Модернизация двигателей КАМАЗ

В 2010 году «КАМАЗ» впервые представил новый V-образный двигатель мощностью 420 л.с., как очередной этап модернизации двигателей 740 серии  путем увеличения их мощности, экономичности, совершенствования других характеристик. Это стало возможным за счёт применения топливной системы Common Rail и некоторых других инновационных разработок.

В русле современных требований
В проектировании, разработке и обновлении двигателей 740 серии приняли участие подразделение главного конструктора двигателей НТЦ «КАМАЗа», практически все подразделения завода и даже ряд всемирно известных зарубежных компаний: Bosch, Freudenberg, Federal Mogul, Borg Warner и другие.
Первоначальной задачей конструкторов была разработка двигателя новых габаритных размеров, поскольку взамен агрегатов квадратной формы было решено начать производство двигателей более эргономичной формы с диаметром цилиндра и ходом поршня 120х130 мм. Кроме того, вместо ставшей традиционной для КАМАЗов топливной системы с электронным управлением, которая давно и успешно применялась в двигателях класса Euro 3, для двигателей КАМАЗ 740.64-420 была   адаптирована система питания Common Rail CRSN3 фирмы Bosch.

Топливная система Common Rail известна поочередным выполнением процесса впрыска и нагнетания топлива, что обеспечивает ряд преимуществ. Прежде всего, такое разделение  процессов обеспечивает предельно точное дозирование цикловой подачи топлива для каждого режима работы двигателя, также это позволяет оптимально регулировать углы опережения впрыска в соответствии с нагрузкой, температурой и количеством оборотов двигателя.
Кроме того, сам впрыск топлива также производится последовательно. Форсунки с электронным управлением позволяют значительно эффективнее регулировать процесс сгорания посредством использования нескольких ступеней впрыскивания: пилотного, основного и дополнительного. Так, пилотный впрыск, осуществляемый на ранних углах опережения, значительно снижает шум; а дополнительный впрыск, осуществляемый в конце сгорания топлива, способствует уменьшению количества дыма отработанных газов.
В «сердце» системы Common Rail - многоплунжерный насос СР 3 звездообразной формы, приводимый в действие посредством распределительных шестерен. Он создает максимальное рабочее давление впрыскивания равное 1600 бар. В новых двигателях изменилось и местоположение блока управления подачей топлива: теперь он не в кабине, а на самом двигателе. Электронное управление, применяемое в системе Common Rail, обеспечивает точное соблюдение норм по выбросам вредных веществ, принятых для класса Euro 3, способствует экономии дизельного топлива, позволяет уменьшить выброс белого дыма во время прогрева, и значительно повышает эксплуатационные характеристики машины в целом.

Однако обновление двигателя КАМАЗ 740 серии на этом не закончились. Оно коснулось и других компонентов камского мотора. А именно:

• Блок топливных цилиндров теперь изготавливается из нового материала, которым стал чугун ЧВГ35 с вермикулярным графитом. За счёт этого улучшилась прочность главной детали корпуса и на 0,1-1,5 дБа уменьшился уровень шума работающего двигателя.
• Усовершенствовалась конструкция деталей цилиндропоршневой группы. Изменился как материал для их изготовления, так и технология нанесения хромо-алмазного покрытия на поршневые кольца. Вместе с тем, для повышения прочности коленчатый вал двигателей мощностью 400 л.с. теперь подвергается процедуре карбонитрирования. Данные изменения разработаны совместно с компанией Federal Mogul.
• Улучшились системы смазки и охлаждения: новый масляный теплообменник имеет ещё большую поверхность для теплообмена, а вентилятор системы охлаждения теперь оснащен электронным управлением. Также изменилась форма головок этого блока для более удобной установки инжекторов подачи топлива, и в соответствии со стандартом  SAE1 стал использоваться монолитный картер маховика.
•  

Принятые изменения, конечно же, отразились и на ресурсе двигателя, теперь он равен 1 млн. км. пробега. Увеличился и интервал между сервисными обслуживаниями: для I категории эксплуатации он стал достигать 30 тыс. км пробега.

В ближайшей перспективе намечено изготовление двигателей, соответствующих нормам стандарта Euro 4 с применением технологии Selective Catalytic Reduction на основе системы Bosch Denoxtronic-2. На данный момент уже имеются опытные образцы и подготовлены базовые модификации таких двигателей. Ими станут модели с 440, 420 и 400 л.с., предназначенные для магистральных тягачей, а также модели с мощностью от 320 до 360 л.с. для установки в тяжелые самосвалы и модели двигателей с 280 л.с. для транспортных грузовиков и шасси.

Технические показатели модифицированного двигателя КАМАЗ 740.64-420:
Тип расположения цилиндров: V-образный
Количество цилиндров: 8
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм - 120х130
Рабочий объем двигателя, л: 11,76
Степень сжатия: 16,8
Мощность, л.с.: 420
Крутящий момент (max), Нм: 190
Расход топлива (min), г/л.с.ч.: 148
Масса двигателя, кг: 870
Ресурс двигателя, км. пробега: 1 000 000

Что дальше?
В 2010 году «КАМАЗ» завершил процедуру сертификации двигателей класса Euro-4 с системой наддува с турбокомпрессором (ТКР). Применение данной системы упрощает работу системы впуска, снижает количество используемых деталей, уменьшает расстояние от ТКР до глушителя, а также делает возможным использование технологии SCR.
На данный момент нейтрализация SCR является самой прогрессивной технологией, которая не только уменьшает расход топлива и, соответственно, стоимость обслуживания двигателя, но и является безопасной для окружающей среды. Опыт таких мировых производителей тяжелой грузовой техники, соответствующей классу Euro 4 и Euro 5, как Volvo,  Mercedes-Benz, Renault, Iveco, DAF и других также подтверждает эффективность применения технологии SCR.
Кроме того, в ОАО «КАМАЗ» принята стратегия по достижению соответствия законодательным нормам дизельных двигателей классов Euro-4 и Euro-5. Данная стратегия основывается на применении системы подачи топлива Common Rail производства Bosch и технологии SCR для обработки отработанных газов. Применение этих систем оправдано не только с позиции производителя, но и с позиции будущих пользователей КАМАЗ с новыми двигателями, так как это обеспечит и снижение расхода топлива, и большую надежность, и увеличение ресурса двигателей.