1000+ л. с. с 13 л объема – секрет раллийного КАМАЗа
Гоночные болиды «КАМАЗ-Мастер» всегда отличались от серийных, транспортных грузовиков, выпускаемых «КАМАЗом». Иногда незначительно, а иногда кардинально. Эти машины всегда создавали сами гонщики, хотя и при огромной помощи автозавода. Нередко технические решения, впервые появившиеся на спортивных автомобилях, потом успешно применялись на конвейере завода.
Новые технические требования
Ралли-рейд «Дакар‑2018» стал последним, в котором на грузовиках можно было использовать моторы объемом более 13 литров. Двигатель на замену «восьмерке» Liebherr начали искать еще в 2016 году и остановились на Cummins ISZ13. Заметьте, мотор только год назад поставили на конвейер совместного предприятия Dongfeng Cummins Engine Company! Но инженеры «КАМАЗ-Мастер» разглядели хороший потенциал двигателя, и приступили к доводке и форсировке. В мае 2018 года рядный Cummins ISZ13 полностью адаптировали к новому автомобилю КАМАЗ‑43509. Как результат – 1100 лошадиных сил при 2400 об/мин и 4500 Н·м крутящего момента. Есть несколько иные цифры, в частности на сайте Dongfeng Cummins – 1060 л. с. и 4500 Н·м, или 1150 л. с. и 5000 Н·м.
В автоспорте никто и никогда досрочно не раскрывает «козыри» по форсировке моторов. Весь процесс овеян легендами и тщательно завуалирован. «КАМАЗ-Мастер» и раньше снимал тысячу «лошадей» с двигателей ЯМЗ, но вокруг этого всегда было много «тумана». Однако одно дело получить тысячу сил с 19 литров, и совсем другая ситуация с 13-литровым мотором. В любом случае, у стандартного Cummins ISZ13 есть 560 л. с. при 1900-2000 об/мин и момент 2640 Н·м при 1200 об/мин, а на спортивной версии характеристики практически в два раза выше! А если взять за точку отсчета мощность абстрактного атмосферного дизеля на 12-13 литров, то спортивный ISZ13 мощнее в четыре раза. И все это для того, чтобы гоночный КАМАЗ разгонялся до «сотни» за 6 секунд!
Как форсировали Cummins ISZ13
Так как же в «КАМАЗ-Мастер» добиваются таких результатов с этим мотором, в чем секрет? По габаритам двигатель оказался выше и короче применяемых ранее V-образных «восьмерок», а потому для Cummins ISZ13 пришлось искать свое место на раме. По подготовке самого мотора есть два основных направления. Первое – получение требуемой мощности и крутящего момента (в данном случае – увеличение в два раза), и второе – обеспечение надежности. Всем этим занимаются инженеры, у команды есть собственная лаборатория двигателей с испытательными стендами. Обычно источники повышения мощности – подбор характеристик турбокомпрессора и повышение давления наддува, улучшение наполнения цилиндров воздухом, подбор фаз газораспределения, настройка ТНВД и всей топливной аппаратуры, оптимизация программы управления двигателем.
Увеличение давления наддува у Cummins ISZ13 потребовало снижения степени сжатия с 17 до 16 единиц, это больше относится к надежности. С ростом давления наддува, при соответствующем увеличении цикловой подачи топлива, увеличивается и среднее эффективное давление в цилиндрах. Если мотор «наддуть» очень сильно, ничего не меняя в конструкции, то в первую очередь на вытянутых болтах «поднимается» головка блока, раскроется газовый стык. Чуть позже (а может и раньше) ослабнет крепление коренных крышек коленвала. Вполне реально «вылетают» форсунки. Словно пули, «отстреливаются» гайки или болты крепления головки блока. При очень большом давлении в камерах сгорания блок цилиндров вообще может разорвать по горизонтали…
Еще и скорость нарастания давления Ре надо учитывать, она влияет на жесткость работы двигателя и на увеличение износа кривошипно-шатунного механизма, колец, вкладышей. Форсировка – это грамотное преодоление проблем с мотором, которые нарастают лавинообразно. Часто крепеж двигателя превентивно меняют на более прочный, из более легированной стали, а еще увеличивают диаметр. Например, на спортивном Cummins ISZ13 вместо резьбы крышек коренных опор М18 сделали М20, а вместо болтов стоят шпильки. Для понимания, М20 это резьба колесной шпильки ЗИЛ‑130 или стремянок задней рессоры.
Одно из важнейших направлений в череде проводимых исследовательских работ по форсировке двигателя – оптимизация теплового режима мотора при повышении температуры окружающего воздуха до 60 градусов. Это обычная температура в пустыне. Еще с ярославскими моторами было замечено, что при таких условиях крайне опасно, да и просто нельзя выводить двигатель на режим максимальной мощности. Оптимальными являются режимы, когда моторы выдают половину или чуть более. Понятно, что с каждым новым мотором «КАМАЗ-Мастер» разрабатывала и новую систему охлаждения. Увеличивали пропускную способность каналов и патрубков, производительность водяных насосов. Радиаторы со стандартного для «КАМАЗа» места (спереди под кабиной) уже давно переместили за кабину. На охлаждение работают порядка восьми мощных электровентиляторов, значит и генератор нужен особый. В системе смазки тоже есть, что довести до ума. Самое простое – увеличение каналов. Улучшают производительность масляного насоса, а это совсем не подкладывание гайки под редукционный клапан. Увеличивают теплоотдачу и емкость водомасляного теплообменника.
Собранный спортивный мотор обкатывают на стенде в различных режимах, затем разбирают, проверяют все сопряжения и собирают заново. Все детали двигателя микрометрируют для обеспечения оптимальных зазоров в сопряжениях, результаты измерений заносят в «паспорт» мотора. За каждый узел, за каждую деталь «под роспись» отвечают исполнители. Жесточайший контроль, как в авиации и в космической промышленности. И это все в дополнение к тому контролю, который мотор изначально проходит на заводе Dongfeng Cummins! О том, как готовят свои моторы к гонкам инженеры команды «КАМАЗ-Мастер», отлично знают инженеры-двигателисты НТЦ автозавода. А чем занимаются в НТЦ, хорошо известно в команде. Но при всех достоинствах, при всех заслугах Cummins ISZ13, его все же рассматривают как временный двигатель на спортивных КАМАЗах. На заводе готовят к производству 13-литровую версию шестицилиндрового рядного двигателя КАМАЗ‑910, который разрабатывали совместно с компанией Liebherr. Этот мотор со временем будут использовать и в гоночных машинах. А «дакаровские» победы только укрепят престиж ISZ13 по всему миру.
Еще по теме:
Сервисный контракт – это договор на регламентное техобслуживание автомобиля. Такую услугу предоставляет уполномоченный дистрибьютор грузовой техники SANY в России компания ODIN Group. Какую пользу получает владелец транспортного средства и как выполняет свои обязательства дилер?
Транспортная компания БСУ‑1 из города Тюмень проводит испытания шин Triangle модели TRD06. Делимся первыми результатами
Премьера грузовика КАМАЗ‑4555 «Атлант 50» состоялась на выставке MiningWorld Russia‑2024. Карьерный самосвал грузоподъемностью 50 тонн предназначен для перевозки скальной и смешанной породы. По этим параметрам новинка схожа с самосвалом-углевозом «Атлант 49», который пришел на смену европейским карьерным грузовикам