В 2019 году исполняется 100 лет компании Cummins. В начале июля в Набережных Челнах состоялся технический день «Камминз KAMA», приуроченный к этой дате, на который приехали партнеры компании со всей России.
Удивительно, как сто лет назад 30-летний механик Клесси Камминз из Коламбуса, штат Индиана, сумел разглядеть в дизельном двигателе перспективу, несмотря на то, что в те времена бензиновые карбюраторные моторы были самыми распространенными и компактными. Первый действующий мотор Рудольфа Дизеля был одноцилиндровым, высотой с два человеческих роста и весил пять тонн – промышленный двигатель для привода станков. Только через 10 лет, в 1908 году, был построен первый дизель действительно компактных размеров, вполне приемлемых для установки на транспортные средства. Так появился грузовой автомобиль и железнодорожный локомотив с дизельным двигателем, чуть раньше дизель установили на корабль.
История Cummins Engine Company началась в 1919 году с одноцилиндрового, опять-таки промышленного дизеля мощностью 6 л.с., лицензионного швейцарского RM HvidCo. Мотор был с горизонтальным расположением цилиндра, с открытыми коромыслами клапанов, на выходном валу стоял шкив под плоский ремень – двигатель использовали американские фермеры в паре с электрогенератором или с различными веялками-сеялками и молотилками. В 1924 году начато производство двигателя модели F, разработанного самим К. Камминз. Мотор тоже был промышленным, но уже двухцилиндровым. Здесь впервые был применен экономичный непосредственный впрыск топлива в цилиндры, это при том, что еще долго, порядка 70 лет, в мире будут выпускаться предкамерные дизели.
В 1928 году начинается производство моторов серии U. Это уже шестицилиндровые рядные двигатели с раздельными головками, с закрытыми клапанными крышками. В 1929 году запускается в производство четырехцилиндровый двигатель модели К, наиболее близкий к современному автомобильному или тракторному дизелю. В том же 1929 году К. Камминз установил двигатель Model U на легковой автомобиль Packard, который, как известно, большой даже по американским меркам. На этом автомобиле К. Камминз с помощником отправились из Коламбуса в Нью-Йорк на автомобильную выставку, демонстрируя попутно небывалую экономичность. На путь в 1500 км они потратили солярки на 1,39 доллара – меньше двух «баксов». Между прочим, 1929 год – начало Великой депрессии в США… Сколько тогда стоил литр дизтоплива, какой был расход на сотню – теперь, наверное, и не узнать, но видимо значительно меньше, чем сжигал бензиновый мотор Packard. Это было началом применения дизелей Cummins на автомобилях.
Спустя 100 лет после создания корпорация Cummins Inc. работает в более чем 190 странах мира, в ней насчитывается около 62 тысяч сотрудников. У корпорации около 8 тысяч независимых дистрибьюторов и дилеров по всему миру. Только в 2018 году изготовлено более 1,5 миллионов двигателей марки Cummins. В 2018 году было инвестировано 894 млн. долларов в исследования и разработки – это при том, что уже 100 лет компания занимается совершенствованием рабочего цикла и конструкции дизелей, находится на острие прогресса в дизелестроении. Компания осваивает новейшие технологии по уменьшению уровня выбросов СО и СО2 в атмосферу. Недавно были продемонстрированы новые сверхэффективные дизельные двигатели Cummins X12 и Cummins X15, обнародованы планы по созданию к 2022 году революционного по конструкции, сверхмощного дизельного двигателя.
Современная гамма двигателей автомобильного применения у Cummins Inc. обеспечивает диапазон мощности от 48 до 715 л.с., крутящий момент – от 279 до 2779 Н·м. У моторов промышленного, строительного и вообще внедорожного применения мощностной диапазон еще больше: от тех же 48 л.с., которые обеспечивает самая слабая настройка Cummins ISF2.8, до 4400 л.с., которые выдает V-образный 16-цилиндровый (две «восьмерки»!) мотор QSK95 рабочим объемом 95 л (!). Крутящий момент – от 279 до 13771 Н.м. На подходе еще более мощный двигатель – Cummins QSK120 V20 объемом 120 л, мощностью 5000 л.с. По объему, это все равно, что 100 «жигулей» ВАЗ‑2101!
Причем Cummins – это не только дизельные двигатели, но и экологически чистые, дешевые в эксплуатации газовые моторы, работающие на природном газе. Сфера применения моторов Cummins просто огромна. Автомобили: тяжелые и среднетоннажные грузовики, магистральные и внедорожники, LCV и огромные джипы, различные автобусы, карьерные самосвалы. Различная строительная, дорожная и сельскохозяйственная техника, маленькие и большие тракторы, экскаваторы и комбайны. Обязательно – промышленные двигатели, ведь с них все начиналось: морской, речной и железнодорожный транспорт, оборудование в горнодобывающей и нефтегазовой отраслях, а также энергетика и различные электрогенераторные установки. К примеру, на базе двигателя Cummins QSK 95 изготовлен дизель-генератор C 3000 с выходной мощностью 3500 кВт (3,5 МВт), что достаточно для обеспечения электроэнергией небольшого города с 2000 домов. И ведь все эти двигатели работают в 190 странах, в различных климатических условиях!
Но корпорация Cummins знает толк не только в дизелях. Ныне диапазон ее компетенций – от максимально экологически чистых дизелей, газовых двигателей и до электродвигателей, электротрансмиссий и высокоэффективных силовых аккумуляторных батарей. Разработаны и выпускаются ДВС адаптированные к различным видам биотоплива, есть «камминсовские» системы утилизации отработанного тепла, существуют технологии твердотельных оксидных топливных элементов для питания двигателей следующего
поколения Cummins и даже топливные водородные элементы. Какие конкретно инновации встанут на конвейер, в какие сроки, нам в России, наверное, не так и важно, но понятно, что благодаря корпорации Cummins автомобиль как транспортное средство не умрет никогда.
Компоненты – все свое
Многие моторостроительные компании закупают необходимые компоненты двигателей у сторонних производителей, но Cummins с самого начала своего существования ориентирован на производство собственных компонентов. Конечно, выпускать свои поршни, кольца, вкладыши коленвала или еще что-то подобное – не всегда выгодно. Проще и дешевле доверить выпуск таких деталей специализированным фирмам. Но в производстве дизелей важно освоить разработку и выпуск топливной аппаратуры, других специфичных компонентов моторов. Еще в 1929 году компания Cummins выпустила свой первый механический топливный насос высокого давления – один из первых ТНВД распределительного типа в мире. Сейчас у Cummins Inc. 5 заводов и 5 технических центров по топливным системам, расположенных в нескольких странах мира. Там осуществляется разработка, производствотопливных систем и их компонентов, а также централизованное восстановление топливной аппаратуры с фирменным логотипом Cummins для моторов рабочим объемом от 6 до 78 л. Топливные системы Cummins отличаются надежностью – это знают и автозаводы, и перевозчики. Показателен тот факт, что с 1991 года Cummins начал сотрудничество с SAAB-SCANIA. Было создано совместное предприятие по разработке топливных систем, то есть «сканиевские» насос-форсунки различных поколений и современные системы CommonRail разработаны и выпускаются при участии американской компании.
Не менее исторически значим вклад Cummins Inc. в создание дизельных двигателей с турбонаддувом. Еще в начале ХХ века по всему миру начались эксперименты с наддувом по повышению мощности атмосферных моторов. Авиация, судостроение, промышленные двигатели гигантского объема – где только не использовался потом турбонаддув, а в автомобилях всплеск интереса к «наддутым» моторам появился после окончания Второй Мировой войны. В 1952 году в Великобритании была создана компания HOLSET, выбравшая для себя как специализацию разработку и производство турбокомпрессоров для различных ДВС. Через 20 лет эта успешная производственная и инжиниринговая фирма влилась в состав транснациональной компании Cummins Inc., что позволило ей выйти на новые рынки по всему миру и завоевать лидирующие позиции в производстве турбокомпрессоров. Была создана широкая сеть инженерных, производственных и сервисных центров по всему миру. С 1980 года все дизели с турбонаддувом Cummins оснащаются только турбинами HOLSET. В 2006 году произошел ребрендинг и HOLSET получила название Cummins Turbo Technologies. Продукцию HOLSET десятилетиями успешно используют практически все европейские, американские и азиатские моторостроители, но по условиям контракта не все об этом говорят…
В конце 90-х компанией были разработаны и запущены в производство первые ТКР с электронной регулировкой направляющего аппарата. Такие турбины не только обеспечивали более пологую характеристику протекания крутящего момента, но еще и способствовали уменьшению вредных выбросов в атмосферу. А через несколько лет турбокомпрессоры VGT во многом обеспечили по всему миру переход двигателей с экологических норм Евро‑3 на Евро‑4 и далее. Современные системы двухступенчатоготурбонаддува, которые позволяют резко увеличить литровую мощность моторов тоже разработаны и выпускаются Cummins Turbo Technologies. Турбокомпаунд – система, использующая энергию отработавших газов, которая позволяет дополнительной турбиной через редуктор «подкручивать» коленвал. Это тоже одна из разработок HOLSET середины 90-х. Сейчас с турбокомпаундом связывают перспективы реализации еще более высоких норм токсичности, чем Евро‑6…
Зная, насколько важна для ресурса двигателя фильтрация воздуха, топлива и моторного масла, компания Cummins с 1959 года выпускает все необходимые для работы мотора системы фильтрации. Ныне у компании Fleetguard Filtration 12 заводов и 5 технических центров по всему миру.
Еще в середине 70-х годов ученые-теплотехники, ученые-двигателисты утверждали, что совершенствование рабочего процесса дизеля не бесконечно. Уже тогда прогнозировали: ближайшая перспектива – повышение давления распыла топлива, применение быстродействующих электронноуправляемых форсунок, турбокомпрессоры и интеркулеры, но дальше без «химии» не обойтись. Компания Cummins давно занимается разработкой и производством системнейтрализации, причем активно сотрудничает с другими производителями. Сейчас в ее активе различные окислительные нейтрализаторы (DOC), сажевые фильтры (DPF), системы рециркуляции отработавших газов (EGR) и естественно – селективный каталитический нейтрализатор (SCR) с применением раствора мочевины. Под работу с AdBlue выпускаются различные насосные модули. Разработкой и выпуском компонентов систем нейтрализации отработавших газов у Cummins занимаются 7 производств и 7 технических центров по всему миру.
В век электроники компания Cummins считает необходимым иметь свое программное обеспечение, свои электронные блоки управления и прочие компоненты для топливных систем двигателей. У Cummins более чем 25-летний опыт работы с электронными компонентами. Причем выпускаются электронноуправляемые топливные системы, как для эксплуатации на дорогах общего пользования – On-Highway, так и для внедорожной, строительной техники – Off-Highway, а так же для двигателей в промышленном исполнении – Power Generation. Причем, обратите внимание, компания Cummins не фигурирует ни в одном из скандалов связанных с «дизельгейтами».
