Среднеразмерные фавориты

Всё более весомую долю в производстве ЯМЗ занимает семейство дизельных двигателей ЯМЗ-530. Сказать, что моторы, созданные при содействии инжиниринговой фирмы AVL List GmbH (Австрия), являются современными, это значит ничего не сказать. С моделями данной серии по своим технико-эксплуатационным характеристикам могут поспорить лишь немногие одноклассники.

Вот лишь главные изюминки двигателей: расположение цилиндров в ряд, объём 1,1 л на каждый цилиндр, отношение диаметра цилиндра к ходу поршня (DхS=105х128) мм, нижневальная схема (отсутствие распределительных валов в головке блока цилиндров), термическая стабильность размеров агрегатной базы, система охлаждения с возможностью обратного хода, так называемые «мокрые» гильзы цилиндров, четыре клапана на каждый цилиндр, аппаратура впрыска топлива аккумуляторного типа (Electronic Common Rail System), турбонаддув с воздухо-воздушным охлаждением, шестерённый привод навесных агрегатов, размещённый со стороны маховика, система вентиляции картерных газов закрытого типа.

Дизели способны функционировать и в сильную жару, и в лютый мороз, на высоте до 1500 м, не теряя мощности, во время форсирования автомобилем брода (с полным погружением двигателя в воду), на смесях солярки и керосина. Для армейской техники поставляется многотопливный вариант ЯМЗ-530, работающий на бензине, солярке и керосине.

Эксплуатационников наверняка порадуют компактность, малая масса, низкий уровень шума (не более 92 дБ) и вибраций, внушительный межсервисный интервал – до 50 тыс. км, впечатляющий ресурс до капитального ремонта – 1 млн км, хорошая ремонтопригодность.

Рабочий объём четырёхцилиндрового ЯМЗ-534 составляет 4,43 л, мощность модификаций, отвечающих требованиям стандарта Euro 4, находится в диапазоне 120–190 л.с., крутящий момент – 422–710 Нм при 1300–1600 об / мин. Аналогичные характеристики у «шестёрки» ЯМЗ-536 соответственно – 6,65 л, 240–312 л.с., 900–1226 Нм при 1300–1600 об / мин.

С 2016 года организован серийный выпуск моторов ЯМЗ-530, соответствующих уровню Euro 5. Причём у ЯМЗ-534 это достигнуто благодаря использованию рециркуляции отработавших газов (EGR), а у ЯМЗ-536 – за счёт внедрения системы селективной каталитической нейтрализации (SCR) с использованием мочевины. Улучшились и другие параметры. Так, у самой продвинутой версии 4-цилиндрового двигателя мощность возросла до 240 л.с., а крутящий момент – до 900 Нм, у 6-цилиндрового аналога соответственно – до 330 л.с. и 1370 Нм.

Выполнение требований стандарта Euro 6 у ЯМЗ-530, сроки введения которого в России ещё не определены, планируют реализовать прежде всего благодаря установке топливного насоса Ярославского завода дизельной аппаратуры (ЯЗДА) с энергией впрыска до 220–250 МПа, системы SCR на всей гамме, более совершенной электроники управления рабочими процессами. В качестве партнёра при доводке двигателей намечено привлечь одну из зарубежных инжиниринговых компаний.

Осенью 2016 года начался серийный выпуск газовых двигателей ЯМЗ-534 CNG (150–170 л.с.) и ЯМЗ-536 CNG (258–312 л.с.), соответствующих нормам Euro 5. Модели, работающие на сжатом метане, разработаны при содействии ряда зарубежных компаний. В их конструкции отсутствует ряд деталей, которые обеспечивали подачу топлива у дизельных собратьев. К таким элементам относятся форсунки, аккумулятор, насос, трубопроводы и фильтры.

Появились новые элементы для подачи газового топлива: фильтр, трубопроводы, дроссельная заслонка, форсунки, свечи, блок зажигания и т.д. Газовые моторы оборудованы комплектом нужных датчиков: положения распредвала, положения коленвала, давления и температуры масла, температуры охладителя, на выпуске расположен датчик положения клапана EGR. Во впускной системе имеются турбина и интеркулер. Управляет работой двигателя электронный блок компании Westport. Кроме того, двигатели прошли процесс калибровки.

В системе топливоподачи применяются форсунки Nikki, топливный фильтр низкого давления Parker, регулятор давления топлива Emer, топливный фильтр высокого давления Westport. В системе зажигания используются катушки зажигания Marshall и свечи фирмы Bosch, которая к тому же поставила все датчики и дроссельную заслонку. Турбокомпрессор несёт марку Borg Warner, а насос гидроусилителя и шестерни – ZF, клапаны и вкладыши Mahle, водяной и масляный насосы OMP, крышка ГБЦ с прокладкой Dana, маслосъёмные колпачки Freudenberg.

Ресурс двигателей ЯМЗ-530 CNG тоже до 1 млн км. Активно ведётся разработка газовых моторов на соответствие стандарту Euro 6. Их мощность составит 210 л.с. у ЯМЗ-534 CNG и 350 л.с. у ЯМЗ-536 CNG. Такие двигатели, по всей видимости, появятся к 2019 году. К этому времени требованиям Euro 6 будут соответствовать и дизельные моторы ЯМЗ-530. Это обстоятельство откроет им рынки стран Евросоюза.

Рубежи тяжёлого класса

Продолжается совершенствование дизелей тяжёлого класса ЯМЗ-650. Эти рядные 6-цилиндровые двигатели размерностью DxS=123х156 мм выпускаются по лицензии французской компании Renault Trucks. При рабочем объёме 11,12 л мощность составляет 311; 361 и 412 л.с., а максимальный крутящий момент – от 1215 до 1870 Нм при 1100–1400 об / мин.

Модифицированные турбодизели ЯМЗ-651 и ЯМЗ-652 уровня Euro 4, являющиеся детищем специалистов «Автодизеля» и инжиниринговой фирмы Ricardo (Великобритания), стали дальнейшим развитием базовой модели ЯМЗ-650. Силовые установки получили систему EGR с сажевым фильтром, глушитель-нейтрализатор в выпускной системе типа PM-CAT, модернизированную систему топливоподачи Common Rail, изменённую систему охлаждения и наддува, доработанную цилиндро-поршневую группу. В зависимости от мощности минимальный удельный расход топлива – 190–194,5 г / кВтч.

Установка более совершенной топливной аппаратуры с увеличенным до 200 МПа давлением впрыска и системы SCR позволило разработать и освоить серийное производство модели ЯМЗ-653, выполняющей требования стандарта Euro 5. При этом мощность удалось увеличить до 422 л.с., а максимальный крутящий момент до 2000 Нм при 1100–1300 об / мин. Ресурс этого силового агрегата – 1 млн км. Поскольку технические резервы мотора ограничены, версию уровня Euro 6 создавать не планируют.

Свою эстафету ЯМЗ-650 в будущем передаст семейству двигателей следующего поколения ЯМЗ-780, которое включает мощные высокооборотные дизели, предназначенные для монтажа на серийные и перспективные модели коммерческого транспорта и армейскую технику. Надо сказать, что эти рядные 6-цилиндровые агрегаты рабочим объёмом 12,42 л впитали всё самое лучшее, что накоплено в отечественном и мировом дизелестроении. Самая современная система впрыска топлива Common Rail, передовая электроника управления и турбонаддув, блок цилиндров повышенной прочности и другие конструктивные решения позволят расширить границы мощности от 400 до 750 л.с., а в дальнейшем до 1000 л.с. и более. Максимальный крутящий момент достигает 3000–3700 Нм.

Унификация внутри семейства будет достигать 70 %. Это цилиндро-поршневая группа, кривошипно-шатунный механизм, крышка головки блока цилиндров, элементы топливной аппаратуры, турбонаддув и электронный блок управления двигателем (ЭБУ). В числе достоинств ЯМЗ-780 нужно отметить соответствие нормам Euro 5, а будущем – Euro 6, низкий расход топлива во всём спектре рабочих условий и невысокую стоимость эксплуатации. Впрочем, и ремонтопригодность находится на высоте. Для получения объективной информации о состоянии систем и агрегатов двигателя в стандартной комплектации предусмотрены диагностические датчики и разъёмы. Новинка по массо-габаритным показателям близка к предшественнику ЯМЗ-653, а посему может выпускаться на том же оборудовании. Производство нового семейства, запланированное на 2018 г., позволит удовлетворить спрос на силовые установки мощностью свыше 420 л.с.

В 2020 г. развернут серийный выпуск автомобильного варианта модели 780, получившего обозначение ЯМЗ-770. Его мощностный диапазон находится в границах от 370 до 550 л.с.

Сегодня наибольший объём производства пока приходится на V-образные дизельные моторы размерностью DxS=130х140 мм. Семейство объединяет тяжёлые 6-, 8- и 12-цилиндровые агрегаты рабочим объёмом 11; 15; 14,86 и 22,3 л различных экологических классов.

Мощность турбированных «шестёрок» ЯМЗ-6565 (11,15 л) составляет 230–300 л.с., а «восьмёрок» ЯМЗ-6585 (14,86 л) – 330–420 л.с. В исполнении Euro 4 двигатели оборудованы ЭБУ, системой SCR, а также топливной аппаратурой Common Rail (с использованием насоса «Компакт-40») с увеличенным до 180 МПа максимальным давлением впрыска и многофазной подаче топлива. Помимо всего доработке подверглись блок цилиндров, головка блока, маховик и его картер, впускные коллекторы, в свою очередь систему вентиляции картера выполнили замкнутой.

Проделанная ранее работа позволила достаточно просто перейти на выпуск автомобильных вариантов моторов V-6 и V-8 экологического класса Euro 5. Более того, у ЯМЗ-6585 мощность подняли до 500 л.с., а крутящий момент – до 2000 Нм. С этой целью изменили фазы газораспределения, отрегулировали систему впрыска топлива, по-другому настроили турбонаддув, модифицировали систему смазки, улучшили эффективность охлаждения поршней изменённой конструкции. В процессе дальнейшей модернизации мощность ЯМЗ-6585 будет увеличена до 530 л.с. Удельный расход топлива у обоих моторов находится на современном уровне – 194 г / кВтч.

Как тут не сказать, что изготовление топливной аппаратуры для упомянутых моторов, ЭБУ, программное обеспечение, электронно управляемые форсунки с повышенным давлением впрыска взяли на себя отечественные предприятия.

В модельном ряду как и прежде остаются разновидности двигателей V-6 и V-8 экологического уровня Euro 3, Euro 2, Euro 1 и даже Euro 0. Модели серий ЯМЗ-6581, ЯМЗ-7511, ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 мощностью 150–420 л.с. поставляются как запчасти на ранее выпущенную автотехнику, используются на строительно-дорожном оборудовании, армейских машинах и пр., где экологические требования не столь строги.

То же самое относится и к семейству тяжёлых V-образных 12-цилиндровых дизельных двигателей ЯМЗ-240 рабочим объёмом 22,3 л. Агрегаты с непосредственным впрыском топлива в безнаддувной и наддувной версиях мощностью 300–500 л.с. удовлетворяют нормам Euro 0.

Завершают производственную программу тяжёлые V-образные 12-цилиндровые дизели, рабочим объёмом 25,86 л и размерностью DxS=140х140 мм.

Моторы серии ЯМЗ-840 (Euro 0 и Euro 1) мощностью 650–800 л.с. оборудованы непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом с промежуточным охлаждением, головками цилиндров с четырьмя клапанами.

Аналогичные по техническому исполнению двигатели серии ЯМЗ-850, развивающие мощность 440–680 л.с., удовлетворяют стандарту Euro 0.

Силовые установки обеих групп применяются только на тяжёлой мобильной и других видах специальной техники.

В Ярославле надеются, что рост производства продолжится и в ближайшей перспективе: в 2017 г. предприятие планирует изготовить 45,9 тыс., а в 2018-м уже 59,6 тыс. двигателей. Для этого мощности по выпуску ЯМЗ-530 придётся наращивать. Через пять лет они должны увеличиться с нынешних 20–25 тыс. до 50 тыс. единиц в год.

Неразлучные спутники моторов

Впечатляет и спектр выпускаемых «Автодизелем» механических коробок передач.

К 5-ступенчатым агрегатам относятся базовые модели ЯМЗ-2361, ЯМЗ-0905 и ЯМЗ-1105, к 6-ступенчатым – ЯМЗ-1406, к 8-ступенчатым – ЯМЗ-2381 (совместно с Тутаевским моторным заводом), к 9-ступенчатым – ЯМЗ-239, ЯМЗ-2391, ЯМЗ-1809 и ЯМЗ-1909.

В процессе модернизации 5- и 8-ступенчатые образцы обзавелись пневматическим усилителем переключения передач, первичным валом большего диаметра, электронным датчиком спидометра, картером сцепления, выполненным в соответствии с требованиями SAE, люком для монтажа усилителя выключения сцепления пневмогидравлического типа.

В то же время упомянутые 6- и 9-ступенчатые модели нового поколения помимо всего снабжены электропневматическим управлением различной степени автоматизации, блокировкой запуска стартера при включённой передаче, ходоуменьшителем, дополнительным отбором мощности до 100 л.с.

Разрабатывается перспективная механическая коробка передач ЯМЗ-330 с 14-ю ступенями. Её несомненными козырями стали: демультипликатор планетарной конструкции с двумя диапазонами, делитель и синхронизаторы на всех передачах (за исключением первой и заднего хода). Кроме того, в конструкцию внедрены механизм, позволяющий установить дистанционный привод, электропневматическое переключение демультипликатора и делителя с возможностью автоматической блокировки включения низшего диапазона демультипликатора.

В планах «Автодизеля» – дальнейшее совершенствование коробок передач и освоение серийного выпуска новых моделей, таких как 5-ступенчатые ЯМЗ-1205 и ЯМЗ-Э1205, а также ЯМЗ-1309 с 9-ю скоростями. Коробки ЯМЗ-1205 уже стали принадлежностью грузовых автомобилей МАЗ и «Урал» в 2016 г., а ЯМЗ-1309 станут в 2019 г.