довідник моториста
Моторобудівники КамАЗа, працюючи в рамках "Концепції розвитку автомобільної промишленностіУкаіни", разом зі своїми партнерами виконали великий обсяг науково-дослідних і дослідно -конструкторських робіт як щодо вдосконалення випускаються двигунів, так і по розробці, доведенні, підготовці і освоєнню виробництва нових їх моделей і модифікацій , що відповідають сучасним вимогам по екології, надійності і паливної економічності. Результат - фірмовий модельний ряд, що включає кілька сімейств дизелів КамАЗ.
Так, сімейство, двигуни якого відповідають екологічним нормам "Євро-2", включає (табл. 1) дев'ять моделей дизелів з турбонаддувом і охолодженням наддувочного повітря, В тому числі сім моделей (740.35-400, 740.50-360, 740.51-320, 740.52 -260, 740.53-290, 740.37-400, 740.38-360) - розмірністю 120 х 130 мм і дві (740.30-260 і 740.31-240) - розмірністю 120 х 120 мм. Всі вони призначені для установки на модернізовані автомобілі КамАЗ,
самоскиди КамАЗ-65115 і КамАЗ-6520, нові транспортні автомобілі КамАЗ-5360 і КамАЗ-5460, автобуси і автомобілі сімейства "Мустанг". Базова модель цього сімейства - двигун КамАЗ-740.50-360, загальний вигляд якого наведено на рис. 1.
Як видно з таблиці, сімейство охоплює досить широкий мощностной (177-294 кВт, або 240-400л. С.) І по моменту (932-1766 Н • м, або 95-180 кгс • м) діапазони, що і робить його придатним для застосування на всіх моделях і модифікаціях АТС, що випускаються в даний час КамАЗом. Крім того, мінімальна питома витрата палива у двигунів даного сімейства становить 201-206 г / (кВт • год), йди 148-152 г / (л. С. • ч), витрата масла на чад не перевищує 0,2% витрати палива , а ресурс дорівнює 800 тис. км пробігу, що не гірше, ніж у багатьох дизелів закордонного виробництва.
До теперішнього часу розроблені, пройшли сертифікаційні випробування і йдуть експлуатаційні випробування дослідно-промислової партії двигунів КамАЗ-740.60-360, КамАЗ-740.61-320 і КамАЗ-740.62-280, що відповідають нормам "Євро-3" (табл. 2). Поки їх оснащують традиційної паливною апаратурою з електронним регулятором, розробленої в ВАТ "ЯЗДА". Однак на них планується ставити і паливну апаратуру типу Р7100 з електронним регулятором RE-30 фірми "Бош". Основні технічні характеристики даних дизелів наступні: мінімальна питома витрата палива - 204-206 г / (кВт • год), або 150-152 г / (к.с. • ч); витрата масла на чад - не більше 0,1% витрати палива; ресурс - не менше 800 тис. км пробігу.
В стадії завершення розробки знаходяться і дизелі, що відповідають нормам "Євро-4". Вони, в порівнянні зі своїми попередниками, мають ряд конструктивних змін, пов'язаних з установкою перспективної системи подачі палива, доведенням робочих процесів (чотирьохклапанний газорозподіл, нова форма камери згоряння, центральне розташування форсунки) і введенням системи рециркуляції відпрацьованих газів.
Загальний вигляд одного з таких двигунів, КамАЗ-740.73-400, наведено на рис. 2, а деякі дані - в табл. 3. Запланований рівень його технічних характеристик: мінімальна питома витрата палива - 194-197 г / (кВт • год), або 143-145 г / (л. С. • ч); витрата масла на чад - не більше 0,05% витрати палива; ресурс - не менше 1 млн. км пробігу.
Розпочато роботи по V-подібним шестициліндровим дизелів з турбонаддувом і охолодженням наддувочного повітря потужністю від 147 до 177 кВт, або від 200 до 240 л. с. призначених для установки на автомобілі і автобуси КамАЗ. Створюються вони на базі моделі КамАЗ-740.30-260. Очікуваний рівень їх уніфікації - 76%. Та й взагалі треба сказати, що і модернізовані і перспективні восьми- і шестициліндрові транспортні дизелі КамАЗ мають дуже високий рівень уніфікації по відношенню до базового КамАЗ-740.30-260. Так, у двигунів рівня "Євро-2" вона досягає 97%, у двигунів рівня "Євро-3" - 87%.
З початку випуску (1976 г.) і до теперішнього часу КамАЗ постійно вдосконалює свої двигуни, покращуючи їх техніко-економічні показники - ресурс, паливну економічність, витрата масла на чад, рівень шуму, викиди шкідливих речовин з відпрацьованими газами, максимальний крутний момент. У підсумку за 28 минулих років ресурс дизелів збільшився більш ніж в 4 рази, максимальний крутний момент - більш ніж в 2 рази, питома витрата палива, навпаки, знизився на 9%, а витрата масла на чад - в 8 раз.
Всі перераховані - результат заходів щодо підвищення технічного рівня двигунів. Наприклад, досвід створення дизеля, що відповідає нормам "Євро-3", показав: у разі дизелів розмірності D x S = 120 х 130 мм, що мають потужність 206-265 кВт (280-360 л. С.), Завдання можна вирішити, застосувавши або модернізовану паливну апаратуру ВАТ "ЯЗДА" (модель 337-23) з електронною системою управління нагрузочно-швидкісними режимами його роботи, або апаратуру фірми "Бош" (тип Р7100) в комплектації з електронним регулятором. Тому що конструкції плунжера обох мають верхні керуючі кромки, що підвищують якість робочого процесу двигуна на холостому і часткових режимах його роботи, а ЕСУ дозволяє формувати необхідну зовнішню швидкісну характеристику, застосовувати різні способи регулювання, коригувати цикловую подачу палива в залежності від тиску, температур наддувочного повітря і палива, значно покращує якість перехідних процесів. Правда, у паливної апаратури ВАТ "ЯЗДА" є суттєва перевага перед апаратурою "Бош": наступність технологічних процесів. Але є, на жаль, і недоліки. Це неможливість процесу впорскування палива під тиском понад 120 МПа (1200 кгс / см2) і управління кутом випередження впорскування по оптимальному алгоритму.
Однак в якості остаточного рішення було прийнято третій варіант - система подачі палива UP20 фірми "Бош", виконана на базі індивідуальних ТНВД, столбикових секцій з електронним управлінням, яка забезпечує максимальний тиск упорскування палива в діапазоні 120-160 МПа (1200-1600 кгс / см2) і заданий оптимальний алгоритм зміни початку і тривалості впорскування. До того ж, для неї характерні і інші достоїнства: висока експлуатаційна надійність, стійкість до перевантажень і дизельних палив низької якості.
слушну процес впорскування палива, що, як відомо, знижує викиди шкідливих речовин і шум-ність роботи двигуна, скорочує час, необхідний для пуску і прогріву холодного двигуна, запобігає появі "білого диму".
Другий захід - застосування четирехкла-панних чавунних головок циліндрів. Завдяки йому зменшуються втрати на газообмін, збільшуються механічний ККД двигуна і коефіцієнт наповнення його циліндрів повітрям; форсунка переміщається в центр головки, що, в свою чергу, дає можливість встановити розпилювач з числом отворів, що досягає восьми, поліпшити розподіл палива по камері згоряння, раціональніше використовувати повітря, що знаходиться в ній, та й саму камеру згоряння зробити ширшою.
Третій захід - електронне управління двигуном за кутом випередження впорскування палива, яке дозволяє виконати норми по токсичності відпрацьованих газів без погіршення паливної економічності дизеля, знизити викид "білого диму" на режимі прогріву під час холодного пуску, поліпшити експлуатаційні показники автомобіля в цілому.
Четверте захід, без реалізації якого досягти екологічних показників, що відповідають нормам "Євро-4" і "Євро-5", неможливо, - комплексна система обробки відпрацьованих газів, яка може складатися з декількох підсистем. Наприклад, подачі в камеру згоряння аміаку або сечовини; спеціальних фільтрів, в тому числі термічних (з дожиганием); безперервної регенерації; рециркуляції відпрацьованих газів.
П'яте захід - впровадження вдосконалених систем турбонаддува: з регулюванням охолодження наддувочного повітря; турбокомпресорами із змінною геометрією соплового апарату турбіни або регульованими сопловим її апаратом, в результаті чого поліпшуються характеристики двигуна не тільки на контрольних точках, але і на часткових і перехідних режимах, так як зі зміною геометрії соплового апарату змінюється пропускна здатність турбіни відповідно до режиму роботи двигуна і більш повно використовується енергія відпрацьованих газів.
Шосте захід - вдосконалення блоку циліндрів. Зокрема, блоку, відлитого з чавуну з вермікулярним графітом, який має гарні ливарні властивості, теплопровідність і більш високими механічними властивостями, ніж традиційно використовується при литті блоків сірий чавун СЧ21, тим самим підвищуючи міцності блоку більш ніж на 60%, знижуючи шум працюючого двигуна на 0,1-1,5 дБА.
Сьоме захід - заміна алюмінієвого сплаву АК9ч з твердістю не менше 90 НВ, що застосовується для виготовлення головок циліндрів, на алюмінієвий сплав АК6М2 з твердістю не менше 120 НВ і межею міцності 270-290 МПа (2700-2900 кгс / см2), що володіє, до того ж, більш високу жароміцних. В результаті підвищується працездатність і ресурс дизеля з 500 тис. До 800 тис. Км пробігу автомобіля.
Крім того, для двигунів рівня "Євро-4" потужністю понад 265 кВт (360 л. С.) Планується застосовувати че-тирехклапанние головки циліндрів з чавуну ЧВГ-35, межа міцності якого дорівнює 360-450 МПа, або 3600-4500 кгс / см2.
Восьме захід - нетермообрабативаемая гільза циліндра двигунів рівня "Євро-2" і вище, що виготовляється зі спеціального легованого чавуну, який відрізняється від чавуну, що піддається об'ємної загартуванню, наявністю в його хімічному складі таких елементів, як молібден, фосфор, бор. Додаткове легування дозволило отримати структуру і твердість матеріалу, що забезпечує виключно високу зносо- і задіростойкост', збільшити ресурс гільз до 800 тис. Км пробігу.
Дев'яте захід - нові конструкції поршневих кілець. Наприклад, верхнє компресійне кільце зараз має форму двосторонньої трапеції з кутом 6 °, його робоча поверхня з хромокераміче-ським зносостійким покриттям виконана у вигляді зміщеної бочки; другий компресійне - прямокутне, скребкового типу, піддається азотуванню; у маслос'емного кільця висота дорівнює 4 мм, а радіальна товщина зменшена на 0,25 мм, робочі пояски - хромовані.
Десяте захід - перехід на складову конструкцію поршня двигунів рівня "Євро-4". Головка даного поршня виготовлена з жароміцної стали, спідниця - з алюмінієвого сплаву. З'єднуються вони між собою поршневим пальцем. Головна частина має галерею для організованого руху масла, що збільшує ефективність її охолодження, а верхнє компресійне кільце від днища поршня розташовується на відстані 10 мм. Масло для охолодження поршня (витрата - 6-8 л / хв) подається форсункою, встановленої в блоці циліндрів.
В результаті впровадження перелічених конструктивних рішень по ЦПГ покращилася якість підробітки, знизилися втрати на тертя, підвищилася зносостійкість і забезпечений ресурс роботи циліндро-поршневої групи не менше 800 тис. Км пробігу при витраті масла на чад не більше 0,1% витрати палива.
ні випробування транспортного газового двигуна КамАЗ-820.52-250 (рис. 3), оснащеного електронною системою управління. Його основні параметри, а також параметри автобусної модифікації (КамАЗ-820.52-240) наведені в табл. 5.