Самые массовые грузовики на рынке сегодня — среднетоннажники грузоподъемностью от 4 до 10 тонн: коммерческие машины и вездеходы. Также с использованием части агрегатов среднетоннажников строится большинство городских автобусов. Какова в России ситуация с двигателями для таких автомобилей? И есть ли перспективы развития соответствующей отрасли? В этих вопросах разбирался обозреватель «Движка».
Среди российских автомобилистов давно стала признаком хорошего тона критика отечественного автопрома. Порой она объективная, но чаще становится просто безудержной, далекой от реальности и лишенной элементарного анализа. Что однозначно можно считать положительным явлением за последние лет пятнадцать, так это то, что в России появились два моторных завода по выпуску дизелей для грузовиков полной массой от 8 до 20 тонн. Или, по советским меркам, — для машин грузоподъемностью от 4 до 12–15 тонн, а также большинства автобусов. Это новое производство в Ярославле, построенное под семейство ЯМЗ‑530, и завод «Камминз Кама» в Набережных Челнах, который в первую очередь освоил выпуск «четверок» и «шестерок» Cummins ISB.
Что в «Европах»?
Практически у всех производителей грузовиков из «Большой европейской семерки» в модельной линейке есть среднетоннажники: легкой серии, от 7,5 до 12 тонн полной массы, и более тяжелые машины — от 12 до 16 тонн. В СССР такие грузовики выпускали не на одном заводе одной марки — их производство было поделено между ГАЗом, ЗИЛом, МАЗом и производителем вездеходов АЗ «Урал».
Двигатель MAN серии D08
Мировая практика — иметь дизели с рабочим объемом одного цилиндра чуть больше литра и с диаметром поршня от 102 до 110 мм. Такие моторы давно выпускает MAN (серия D08), у Mercedes-Benz двигатели семейства ОМ900 пережили уже две смены поколений, у Iveco есть семейство Tector (хотя это моторы Cummins). Компания Volvo покупала «маленькие» моторы с жидкостным охлаждением у Deutz, Scania выпускала рядные «пятерки» объемом около 9 литров, унифицированные с ее же 6-цилиндровыми дизелями, и только сравнительно недавно стала использовать «шестерки» Cummins ISB.
Ярославские моторы с австрийскими корнями
В России известны прежде всего моторы ЯМЗ‑530 двух поколений. К первому относятся те, что разрабатывали в Ярославле в 1992–1993 годах силами собственного КБ. Производство этих двигателей планировали развернуть в Заволжье, на предприятии ЗМЗ. Первое поколение включало целую гамму моторов, максимально унифицированных между собой: три цилиндра, четыре, пять и шесть.
Двигатель ЯМЗ‑534
На ЯМЗ‑533 и ЯМЗ‑534 для гашения вибраций поставили балансирные валы (не у каждой иномарки, к слову, они есть). Моторы были с приводом ГРМ переднего расположения и раздельными 4-клапанными головками блока цилиндров. Топливная аппаратура была двух видов: с механическими ТНВД и электронно-управляемая, типа «мерседесовской» PLD. В начале 2000-х специалисты австрийской инжиниринговой фирмы AVL List подтвердили высокий технический уровень ярославских разработок.
В дальнейшем для экономии времени при доводке семейства ЯМЗ‑530 было решено продолжить сотрудничество именно с AVL. Моторы второго поколения, которые выпускаются в Ярославле серийно с 2012 года, как раз и являются результатом этого сотрудничества.
Здесь совершенно новый блок цилиндров повышенной прочности, сохранены мокрые гильзы, применена общая для цилиндров чугунная 4-клапанная головка блока. Конструкторы отказались от 3- и 5-цилиндровых моторов, убрали балансирные валы — все для оптимизации будущего производства. Диаметр и ход поршня увеличили до 105 х 128 мм, применили топливную систему Common Rail производства Bosch с давлением распыла 1800 бар и выше. Уровень токсичности закладывали сразу же на уровне «Евро‑3» и «Евро‑4». Моторы ЯМЗ‑534 объемом 4,45 литра и ЯМЗ‑536 (6,7 литра) развивают мощность от 140 до 330 л. с. и крутящий момент до 1240 Нм.
«ГАЗон Next» (слева) и «Урал Next»
После того как ЯМЗ‑534 начали устанавливать на ГАЗ‑3309 и вездеход ГАЗ‑3308, на автобусы ПАЗ, они полностью вытеснили под капотами этих автомобилей дизели ММЗ и Cummins. Но главное предназначение «четверки» — «ГАЗон Next» и «Садко Next». ЯМЗ‑536 удачно встали на модернизированные вездеходы «Урал М» и совершенно новые «Урал Next», их применяет МАЗ, ставят на ЛиАЗы и КАВЗ. Есть промышленные версии дизелей семейства ЯМЗ‑530 — для различной строительной и сельскохозяйственной техники. Возможно, если бы выпуск «536-го» мотора наладили лет на пять раньше, выжил бы и московский ЗИЛ.
На выставке Comtrans 2023 показали два новых ярославских мотора: ЯМЗ‑535 и ЯМЗ‑537 с коленвалом, обеспечивающим больший ход поршня, и самим поршнем увеличенного диаметра (размерность 110 х 135 мм). Теперь у «четверки» объем 5,1 литра, максимальная мощность 240 л. с. и момент 890 Нм, а у 6-цилиндрового мотора — 7,7 литра, 360 л. с. и 1240 Нм. ЯМЗ‑535 мощностью 240 л. с. уже установили на двухосный вездеход «Урал‑66», выпуск которого планируют скоро начать.
Новинка выставки Comtrans 2023 — двигатель ЯМЗ‑537 CNG, работающий на сжатом природном газе
Рядные «четверки» семейства ЯМЗ‑530 перспективны для всего модельного ряда среднетоннажников Горьковского автозавода: «ГАЗон Next» и «Валдай Next», автобусов ПАЗ и ЛиАЗ. На основе «Садко Next» с этими моторами вполне возможно создать российскую версию Unimog. Кроме того, представленное там же, на Comtrans 2023, новое семейство Valdai компании «Нижегородские грузовые автомобили» просто немыслимо без ярославских дизелей — и в частности без ЯМЗ‑534 и ЯМЗ‑536.
Важный момент: все семейство двигателей ЯМЗ‑530 имеет газовые версии под сжатый и сжиженный природный газ (CNG и LNG, под метан). А это в первую очередь актуально для городских автобусов, коммунальной техники и развозных фургонов.
Челнинский Cummins
Помнится, еще в 2002 году один из инженеров НТЦ КАМАЗа сказал, что в Набережных Челнах идет разработка «маленького» дизеля с диаметром поршня 102 мм. Спустя четыре года, в 2006-м, было создано совместное предприятие Cummins Inc. и КАМАЗ — «Камминз Кама». Благодаря сотрудничеству с Cummins Камский автозавод получил двигатели семейства ISB: рядные «четверки» и «шестерки» объемом 4,5 и 6,7 литра мощностью от 140 до 310 л. с., с моментом от 550 до 1200 Нм. Эти дизели — одни из самых распространенных двигателей в мире. Производство Cummins ISB налажено в Великобритании, США, Бразилии, Индии и Китае. За более чем 20 лет выпуска этих рядных «четверок» и «шестерок» изготовили около 5 млн.
«КАМАЗ Компас 12» (слева) и КАМАЗ-65115
За 15 лет работы завод «Камминз Кама» выпустил более 100 тыс. двигателей: «четверок» Cummins ISB4.5, 6-цилиндровых моторов Cummins ISB6.7, а также Cummins ISL 8.9. Двигатели ISB6.7 удачно дополнили традиционные «восьмерки» на самосвалах КАМАЗ‑65115, бортовых КАМАЗ‑65117 и шасси КАМАЗ‑65116. В разные годы, в зависимости от модели, моторами ISB6.7 оснащалось от 70 до 90% этих грузовиков. Кроме того, моторы серии Cummins ISB успешно применялись и применяются на автобусах НЕФАЗ, на ЛиАЗах, ПАЗах и КАВЗах.
Двигатель Cummins серии F показали в России еще в 2021 году на выставке Comtrans. Сейчас моторы ISF 3.8 работают на КАМАЗах нового семейства «Компас»
Четырехцилиндровый Cummins ISB4.5 сейчас будет очень востребован на новых среднетоннажниках КАМАЗ «Компас». Пока на них устанавливают Cummins ISF 3.8 в двух вариантах отдачи: 152 л. с., 491 Нм на «Компас 9» и 166 л. с., 592 Нм на «Компас 12». При дальнейшей локализации этих изначально китайских грузовиков место Cummins ISF 3.8 займет челнинский Cummins ISB4.5.
После введения санкций в отношении России СП «Камминз Кама» стало называться «Кама Дизель», моторы Cummins ISB6.7 переименовали в КАМАЗ‑667, а Cummins ISB4.5 — в КАМАЗ‑445. Важный момент: теперь, когда нет чрезмерно жесткой привязки к выпуску оригинального Cummins ISB, появилась возможность создания на основе этих моторов своих версий.
Двигатели КАМАЗ-445 и КАМАЗ-667
Специалисты «Камминз Кама» и ранее вносили полезные изменения: устанавливали заглушки водяной рубашки из нержавейки, нашли более оптимальное расположение обводных роликов на приводном ремне и т. п. Сейчас, с развязанными руками, вполне реально загильзовать блок сухими сменными гильзами, наладить выпуск двигателей увеличенного объема — около 7,5 литра и мощностью под 350–360 л. с. Но это — в перспективе.
Под прессом санкций
Не секрет, что до последнего времени в наших автомобилях вообще и в двигателях в частности было много импортных компонентов. В прежнюю эпоху так было проще и дешевле. Как проведена локализация моторов ЯМЗ‑530 и Cummins ISB и насколько она глубока?
Семейство двигателей ISB очень быстро было локализовано, еще за несколько лет до введения санкций. Отливки блока, головки, коленвала, маховика — все это давно уже камазовское, без всякого импорта. Обработка шла на автоматизированных линиях «Камминз Камы» и КАМАЗа. По состоянию на лето 2021 года более 114 компонентов по Cummins ISB завод делал сам или получал от российских предприятий. Тем самым обеспечивалось более 60% локализации по «шестерке». Сейчас уровень локализации стал еще более высоким. За последний год освоили еще 68 деталей. Но некоторые позиции все еще импортные, их закупают у других производителей Cummins ISB: в Китае, Бразилии, Индии. К производству ряда компонентов привлекаются российские и белорусские предприятия.
В Ярославле на семействе ЯМЗ‑530 первое время применяли импортное чугунное литье с германского завода Fritz Winter. Это ведущий поставщик отливок для автомобилестроения Европы. Если бы отливки блока и головки делал сам Ярославский моторный завод, двигатель получился бы тяжелее, чем нужно. Уже более шести лет литье блока локализовано на ОАО «ГАЗ». Кроме того, год назад в Нижнем Новгороде открылось новое литейное производство.
«Нижегородский литейный завод» дополняет имеющееся на самом автозаводе производство чугунного и цветного литья. Здесь абсолютно новые цеха, новое оборудование и новые технологии. Завод специализируется только на литье чугуна, с алюминием работают на старой территории.
Литье алюминиевых деталей для ЯМЗ‑530 было освоено значительно раньше. Поршневая группа здесь — двух производителей. В первую очередь — с завода Federal Mogul в Набережных Челнах, второй поставщик — костромская «Мотордеталь»: там используют технологии и материалы компании Kolbenschmidt. Эти же заводы работают и с «Камминз Кама». Кроме того, новое производство поршней освоено в Минске, на ММЗ: там вообще размеры поршней близки к ЯМЗ и Cummins.
Раньше стальные поковки коленвалов делала германская ThyssenKrupp AG, но обработка сразу же велась на ЯМЗ. Теперь заготовки коленчатых валов поставляет металлургическое производство КАМАЗа. Вкладыши коленвала, втулки распредвала делают на Заволжском заводе подшипников скольжения. В 2007 году его купила японская компания Daido Metal Co. Еще один российский производитель вкладышей — Димитровградский автоагрегатный завод.
На Ярославском заводе дизельной аппаратуры (ЯЗДА) налажен выпуск ТНВД для системы Common Rail, что очень важно и для ЯМЗ‑530, и для Cummins ISB. Топливные форсунки осваивают в Барнауле. Вообще, по топливной аппаратуре можно рассчитывать и на помощь из КНР. Электронный блок управления двигателем делает московская фирма «Ителма». Турбокомпрессоры выпускает НПО «Турботехника» из подмосковного Протвино.
Кроме того, в середине 2000-х годов КАМАЗ самостоятельно делал турбины для «восьмерок», потом перешел на импорт. Сегодня есть огромный стимул развивать собственное производство!
Фото: журнал «Движок», компании-производители
