«Автодизель» на рубеже столетий

Открытое акционерное общество «Автодизель» (Ярославский моторный завод) является одним из старейших предприятий российского автомобилестроения. С двадцатых годов завод изготавливал тяжелые грузовики – поначалу трех-, а потом и четырех-, пяти-, восьми- и даже двенадцатитонные. Строились на нем также троллейбусы и автобусы. Моторостроение началось для предприятия в 1946 году, когда стали выпускать двух- и трехосные грузовики ЯАЗ-200/210 и двухтактные дизели к ним. Позднее производство автомобилей передали в Минск и Кременчуг, а завод в Ярославле остался моторостроительным.

С 1958 года Ярославский моторный завод специализируется на разработке и производстве четырехтактных дизель-моторов многоцелевого назначения, коробок передач, сцеплений и запасных частей к ним. За это время на внутренний и международный рынки было поставлено около четырех миллионов двигателей с маркой ЯМЗ.

Сегодня «Автодизель» выпускает два семейства 6-, 8- и 12-цилиндровых дизелей в V-образном исполнении мощностью от 180 до 730 л.с., включающих 28 базовых модификаций и свыше 70 версий. Ярославские моторы устанавливаются более чем на 280 объектах, причем номенклатура продукции постоянно расширяется за счет применения дизелей ЯМЗ на перспективных и модернизированных образцах техники, в том числе на магистральных автомобилях МАЗ, КрАЗ, УралАЗ, ЗиЛ; карьерных и внедорожных машинах БелАЗ, МоАЗ; промышленных и сельскохозяйственных тракторах, погрузчиках Чебоксарского, Харьковского, Кировского заводов (г. Санкт-Петербург); специальных транспортных машинах и специзделиях МЗКТ, КЗКТ, ИЗТМ, БАЗ, Арзамасского машзавода; зерно- и кормоуборочных комбайнах «Ростсельмаш» и Красноярского завода; экскаваторах, кранах, дорожных катках, автогрейдерах; автомотрисах, путевых железнодорожных машинах; автобусах МАЗ, ЛАЗ, МАРЗ, «Волжанин»; на катерах; на дизель-электрических и компрессорных станциях, буровой технике.

Ярославские дизели ценят за надежность и экономичность при работе в различных климатических условиях в диапазоне температур от –45°С до +50°С, простоту обслуживания, значительный ресурс (10 тысяч часов или 450 тыс. км пробега). Убедительной демонстрацией высокого уровня лучших ярославских моторов стали яркие победы автомобилей КамАЗ с 830-сильными дизелями ЯМЗ-846 в престижных ралли-марафонах «Париж – Пекин '95», «Гранада – Дакар '96», «Париж – Улан-Батор '96», в Кубке мира по ралли-рейдам 1997 года и самая последняя победа, завоеванная в этом году.

На предприятии ведутся целенаправленные работы по совершенствованию серийной продукции и созданию новых моделей с учетом международных требований и стандартов. Сегодня основные модификации транспортных дизелей ЯМЗ с наддувом и интеркулером имеют Международные сертификаты Euro-2.

ЯМЗ-236М2

Основу производственной программы предприятия по-прежнему составляют дизели ЯМЗ-236, -238 и -240. Резервы, заложенные в исходную конструкцию, оказались достаточными, чтобы после двухэтапной модернизации, эти моторы остались привлекательными для покупателей и пользовались спросом в России и СНГ. Благодаря современным способам улучшения наполнения цилиндров и смесеобразования, повышению энергии впрыска топлива, оптимизации фаз газораспределения, снижению потерь на трение, применению турбонаддува, понижению максимальной частоты вращения коленвала двигатели получили больший ресурс, стали меньше расходовать топлива и масла, сократились токсичность и дымность отработавших газов.

После завершения к концу 80-х годов первого этапа модернизации минимальный удельный расход топлива был снижен с 238 до 218 г/кВ•ч (161 г/л.с.•ч). За счет усовершенствования (форма, зазоры) деталей цилиндро-поршневой группы угар масла сократился до 0,6 % от расхода топлива. Одновременно ресурс двигателей вырос до 350 тыс. км пробега автомобиля или 8 тыс. моточасов.

Второй этап модернизации позволил к середине – концу 90-х годов довести минимальный удельный расход топлива у безнаддувных двигателей до 213 г/кВт•ч (156 г/л.с.•ч), а у дизелей с наддувом – до 204 г/кВт•ч (150 г/л.с.•ч); угар масла уменьшился до 0,5 % от расхода топлива, а ходимость двигателей до капитального ремонта возросла до 450 тыс. км пробега автомобиля или 10 тыс. моточасов. Более благоприятной стала и картина с выбросами вредных веществ.

ЯМЗ-8421

Достигнутые результаты – плод длительной работы, в ходе которой было внедрено в производство более 200 конструкторско-технологических решений, каждое из которых улучшало, и порой весьма значительно, тот или иной показатель дизелей. В частности, моторы получили более производительные ТНВД, поршни с измененной камерой сгорания и износостойкой нирезистовой вставкой под верхнее компрессионное кольцо, которое получило хромовое покрытие и бочкообразную рабочую поверхность. Всего же колец стало вместо пяти – по четыре на каждый поршень. Удачно подобранный надпоршневой зазор и фторопластовое кольцо газового стыка благотворно сказались на расходе топлива и дымности выхлопа.

Двигатели получили также новую систему наддува с турбокомпрессором К-36, имеющим повышенный КПД; новые коленчатые валы, измененные вкладыши подшипников коленвала, усовершенствованный шатун. Более современными стали системы очистки масла и топлива, охлаждения дизелей. В частности, масляный фильтр теперь стал полнопоточным, со сменным бумажным элементом; он оборудован сигнализатором загрязненности. Перечень улучшений можно было продолжить.

Второе семейство дизелей ЯМЗ-840 выпускается в 8- и 12-цилиндровом исполнении. Их мощность варьируется от 270 до 730 л.с. Производственные мощности для их выпуска находятся в Тутаеве, вблизи Ярославля. В отличие от дизелей ЯМЗ-236, -238, -240, имеющих размерность цилиндра 130 х 140 мм, моторы нового семейства имеют размерность 140 х 140 мм, которая дает стандартный для многих европейских и американских моторов объем цилиндра в 2 литра.

Дизели имеют многие прогрессивные конструктивные особенности, обеспечивающие им высокую конкурентоспособность на рынке. Четырехклапанная индивидуальная головка цилиндра и оригинальные вильчатые коромысла для привода одноименных клапанов улучшают процесс газообмена и повышают технико-экономические характеристики агрегата. Турбонаддув с охладителем наддувочного воздуха способствует еще и снижению вредного воздействия отработавших газов на окружающую среду. Встроенный в систему охлаждения высокоэффективный масляный радиатор обеспечивает стабильность поддержания оптимального теплового режима дизеля. Поршень с нирезистовой вставкой под верхнее кольцо отличается повышенной износостойкостью поверхности канавки, а охлаждение внутренних полостей поршня маслом снижает в области верхнего кольца температуру до требуемой для надежной работы величины.

ЯМЗ-238Б

На дизелях семейства ЯМЗ-840 применяется жесткая конструкция газового стыка со стальной прокладкой, что способствует уменьшению вредных объемов камеры сгорания по периферии стыка, а это, в свою очередь улучшает экономические показатели, упрощает изготовление головки блока и предоставляет возможность многократного демонтажа головки без замены прокладок.

Гаситель крутильных колебаний у этих моторов – жидкостный, что уменьшает напряжения кручения в вале и способствует более надежной работе шестерен привода.

Не обойдены вниманием и технологические особенности. Например, полноопорный коленчатый вал с противовесами выполнен из стали и подвергнут поверхностному упрочнению газовым азотированием, в результате чего его шейки имеют высокие износо- и задиростойкость, а также прочность. Коренные и шатунные вкладыши – с трехслойным покрытием, что увеличивает долговечность подшипников. Для изготовления деталей привода клапанов использованы новые материалы, а для повышения их работоспособности и надежности используются процессы химико-термической и термообработки, сокращающие периодичность регулировки тепловых зазоров.

Сегодня «Автодизель» активно работает над развитием новых конструкций и модернизацией старых двигателей, повышением их технического уровня, качества и надежности, созданием новых перспективных моделей. Вот лишь некоторые направления такой работы: переход на систему питания типа common rail; дальнейшее совершенствование систем наддува, создание нового семейства рядных четырехцилиндровых дизелей, уменьшение гидравлического сопротивления впускного тракта, смещение максимального крутящего момента по скоростной характеристике в сторону меньшей частоты вращения коленвала, оптимизация параметров и фаз газораспределения, а также других параметров рабочего цикла.

ЯМЗ-850

Предстоит большая работа по замене на производстве дизелей семейства ЯМЗ-236/-238/-240 на новые ЯМЗ-7601(V6) с диапазоном по мощности от 230 до 300 л.с. и ЯМЗ-7511(V8) с диапазоном по мощности от 300 до 420 л.с. Эти двигатели отвечают международным экологическим нормативам Euro-1 и Euro-2 и по заказам уже сейчас собираются в ограниченном количестве.

Завод ставит себе задачу в ближайшей перспективе обеспечить в дизелях ЯМЗ снижение удельного расхода топлива до 177 – 190 г/кВт·ч (130 – 140 г/л.с.·ч), уменьшения расхода масла на угар до 0,1 % расхода топлива, повышения ресурса до 1 млн. км пробега или 20 тыс. моточасов, достижения экологических показателей, соответствующих современным и перспективным европейским стандартам.