Восьмицилиндровые дизельные двигатели камаз

Общее устройство двигателя КамАЗ серий 740 и евро

Грузовые автомобили КамАЗ начали производить в 1969 году, для него инженеры создали 4-тактный дизельный восьмицилиндровый мотор КамАЗ-740 V8. Данный силовой агрегат имел рабочий объем в 10852 см3, а мощность его составляла 210 лошадиных сил. Затем показатели мощности пришлось расширить от 180 л.с. до 360. Эти грузовики комплектовались пневмоусилителем сцепления, 5-ступенчатой коробкой с синхронизаторами.

Продольный разрез двигателя КамАЗ

1 — генератор; 2 — насос топливный низкого давления; 3 — насос топливоподкачивающий ручной; 4 — насос топливный высокого давления; 5 — муфта автоматическая опережения впрыскивания топлива; 6-полумуфта ведущая привода топливного насоса высокого давления; 7-патрубок соединительный впускных воздухопроводов; 8 — фильтр тонкой очистки топлива; 9 — вал кулачковый; 10 -маховик; 11 — картер маховика; 12-пробка сливная; 13-картер двигателя; 14-вал коленчатый; 15 — насос масляный; 16 — валик привода ведущей части гидромуфты; 17 — шкив привода генератора; 18-крыльчатка вентилятора

Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740

1 — фильтр полнопоточный очистки масла; 2 — горловина маслозаливная; 3 -указатель уровня масла; 4 — фильтр центробежный масляный; 5 -коробка термостатов; 6 — рым-болт передний; 7 — компрессор; 8 -насос гидроусилителя рулевого управления; 9 — рым-болт задний; 10 — труба водяная левая; 11 — свеча факельная; 12- воздухопровод впускной левый; 13 — форсунка; 14 — скоба крепления форсунки; 15 — патрубок выпускного коллектора; 16 — коллектор выпускной

Конструктивные особенности двигателя КамАЗ-740

— поршни, отлитые из высококремнистого алюминиевого сплава, с чугунной упрочняющей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитным приработочным покрытием юбки;
— гильзы цилиндров, объемно закаленные и обработанные плосковершинным хонингованием;
— поршневые кольца с хромовым и молибденовым покрытием боковых поверхностей;
— трехслойные тонкостенные сталебронзовые вкладыши коренных и шатунных подшипников;
— закрытую систему охлаждения, заполняемую низкозамерзающей охлаждающей жидкостью, с автомати ческим регулированием температурного режима,гидромуфтой привода вентилятора и термостатами;
— высокоэффективную фильтрацию масла, топлива и воздуха бумажными фильтрующими элементами;
— электрофакельное устройство подогрева воздуха, обеспечивающее надежный пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха до минус 25 С.

Блок цилиндров отлит из легированного серого чугуна заодно с верхней частью картера. Картерная часть блока связана с крышками коренных опор поперечными болтами-стяжками, что придает прочность конструкции. Для увеличения продольной жесткости наружные стенки блока выполнены криволинейными. Бобышки болтов крепления головок цилиндров представляют собой приливы на поперечных стенках, образующих водяную рубашку блока.

Левый ряд цилиндров смещен относительно правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой на одной кривошипной шейке коленчатого вала двух шатунов.

Спереди к блоку крепится крышка, закрывающая гидромуфту привода вентилятора, сзади — картер маховика, который служит крышкой механизма привода агрегатов, расположенного на заднем торце блока.

Гильзы цилиндров «мокрого» типа легкосъемные, изготовлены из специального чугуна, объемно закалены для повышения износостойкости.

Зеркало гильзы обработано плосковершинным хонингованием для получения сетки впадин и площадок под углом к оси гильзы. Такая обработка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей прирабатываемости гильзы.

В соединении гильза — блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части два кольца установлены в расточки блока.

Блок цилиндров

Представляет собой корпус агрегата, предназначается для монтажа и закрепления всех механизмов мотора. Блок цилиндров выполнен в виде монолитной литой конструкции. Деталь имеет технологические отверстия, а также каналы для смазки и охлаждения.

В верхней части этого блока располагаются гнезда под гильзы. Корпус оснащен каналами и полостями для прохода охлаждающей жидкости. В нижней части блока установлен коленвал. Картер имеет два технологических отверстия для смазки. Внутри узел имеет перегородки со специальными ребрами жесткости. В этих перегородках и стенках картера сделаны специальные расточки, которые закрываются крышками. Эти детали служат опорами для коленвала.

Гильзы служат в качестве направляющих для поршней. Вместе с головкой блока они образуют специальную полость, которая является камерой сгорания топлива. Гильзы изготавливаются из особого чугуна, а также проходят закалку электричеством.

Головка блока цилиндров двигателя КамАЗ

Каждая головка внутри имеет рубашку охлаждения, которая в свою очередь соединена с рубашкой блока. Также каждая головка имеет смазочные отверстия, клапаны для впуска и выпуска, специальное гнездо под форсунку.

Каждая головка блока КамАЗ устанавливается на два установочных штифта, запрессованные в блок цилиндров, и крепится четырьмя болтами из легированной стали.
Один из установочных штифтов одновременно служит втулкой для подачи масла на смазку коромысел клапанов. Втулка уплотнена резиновыми кольцами.

Коленвал двигателя

Коленвал изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленных ТВЧ, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними переходными галтелями.

Для равномерного чередования рабочих ходов расположение шатунных шеек коленчатого вала выполнено под углом 90°. К каждой шатунной шейке коленвала КамАЗ присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал Камаз имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленвала.
Кроме основных противовесов, имеются два дополнительных съемных противовеса 1 и 2, напрессованных на вал, при этом их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 5 и 6. В расточку хвостовика коленвала запрессован шариковый подшипник.

Устройство смазочной системы

Двигатель оснащен смазочной системой комбинированного типа. В зависимости от того, где размещены и в каких условиях работают трущиеся детали, масло подается различными способами. Система может разбрызгивать, подавать масло под низким давлением, либо пускать ее самотеком.
Устройство подает масло под давлением к деталям, которые больше подвержены износу и работают в особенно нагруженных узлах. Этот узел состоит из основных приборов и устройств, в которых хранится смазка, устройств фильтрации и подвода, а также охлаждения масла.
Масло проходит из поддона на маслоприемник, проходит через специальный фильтр в виде сетки. Затем оно поступает к маслонасосу. Из секции нагнетания через специальный канал смазка подается в масляный фильтр, а затем на магистрали. Далее, по смазочным каналам под давлением проходит смазывание ГБЦ и блока цилиндров, а затем к другим узлам, таким как коленвал, газораспределительный механизм, компрессор и топливный насос.

В цилиндрах лишняя смазка снимается при помощи маслосъемных колец, а затем уходит через поршневые канавки далее. Так смазывается опора поршневого пальца в верхней головке.
Из основной магистрали масло подается к термосиловому датчику. Если открыт кран, который включает гидромуфту, тогда обрабатывается и муфта. Если же он находится в закрытом положении, то из фильтров центробежной очистки жидкость подается в поддон.
Если смазки недостаточно, то падает мощность, а также детали терпят повышенный износ, мотор перегревается, плавятся подшипники, а поршни могут заклинить.

Система питания

Двигатель КамАЗ оснащен узлом питания разделительного типа. Здесь разделены ТНВД и форсунки. Топливная система состоит из баков для хранения дизельного горючего, топливных фильтров, насоса низкого давления, ТНВД, а также топливопроводов.

Из топливных баков посредством насоса для подкачки горючее проходит на фильтры очистки. Затем по сети топливопродов низкого давления солярка подается на ТНВД. После ТНВД закачивает дизель под высоким давлением порциями, исходя из режимов работы мотора, через форсунки в цилиндры и камеры сгорания. Форсунки, в свою очередь, распыляют смесь. Лишняя солярка попадает снова в бак посредством перепускного клапана.

Система охлаждения

Охлаждение реализовано в виде закрытой системы с жидким охладителем и принудительной циркуляцией.

Охлаждающая жидкость циркулирует под воздействием центробежного насоса. Сначала антифриз попадает в полость левого ряда цилиндров, далее через трубку – в правую полость. Затем смесь омывает гильзы цилиндров, а затем через отверстия – полость ГБЦ.

Дальше горячий охладитель поступает в термостаты, а затем либо в радиатор, либо в водяной насос. Температурные режимы регулируются посредством термостатов и гидромуфт.

Поршни и шатуны

Шатун Камаз-740 стальной, кованый, стержень имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом.
Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы. В верхнюю головку шатуна Камаз-740 запрессована сталебронзовая втулка, а в нижнюю установлены сменные вкладыши.

Крышка нижней головки шатуна Камаз-740 крепится с помощью гаек, навернутых на болты, предварительно запрессованные в стержень шатуна. На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности — трехзначные порядковые номера. Кроме того на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

Поршень КамАЗ отлит из алюминиевого сплава со вставкой из износостойкого чугуна под верхнее компрессионное кольцо.
Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие.
Поршни Камаз комплектуются тремя кольцами, двумя компрессионными и одним маслосъемным. Отличительной его особенностью является уменьшенное расстояние от днища до нижнего торца верхней канавки, которое составляет 17 мм.

Поршни двигателей 740.11, 740.13 и 740.14 отличаются друг от друга формой канавок под верхнее компрессионное и маслосъемное кольца. Установка поршней с двигателей Камаз740.10 и 7403.10 недопустима. Допускается установка поршней с поршневыми кольцами двигателей 740.13 и 740.14 на двигатель 740.11.

Компрессионные кольца Камаз изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. На двигателе 740.11 форма поперечного сечения компрессионных колец односторонняя трапеция, при монтаже наклонный торец с отметкой «верх» должен располагаться со стороны днища поршня.

Устройство двигателя КамАЗ Евро-1

Появилась новая поршневая группа и все элементы новесного потерпели изменения. При этом масса агрегата увеличилась с 760 до 835 кг.
Появились отличия в блоках цилиндров. Увеличилось сечение масляного канала, были перенесены установочные места некоторых узлов и механизмов. Комплектация Евро 1 пополнилась форсунками для охлаждения поршня. Теперь направляющие толкателей присоединили к блоку. Улучшилась экономичность по сравнению с базовой версией.

Устройство двигателя КамАЗ Евро-2

С стандартом Евро-2 начали производиться силовые установки серии 740.31. Здесь был использован турбонаддув с промежуточным охлаждением подаваемого воздуха. Мощность осталась прежней – 240 л.с. при объеме 10,85 литра.
Конструкция отличается от предыдущей версии наличием теплообменника и интеркуллера. Вместо гидромуфты уже используется более современная электромагнитная муфта, также установлена новая помпа и ремни.

Источник статьи: http://chelnyagregatcentre.ru/kamaz-inf/motor_catalog/ustroystvo_dvigatel_kamaz.html

КАМАЗ выпустил 3-миллионный дизельный мотор V8. Такие двигатели начали собирать в 1975 году

Дизельный мотор V8 под номером 3.000.000 в торжественной обстановке был снят с конвейера на заводе двигателей ПАО «КАМАЗ» в пятницу, 15 мая. Это знаковое событие произошло на 45-м году работы дизельного производства в Набережных Челнах.

Первый силовой агрегат, предназначенный для перспективных камских грузовиков, появился в мае 1974 года в экспериментальном цехе управления главного конструктора предприятия. Это был КАМАЗ-740.10 — четырехтактный V-образный восьмицилиндровый двигатель рабочим объемом 10,85 л и мощностью 210 л.с. В декабре 1975-го на заводе двигателей было налажено серийное производство этой модели.

Первые грузовики КАМАЗ-5320, выпуск которых начался в феврале 1976 года, имели грузоподъемность 8 тонн и могли буксировать прицеп такой же грузоподъемности. Но с развитием линейки автомобилей и увеличением грузоподъемности требовались двигатели большей мощности. С тех пор «сердце» камских грузовиков претерпело множество доработок и изменений.

В 1995-м двигатель КАМАЗ-740.11-240 впервые в России получил сертификат соответствия экологическому классу Евро-1. С годами пройден путь до двигателей, соответствующих классу Евро-5. Сегодня в продуктовой линейке завода — V-образные восьмицилиндровые дизельные двигатели мощностью 220-450 л.с. различных комплектаций к автомобилям КАМАЗ и другим типам автомобильной техники.

В настоящее время производство двигателей в Набережных Челнах проходит новый виток развития — разработан и запущен в серию рядный шестицилиндровый двигатель Р6 мощностью от 400 до 700 л.с. На заводе созданы производственные мощности для изготовления 12 тыс. таких двигателей в год. Этот силовой агрегат предусмотрен для установки на перспективные модели автомобилей КАМАЗ и другой техники.

Источник статьи: http://www.abw.by/novosti/commercial/215137

Новые турбодизели КАМАЗа: перспективный ряд

Это обычная для КАМАЗа практика — дать зарубежному партнеру техзадание и совместно с ним разрабатывать новый узел или агрегат.

Что-то подобное было в начале 70‑х годов прошлого века — в период строительства Камского автозавода, когда дизель для челнинских грузовиков разрабатывал Ярославский моторный завод.

Сейчас работают над КАМАЗом нового поколения, и очень важно получить современный дизель, удовлетворяющий требованиям норм Евро‑5, а в перспективе — и Евро‑6.

P5ZV7385_новый размер

Но ведь в Челнах готовят к производству свои двигатели уровня Евро‑5 — традиционные V‑образные «восьмерки» КАМАЗ‑740.735–400 и КАМАЗ‑750.10–400. Зачем же тратить лишние деньги и время, разрабатывать рядный шестицилиндровый мотор — только ради того, чтобы он был?

Дело в том, что давние приверженцы V‑образных дизелей для грузовиков Mercedes-Benz и Scania тоже неспроста планируют сворачивать их производство в пользу рядных «шестерок». Это связано в первую очередь с особенностями компоновки двигателей уровня Евро‑6 и выше. Для нейтрализации отработавших газов, для оптимизации настроек электронно-управляемых топливных систем дизелей будет недостаточно сочетания рециркуляции отработавших газов (EGR), впрыска водного раствора мочевины (SCR) и регенерируемого сажевого фильтра. Специалисты сходятся во мнении, что эти системы придется дополнять турбокомпаундом. То есть установкой еще одной турбины, которая через вязкостную муфту и понижающий редуктор дополнительно, причем без затрат топлива, подкручивает коленвал. Дармовая мощность позволяет без особых проблем придушить двигатель в угоду экологии.

Шведы и немцы из фирмы Daimler говорят, что очень сложно скомпоновать дополнительную громоздкую турбину с редуктором на блоке V‑образного мотора, не увеличив ширину и высоту двигателя. А на рядной «шестерке» турбокомпаунд легко монтируется сбоку блока, рядом с маховиком.

Именно необходимость иметь свой перспективный рядный шестицилиндровый дизель заставила ОАО «КамАЗ» тратить деньги на разработку нового мотора. При выборе партнера в первую очередь обратились к фирме AVL List, но австрийцы просили на работу пять лет. А Liebherr обещал управиться за три года. Видимо, сошлись и в цене.

НОВАЯ РАЗМЕРНОСТЬ

Компания Liebherr знаменита не только холодильниками и подъемными кранами: с 1984 года она выпускает и дизели, которые стали устанавливать на краны, экскаваторы и бульдозеры марки Liebherr. К тому времени в Челнах уже восемь лет как выпускали V‑образную «восьмерку» КАМАЗ‑740…

Новый мотор КАМАЗа будут строить на основе 12‑литрового дизеля Liebherr D946, который стоит на конвейере всего два года и используется только на строительной технике, но не на автомобилях. И одна из главных составляющих адаптации этих моторов к челнинским грузовикам — уменьшение массы и габаритов.

Конструктивно Liebherr D946 схож со многими рядными дизелями: у него чугунный блок, мокрые гильзы (это традиционно для любых дизелей Liebherr), распредвал находится в блоке, привод клапанов — штангами, шестерни ГРМ и насосов — со стороны маховика. Точный рабочий объем 11,95 литра, размерность 130×150 мм, то есть КАМАЗ отходит от привычного диаметра поршня 120 мм.

Часто говорят, что современный 11-13-литровый дизель должен быть короткоходным. На самом деле и среди легковых дизелей можно по пальцам пересчитать даже «квадратные» моторы, а уж тем более с «коротким ходом».

У больших дизелей для повышения механического КПД тем более выгодно уменьшать обороты максимальной мощности — короткоходность не нужна.

У дизеля КАМАЗ‑910.10.550 должен быть очень хороший показатель удельной литровой мощности — 33,75 кВт/л и, что важно, удельный эффективный расход топлива — 183 г/кВт·ч.

Оказывается Liebherr, как Scania и Mercedes-Benz, даже сейчас применяет раздельные головки блока. Раньше считалось, что уже при соответствии нормам Евро‑5 у двигателей с раздельными головками из-за увеличения давления в цилиндрах поплывет геометрия блока.

Однако у Скании этого не произошло и на моторах уровня Евро‑6, поскольку силовой каркас блока изначально был рассчитан на давление в камере сгорания до 200 бар. У дизеля Liebherr головки чугунные, а не алюминиевые, поэтому здесь маловероятно возникновение термических трещин в зоне перемычки седел клапанов. Крепление головки надежное — шестью болтами, у мотора D946 четыре клапана на цилиндр.

Главное достоинство раздельных головок: они удобнее в ремонте и надежнее — ведь нереально, чтобы сразу пробило все шесть прокладок. Да и каждая прокладка значительно дешевле, чем единая под общую головку.

Раздельные головки дешевле и в производстве — КАМАЗу не придется серьезно перестраивать обрабатывающие линии. Совокупность подобных «мелочей» неизбежно сказывается на конечной цене мотора.

Обычно корпус крышек коренных подшипников выполнен в единой отливке. Такое конструктивное решение называют «рамой», или bedplate. К блоку «рама» крепится не только силовыми шпильками, но и «мелкими» болтами по периметру этих двух деталей; при этом отказываются от поперечных болтов, традиционно крепящих коренные крышки у многих дизелей. Но у дизеля Liebherr D946 ничего подобного нет. Возможно, позже у серийного дизеля КАМАЗ‑910.10 появится и «рама» коренных подшипников, и общая для шести цилиндров головка. Возможно, единую головку блока оснастят механизмом изменения фаз газораспределения.

Кстати, большое внимание обращают на ремонтопригодность мотора: кроме мокрых гильз, удобных при ремонте, будут введены и ремонтные размеры шеек коленвала. Это при том, что вал может быть и практически вечным. Например, азотированным, то есть с очень твердой поверхностью (но без «ремонтов»). Или же поверхность шеек будет подвергаться двойному упрочнению ТВЧ — такой вал можно перешлифовывать.

P5ZV7378_новый размер

Вкладыши из свинцовистой бронзы будут иметь дополнительный антифрикционный износостойкий слой (PVD-покрытие), который нанесут ионно-вакуумным напылением. Причем такие подшипники скольжения изготовят на Димитровградском заводе вкладышей, который недавно приобрела компания Federal-Mogul.

На основе нового мотора КАМАЗ‑910.10 будут созданы различные модификации — мощностью 380, 400, 450, 500 и 550 л. с. при 1900 об/мин. Крутящий момент — от 1700 до 2540 Н·м, с полкой в диапазоне 1100–1400 об/мин.

В Европе, а тем более в России, наиболее востребован мощностной диапазон 440–480 л. с. — и на машинах для магистральных перевозок, и на грузовиках строительного назначения, вплоть до четырехосников.

Покрытие поршневых колец — хромоалмазное, износостойкое. Ожидаемый ресурс до капремонта — около полутора миллионов километров. Периодичность замены масла — 150 000 км. Да, именно 150 000 — это не опечатка. Для современных дизельных моторов объемом 11–13 литров производители декларируют как раз такую периодичность. Но это при благоприятных условиях эксплуатации — в Европе (хотя там тоже наблюдаются огромные температурные перепады, все же территория — от Норвегии до Испании), на магистральных перевозках (не для самосвалов и не на гонках по бездорожью), на синтетических маслах премиум-класса, с нормальными фильтрами. Сейчас европейские производители грузовиков в основном устанавливают замену в 90–120 тысяч, но часто говорят именно о 150 тыс. км.

Топливная аппаратура (разработка Liebherr) — Common Rail. В зависимости от эконорм, давление впрыска будет достигать 1500 бар и выше. Есть система SCR (для версии под Евро‑5), а для достижения уровня Евро‑6 придется применить рециркуляцию отработавших газов (EGR), причем с сажевым фильтром.

КОГДА?

Первая партия моторов планируется к выпуску во втором полугодии 2017 года. Сразу же будут налаживать собственные литье, ковку, мехобработку. В дальнейшем планируется практически 100‑процентная локализация двигателя КАМАЗ‑910.10 — в отличие от производимого в Набережных Челнах дизеля Cummins ISBe, который, похоже, никогда не станет полностью российским.

Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/804952-novye-turbodizeli-kamaza-perspektivnyj-ryad/