Новый мотор серии QSZ13/ISZ13 прижился на тяжелых самосвалах машиностроительного завода «Тонар» и на спортивных гоночных автомобилях команды «КАМАЗ-Мастер»
У Cummins Inc. есть моторы, которые только-только начали выходить на российский рынок, и о них мало кто знает. Например, 13-литровое семейство рядных шестицилиндровых дизелей Cummins QSZ13/ISZ13.
Технические особенности двигателя Cummins QSZ13/ISZ13
Двигатели семейства QSZ13/ISZ13 разработаны специалистами Cummins Inc. в Англии, а производят их только в Китае, на совместном предприятии Dongfeng Cummins Engine Company (DCEC) в провинции Хубэй. Тринадцатилитровые моторы развивают максимальную мощность на 10-25 л. с. больше, чем у других производителей двигателей в КНР, или вполне сопоставимую с большинством «европейских» 13-литровых дизелей. В какой-то степени это объясняется «честным» рабочим объемом 12,97 литра, в то время как у большинства конкурентов объем около 12,5 литра. У QSZ13/ISZ13 есть несколько настроек мощности. Самая маленькая – 425 л. с. и крутящий момент 1966 Н·м, потом идут 450, 520 и 525 л. с. Максимальная мощность – 560 л. с. при 1900-2000 об/мин и момент 2640 Н·м при 1200 об/мин.
Источник столь высоких характеристик – обычные ныне четыре клапана на цилиндр, интеркулер и, самое главное – турбонаддув. С турбиной Holset двигателю легко «дышать». Кстати, мотор не только мощный, но и экономичный. В сравнении с конкурентами он расходует на 6 % меньше топлива. Здесь хорошо отлаженный рабочий процесс и электронноуправляемая топливная система Cummins XPI с увеличенным до 2400 бар давлением распыла. Инженеры Cummins говорят, что на аналогичных двигателях других производителей давление распыла топлива в среднем составляет около 1800-2000 бар. Для информации, система Cummins XPI это не что иное, как Common Rail в особом исполнении.
Автопоезд на 140 тонн
В начале 90-х годов «Тонар» воспринимали не иначе как производителя прицепов-автолавок. Сейчас из бывшего кооператива с почти ленинским лозунгом «Товары народу» вырос машиностроительный завод «Тонар». В 2011 году здесь начали производить седельные тягачи с колесной формулой 6х4, а в 2013-м - карьерные самосвалы. Наладили сотрудничество по двигателям с Cummins, в частности с Dongfeng Cummins Engine Company.
Был у губинских машиностроителей и самосвальный автопоезд с самым современным дизайном и при этом максимально функциональный – «Тонар‑7511» с прицепом «Тонар‑857951». Этот автопоезд с технически допустимой максимальной массой 140 тонн везет 95 тонн груза, тягач здесь чистопородный, шведский Volvo FH16 8х4 с мотором D16 мощностью 750 л. с., а четырехосный прицеп и вся надстройка – «тонаровские». Плод совместной работы специалистов «Вольво Тракс Россия» и конструкторов завода «Тонар» впервые показали в 2018 году.
С 2016 года завод выпускает для якутской компании «АЛРОСА» 130-тонный автопоезд собственной разработки – трехосный капотный тягач «Тонар‑45252» и сочлененный полуприцеп «Тонар‑95405». На тягаче установлен 19-литровый дизель Cummins QSK19-C600, мощностью 600 л. с./2644 Н·м, гидромеханическая 7-диапазонная АКП Allison 4700 с ретардером.
Карьерные самосвалы, которым нельзя на обычные дороги
Еще одна премьера 2018 года – капотный карьерный самосвал «Тонар‑452510» 6х4 полной массой 67,3 тонны и грузоподъемностью 45 тонн. Здесь впервые в России был смонтирован двигатель Cummins QSZ13 с настройкой мощности 450 л. с. и 2100 Н·м. Еще более тяжелый карьерный самосвал – трехосный «Тонар‑75010» 6х4, полной массой 86,5 тонны, который увезет 60 тонн груза. Двигатель тоже Cummins, но 540-сильный QSX15 объемом 14,95 литра и моментом 2400 Н·м.
Важная особенность заключается в том, что все «тонаровские» карьерные самосвалы, кроме «Тонар‑7511» на шасси Volvo FH16 8х4, не предназначены для работы на дорогах общего пользования. У них внешняя ширина 3350 мм, ведущие оси Hande Axle под нагрузку в 25 и даже 35 тонн (получается 50 и 70 тонн на тележку), шины с посадочным диаметром 25 дюймов. То есть размер шины 14,00 R25, а это даже не 325/95 R24, и не 13,00 R22,5, и тем более не 315/80 R22,5… Огромные колеса! При этом «карьерники» имеют длину, сопоставимую с обычными четырехосными самосвалами, и помещаются в четырехметровый габарит высоты. Место их работы – карьеры, большие стройки и особые, технологические дороги. От завода-изготовителя к месту прописки такой самосвал доставляют как танк – на железнодорожной платформе. А стремясь максимально обезопасить и сократить перегон по улицам и трассам, его сопровождают машины с «мигалками», как «негабарит».
Оптимизируя производство, на машиностроительном заводе «Тонар» отказались от выпуска некоторых моделей карьерных самосвалов, заменив их более новыми. Сняли с производства бескапотный «Тонар‑4525», и теперь все «карьерники» строят только с капотной компоновкой. Стилистически эти машины выглядят как нечто среднее между классическими американскими дальнобойными грузовиками и советскими самосвалами МАЗ‑525 и 530. Карьерные самосвалы – штучная, эксклюзивная техника, которую не списывают через 10 лет из-за устаревшего внешнего вида. Если машины будут просты, недороги в эксплуатации и надежны, то они обречены на долгую жизнь.
Самосвал со сломанной рамой
Самая новая разработка по карьерной теме – полноприводный шарнирно-сочлененный самосвал «Тонар-7507» или Т-35. Первую машину показали на заводе в мае 2021 года, в дни проведения выставки СТТ. Полная масса грузовика 65 тонн, грузоподъемность 35 тонн, объем кузова с «шапкой» 20 м3, колесная формула 6х6. Главное отличие от выпускаемых ранее «тонаровских» карьерных самосвалов, а также от общестроительных самосвалов других производителей – отсутствие на переднем мосту шкворневых узлов и поворотных цапф. Передний мост шарнирно-сочлененного автомобиля или трактора – это еще один ведущий мост, типа заднего или среднего, без каких-либо ШРУСов, с обычными полуосями. Ломаться здесь нечему. Узел сочленения собран на огромных конических подшипниках и находится сзади кабины.
«Складывающаяся» рама обеспечивает отличную маневренность, а полный привод, автоматическая коробка Allison 4500 с гидротрансформатором и огромные колеса 26,5 R25 гарантируют высочайшую проходимость. Машина предназначена для транспортировки сыпучих грузов в условиях бездорожья. Если абстрагироваться от самосвальной установки, то «Тонар‑7507» может работать и как тягач, буксировать прицепы или полуприцепы, перевозить трубы, железобетонные конструкции или оборудование.
Из других особенностей конструкции «Тонар‑7507» – полностью гидравлическое, без всякой механики, рулевое управление. На узле сочленения смонтированы два силовых гидроцилиндра, а рулевое колесо соединено через вал с гидрораспределителем. Колесные рабочие тормоза с высокоэффективными многодисковыми механизмами, работающими в масляной ванне. Такая тормозная система – обычное дело для подобных машин. Задняя подвеска балансирного типа, но не на рессорах, и не на пневмоподушках. И даже не на пружинах от железнодорожных вагонов. Здесь используются цилиндрические упругие резиновые элементы. Мосты держат реактивные штанги с «ушастыми» сайлентблоками. То есть это почти американская подвеска Hendrickson для сверхтяжелых условий эксплуатации – практически эталон надежности. Точнее, российский аналог Hendrickson. Передняя подвеска тоже на упругих резиновых элементах. Она предельно функциональна: скорость движения сравнительно небольшая, ходы подвески невелики, а любая резина работает и как пружина, и как амортизатор. При этом в отличие от стали, хорошая резина не боится морозов.
В качестве двигателя здесь опять решили использовать дизель Cummins QSZ13, с настройкой 450 л. с./2100 Н·м, но, как альтернатива, возможно применение отечественного ЯМЗ‑6585 V8, 14,86 литра, 420 л. с./2100 Н·м. Особенность адаптации двигателя на полураму самосвала – применение двух сравнительно небольших радиаторов охлаждения двигателя вместо одного, огромного и дорогого. Небольшие – это примерно в полтора раза больше, чем у КАМАЗа-5320…
Раму, все три ведущие моста, детали подвески, кабину и самосвальный кузов изготавливает «Тонар». Рама сварная, переменного сечения по высоте, закрытого типа, то есть прямоугольная «труба». Балки мостов тоже сварные. Полуоси, ступицы и редукторы также делают сами. Барабаны привозят из Кольчугино, чугунные, алюминиевые и стальные отливки из Рязани, пластмассовые детали из Лакинска. Рама и подвеска выполнены с запасом, а сейчас готовят к выпуску сочлененный самосвал под 40-45 тонн груза. Отличия у «Тонар-Т‑45» будут только в кузове и шинах увеличенного размера 29,5 R25.
Завод планирует изготавливать около сотни сочлененных самосвалов «Тонар‑7507» в год, что составляет примерно 25-30 % от потребности российского рынка в такой технике.
Еще про двигатели Cummins: