«Автодизель». Новые возможности для развития

(Окончание. Начало см. в «ОС» № 9, 2006 г.)

В 2006 году старейшей компании автостроительной отрасли России ОАО «Автодизель» (Ярославский моторный завод) исполняется 90 лет.

Линия начальной стадии сборки двигателей

Чтобы отечественные дизели находились в одном ряду с лучшими зарубежными аналогами, необходимо создание новой индустрии компонентов, а чтобы соответствовать экологическим нормам Euro 3, невозможно обойтись без микропроцессорного управления топливоподачей. Необходимо применять также многоплунжерный или распределительный топливный насос (для малых дизелей) с электронным регулятором. Уровень Euro 4 обеспечивается только индивидуальными насос-форсунками с микропроцессорным управлением или аккумуляторными системами топливоподачи. Для комплектации дизелей придется освоить выпуск турбокомпрессоров с колесами диаметром от 50 до 100 мм. Перспективные дизели немыслимы без совершенных систем охлаждения наддувочного воздуха. Приоритетное значение будет иметь схема охлаждения воздух–воздух с алюминиевым теплообменником, имеющим коэффициенты тепловой эффективности не менее 0,85 и внутреннего аэродинамического сопротивления не менее 0,95. При этом необходимо освоить выпуск теплообменников под каждый типоразмер турбокомпрессоров.

Первостепенное значение для выполнения экологических норм Euro 3 и Euro 4 имеет совершенствование цилиндропоршневой (ЦПГ) группы. По гильзам цилиндров – это пониженная нецилиндричность в свободном и деформированном состоянии и пониженная маслоемкость. По поршням – это высококремнистые алюминиевые сплавы, нерезистовые вставки, оптимальная геометрия. По поршневым кольцам – это выбор оптимальной конструкции и высоты кольца и т. д. Определяющее значение по качеству деталей ЦПГ имеет их производство на специализированных предприятиях.

Перспективный 4-цилидровый ЯМЗ-534 (Euro 3)

Специалисты Группы ГАЗ разработали стратегию, рассчитанную на период до 2011 г. и направленную на существенное обновление модельного ряда дизелей производства ОАО «Автодизель», сделав при этом ставку на производство рядных дизелей. Одним из них является французский мотор Renault DСi11. В июне Группа ГАЗ и компания Renault Trucks заключили договор о приобретении лицензии на производство и доработку этого агрегата (см. «ОС» № 8, 2006 г.). На первом этапе в Ярославле по лицензии Renault предполагается выпускать двигатели мощностью 330 и 360 л.с., позже освоят производство модификаций мощностью 380 и 420 л.с. Это событие стало отправной точкой в процессе создания нового продуктового ряда, включающего мощные рядные дизели, соответствующие экологическим нормам Euro 3 и Euro 4.

К конструктивным особенностям французского дизеля рабочим объемом 11,1 л (диаметр цилиндра – 123 мм, ход поршня – 156 мм) можно отнести применение системы впрыска топлива под высоким давлением Common Rail, форсунок с пьезоклапанами, электронного управления VMAC 3, турбонаддува с использованием компрессора с изменяемой геометрией, промежуточного охлаждения воздуха с помощью радиатора типа воздух–воздух, вентилятора с изменяемой скоростью вращения, сменных одноразовых масляных фильтров. Границы мощности находятся в диапазоне 370...420 л.с., диапазон максимального крутящего момента – 1670...1870 Н·м. Ресурс двигателя, уже разошедшегося тиражом свыше 1 млн., достигает 1 млн. км пробега.

Ярославские V-образные двигатели по массогабаритным показателям, удельным мощностным характеристикам и жесткости блока цилиндров уступают рядным двигателям, в том числе модели DСi11. Так, последний приблизительно на 250 кг легче ярославского аналога. В перспективе на ЯМЗ планируют выйти на ежегодное производство 20 тыс. новых моторов.

ЯМЗ-8502 на 650 л.с.

Не исключено, что в будущем «Автодизель» вместе с холдингом, куда входят Volvo и Renault Trucks, будет развивать на базе DСi11 совместную линейку, от двигателей легкой серии до сверхтяжелых, а значит, скоро в производственной программе ярославской компании окажутся собственные V-образные дизели и французская рядная «шестерка». Планируется, что со временем DСi11 в модельном ряду частично заместит 6- и 8-цилиндровые моторы ЯМЗ.

Большие надежды на «Автодизеле» связывают с производством нового семейства среднелитражных рядных дизелей серии 530 (диаметр цилиндра 105 мм, ход поршня 128 мм) с рабочим объемом одного цилиндра 1,1 л: 4-цилиндрового ЯМЗ-534 и 6-цилиндрового ЯМЗ-536. Подобные агрегаты отечественная промышленность еще не выпускала, и спрос на них исключительно велик. Они найдут применение в автомобильном и тракторном машиностроении, дорожно-строительной технике и оборонном комплексе. Ежегодная емкость рынка изделий такого рода в России и странах СНГ достигает 100 тыс. ед. В настоящее время ярославские инженеры доводят их параметры до высших международных кондиций вместе с коллегами из австрийской фирмы AVL, корифеем в своей области. ЯМЗ-534 и ЯМЗ-536, в конструкцию которых заложены значительные резервы модернизации, изначально создавались под нормы Euro 3 и Euro 4. Диапазон их мощности – от 100 до 300 л.с.

В конструкции ЯМЗ-534 и ЯМЗ-536 много прогрессивных технических решений. Система подачи топлива оснащена индивидуальными секциями высокого давления, установленными в блоке цилиндров, они приводятся в движение от распределительного вала двигателя. Управление подачей топлива осуществляется электромагнитом и микропроцессорным блоком, обеспечивающим выполнение норм Euro 3, а в дальнейшем при использовании более совершенной электроники – Euro 4.

Рядная «шестерка» ЯМЗ-536 – самый совершенный отечественный дизель

Применение системы впрыска Common Rail заметно повышает конкурентные преимущества ярославских моторов. Турбокомпрессоры оборудованы клапаном перепуска газов на турбине. Двигатели работают с охладителями наддувочного воздуха типа воздух–воздух. Силовые установки оснащены встроенными масляными радиаторами и комплектуются генераторами мощностью 1 или 2 кВт. В передней и задней частях двигателей предусмотрены места для установки различных гидравлических насосов с шестеренным приводом в отключаемом и неотключаемом вариантах. Компрессор пневмотормозов встроен в двигатель. Во впускном коллекторе есть воздушная заслонка аварийной остановки двигателя с электрическим и механическим приводом.

Поскольку масса дизелей ЯМЗ-534 и ЯМЗ-536 не более 420 и 580 кг соответственно, это позволяет значительно уменьшить массу силовых агрегатов по сравнению с эксплуатируемыми сегодня двигателями аналогичной мощности. ЯМЗ-534 найдет применение на автомобилях ГАЗ и ЗИЛ. Для ЯМЗ-536 предусматривается несколько вариантов форсировки: 180...300 л.с. – для автобусов ЛиАЗ, грузовиков «Урал», МАЗ, ЗИЛ, а 160...250 л.с. – для тракторов и дорожно-строительной техники. В перспективе планируется довести максимальную мощность ЯМЗ-536 до 350 л.с. Огромный потенциал у данных дизелей при использовании на армейской автомобильной и гусеничной технике. Уже в этом году завод изготовит 10 образцов ЯМЗ-536, которые пройдут проверку на испытательных стендах и автомобилях. Опытно-промышленная партия появится в конце 2007 г., серийное производство намечено на вторую половину 2008 г. Ежегодный выпуск в конце 2010-го – начале 2011 г. составит 70...80 тыс.

ЯМЗ-651 мощностью 330 л.с. (Euro 3)

«Автодизель» кроме двигателей предлагает заказчикам двухдисковые сухие фрикционные сцепления моделей ЯМЗ-236К, ЯМЗ-236, ЯМЗ-238Н, ЯМЗ-236КМ, ЯМЗ-238М, ЯМЗ-238НМ с периферийными пружинами. К особенностям их конструкции можно отнести ведомые диски диаметром 400 мм, гасители крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа с накладками на асбестовой основе. Однодисковые сухие диафрагменные сцепления вытягиваемого типа индексов 181, 182, 183, 184, 187 снабжены ведомыми дисками диаметром 430 мм и фрикционными накладками на безасбестовой основе. Муфта включения оснащена радиальным подшипником, которая при включении перемещается от двигателя.

На предприятии налажен выпуск четырех семейств коробок передач. Механические пятиступенчатые ЯМЗ-236П, ЯМЗ-236У, ЯМЗ-236Н, ЯМЗ-236Л оборудованы синхронизаторами на 2...5-й передачах, возможна их комплектация герметизированным картером сцепления. Максимальный входной крутящий момент достигает 930 Н·м. Механические шестиступенчатые КП (серии ЯМЗ-336 и ЯМЗ-3361) уже имеют синхронизаторы на всех передачах переднего хода и рассчитаны на восприятие крутящего момента соответственно 1200 и 1350 Н·м. В более мощных 14-ступенчатых аналогах (серии ЯМЗ-239, ЯМЗ-2391, ЯМЗ-2392, ЯМЗ-2393), выдерживающих входной момент 1800 Н·м, – основная пятиступенчатая КП и планетарный демультипликатор с синхронизаторами на всех передачах, кроме первой и заднего хода. Механические 14-ступенчатые ЯМЗ-330 и ЯМЗ-3301 способны работать при входном крутящем моменте 2205 и 2500 Н·м соответственно. Они оснащены двухдиапазонным планетарным демультипликатором с синхронизаторами на всех передачах, кроме первой и заднего хода.