Как делают суперэкономичные газовые моторы ЯМЗ-530 CNG E-5

В XXI век Ярославский моторный завод (ЯМЗ) вошел как ведущий производитель дизелей в стране — его доля на рынке составляет 40%. Ярославскими двигателями оснащаются грузовые автомобили, автобусы, магистральные тягачи, карьерные самосвалы, тракторы и зерноуборочные комбайны, строительно-дорожная техника и дизель-электрические станции. Но наибольший интерес вызывает запущенный в 2013 году на окраине Ярославля завод средних рядных двигателей ЯМЗ-530. Корреспондент портала «АвтоВзгляд» побывал на новом производстве.

От деревянных бараков начала 20 века завод разросся до нескольких производственных площадок. На основной, где находится музей легендарного предприятия и расположены большинство мощностей, выпускаются V-образные двигатели ЯМЗ. Это 300-сильный V6, 400-сильный V8 и 800-сильный V12. Последний, ЯМЗ-84 001 — один из самых мощных агрегатов для тягачей-тяжеловозов КЗКТ. В Тутаеве с 2007 года обосновалась площадка тяжелых рядных установок ЯМЗ-650 и дизельно-генераторных установок. Также имеется производство топливоподающих систем и компонентов «ЯЗДА».

Завод площадью 57 тысяч кв. м считается одной из самых современных площадок двигателестроения в Европе. Производство соответствует требованиям международной системы ISO/TS 16 949.

Первое, что удивляет, когда попадаешь на сборочную линию — почти полное отсутствие людей — уровень автоматизации достигает 90%, а обработка коленчатых валов автоматизирована на 100%! Большинство работников находятся в специальных «аквариумах», где следят за производством с экранов мониторов.

Также поражают идеально чистые полы. Без всяких привычных подтеков масла. И на конвейере, и в местах складирования готовой продукции. Нет привычной металлической стружки — обработка металла автоматизирована настолько, что по номеру двигателя можно узнать степень крепления головки блока, регулировку клапанов и затянутость болтов.

Вся производственная линия построена на универсализме. Еще 10 лет назад в проекте завода основной задачей стояла создание универсального двигателя, способного удовлетворить запросы всего отечественного грузового автопрома. Поэтому не мудрено, что в производство было инвестировано около 11 миллиардов рублей. В результате оно получилось гибким и унифицированным. На одной линии собираются и четырех, и шестицилиндровые двигатели. В том же помещение отдельной линией идет совместное с компанией Daimler производство дизелей Daimler OM 646 для среднетонажника Mercedes Sprinter.

Отдельный момент — импортозамещение, о котором здесь задумались задолго до всевозможных санкций. Вплоть до того, что в топливной системе Bosch исрользуются российские насосы. Хотя поначалу моторы серии ЯМЗ-530 почти полностью состояли из импортных компонентов. Блоки и головки цилиндров раньше поступали из Германии, а теперь их отливают на ГАЗе. Немецкие коленвалы заменены на камазовские. Распредвалы делают на соседнем заводе ЯЗДА. Там же собираются производить высокоточные топливные насосы высокого давления, которые впервые в России будут выдавать не 1000−1500 бар, а 2000. Немецкие турбокомпрессоры Schwitzer заменены на отечественные от «Турботехники». А немецкие же поршни заместили костромскими. Кстати, для двигателей Mercedes Sprinter три основные детали — блок цилиндра, головка блока и распредвал — выпускаются также на ГАЗе. Мало того, экспортируются в Германию в качестве запчастей.

В 2015 году процент российских составляющих держался на уровне 68 процентов, в 2016 — 75-и, а в 2018 их будет уже 80%. При этом конструкторы здраво признают, что 100-процентная комплектация российскими деталями — не их цель. Здесь все решает рынок, и некоторые детали проще закупать за границей, а не ждать, когда их производство наладится в России. При этом специалисты завода отнюдь не чураются «иноземщины». Конструкторы и технологи прошли стажировку в ведущих европейских компаниях Grob Werke, АVL List, Сomau Engineering, ThyssenKrupp Krause, Heller.

По словам президента «Группы ГАЗ» Вадима Сорокина, новые разработки стали отправной вехой в развитии всего российского автомобилестроения. Ярославскими двигателями оснащается более 300 моделей транспортных средств. В числе потенциальных потребителей более 20 предприятий, как входящих в «Группу ГАЗ», так и внешних заказчиков: производители автомобильной, тракторной и с/х техники, строительно-дорожной техники в РФ и странах СНГ. С этого года ЯМЗ выпускает моторы, соответствующие экологическому стандарту «Евро-5», и ведет разработки моторов «Евро-6». С 2019 года начнется производство двигателей «Евро-6» ЯМЗ-534 и 536 и их газовых собратьев ЯМЗ-534 CNG и ЯМЗ-536 CNG. А с 2020 года — ЯМЗ-770.

На газовых разработках, рядных «четверках» и «шестерках» серии ЯМЗ-530 стоит остановиться подробнее — это ноу-хау ярославцев. Они разрабатывались при участии австрийской компании AVL. Их главная особенность в том, что в отличии от битопливных, газодизельных моторов, при переходе исключительно на сжиженный газ — метан — они не теряют в мощности ни одной «лошадки». «Четверка» развивает до 170 л.с., «шестерка» — до 312 л.с. Иначе говоря, технические характеристики газовых двигателей максимально близки к дизельным. В создание этих моторов было вложено 500 миллионов рублей, но продажи обещают быстро покрыть убытки. Двигатели уже сертифицированы в Таможенном союзе в соответствии с нормами «Евро-5». Самое удивительное, что по цене они не дороже, чем их предшественники «Евро-4». При этом в мотор заложена возможность достижения нормы «Евро — 6». В чем же их отличительная черта?

Во-первых, запатентованная арочная конструкция блока цилиндров, обеспечивающая высокую жесткость и, как следствие, уменьшение шума и вибраций. Во-вторых, такая же оригинальная система охлаждения «обратного типа» значительно снижает перегрев двигателя и влияет на его долговечность. А в-третьих, система питания типа Common Rail рассчитана на давление сгорания в 210 — 230 бар, что позволяет довести форсировку до 68 л.с. В результате мощность в 330 «лошадей» снимается с объема двигателя чуть более 6 литров. А ведь большинству производителей для этих целей требуется уже 8-литровые двигатели. При этом система питания способствует экономии топлива. По данным конструкторов завода, в ходе разработки прошло около 36 000 часов стендовых испытаний и проведены эксплуатационные испытания на базе 30 видов техники с суммарным пробегом около 2 миллионов километров. В результате двигатели предусматривают широкий горизонт эксплуатации: не только грузовики и автобусы, но и сельхозтехника, дизельные электростанции и промышленные агрегаты. При этом агрегаты получились меньшего веса и размера, что также немаловажно. И, наверное, самое главное: производители уверяют, что в зависимости от модификации — это «миллионники».

В перспективах завода — абсолютно новый рядный двигатель ЯМЗ-770. Это 12,5-литровый турбодизель, мощностью 350−550 «лошадей». После запуска его производства можно будет констатировать, что вся линейка коммерческого сегмента РФ занята ярославскими двигателями.