Система наддува двигателя камаз 740 увеличивает мощность на
Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система турбинного наддува, основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов
Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25%. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.
Современный рынок предлагает достаточно широкий выбор турбокомпрессоров на автомобили КамАЗ, однако это не значит, что можно просто приобрести любой подходящий по цене агрегат — здесь все зависит от марки двигателя и, что очень важно, от его экологической нормы Евро.
В настоящее время на различных модификациях КамАЗ можно встретить двигатели четырех экологических классов — от "Евро 0" (только на старых моделях) до "Евро 3".
Класс "Евро 0" — это два двигателя:
- КамАЗ 740.10;
- КамАЗ 7403.
В продаже можно найти турбокомпрессоры только для различных модификаций двигателя КамАЗ 7403 — это хорошо зарекомендовавшие себя ТКР7Н-1. Но класс "Евро 0" постепенно вытесняется, поэтому совсем близко то время, когда таких турбокомпрессоров просто не будет.
Класс "Евро 1" — это два популярных двигателя:
- КамАЗ 740.11;
- КамАЗ 740.13.
Для этих двигателей представлено большое количество турбокомпрессоров, включая различные модификации ТКР7 и К27, а также зарубежные агрегаты CZ Strakonice (Чехия) и Schwitzer (Германия).
Класс "Евро 2" — один из самых распространенных, этому классу соответствует четыре двигателя:
- КамАЗ 740.31-240;
- КамАЗ 740.30-260;
- КамАЗ 740.50-360;
- КамАЗ 740.51-320.
Эти двигатели оснащаются уже озвученными выше турбокомпрессорами в модификациях "Евро 2".
Класс "Евро 3" — на сегодняшний день самый высокий класс двигателей КамАЗ, включает пять агрегатов:
- КамАЗ 740.60-360;
- КамАЗ 740.61-320;
- КамАЗ 740.62-280;
- КамАЗ 740.63-400;
- КамАЗ 740.37-400.
Производители ТРК
CZ Strakonice. Чешский завод из города Страконице, предлагающий популярные в нашей стране турбокомпрессоры — аналоги агрегатов К-27. При высоком качестве они несколько дороже отечественных турбокомпрессоров.
Borg Warner Turbosystems. Немецкий концерн, предлагающий качественные турбокомпрессоры под торговой маркой Schwitzer.
Решение определенных задач грузового транспорта определяется развиваемой мощностью. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет увеличить рабочие возможности автомобиля, оставаясь одним из самых эффективных способов, несмотря на старания ученых и конструкторов в продвижении потенциально новых идей. Рассмотрим характеристики и особенности этого приспособления.
Назначение
Особенности
Более активное и плотное сгорание топлива существенно уменьшает выброс токсичных отработанных газов. Также снижается количество дыма, благодаря уменьшению остаточных твердых продуктов (сажи). Проще говоря, увеличивается общая экологическая безопасность мотора.
1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.
Устройство
Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей
- остова в виде улитки;
- колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
- отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.
Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.
Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.
1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.
Принцип работы
В турбокомпрессоре КамАЗ (Евро-1/2/3/4) отработанные газы подаются в турбину, взаимодействуют с лопастями колеса, передавая ему собственный кинетический потенциал, раскручивая его до 75 тысяч вращений в минуту. Турбинный элемент трансформирует крутящий момент на компрессорный аналог, который забирает атмосферный воздух, активно отбрасывая его к стенкам и разгоняя до высокой скорости. Далее, масса поступает в сужающуюся диффузорную часть, там сжимается, под давлением подаваясь во впускной коллектор, затем — в отсеки сгорания.
Поскольку турбина функционирует стабильно под высоким давлением и механическим воздействием, ее корпусная часть сделана из специальных усиленных сплавов. Для обеспечения большой скорости вращения колес требуется хорошая смазка подшипников. Это условие обеспечивается при помощи маслопроводов, которые подключены к системе смазки мотора.
Стоит уточнить, что в грузовиках КамАЗ монтируются двухрядные V-образные двигатели. Для них уместно применение пары турбинных компрессоров (на каждый ряд по одному элементу). Экономически выгоднее использование двух небольших моделей, чем одного большого агрегата. Турбины рассматриваемых приспособлений обладают относительно небольшими габаритами:
- диаметры крыльчаток — не более 61 мм;
- аналогичные размеры турбины и компрессора — 220 мм;
- масса одного элемента в сборе — около 7 кг.
Применение таких компактных агрегатов дает возможность резко увеличить параметр мотора.
Типы и классы
На современном рынке представлено четыре категории двигателей соответствия экологическим стандартам. В зависимости от этих параметров, подбирается тип и марка компрессора. Ниже в таблице указана эта информация.
Решение определенных задач грузового транспорта определяется развиваемой мощностью. Турбокомпрессор КамАЗ позволяет увеличить рабочие возможности автомобиля, оставаясь одним из самых эффективных способов, несмотря на старания ученых и конструкторов в продвижении потенциально новых идей. Рассмотрим характеристики и особенности этого приспособления.
Назначение
Особенности
Более активное и плотное сгорание топлива существенно уменьшает выброс токсичных отработанных газов. Также снижается количество дыма, благодаря уменьшению остаточных твердых продуктов (сажи). Проще говоря, увеличивается общая экологическая безопасность мотора.
1 – тепловой обменник; 2 – радиатор охлаждающей системы; 3 – вентилятор; 4 – мотор; 5 и 6 – турбокомпрессоры.
Устройство
Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей
- остова в виде улитки;
- колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
- отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.
Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.
Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.
1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.
Принцип работы
В турбокомпрессоре КамАЗ (Евро-1/2/3/4) отработанные газы подаются в турбину, взаимодействуют с лопастями колеса, передавая ему собственный кинетический потенциал, раскручивая его до 75 тысяч вращений в минуту. Турбинный элемент трансформирует крутящий момент на компрессорный аналог, который забирает атмосферный воздух, активно отбрасывая его к стенкам и разгоняя до высокой скорости. Далее, масса поступает в сужающуюся диффузорную часть, там сжимается, под давлением подаваясь во впускной коллектор, затем — в отсеки сгорания.
Поскольку турбина функционирует стабильно под высоким давлением и механическим воздействием, ее корпусная часть сделана из специальных усиленных сплавов. Для обеспечения большой скорости вращения колес требуется хорошая смазка подшипников. Это условие обеспечивается при помощи маслопроводов, которые подключены к системе смазки мотора.
Стоит уточнить, что в грузовиках КамАЗ монтируются двухрядные V-образные двигатели. Для них уместно применение пары турбинных компрессоров (на каждый ряд по одному элементу). Экономически выгоднее использование двух небольших моделей, чем одного большого агрегата. Турбины рассматриваемых приспособлений обладают относительно небольшими габаритами:
- диаметры крыльчаток — не более 61 мм;
- аналогичные размеры турбины и компрессора — 220 мм;
- масса одного элемента в сборе — около 7 кг.
Применение таких компактных агрегатов дает возможность резко увеличить параметр мотора.
Типы и классы
На современном рынке представлено четыре категории двигателей соответствия экологическим стандартам. В зависимости от этих параметров, подбирается тип и марка компрессора. Ниже в таблице указана эта информация.
Характеристики Камаз-740
| Производство | КАМАЗ-Дизель |
| Марка двигателя | 740 |
| Годы выпуска | 1975-н.в. |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Тип двигателя | дизельный |
| Конфигурация | V-образный |
| Количество цилиндров | 8 |
| Клапанов на цилиндр | 2 |
| Ход поршня, мм | 120 130 |
| Диаметр цилиндра, мм | 120 |
| Степень сжатия | 16.0 16.8 17.0 |
| Объем двигателя, куб.см | 10850 (Евро-0/1/2) 11760 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 210/2600 220/2600 240/2200 260/2600 260/2200 260/2200 280/1900 290/2200 300/2200 320/2200 360/1900 400/2200 420/1900 440/1900 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 667/1600-1800 667/1600-1800 834/1400 834/1600-1800 932/1400 1079/1300 1177/1300 1216/1400 1177/1400 1275/1400 1569/1200-1400 1570/1400 1864/1300 2060/1250-1350 |
| Экологические нормы | Евро 0-5 |
| Турбокомпрессор | ТКР 700 ТКР 7Н1К |
| Вес двигателя, кг | 750 (740.10) 842 (740.11) 865 (740.30/35) 870 (740.602/70) 885 (740.35/50/60) |
| Расход топлива, л/100 км (для Камаз-55111) | 36.5 |
| Расход масла, % к расходу топлива, до | 0.8 (7403) 0.6 (740.10) 0.3 (740.11) 0.2 (740.30/35/37/38/50) 0.1 (740.60) 0.06 (740.70) |
| Масло в двигатель | 5W-30 15W-40 |
| Сколько масла в двигателе, л | 28 |
| Замена масла проводится, км | 16000 |
| Размеры, мм: — длина — ширина — высота | (740.10) 1150 893 1007 |
| Ресурс двигателя, км — по данным завода — на практике | 400 000/800 000/1 000 000 — |
| Тюнинг, л.с. — потенциал — без потери ресурса | — — |
| Двигатель устанавливался | КамАЗ-4306, 4310, 43101, 43114, 43115, 43118, 43253 КамАЗ-4326, 4350, 43501, 4925 КамАЗ-5297, 5315, 5320, 53212, 53213, 53215, 53228, 53229 КамАЗ-5325, 5350, 53605, 5410, 54112, 54115, 5415 КамАЗ-5425, 5460, 55102, 5511, 55111 КамАЗ-6350, 63501, 6450, 6460, 65111, 65112, 65115, 65116, 65117 КамАЗ-6520, 65201, 6522, 65221, 65224, 65225, 6540, 6560 Урал-4320, 5323, 5557 ЗИЛ-133 АГМС ГАЗ-5903 ЛиАЗ-5256 НефАЗ-4208, 42111, 5297, 5299, 5633, 6606, АЦ-3,0-40 |
Надежность, проблемы и ремонт КАМАЗ 740
Сверху блока установлены раздельные чугунные головки на каждый цилиндр отдельно, каждая ГБЦ имеет по 2 клапана. Диаметр тарелок впускных клапанов 51.6 мм, а выпускных 46.6 мм. Распредвал находится в блоке цилиндров и приводит клапаны в действие посредством штанг, толкателей и коромысел. Привод распредвала шестеренчатый от коленчатого вала. На базовом моторе Евро-0 характеристики распредвала такие: фаза 242/256, подъем 14.2/13.7 мм.
Регулировка клапанов на Камаз 740 требуется по необходимости, зазоры клапанов: впускные 0.3 мм, выпускные 0.4 мм. Порядок регулировки клапанов: 1-5-4-2-6-3-7-8.
Для этого двс шел насос ЯЗДА 33 и форсунки 33-03/10, в дальнейшем их неоднократно меняли на самые разные версии (подробней смотрите ниже).
Моторы под Евро-1 отличаются своим коленвалом, поршнями, поршневыми пальцами, поршневыми кольцами, доработанной головкой, турбонаддувом без интеркулера, насосом ЯЗДА 337, форсунками 273.
У двигателей под Евро-2 с ходом 120 мм используется коленвал с другим креплением маховика, поршни от Евро-1, а также промежуточный охладитель воздуха.
Также есть двигатели Евро-2 с ходом поршня 130 мм, что дает рабочий объем 11.76 л. Тут стоят поршни высотой 70.7 мм, свои гильзы, поршневые пальцы остались старые.
Дизели под Евро-3 созданы на основе Евро-2 и имеют свои более прочные головки, отличаются коленвалом, поршневыми кольцами, форсунками 274.
Двигатели Камаз Евро-4 отличаются поршнями, поршневыми пальцами, кольцами, головками с системой впрыска Common rail, наличием SCR-катализатора.
Версии без SCR по экологии подходят под 4 класс (Правила 96-02).
На Камазах 740 Евро-4 стоит ТНВД Bosch СР3.4 с давлением впрыска до 1600 бар. Управляет этими моторами ЭБУ Bosch EDC7UC31.
На данных моторах ставят две турбины ТКР-700-01 и ТКР-700-02 (их аналоги: CZ К27-145, CZ К27-49, ТКР 7С-6).
Для версий 7403 шли турбокомпрессоры ТКР 7Н1К-01 и ТКР 7Н1К-02.
Модификации Камаз-740 и их отличия
Неисправности КамАЗ-740
1. Трещины головок в области форсунок. Популярная проблема на Евро-2 моторах, которая случается даже на свежих движках (до 100 тыс. км) из-за особенностей ГБЦ. Проблема была решена на Евро-3 головках.
2. Износ вкладышей. Еще одна проблема Евро-3 двигателей, которые нужно проверять каждые 50-100 тыс. км и менять при необходимости. Иногда проворачивает даже раньше 100 тыс. км.
3. Греется. Причины ищите в радиаторе, который нуждается в чистке время от времени, а так же в термостатах, гидромуфте, возможно проблема в зажигании, в гильзах или в головках. Перегрев может привести к образованию трещин в гильзах.
4. Дымит:
— белый дым — имеется вода в баке или охлаждающая жидкость поступает в цилиндры.
— синий дым — масло попадает в цилиндры.
— черный дым — проблема по топливу, смотрите, как настроен насос.
5. Стук. Причины нужно искать в форсунках, неотрегулированных клапанах, в зажигании, вкладышах, коленвале, возможно, проблема в неправильно подобранных поршнях, в поршневых пальцах.
6. Троит. Смотрите в первую очередь насос, фильтры, трубки, форсунки, проверяйте свечи, чаще всего собака зарыта здесь.
Моторы с Евро-3 имеют масляный насос, который ходит около 150 тыс. км. Моторы с электроникой Bosch под Евро-2 не любят морозов и плохо заводятся при их наступлении. На движках Евро-2 и Евро-3 нередко лопается коленвал. ДВС под Евро-3 отличаются повышенным износом направляющих клапанов.
В общем и целом, лейте хорошее масло, регулярно его меняйте, так же регулярно обслуживайте автомобиль, старайтесь его не перегружать и тогда мотор будет работать нормально.
Номер двигателя Камаз-740
Обозначение находится на блоке слева по ходу, в передней части мотора. У двигателей до 2007 года номер выбит в районе 4-го цилиндра.
Тюнинг двигателей КамАЗ-740
Поставить турбину
Вы можете установить турбины на обычный атмосферный 740 путем превращения его в 7403. Для этого нужно купить две турбины ТКР 7Н1К, заменить поршни на 7403, поставить насос и форсунки от 7403, а также впускную и выхлопную системы. Все есть готовое, достаточно собрать воедино.
Можно поставить турбины на полностью стандартный мотор и все настроить. Это будет работать, возможно, даже долго, но надежней конвертировать в 7403.
Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.
Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.
Какие турбины ставят на КамАЗ
Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:
Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.
Как проверить
Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:
- повышенный расход масла;
- нехарактерный звук работающего агрегата;
- падение мощности силовой установки;
- появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.
Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:
- осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
- проверку состояния патрубков;
- контроль наличия осевого и радиального люфта.
Для проверки состояния лопаток необходимо отсоединить выхлопной патрубок турбины и напорный — компрессора. Попадание в рабочие полости даже небольших твердых частиц приводит к образованию задиров и сколов на теле лопаток. При больших скоростях вращения (70-90 тыс. об/мин) это приводит к разбалансировке турбоагрегата, появлению неравномерной нагрузки на подшипники, вибрации и, как следствие, — падению оборотов. Сбои в работе турбины ухудшают параметры наддува и уменьшают тягу двигателя.
Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.
Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.
Если по результатам диагностики неисправность обнаружить не удалось, то необходимо проверить герметичность выхлопного тракта для турбины и напорного — для компрессора. Падение мощности автомобиля может быть обусловлено плохой регулировкой или неисправностью топливной аппаратуры. Большое влияние на параметры наддува оказывает состояние воздушного фильтра.
Ремонт
Самостоятельный ремонт турбин КамАЗ возможен при наличии запасных частей. В большинстве случаев из строя выходят крыльчатки и подшипники. Восстановить, а тем более отбалансировать вал агрегата в условиях гаража без специальных станков невозможно. В таком случае отремонтировать турбину можно только в специализированной мастерской.
Ремонт турбоагрегата предполагает:
- разборку;
- определение поврежденного элемента или узла;
- замену деталей на работоспособные;
- балансировку вала с крыльчатками;
- сборку агрегата;
- повторную балансировку собранной турбины.
Качественно устранить неисправность без замены дефектных элементов невозможно. Опыт эксплуатации показывает, что поломка, устраненная в условиях гаража, в скором времени напомнит о себе, только с более тяжелыми последствиями.
В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.
Это может произойти как из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателей с турбонаддувом (остановка двигателя без работы на холостом ходу), так и из-за неисправности в системе смазки.
При плохой работе фильтров и наличии в масле посторонних примесей уменьшается зазор между маслосбрасывающим экраном и диском уплотнения, что приводит к ухудшению циркуляции жидкости в системе. Это влечет за собой срыв масляного клина и, как следствие, — выплавление подшипника. Поэтому при демонтаже турбины обязательно проверяется система смазки турбокомпрессора.
Как установить
Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.
Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.
Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.
Сколько стоит деталь
Цена на турбокомпрессор зависит от производителя и модели двигателя. Отечественные изделия для КамАЗ Евро-2 можно приобрести за 14-17 тыс. рублей. Чешские и немецкие агрегаты стоят около 20 000 рублей, а их аналоги — 15-16 тысяч. Самыми дорогими турбокомпрессорами на рынке являются изделия американской фирмы Cummins. Цена на них стартует с 20 тыс. рублей, а некоторые модели продадут за 35-37 тысяч.
Восстановленные (б/у) турбины стоят гораздо дешевле. Их можно приобрести по цене начиная с 6 000 рублей.
Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.
Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.
Какие турбины ставят на КамАЗ
Сегодня самой распространенной является турбина КамАЗ Евро-2. Ею оснащаются 4 марки двигателей:
- 740.31-240;
- 740.30-260;
- 740.50-360;
- 740.51-320.
Автомобили, оснащенные силовыми агрегатами Cummis, комплектуются своими компрессорами. Необходимо знать, что кроме этих двигателей, остальные оснащаются парными турбинами: правого и левого исполнения. КамАЗы Евро-3 чаще всего комплектуются агрегатами немецкой торговой марки Schwitzer.
Шесть в ряд: подробности о новом двигателе Камаз Р6
V8 и R6: кто кого?
В 1967 году на московском заводе имени Лихачёва приступили к разработке семейства грузовиков ЗиЛ-170 с колёсной формулой 6х4. В 1969 году первый образец был готов, и его производство передали новому заводу в Набережных Челнах, который в это время ещё находился на этапе строительства.
Во-первых, дизель Камаза – первый из советских двигателей, получивший закрытую систему охлаждения, в которой должен был использоваться тосол, а не вода. Привод крыльчатки охлаждения радиатора получил гидромуфту, а вся система – термостат. Были в этом моторе и другие технологические новинки (полнопоточная система фильтрации масла с центрифугой, азотированный коленвал, съёмные направляющие втулки из металлокерамики для клапанов и пр.), но с тех пор прошло сорок лет.
Почему Р6 и причём тут Liebherr?
В среднестатистическом дизеле с отработавшими газами в никуда вылетает около 30-40% тепловой энергии, которую очень хочется как-то заставить работать. Впервые этот фокус частично удался у компании Scania, которая в 1961 году установила на один из своих двигателей турбокомпрессор. Устройство знакомо большинству автолюбителей: если очень коротко, то оно при помощи отработавших газов нагнетает дополнительный воздух в камеру сгорания. Неплохо, но недостаточно. И тогда придумали турбокомпаунд.
Его задача несколько иная: он через гидромуфту и понижающий редуктор передаёт энергию газов непосредственно на коленвал. Он, можно сказать, берёт механическую энергию из ниоткуда и отдаёт её напрямую на вал. Это – если объяснять в двух словах, на деле всё гораздо сложнее и интереснее, но углубляться в теорию двигателестроения и особенности режимов работы мотора под нагрузкой и без неё мы не будем. Просто примем тот факт, что штука эта очень полезная и эффективная, с её помощью можно значительно повысить КПД двигателя, а главное – уложиться в строгие экологические нормы, причём не только настоящие, но и будущие.
Турбокомпаунд стоит на многих грузовиках, в первую очередь, конечно, на Сканиях, но есть, например, и на Вольво. На сегодня мнение о необходимости установки турбокомпаундного блока на ДВС грузовой технике почти однозначное: ставить надо. Только вот на V8 с его крайне сложной системой выпуска установка турбокомпаунда оказывается тяжёлым и бесполезным занятием. Во-первых, получится дорого, а во-вторых, турбокомпаунд увеличит и без того значительные габариты мотора. Другое дело рядная компоновка: тут с установкой чудо-устройства всё гораздо проще.
Сбалансированность, относительная простота конструкции и невысокая стоимость производства стали главными аргументами в пользу рядной компоновки будущего мотора. Итак, с этим, вроде бы, понятно. Теперь пару слов о компании Liebherr.
Тест-драйвы / Автоспорт Тяга шести Гелендевагенов: изучаем дакаровский КАМАЗ-4326-9 снаружи и изнутри Казалось бы, КАМАЗов, участвующих в ралли, в стране единицы, а журналистов, бегающих в поисках работы, сотни. Чего их жалеть, этих бумагомарателей, но нет: не дали покататься на этом КАМАЗе…. 52049 1 68 16.10.2015
Вспомните хотя бы, какие моторы стоят на дакаровском Камазе-4326 ? Правильно, Либхерр. Хорошая репутация и не слишком большие запросы немецкого партнёра позволили при выборе нового мотора рассматривать в виде основы двигатель Liebherr D946. Но не надо думать, что новый Р6 – это копия немецкого агрегата. Разработка велась совместная, но с оглядкой на D946. Так что же за двигатель мы будем ждать от челнинцев?
Для тех, кто любит технику
Итак, переходим к самому интересному: ключевым моментам конструкции нового мотора.
ТНВД, форсунки, ЭБУ
Р6 имеет индивидуальные чугунные головки блока, что упрощает возможный ремонт (даже заменить одну прокладку отдельной головки проще и дешевле, чем общей головке блока).
Коренные и шатунные шейки коленвала проходят обработку токами высокой частоты. Верхнее компрессионное и маслосъёмное кольца – с хром-алмазным покрытием, а нижнее компрессионное кольцо покрытия не имеет.
Мотор за пять минут
Для сборки Р6 в цехе завода двигателей монтируют новый фрикционный роликовый конвейер. По пути следования по нему блок (будущий мотор) пройдёт 34 рабочие станции трёх типов: ручные, автоматические и полуавтоматические. Посмотрим, что будут делать автоматы, а где придётся работать сотрудникам.
Итак, автоматика на себя возьмёт контролирование усилия поворота коленвала и нанесение герметика на поверхности корпусных деталей. Ещё за ней останется контроль качества некоторых сложных деталей. Полуавтоматические системы будут заняты контролированием утечки воздуха после установки клапанов в головку цилиндра, проверкой герметичности масляной и воздушной системы и системы охлаждения. А вот все остальные сборочные работы будут проводится вручную. Но и тут планируют использовать сборочный инструмент с возможностью затяжки резьбовых соединений в несколько этапов с контролем моментов затяжки, углов доворота и последовательности затяжки.
Ещё один немаловажный компонент в производстве – контроль качества. Он осуществляется по системе управления данными по качеству QDM. Эта система позволяет собрать практически все данные о конкретном сошедшем с конвейера двигателе: от даты изготовления и серийного номера до фактических моментах и последовательности затяжек. Вся информация из этой системы хранится в базе данных, на основе которой формируется электронная карта сборки двигателя. Карта сборки будет храниться в архиве предприятия – таким образом, история каждого мотора будет известна ещё с момента его сборки.
Скорость транспортной ленты конвейера будет составлять 4 метра в минуту. На первом этапе производства планируется выпуск 12 тысяч моторов в год, при этом время сборки каждого мотора составит чуть больше 14 минут. На втором этапе годовое количество выпущенных моторов вырастет до 30 тысяч, при этом новый мотор будет выходить с конвейера каждые пять минут.
Ожидать старта серийного производства можно будет только в 2019 году, но работа над новыми Р6 уже идёт. Но ждать придётся не только новые моторы, но и другие кабины: Р6 нельзя поставить ни в одну из существующих кабина Камаза. Скорее всего, машины с новыми моторами буду совсем иными Камазами – как внутренне, так и внешне. А нам пока остаётся ездить со старыми агрегатами Камаз-740, с Мерседесами и Камминсами. Чуточку терпения: ждать осталось не так уж и долго.
Как проверить
Неисправность турбокомпрессора характеризуется наличием одного или нескольких отличительных признаков:
- повышенный расход масла;
- нехарактерный звук работающего агрегата;
- падение мощности силовой установки;
- появление из выхлопной трубы сизого или синего дыма.
Проверить турбину можно, не демонтируя ее со штатного места. Первичная диагностика работоспособности агрегата включает в себя:
- осмотр рабочих лопаток турбины и компрессора;
- проверку состояния патрубков;
- контроль наличия осевого и радиального люфта.
Для проверки состояния лопаток необходимо отсоединить выхлопной патрубок турбины и напорный — компрессора. Попадание в рабочие полости даже небольших твердых частиц приводит к образованию задиров и сколов на теле лопаток. При больших скоростях вращения (70-90 тыс. об/мин) это приводит к разбалансировке турбоагрегата, появлению неравномерной нагрузки на подшипники, вибрации и, как следствие, — падению оборотов. Сбои в работе турбины ухудшают параметры наддува и уменьшают тягу двигателя.
Патрубки не должны иметь следов масла. В отдельных случаях может наблюдаться масляное отпотевание на выходе из компрессора, однако при этом напорный патрубок остается сухим. Замасленные патрубки и повышенный расход масла могут обуславливаться как неисправностями турбины, так и двигателя. Правильное определение места дефекта позволит принять верное решение по его устранению.
Наличие люфта в радиальном и осевом направлениях чреват задеванием лопаток о стенки улитки. Это может привести к полному разрушению агрегата. Сдвиг ротора в осевом направлении недопустим. Возможен люфт в диаметральной плоскости не более 1 мм. Если же перемещение ротора больше нормы, то турбоагрегат необходимо демонтировать для ремонта или замены.
Если по результатам диагностики неисправность обнаружить не удалось, то необходимо проверить герметичность выхлопного тракта для турбины и напорного — для компрессора. Падение мощности автомобиля может быть обусловлено плохой регулировкой или неисправностью топливной аппаратуры. Большое влияние на параметры наддува оказывает состояние воздушного фильтра.
Назначение турбокомпрессоров
Ремонт
Самостоятельный ремонт турбин КамАЗ возможен при наличии запасных частей. В большинстве случаев из строя выходят крыльчатки и подшипники. Восстановить, а тем более отбалансировать вал агрегата в условиях гаража без специальных станков невозможно. В таком случае отремонтировать турбину можно только в специализированной мастерской.
Ремонт турбоагрегата предполагает:
- разборку;
- определение поврежденного элемента или узла;
- замену деталей на работоспособные;
- балансировку вала с крыльчатками;
- сборку агрегата;
- повторную балансировку собранной турбины.
Качественно устранить неисправность без замены дефектных элементов невозможно. Опыт эксплуатации показывает, что поломка, устраненная в условиях гаража, в скором времени напомнит о себе, только с более тяжелыми последствиями.
В большинстве случаев дефекты турбины связаны с выходом из строя радиально-упорного подшипника.
Это может произойти как из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателей с турбонаддувом (остановка двигателя без работы на холостом ходу), так и из-за неисправности в системе смазки.
При плохой работе фильтров и наличии в масле посторонних примесей уменьшается зазор между маслосбрасывающим экраном и диском уплотнения, что приводит к ухудшению циркуляции жидкости в системе. Это влечет за собой срыв масляного клина и, как следствие, — выплавление подшипника. Поэтому при демонтаже турбины обязательно проверяется система смазки турбокомпрессора.
Устройство
Турбокомпрессоры КамАЗ имеют простую конструкцию. По сути, в этом приспособлении взаимодействуют два элемента (компрессор центробежного типа и газовая турбина). Первая комплектующая часть состоит из таких деталей
- остова в виде улитки;
- колеса с рабочими лопатками специфической конфигурации;
- отверстия, через которое воздух поступает, подаваясь посредством диффузора во впускной коллектор мотора.
Газовая турбина имеет аналогичное строение, только вместо воздуха, в нее подаются отработанные газы, которые выводятся в систему выхлопа.
Колеса обоих элементов соединяются при помощи центрального корпуса, а крутящая сила передается посредством валика. Следовательно, энергия для работы агрегата продуцируется из отработанных газов.
1 – подшипник; 2 – экранная часть; 3 – корпус; 4 – диффузор; 5 – кольцо уплотнения; 6 – гайка; 7 – отражатель масляный; 8 – компрессорное колесо; 9 – экран маслосброса; 10 – заслонка; 11 – остов подшипников; 12 – крепеж; 13 – переходник; 14 – прокладка; 15 – турбинный экран; 16 – колесо; 17 – корпус; 18 – уплотнитель.
Читать дальше: Насос охлаждающей жидкости газель
Как установить
Некоторые владельцы грузовиков с нетурбированными двигателями самостоятельно монтируют агрегаты для повышения мощности мотора. Установка турбины на простой КамАЗ связана с изготовлением фундамента, т.к. такого места конструкцией не предусмотрено. Чаще всего ставят один агрегат на оба блока. В большинстве случаев используют турбокомпрессоры чешского или немецкого производства.
Специалисты считают, что перед тем, как поставить турбокомпрессор на КамАЗ-740 (простой), необходимо поменять коленвал и поршневую группу на усиленные. В противном случае возникнут проблемы с двигателем, и тогда предстоит замена большего количества деталей.
Устанавливают такие агрегаты и на турбированных двигателях: один вместо двух. Это и дешевле, и вероятность выхода из строя уменьшается вдвое. Такую установку можно провести как самостоятельно, так и обратиться в сервис. На специализированном предприятии не только профессионально выполнят работы, но и дадут гарантию на их проведение. Многие автовладельцы считают, что гораздо проще установить двигатель подходящей мощности, чем приспосабливать к нему турбину, а настройки проводить методом проб и ошибок.
Типы и классы
На современном рынке представлено четыре категории двигателей соответствия экологическим стандартам. В зависимости от этих параметров, подбирается тип и марка компрессора. Ниже в таблице указана эта информация.
Читать дальше: Сигнал по английски в машине
Одним из способов увеличения мощности дизельного двигателя служит система газотурбинного наддува. Основным ее элементом является турбокомпрессор. Он устанавливается на нагнетательном коллекторе и приводится в движение энергией отработанных газов. Использование турбины на КамАЗ дает прирост мощности двигателя около 25 %. На этих грузовиках применяются двухрядные V-образные силовые агрегаты. Поэтому устанавливают 2 компрессора — каждый на свой блок.
Постоянно возрастающие требования по экологической безопасности приводят к тому, что производители вынуждены совершенствовать конструкции двигателей и систем турбонаддува. Поэтому при выборе компрессора и установке своими руками необходимо учитывать модель грузовика и марку силового агрегата.
Сколько стоит деталь
Цена на турбокомпрессор зависит от производителя и модели двигателя. Отечественные изделия для КамАЗ Евро-2 можно приобрести за 14-17 тыс. рублей. Чешские и немецкие агрегаты стоят около 20 000 рублей, а их аналоги — 15-16 тысяч. Самыми дорогими турбокомпрессорами на рынке являются изделия американской фирмы Cummins. Цена на них стартует с 20 тыс. рублей, а некоторые модели продадут за 35-37 тысяч.
Восстановленные (б/у) турбины стоят гораздо дешевле. Их можно приобрести по цене начиная с 6 000 рублей.
Читайте также: