ЯМЗ-530 – скоро старт!

В 2004–2005 гг. специалистами ОАО «Автодизель» и Группы ГАЗ (в то время – «РусПромАвто») были сформулированы современные подходы к развитию проекта «ЯМЗ-530», созвучные трендам развития мирового автопрома. Целью проекта было создание линейки дизельных двигателей с технико-эксплуатационными характеристиками на уровне ведущих мировых производителей. Результатом стало семейство соответствующих экологическому стандарту Euro 4 средних двигателей, которое включает 4- и 6-цилиндровые дизели с рядным расположением цилиндров в мощностном диапазоне 120...320 л.с.; 3-цилиндровый вариант не предусмотрен. К работе по доводке конструкции была привлечена одна из ведущих мировых инжиниринговых фирм AVL List (Австрия).

Конструкция

Размерность цилиндра 1,1 л и диапазон мощностей нового семейства типичны для современной мировой практики создания двигателей транспортных средств полной массой от 8 до 33 т. Для снижения токсичности применена рециркуляция отработавших газов (EGR).

В конструкции использовано несколько десятков технических решений, которые патентует ОАО «Автодизель». Инновационны и принципиальные решения. Так, оригинальная схема системы охлаждения «сверху вниз» гарантирует подвод охлаждающей жидкости к самым теплонапряженным местам – межклапанным перемычкам и верхним частям гильз цилиндров, равномерно распределяя потоки охлаждающей жидкости по цилиндрам. Это обеспечит надежный отвод тепла при экстремальных форсировках.

Электронные системы управления двигателем и системой подачи топлива обеспечивают как настраиваемое соответствие экологическим требованиям, так и адаптацию характеристик мотора для конкретной техники.

Использована система подачи топлива аккумуляторного типа производства R. Bosch GmbH второго поколения (Common Rail 2) с давлением впрыска 1800 бар. Потенциал повышения давления до 2000 бар заложен для модификации Euro 5. Помимо топливной системы в двигателях ЯМЗ-530 используется ряд других импортных компонентов: турбонагнетатель, поршневая группа, поковка коленчатого вала, распределительный вал, детали клапанного механизма, детали и узлы ременного и шестеренного приводов агрегатов, навесные агрегаты (КПТ, ГУР, генератор, стартер).

Соответствие двигателей нормам Euro 5 и в перспективе Euro 6 будет обеспечено путем поэтапного увеличения давления впрыска, увеличения эффективности систем EGR и турбонаддува. К созданию версии Euro 5 завод приступит в ближайшее время, причем конструктивные решения, заложенные в двигателях, позволят сделать это с минимальными затратами.

К сожалению, технологии российской металлургии оказались не в состоянии обеспечить должное качество современного мотора. Западноевропейское точное литье обеспечивает нужные свойства деталей и снижает стоимость дальнейшей механической обработки. Блок изготавливается из серого чугуна СЧ-25, головка цилиндров – из специального чугуна с вермикулярным графитом.

Платформа нового семейства ЯМЗ-530, универсальна: она, по утверждению авторов и заключению зарубежных партнеров проекта, позволяет создавать модификации двигателей для автомобильной, сельскохозяйственной, дорожно-строительной и судовой техники, стационарных агрегатов, транспорта силовых ведомств. Не секрет, что для создания тракторной или специальной версии двигателя требуется немало дополнительной работы, не исключающей в отдельных случаях изменение базовых деталей. Но специалисты предприятия гарантируют, что это в любом случае не приведет к принципиальным изменениям конструкции. Таким образом, в пределах семейства сохранится совместимость большинства узлов и агрегатов.

ЯМЗ-530 – проект, изначально создаваемый в соответствии с требованиями Euro 4, однако для силовых ведомств созданы специальные форсированные модификации, к которым требования по экологии не предъявляются (военные обращают внимание лишь на дымление как демаскирующий фактор). Заявляемый интервал обслуживания увеличен до 50 тыс. км. В зависимости от модификации расчетный ресурс базовых моделей составляет от 900 тыс. до 1 млн. км пробега. Двигатели рассчитаны на масла и топлива, отвечающие российским стандартам.

ЯМЗ-530 – первый в отечественной практике рядный дизель, разработанный в нашей стране за более чем полувековой период. Это продукт, принципиально новый и для самого «Автодизеля»: помимо конструкции применяются инновационные технологии производства, подходы к проектированию и обслуживанию в составе техники. В частности, вывод новых продуктовых линеек привел к кардинальному пересмотру системы сервисного обслуживания.

Испытания

В настоящее время ОАО «Автодизель» в соответствии с полученными заявками потребителей сосредоточилось на подготовке производства двигателей для грузового автотранспорта, курсирующего по дорогам общего назначения, и для специальной техники.

Проведены все необходимые стендовые и длительные эксплуатационные испытания двигателей ЯМЗ-530 в составе автомобилей и автобусов, включая тестирования в условиях жаркого климата, «горные» и «зимние». В них участвовало около двадцати видов автотехники от разных производителей. По результатам скорректирована конструкция жидкостного насоса, вентилятора охлаждения, подвески силового агрегата, элементов системы EGR и контура топливопроводов. Изменены параметры моторных систем автомобилей и автобусов – системы охлаждения, отопления салона, взаимодействия электронных систем управления автомобиля и двигателя. Для отдельных типов автомобилей разработаны дополнительные варианты расположения масляных и топливных фильтров. Введен датчик наличия воды в топливе. В штатную комплектацию введены новые функции программы электронного блока управления: сигнализация необходимости слива воды из фильтра-отстойника, запись события в память ЭБУ и т. д.

Хотя один из двигателей был установлен на трактор, комплексные испытания в составе тракторов и комбайнов пока не проводятся. Для создания тракторной либо комбайновой версии требуются дополнительные инвестиции, и такие модификации будут создаваться по мере появления финансово подтвержденного спроса.

В настоящее время дорожные и омологационные испытания транспортных средств, укомплектованных двигателями ЯМЗ-530, проводят как предприятия Группы ГАЗ – Горьковский автозавод, ПАЗ, ЛиАЗ, АЗ «Урал», так и внешние потребители – ООО «ВПК», МАЗ.

Проведены консультации практически со всеми крупнейшими производителями коробок передач. Получены конкретные предложения по возможному агрегатированию. Первые партии двигателей для конкретных потребителей будут агрегатироваться с коробками передач ГАЗ («Нижегородские моторы») и ZF.

Производство и рыночные перспективы

Пуск опытно-серийного производства намечен на сентябрь 2011 г. и приурочен к 95-летию завода «Автодизель». Новое производство будет называться «цехом по производству средних рядных двигателей ЯМЗ-530» в составе ОАО «Автодизель». Проектная численность персонала при полной загрузке мощностей первой очереди – 1250 человек, из них порядка 10% – ИТР.

В настоящее время имеется подтвержденный спрос на 4- и 6-цилиндровые модели в процентном соотношении 54:46. Потребителями 4-цилиндровых двигателей станут ПАЗ, производящий городские и пригородные автобусы малого класса, а также ГАЗ, производящий средние грузовики. На смену V-образным двигателям на тяжелой грузовой технике, выпускаемой МАЗом, АЗ «Урал» и ЛиАЗом, должны прийти 6-цилиндровые двигатели.

Двигателями ЯМЗ-530 предполагается комплектовать и военные автомобили. Это как традиционные для заказа МО РФ – семейства «Тигр-М», специальная полицейская машина СПМ-3, спецтехника на базе автомобилей «Урал», так и принципиально новые – «Урал-43206» 4х4, «Каратель» ГАЗ-29651, «Волк» ВПК-3927. По последним данным, ОАО «АМЗ» уже выпущена опытно-промышленная партия из 34 автомобилей с двигателем ЯМЗ-5347-10.

Рынок средних дизельных двигателей в мощностном диапазоне 100…300 л.с. сегодня один из самых быстро растущих. ОАО «Автодизель» своевременно входит в этот сегмент с очень перспективной продукцией.

Таблица наглядно показывает существенные преимущества ЯМЗ-530 Euro 4 перед конкурирующими аналогами.

Группа ГАЗ стремится обеспечить потребителям стабильные и предсказуемые конкурентоспособные цены на двигатели ЯМЗ-530 на всех стадиях развития проекта. Несомненно, инфляция будет увеличивать стоимость, в первую очередь импортных компонентов. Локализация позволит снизить влияние этого фактора, и Группа ГАЗ готова взять на себя значительную часть серьезных инвестиций, которые для этого потребуются.

В ближайшие годы, если тенденции развития автомобильной промышленности подтвердятся, будет произведено и реализовано до 40 тыс. двигателей ЯМЗ-530 в год. При необходимости завод сможет увеличить производство на создаваемых мощностях до 52 тыс. в год за счет введения дополнительных смен. В целом же проект предусматривает перспективу наращивания производства до 80 тыс. двигателей в год.

За десятилетия, прошедшие с момента распада СССР и социалистической кооперации, положительный имидж ярославских моторов на внешних рынках был в значительной мере утрачен. На некоторых из них продукция ЯМЗ оказалась полностью вытеснена конкурентами. Задача предприятия сегодня – вернуть утраченные позиции. Это не абстрактные надежды. Начинать возрождение марки планируется со стран, где условия развития автомобильной отрасли близки к российским условиям. Уже сегодня завод ведет переговоры о крупных поставках двигателей ЯМЗ-530 с несколькими авторитетными автопроизводителями из стран Азии.

В развитых странах Европы и Северной Америки уже действуют нормы Euro 5, а перспективные разработки ведутся для двигателей версии Euro 6. ЯМЗ-530 создан прежде всего для российского рынка, на котором нормы Euro 4 полностью вступают в силу только в 2012 г. Такая ситуация сходна со многими странами с развивающейся экономикой, которым уделялось особое внимание при оценке экспортного потенциала проекта. На динамично развивающийся макросегмент средних рядных двигателей делают сегодня основную ставку в расширении рынка все без исключения крупнейшие транснациональные компании отрасли, и ярославский проект имеет высокий потенциал востребованности.

Но, по мнению специалистов Группы ГАЗ, проект может заинтересовать в дальнейшем и потребителей из других стран. Характеристики, конструкция и цена двигателя весьма конкурентоспособны. Возможности доработки до требований Euro 6 заложены в техническом задании. В ходе реализации двух проектов – ЯМЗ-650 и ЯМЗ-530 – накоплен опыт партнерства с ведущими мировыми инжиниринговыми центрами. Известно, что проектирование новой техники начинается именно с силового агрегата, и в основу разработки закладывают уже хорошо зарекомендовавшие себя разработки. Так что время на реализацию этих планов потребуется. Но именно здесь наша страна имеет реальные шансы прорваться на внешние рынки не с сырьем, а с предложением высокотехнологичного продукта, созданного в России.

* * *

В 2010 г. проекту «ЯМЗ-530» присвоена премия «Инновация/ технологический прорыв» лондонского Института Адама Смита. На церемонии награждения отмечалось, что «строящийся в Ярославле завод по производству новых дизелей ЯМЗ станет первым основанным за последние 35 лет в России двигателестроительным предприятием, по уровню технологической оснащенности и автоматизации производства ни в чем не уступающим лидерам мирового автопрома».

Проект «ЯМЗ-530» признан Правительством РФ стратегическим для российского машиностроения.

Автор благодарит за участие в подготовке материала В.К. Фомина, В.В. Спиридонова, (Дивизион «Силовые агрегаты» Группы ГАЗ), Н.Л. Шамаля (ОАО «Автодизель» (ЯМЗ).