Техническое обслуживание гидравлического привода мобильных машин (ч.1)
Аккумуляторные батареи – что нового?
Преимущества и недостатки AGM аккумуляторов
Практика применения оборудования для бестраншейных технологий
Экскаватор любит ласку – чистку и смазку
Смазка узлов и механизмов экскаваторов и других тяжелых карьерных машин
Комбайны для открытых горных работ
Обзор фрезерных комбайнов Surface Miner («майнеров»)
Зимняя эксплуатация гидромолотов
Факторы воздействия отрицательных температур на гидромолот
Зарубежные гусеничные гиганты для лесозаготовок
Обзор машины харвестерного типа
Визитная карточка шины
Обозначения на маркировке шин
Седлать тягачи! (ч.1)
Седельно-сцепное устройство (ССУ)
Раздаточные коробки грузовых автомобилей повышенной проходимости
 1
Мониторинг российских производителей тракторов для села в 2010 г.
В моде только «автоматы»
Коробки передач для коммерческого транспорта

JCB «три четверки»

Леонид Малютин

Чуть более года назад, точнее 17 месяцев, JCB представила миру собственный двигатель и машины с ним, самые популярные – экскаваторы-погрузчики. Сегодня с конвейера завода JCB Power Systems ежедневно сходит сотня двигателей JCB444. Инвестиции в этот проект составили 80 млн. ф. ст. (около 133 млн. USD).

Интерес к моторному производству возник у JCB более 15 лет назад. Компания дважды выпускала прототипы, прежде чем вплотную подойти к этой непростой задаче – создать двигатель с оптимальными для строительных машин характеристиками и компоновкой, отвечающий текущим требованиям норм по токсичности выхлопа и шуму, готовый к модернизации под будущие нормативы, надежный, с длительным ресурсом и одновременно технологичный в производстве. Разработку вели пять лет совместно с рядом мировых инжиниринговых компаний, включая Ricardo Consulting Engineers и AVL, оказавших содействие в конструировании камеры сгорания, систем питания и выпуска, в том числе системы рециркуляции отработавших газов (EGR). С британской компанией Cosworth (ныне – Mahle Powertrain, Ltd.) взаимодействовали по вопросам производства головок и блоков цилиндров. Было создано 11 прототипов двигателя, они отработали 100 тыс. ч испытаний, из них 20 тыс. ч в полевых условиях на машинах, а также в камере холода. Параллельно компания прорабатывала технологию и готовила производство.

В ноябре 2004 г. окончательный вариант, получивший наименование JCB444, запустили в серию в нескольких вариантах: атмосферные двигатели мощностью 74 и 84 л.с., с турбонаддувом мощностью 100 и 125 л.с. (последний оснащен интеркулером с жидкостным охлаждением наддувочного воздуха). Их максимальный крутящий момент составил 320, 425 и 525 Н·м при 1300 мин-1. Большой крутящий момент при малой скорости был одним из ключевых критериев при разработке: это позволяет развить мощность, необходимую для выполнения тяжелых операций на малых оборотах, быстро реагировать на изменение нагрузки, сокращает рабочий цикл и снижает шумовую нагрузку.

Двигатель и трансмиссия собственного производства

С января 2005 г. JCB444 начали устанавливать на все экскаваторы-погрузчики 4СХ, 3СХ и 2СХ, затем на «телескопы» Loadall. За ними последуют гусеничные погрузчики и погрузчики с бортовым поворотом семейства Robot, вилочные и компактные фронтальные погрузчики. К сегодняшнему дню изготовлено и поставлено потребителям более 10 тыс. машин с двигателями JCB. Компания выразила готовность поставлять двигатели другим производителям строительной техники, при этом никаких отдельных, отличных от собственных спецификаций не предусматривается. Подготовлены модификации для энергетических, насосных установок, компрессоров и гидростанций, в разработке находятся версии для применения на водном транспорте. При необходимости комплектацию двигателя адаптируют к требованиям заказчика. В перспективе с ростом мощности завода ожидается, что примерно 20% двигателей станут продавать сторонним машиностроительным компаниям. На такое соотношение – 80% собственное потребление и 20% на продажу вышел завод JCB Transmissons, выпускающий агрегаты трансмиссии. А пока практически все из ста ежедневно выпускаемых двигателей компания использует в собственном производстве.

JCB444 – рядный четырехцилиндровый дизель рабочим объемом 4,4 л с непосредственным впрыском. Большое значение разработчики придавали жесткости и прочности конструкции. Литой чугунный блок цилиндров с расточенными в нем цилиндрами сопряжен снизу с массивной плитой с опорами коленвала, который, как и головка блока, выполнен из чугуна. Жесткая, массивная, изготовленная и собранная с высокой точностью конструкция рассчитана на эксплуатацию без ремонта в течение всего ресурса машины (при условии правильной эксплуатации и своевременного обслуживания), а кроме того, позволяет снизить шумообразование до 89 дБ (А) на максимальных оборотах и до 78 дБ (А) на холостых.

Готовый двигатель на испытательном стенде

Камера сгорания в поршне выполнена в форме тора, ограниченного скругленными стенками и пикообразным выступом в центре, что обеспечивает оптимальное вихреобразование и заполнение камеры топливно-воздушной смесью. Два компрессионных и маслосъемное кольца устанавливает пневматический автомат. Установку кольца в соответствующую канавку контролирует система датчиков, а не сборщик, что исключает ошибки.

Газораспределительный механизм – с нижним расположением распределительного вала и четырьмя клапанами на цилиндр. Каждая пара клапанов – впускных и выпускных – приводится одним коромыслом через Т-образный толкатель. Тепловые зазоры регулирует при сборке автомат, а в процессе эксплуатации их периодически корректируют вручную. В систему питания входят топливный фильтр, насос низкого давления, роторный ТНВД, оснащенный электронным блоком управления, аналогично дизелям Perkins, и форсунки, расположенные по центру цилиндра, что обеспечивает соответствие семейства JCB444 текущим нормам EU Stage 2. Более жесткие нормы Stage 3A для двигателей мощностью 100 и 125 л.с. вступят в силу в 2007 г., а для двигателей в 75 и 84 л.с. – в 2008 г. Тогда на них начнут устанавливать систему впрыска Common Rail, для чего уже все подготовлено.

Под производство компания выкупила в 2003 г. участок земли около 5 га со стоящим на нем готовым заводским корпусом площадью 15 тыс. м2. Сейчас работает одна сборочная линия, куда поступают комплектующие от 59 поставщиков, в том числе от Cosworth, изготавливающей головки, блоки цилиндров и опорные плиты. Для этих целей Cosworth нарастила свои мощности, построив еще один завод в Веллингборо.

Участок сборки цилиндропоршневой группы

Сборка организована по последнему слову техники, в значительной степени автоматизирована и снабжена средствами, предохраняющими оператора от ошибки. В цехах просторно, светло и, можно сказать, стерильно. Контроль качества можно охарактеризовать как полный, от контроля комплектующих до контроля каждого этапа сборки, промежуточных и финальных испытаний. Сборка в значительной степени автоматизирована и снабжена средствами, предохраняющими оператора от ошибки. Первый тест проводят после сборки блока цилиндров – проворачивают коленвал, проверяя усилия затяжки болтов. Практически все двигатели (99,5%) успешно проходят этот тест. При сбое на сборке или обнаружении брака двигатель не снимают с конвейера, но сборку прекращают, помечают мотор, и он проходит до конца конвейера, откуда его передают в цех диагностики. Там его разберут, определят, ликвидируют проблему и отправят обратно на конвейер.

Собранные двигатели проходят испытания на стендах. По законодательству 1% двигателей тестируют по специальной программе в течение полутора часов, уделяя особое внимание токсичности выхлопа. 5% испытывают в разных режимах в течение 20 минут. Все остальные, т. е. 94%, испытывают в течение 5 минут. При обнаружении малейшего отклонения в работе двигателя от спецификации, что случается крайне редко, его опять же отправляют в цех диагностики, разбирают и отыскивают причину сбоя – в комплектующих или в сборке.

Идентифицировать партию деталей или сборщика можно легко с помощью системы планирования и управления ресурсами SAP R3, фиксирующей все до мелочей. Эти операции, безусловно, отражаются на себестоимости, но стопроцентная гарантия качества того стоит. Кроме того, двигатели на стендах не крутятся вхолостую, а приводят генераторы, подпитывающие заводскую электросеть.

Текущая мощность завода JCB Power Systems значительно ниже проектной, ее станут поэтапно наращивать, для чего есть все основания – спрос на технику JCB устойчиво растет. Только за прошлый год компания произвела и поставила покупателям 45 тыс. ед. техники. Политика и структура компании, компетентность ее менеджмента позволяют строить долгосрочные планы, инвестировать в разработку новых моделей и расширение производственных мощностей по всему миру, используя исключительно собственные средства, и не забывать при этом о социальных аспектах. Так что радужные планы относительно будущего JCB444 более чем реальны.

JCB
Леонид Малютин Основные Средства 04'2006 18 сентября 2006

Комментарии (0)