560 сил и 13 литров! — как строили новый двигатель КАМАЗа

Однако мощность не была главной задачей перед инженерами: требовалось обеспечить тягачу заданную динамику, снизить расход топлива и сохранить высокий ресурс при больших пробегах.

Сегодня у флагманской модели КАМАЗ-54901 три варианта силовых установок: базовый дизель развивает максимальную мощность 482 л.с., версия High Tech - 560 л.с., а газовый вариант - 460.

При разработке автомобилей К5 изначально был применен двигатель Р6 рабочим объемом 12 литров. Далее конструкцию двигателя модернизировали: был увеличен рабочий ход поршня, рабочий объем вырос до 13 литров, благодаря чему удалось получить не только более высокие показатели по мощности (теперь она 560 л.с.) и крутящему моменту (до 2600 Н·м), но и улучшить показатели по расходу топлива.

«Мы провели большую работу по двигателю и трансмиссии: по оптимизации рабочего процесса, по алгоритмам работы коробки передач, по расширению рабочей зоны с минимальным расходом топлива. В итоге мы достигли не только повышенных показателей по мощности, но и получили более эффективный силовой агрегат», — объясняет заместитель главного конструктора по перспективным двигателям КАМАЗа Марат Ханнанов.

Для магистрального тягача это означает больший запас тяги при разгоне, на подъемах и при движении с полной нагрузкой. И экономичность, конечно, улучшилась.

При этом увеличение объема не было самоцелью ради маркетинга. Инженеры проводили многократное режимометрирование в реальных условиях работы тягача и по этим данным рассчитывали необходимые характеристики двигателя и возможности оптимизации его работы.

Результат отражается не только в мощности. По данным КАМАЗа, эффективность двигателя Р6 910 достигает примерно 50%. Для дизельного двигателя это высокий показатель, поскольку чем выше его эффективный КПД, тем большая часть энергии топлива превращается в полезную механическую работу.

Финансовая служба любого перевозчика быстро это увидит: при больших годовых пробегах даже небольшое снижение удельного расхода топлива дает заметный эффект на общей стоимости эксплуатации.

Расход топлива: как влияют двигатель, настройки, водитель

Расход топлива магистрального тягача определяется не одной характеристикой двигателя.

На него влияют настройки силового агрегата, коробки передач, передаточные числа ведущего моста, аэродинамика, шины, режим движения. Не говоря уже о водителе.

Поэтому при разработке К5 инженеры работали с оптимизацией по нескольким направлениям. «Использование наката, круиз-контроля, оптимизация алгоритмов переключения передач, подбор передаточных чисел ведущего моста — все это работает на топливную экономичность», — говорит главный конструктор Игорь Валеев.

Отдельное внимание уделили коробке передач. Ее алгоритмы переключения были переработаны с учетом характеристик нового двигателя. Задача заключалась в том, чтобы двигатель как можно чаще работал в наиболее эффективном диапазоне, а коробка выбирала подходящую передачу без лишних переключений.

На расход топлива влияет и аэродинамика. Для версии High Tech предусмотрен расширенный пакет обтекателей, причем часть элементов устанавливается не только на кабину, но и на шасси. Они уменьшают аэродинамическое сопротивление на высокой скорости, то есть помогают экономить топливо именно в тех условиях, для которых предназначен магистральный тягач.

Еще один элемент этой системы — шины. Вместе с шинным комплексом KAMA TYRES КАМАЗ довел их характеристики до требований семейства К5. Для версии с 560-сильным двигателем используются более широкие шины с повышенным индексом нагрузки. Это связано с большей нагрузкой на переднюю ось, в том числе из-за более тяжелого силового агрегата и установленного ретардера.

Наконец, важнейшая часть системы - водитель. Владимир Борисов, испытатель, работающий с грузовиками КАМАЗ с 1980 года, отмечает, что на К5 экономичный режим можно использовать без постоянного контроля со стороны водителя. «Включаешь режим Eco, отпускаешь газ, и автомобиль идет накатом. Это удобно и позволяет экономить топливо», — рассказывает он.

Таким образом, экономичность КАМАЗ-54901 складывается из нескольких решений. Новый 13-литровый Р6 910 дает необходимую мощность и эффективность, а настройки трансмиссии, аэродинамика, шины и режимы движения позволяют использовать эти характеристики на полную силу в жизни.

120 000 км: что дает большой межсервисный интервал

Для магистрального тягача важна не только экономичность в движении. Чем больше пробег между плановыми обслуживаниями, тем меньше времени автомобиль проводит в сервисе и тем проще перевозчику планировать работу парка.

Для КАМАЗ Р6 910 заявлен межсервисный интервал до 120 000 км. Но это значение относится к первой категории эксплуатации, то есть к магистральным перевозкам по дорогам с твердым покрытием. Для более тяжелых условий интервал составляет 80 или 60 тысяч километров.

Один из факторов, позволивших увеличить интервал, связан с системой смазки двигателя. В Р6 910 используется масляный поддон увеличенного объема. В двигатель заливается 60 литров масла. «При пробеге 120 тысяч километров определенное количество масла все равно сгорает: по нашим данным, расход масла на угар - около 7–8 литров. Поэтому нам было важно увеличить его первоначальный объем так, чтобы между техническими обслуживаниями не требовалась дополнительная доливка», — объясняет Марат Ханнанов.

Над снижением самого угара инженеры, конечно, тоже работали. В конструкции двигателя используются в том числе специальные покрытия поршневых и маслосъемных колец и центробежный маслоуловитель картерных газов, который возвращает уловленное масло обратно в систему смазки.

Для владельца автопарка смысл этих решений понятен. Плановое обслуживание никуда не денется, но между визитами в сервис автомобиль пройдет большее расстояние. На серьезных годовых пробегах это уменьшает количество остановок и связанные с ними затраты.

Ресурс 1,5 млн км: как достичь этой цифры

Тягач за несколько лет пройдет сотни тысяч километров, поэтому ресурс силового агрегата напрямую влияет на срок работы автомобиля в составе парка и на экономику владения. Двигатель Р6 910 дает перевозчику несколько характеристик, которые важны для достижения больших пробегов: 560 л.с., 2600 Н·м, межсервисный интервал до 120 тысяч километров и ресурс до 1,5 млн километров. Все цифры подтверждены результатами стендовых и дорожных испытаний.

При этом ресурс двигателя нельзя свести только к долговечности деталей. Он складывается из конструкции самого силового агрегата, режима его работы, качества обслуживания и условий эксплуатации. Поэтому инженеры при разработке Р6 910 анализировали не только работу двигателя на стенде, но и реальные режимы движения автомобиля.

СПГ или КПГ: какой газовый вариант выбрать

Однако дизельный двигатель — не единственный вариант силовой установки для КАМАЗ-54901. Для перевозчиков, которые работают на маршрутах с доступной газовой инфраструктурой, предусмотрена другая версия. Газовый КАМАЗ-54901 оснащается двигателем мощностью 460 л.с. и выпускается в двух вариантах, рассчитанных на разные условия эксплуатации: на сжиженном природном газе (СПГ) и на компримированном, то есть сжатом, природном газе (КПГ).

Версия на СПГ рассчитана прежде всего на дальние маршруты. Газ хранится в криогенных баках в сжиженном состоянии, а заявленный запас хода на одной заправке достигает 1500 км. Поэтому такой вариант имеет смысл там, где по маршруту есть соответствующая заправочная инфраструктура и автомобиль проходит большие расстояния.

КПГ хранится в баллонах в сжатом состоянии. Запас хода у такой версии составляет до 500 км. Это уже другой сценарий эксплуатации: КПГ может быть интересен перевозчикам, которым не требуется большой пробег между заправками и при этом доступна инфраструктура для заправки сжатым природным газом.

Выбор между двумя вариантами в конечном счете определяется не только характеристиками автомобиля, но и бизнесом конкретного перевозчика. Если машина регулярно проходит большие расстояния, преимущество получает СПГ. При региональной эксплуатации с меньшими плечами может оказаться удобнее КПГ.

24 часа после обращения: как работает «Зеленый коридор»

Для коммерческого транспорта ресурс двигателя имеет смысл только вместе с возможностью нормально обслуживать автомобиль. Даже надежный тягач перестает зарабатывать деньги, если надолго остается в сервисе.

Поэтому КАМАЗ давно и активно развивает сервисную инфраструктуру.

Для обслуживания автомобилей семейства К5 в России и странах СНГ работает около 220 сервисных центров. Для КАМАЗ-54901 же вообще действует «Зеленый коридор»: автомобиль должны принять на диагностику в течение 24 часов после обращения, а для работ по восстановлению работоспособности установлен срок до пяти дней.

Еще один фактор, влияющий на время простоя, это наличие запчастей. КАМАЗ поддерживает собственные склады и организует срочную доставку деталей. Заказать необходимые запчасти можно и через корпоративную онлайн-площадку Exzamarket, которая объединяет предложения складов дилерской сети.

Есть у КАМАЗа и еще одно направление локализации, непосредственно связанное с двигателем. Сейчас завод работает над собственным турбокомпрессором. По планам компании, полностью российская турбина должна появиться на двигателях КАМАЗ в 2028 году. Для владельца парка это означает постепенное снижение зависимости от импортных компонентов не только на уровне основных агрегатов, но и отдельных узлов силовой установки.

В конечном счете для руководителя автопарка не важна рекордная мощность двигателя. Он смотрит на сочетание расхода топлива, ресурса, интервала обслуживания, доступности сервиса, легкости и комфортности управления. Чем лучше эти параметры согласованы между собой, тем меньше простой автомобиля и тем предсказуемее и эффективнее становится экономика его компании. У КАМАЗа это сочетание теперь стало еще лучше.