекта клапан бракуют.
После устранения дефектов головку цилиндров в сборе с направляющими втулками клапанов помещают на приспособление для разборки-сборки 7831-4044 или верстак и устанавливают на место, если они были сняты, следующие детали: шпильки крепления патрубка выпускного коллектора (высота выступания шпилек 52±1 мм), шпильки крепления скоб форсунки, шпильки крепления стоек коромысел, ввертыш крепления впускного коллектора и ввертыш крепления водяной трубы. Головку цилиндров снимают с приспособления для сборки и устанавливают на стенд для притирки клапанов седлами клапанов вверх [4, с.15].
Приготовив притирочную пасту из 81% электрокорунда зернистого и 13% парафина, разведенных в моторном масле МЮГгк до сметанообразного состояния, наносят пасту на рабочую поверхность седел клапанов. Установив впускной и выпускной клапаны в головку цилиндров, выполняют их притирку до тех пор, пока на фасках клапана и седла не появится непрерывный матовый поясок шириной не менее 1,5 мм без рисок и разрывов на поверхности пояска. При правильной притирке матовый поясок на седле должен начинаться у основания большого конуса седла.
Головку цилиндров и клапаны укладывают в тару, ячейки которой пронумерованы и обеспечивают сохранение принадлежности клапанов и седел, к которым они притерты. Детали промывают в моющем растворе КМ-1 с пеногасителем ЭАП-40. Концентрация КМ-1 — 5 г/л, ЭАП-40 — 0.2…0.3%. Состав моющего раствора: карбонат натрия — 22,5%, тринатрийфосфат — 18,9%, триполифосфат натрия — 50,6%, сульфонал — 2,3%, синтанол ДТ-7 — 5,7%. Температура моющего раствора 70…80 °С, время выдержки 2 мин.
После мойки головку цилиндров устанавливают на приспособление для снятия-установки клапанов (см. рис.11), смазывают стержни клапанов и рабочие поверхности направляющих втулок чистым моторным маслом и устанавливают клапаны на свои места согласно нумерации после притирки.
На направляющую втулку впускного клапана устанавливают уплотнительную манжету в сборе, устанавливают шайбы пружин клапанов, внутренние и наружные пружины, тарелки пружин клапанов с втулками и вращением рукоятки приспособления сжимают пружины с тарелками и втулками. Установив сухари клапанов, отпускают пружины следя за тем, чтобы сухари вошли во втулку.
Сняв головку цилиндров с приспособления, проверяют герметичность клапанов. Для этого головку цилиндров устанавливают поочередно впускными и выпускными окнами вверх и заливают в них дизельное топливо. Хорошо притертые клапаны не должны пропускать топливо в местах уплотнения в течение 30 с. При подтекании топлива следует постучать резиновым молотком по торцу клапана. Если подтекание не устраняется, клапаны необходимо притереть повторно. Качество притирки можно проверить на карандаш, для чего поперек фаски клапана на равном расстоянии наносят шесть-восемь черточек. Клапан вставляют в седло и, сильно нажав на него, поворачивают на 1/4 оборота. При хорошей притирке все черточки должны быть стерты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Кривошипно-шатунный механизм является основным механизмом поршневого двигателя. Он служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блок-картера, гильз и головок цилиндров, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, коренных и шатунных подшипников и маховика.
Маховик изготовлен из специального серого чугуна. Зубчатый венец напрессован на маховик с предварительным нагревом. Маховик закреплен на заднем торце коленчатого вала болтами и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой.
Шатуны — стальные, двутаврового сечения. Соединение нижней головки шатуна с крышкой выполнено с прямым плоским разъемом.
Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и оснащены чугунной упрочняющей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитным приработочным покрытием юбки. На поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Компрессионные кольца изготовлены из чугуна специального химического состава, сечение кольца представляет собой одностороннюю трапецию. Боковая рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта хромом, нижнего — молибденом. Маслосъемное кольцо имеет прямоугольное сечение, витой пружинный расширитель и хромированную рабочую поверхность. При сборке двигателя обеспечивается выступание поршня над уплотнительным торцом гильзы цилиндра.
Поршневые пальцы изготовлены из хромоникелевой стали в виде пустотелых цилиндрических стержней и упрочнены цементацией и закалкой. Осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аймасов Н.У., Гатауллин Н.И. Двигатели автомобилей КамАЗ. – Набережные Челны, 2002 г.
2. Барун В.Н., Азаматов Р.А. Техническое обслуживание и ремонт Автомобилей КамАЗ. – 2-е изд. перераб и допол. – М.: Транспорт, 1987.
3. Карагодин В.И., Карагодин Д.В. Автомобили КамАЗ: устройство, техническое обслуживание и ремонт. — М.: Транспорт, 2001. — 342 с.
4. Медведков В.И., Билык С.Т. Автомобили КамАЗ – 5320: Учебное пособие. – М.: Издательство ДОСААФ, 1999.
5. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию двигателей КамАЗ серии В: Бюллетень, 1996.
Электроагрегаты
Контакты
Для консультаций по вопросам приобретения электроагрегатов и поставок двигателей для электроагрегатов обращаться по телефону: (8552) 37-22-04, [email protected] контактное лицо: Яковлев Виталий Владимирович
Состав комплектации электроагрегата
- Двигатель КАМАЗ.
- Сварная стальная рама (выполненная как единое целое с топливным баком или облегченная со съемным баком).
- Электросиловой генератор (производства ОАО «Электроагрегат» г. Курск, ОАО «БЭМЗ» пгт. Баранчинский Свердловской обл., «Leroy Somer» Франция, «Marelli» Италия).
- Системы охлаждения с радиатором.
- Системы управления.
По желанию заказчика агрегаты комплектуются дополнительным оборудованием: подогревателем охлаждающей жидкости, пультом дистанционного управления, насосом для перекачки топлива, аккумуляторными батареями, системой выпуска отработанных газов с глушителем, встроенным или удаленным топливным баком.
Электроагрегат по желанию потребителя может быть установлен под капотом, в контейнере, в закрытом кузове автомобиля либо прицепа, что позволяет использовать его как мобильный источник электроэнергии.
| А | — электроагрегат |
| Д | — дизельный двигатель |
| П | — газопоршневой двигатель |
| 60, 100, 150, 200 | — номинальная мощность, кВт |
| С | — стационарное исполнение |
| Т | — трехфазный |
| 400 | — номинальное напряжение, В |
| 1 (2, 3) | — степень автоматизации по ГОСТ 13822-82 |
| Р | — водо-воздушная (радиаторная) система охлаждения |
По желанию заказчика электроагрегаты и электростанции дополняются функцией подключения нескольких агрегатов для параллельной работы. ПАО «КАМАЗ» осуществляет проектные работы и монтаж электроагрегатов и электростанций «под ключ».
Преимущества электроагрегатов производства ПАО «КАМАЗ»
- Пониженный шум работы (соответствует требованиям Правил ЕЭК ООН).
- Низкая токсичность выхлопа (соответствует требованиям Правил ЕЭК ООН).
- Высокая степень унификации силового привода (до 90%) с серийно выпускаемыми комплектующими для двигателей и автомобилей КАМАЗ.
- Прочная конструкция рамы.
- Низкий часовой расход дизельного топлива или газа.
- Газовый двигатель имеет сертификат РОСТЕХНАДЗОРа.
- Контроллер управления электроагрегатом позволяет оперативно, в процессе работы, отслеживать 12 параметров его работы с выводом информации на панель цифровой индикации.
- Сервисное, гарантийное и постгарантийное обслуживание электроагрегатов осуществляется в сервисных центрах ПАО «КАМАЗ».
- При необходимости ПАО «КАМАЗ» организует обучение сотрудников предприятий по программе «Особенности устройства, эксплуатации, гарантийного и постгарантийного обслуживания и ремонта электроагрегатов на базе двигателей ПАО «КАМАЗ».
Выпуск новейших двигателей КАМАЗ. V8 или R6: кто лучше?
Немного истории и вспомним: с чего всё началось и какие двигатели КАМАЗ являются наиболее актуальными на сегодняшний день.
За весь срок существования, грузовик КАМАЗ оснащался тремя силовыми агрегатами: родная восьмёрка 740-й серии, американский двигатель Камминз КАМАЗ и немецкий Даймлер. Зарубежные двигатели – это обычные шестёрки, выстроенные в ряд, как и ожидаемый всеми новый R6. Шестицилиндровые моторы наиболее востребованы в сфере производства грузового автотранспорта. А совсем недавно и 740-й считался одним из лучших! Давайте вспоминать.
Ровно 50 лет назад на ЗИЛе приступили к созданию новых грузовых машин ЗИЛ-170 с двумя задними ведущими мостами (6х4). Первенец был собран в 1969 году и его массовую сборку доверили новому автозаводу на реке Кама в Татарстане. В то время, будущий автогигант был на завершающем этапе строительства.
Новый двигатель КАМАЗ Р6 подготовка производства
Первый КАМАЗ-5320 съехал со стапелей конвейерной ленты в далёком 1967 году. Кстати, это тот самый 170-й ЗИЛ. Грузовой автомобиль оснащался ярославским мотором ЯМЗ 740 с объёмом 11 с половиной литров и мощностью в 180/210 лошадей. Первые дизельные двигатели КАМАЗ стали выпускаться в 1975 г, который и послужил началом рождения 740-й серии. Так что хорошего в этом агрегате?
Двигатель КАМАЗ 740 – это первый дизельный двигатель советских времён, в который начали заливать тосол, а не простую воду. Для регулировки температуры на двигатель установили термостат, а лопасти охлаждения радиатора стали вращаться с помощью гидропривода. Технологическими новинками в то время считались: и замкнутая система очистки масла с центрифугой, и коленвал из азотированной стали, и даже направляющие втулки для клапанов, изготавливающиеся на основе металлокерамики.
Конечно, за всё время существования мотор не раз подвергался модернизации. Но всё переделать невозможно и лучше создать что-то новое. К тому же, постоянное форсирование двигателя становилось дорогим мероприятием, а значит и малополезным занятием. Да ещё и жёсткие нормативы Евро-5, абсолютно не устраивавшие 740-й дизель с 8-ю цилиндрами. Двигатель КАМАЗ евро должен отвечать всем стандартам. В общем, настало время создания совершенно нового двигателя для КАМАЗ братства.
Но зачем? Ведь в мире достаточно много качественных шестёрок. А придумывать что-то совершенно новое очень накладно и долго. Поэтому, специалисты завода КАМАЗ решили найти основу для нового дизельного двигателя у других автопроизводителей грузового транспорта, с которыми автогигант связывают давно налаженные партнёрские связи.
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. В общем одно радует, что турбокомпаунд этот – довольно эффективная и нужная вещь. Кроме увеличения КПД, выполняются все требования не только нынешнего ЕВРО-5, но и будущего ЕВРО-6.
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?
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». Здесь надо отметить, что уменьшение числа цилиндров не повлияло на снижение рабочего объёма, так как сам поршень увеличился в диаметре.
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». Механизм смазки двигателя КАМАЗ комплексный с воздушномасляным радиатором, сдвоенным фильтром и шестерёнчатым насосом подачи масла.
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.
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.
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. А также, расчёты расхода топлива, измерение рабочей температуры и давления в системе смазки, определение номинальных и максимальных значений вращения коленчатого вала.
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 2019 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.
Купить двигатели КАМАЗ вы можете в нашей компании.
Новое сердце КАМАЗа: двигатель Р6 готовится к серийному производству – Автосервис, запчасти, шины – АТИ, Приволжье: Система грузоперевозок
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.
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. Прибавьте сюда жесткие 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 «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.
Почему Р6 и причем тут Liebherr?
Я уже говорил, что новый мотор КамАЗа должен обязательно соответствовать Евро-5, а в 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 передает энергию газов непосредственно на коленвал. Он, можно сказать, берет механическую энергию из ниоткуда и отдает ее напрямую на вал. Это — если объяснять в двух словах. На деле все гораздо сложнее и интереснее, но углубляться в теорию двигателестроения и особенности режимов работы мотора под нагрузкой и без нее мы не будем. Просто примем тот факт, что штука эта очень полезная и эффективная, с ее помощью можно значительно повысить КПД двигателя, а главное — уложиться в строгие экологические нормы, причем не только настоящие, но и будущие.
Мотору 740 уже больше 40 летТурбокомпаунд 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 техники почти однозначное: ставить надо. Только вот на V8 с его крайне сложной системой выпуска установка турбокомпаунда оказывается тяжелым 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 все гораздо проще.
Есть еще один аргумент в пользу рядной «шестерки» — ее 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 тратится 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.
По логике вещей мерседесовский мотор должен быть в приоритете для нового Камаза, но на конвейере оказался ЛибхерЕще в 1973 году, за три года до запуска производства первых машин, немецкая компания Liebherr стала партнером 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.
Хорошая репутация и не слишком большие запросы немецкого партнера позволили при выборе нового мотора рассматривать в виде основы двигатель Liebherr D946. Так что же за двигатель мы будем ждать от челнинцев?
Шесть в ряд: подробности о новом двигателе КАМАЗ Р6
Степень сжатия нового мотора — 18. Впрыск топлива — непосредственно 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 объема при уменьшении количества цилиндров.
В системе охлаждения нового ничего нет — обычное жидкостное с принудительной циркуляцией, объем 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 — все 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.
Вообще жесткости блока уделили особое внимание: дизель Liebherr D946 был тяжелым — его применяли большой частью в строительной технике и в качестве стационарного агрегата, поэтому ему пришлось снижать вес. Разумеется, жесткость от этого страдать не должна.
Новый мотор Р6 планируется устанавливать и на новый Камаз-Мерседес 5491Р6 имеет индивидуальные чугунные головки блока, что упрощает возможный ремонт. Коренные и шатунные шейки коленвала проходят обработку токами высокой частоты. Верхнее компрессионное и маслосъемное 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.
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.
Михаил Баландин