Как работает двигатель камаза на метане

Две премьеры МАЗа: седельный тягач и бортовой грузовик на газовом топливе

Где находится баллон

В чем фишка этой машины? В том, что нет багажника, но есть замечательный баллон.

В него входит 90 литров метана (22 кубометра). Объем багажника небольшой, сколько литров не могу сказать, но для повседневной жизни хватает.

Из салона после откидывания спинки заднего сиденья, баллон смотрится так.

Это заводское оборудование поставляется итальянской фирмой, дальше я не вникал.

Как заправлять газом

Если открыть лючок для заправки, то там можно увидеть заправочную горловину с евро разъемом для метана и обычную бензиновую пробку.

Не на всех заправках есть переходники и евроколонки. Для АЗС советского образца пришлось купить специальный переходник.

Стоил он 2500 рублей. Но деваться некуда, так как не везде есть колонки евро образца. Пробег составляет 60 тысяч км. Купили машину в августе 2020 года, близится очередное техобслуживание.

Как работает?

Из-за повышенного октанового числа газового топлива использование стандартного мотора недопустимо. Для эксплуатации на чистом метане необходим новый двигатель, что увеличивает стоимость автомобиля. Поэтому газовый КамАЗ оснащается специально доработанной стандартной силовой установкой. На моторах установлена головка блока с иной конструкцией, обеспечивающая снижение степени сжатия до 12. Изменениям подвергается поршневая группа и клапаны, поскольку температура горения газовой смеси выше.

Принцип работы двигателя основан на воспламенении смеси газа и воздуха искрой от свечи зажигания, которая установлена вместо форсунки впрыска топлива. Подача газа выполняется многоточечной системой впрыска во впускной коллектор. Форсунки расположены рядом с впускными каналами цилиндров, что обеспечивает однородность смеси и позволяет снизить токсичность выхлопа. Управление подачей топлива и воспламенением ведется электронным контроллером.

Альтернативный вариант основан на смешивании жидкого дизельного топлива с газом в необходимой пропорции.

Пуск силовой установки возможен только на дизельном топливе. Затем газ подается через специальный редуктор, понижающий давление. После этого газ попадал в смеситель, формировавший рабочую смесь. В конструкции узла имелся регулятор частоты вращения, а также устанавливался ограничитель объема подаваемой горючей смеси.

Рабочая смесь сжималась в цилиндре. Для воспламенения используется малая доза дизельного топлива. Момент подачи дозы рассчитан таким образом, что она воспламенится раньше объема газа. После вспышки дизельного топлива начинается горение смеси метана и воздуха. Такая схема газового двигателя позволяла работать на жидком и газообразном горючем. Но развития конструкция не получила.

Ранние и экспериментальные версии машин оснащались баллонной установкой, размещенной за кабиной или на раме. Затем появилась схема монтажа 8 баллонов параллельно лонжеронам рамы. Емкости установлены симметрично продольной оси автомобиля на специальных защитных ложементах. Встречается комбинированная схема: часть емкостей смонтирована за кабиной, а часть — под грузовой платформой или самосвальным кузовом. Все баллоны соединены между собой магистралями с предохранительными клапанами и вентилями.

Что я делал с автомобилем

По гарантии мне поменяли стабилизатор поперечной устойчивости. В то время как раз была проблема с ними. Также стучала правая передняя стойка. На пробеге 15 тысяч км проверили всю ходовку, заменили стойку. Немного начала стучать левая стойка, когда поеду на ТО, то буду разбираться.

Была отзывная компания АвтоВАЗа по замене программного обеспечения блоков управления газовым оборудованием. Проблемы были в том, что при переключении с бензина на газ двигатель глох, либо троил. Но мой автомобиль это обошло стороной. Предлагали перепрошить, я согласился, проблем с блоком никаких нет.

Гоночная команда «КамАЗ-Мастер» участвует в ралли-рейдах более 25 лет. За это время коллектив из Набережных Челнов видел всякое: многочисленные победы, зрелищные аварии, рассыпающиеся на ходу двигатели, чудесные спасения и даже ночевки в пустыне Сахара под открытым небом. Не было в истории «КамАЗ-Мастера» только гибридных моторов: с 1995 года команда из Татарстана использует 18,2-литровые двигатели Тутаевского моторного завода (ТМЗ). В этом сезоне коллектив выставил на старт грузовик с комбинированной силовой установкой: КамАЗ-4326 с газодизельным двигателем. Экспериментальный автомобиль уже прошел две гонки чемпионата России, а в декабре стартует в рейде «Африка» — марафоне, который перенял у «Дакара» исторический маршрут и честь соревноваться в пустыне Сахара. За руль гибридного грузовика сядет пресс-секретарь «Газпрома» Сергей Куприянов. Вместе с ним в экипаж войдет его брат Александр и опытный механик Анатолий Танин, до этого выступавший с победителями «Дакара» Чагиным и Кабировым. И если для спонсирующего этот проект «Газпрома» рейд «Африка» останется маркетинговой историей, то для команды «КамАЗ-Мастер» и всех сочувствующих ралли-рейдам предстоящий дебют уникального автомобиля позволит ответить на вполне серьезный вопрос: есть ли будущее у газодизельных грузовиков в марафонских гонках?

Читайте также:  Индукционная линейка для диагностики двигателя своими руками


«По сути, это обычный гоночный КамАЗ. До меня на этой машине ездили пилоты Дмитрий Сотников и Ильгизар Мардеев, — рассказывает пилот Сергей Куприянов. – Главное отличие – это расположенные в центральной части кузова четыре баллона с метаном. Вместе с ними в грузовике появилась система трубопроводов, редуктор и специально доработанный топливный насос высокого давления, который уменьшает подачу дизельного топлива во время подключения баллонов. Благодаря добавлению газа мы достигаем более полного сгорания топлива, что приводит к уменьшению дымности».

«Двигатель меньше дымит, особенно на низких оборотах, — подтверждает слова гонщика руководитель «КамАЗ-Мастера» и семикратный победитель «Дакара» Владимир Чагин. – Это очень важно, так как за последние годы в ралли-рейдах ужесточились требования по максимально допустимому уровню выхлопа. По всему миру идет движение в поддержку чистой окружающей среды, так что применение газа становится очень актуальным. При этом мы не ожидали, что помимо уменьшения дымности получим еще и лучшую динамику мотора. С подключением газа двигатель лучше разгоняется на низких оборотах, у него улучшается приемистость».


«Кривая зависимости мощности от оборотов получилась весьма интересной, — разъясняет Куприянов. – У стандартных дизелей ТМЗ достаточно узкий диапазон, при котором мотор достигает оптимальной мощности. При приближении к 2500 оборотам мощность начинает падать. Мы протестировали на стенде газодизельный вариант и увидели, что на плато предельной мощности он выходит быстрее – при 1700 или 1800 оборотах. При этом даже на этом уровне мощность превышает показатели дизельного двигателя. К тому же, уходит резкий провал при приближении к максимальным оборотам».

На практике это означает, что газовым грузовиком проще управлять в условиях бездорожья: там, где спортсмены на «стандартных» гоночных КамАЗах вынуждены поддерживать высокие обороты, менее опытный Сергей Куприянов может немного расслабиться: «Я все-таки не такой специалист, как ребята, мне сложно все время держать двигатель на пределе. С газом мне легче».

Разумеется, никто не стал бы затевать этот эксперимент только ради экологии и удобства пилотажа. С точки зрения пилотов и инженеров главным козырем газодизельного КамАЗа является лучшая динамика разгона и экономия на топливе. «В условиях гонок на бездорожье эксплуатация газового грузовика оказалась дешевле его дизельного аналога на 15 процентов, — утверждает Владимир Чагин. – Назвать точные цифры по расходу горючего нельзя, так как этот показатель сильно зависит от особенностей спецучастка: на асфальте или жестком грунте расход минимален, а в вязких песках и на высокогорье он вырастает в разы. Диапазон составляет от 70 до 200 литров топлива на 100 километров».

Вся эта экономия обходится КамАЗу в лишние килограммы. Газодизельный грузовик возит с собой четыре 90-литровых баллона с компримированным метаном – этого запаса хватает на стандартный ралли-рейдовый спецучасток в 300-400 километров. Когда газ заканчивается, автоматика переводит мотор в дизельный режим. При желании газ можно отключить и из кабины – хоть на стоянке, хоть прямо во время движения.


В «Африке» на финише «допов» газовый КамАЗ будет поджидать передвижной заправщик. По сути, это цистерна на колесах: вечером каждого дня метан из нее будут закачивать в гоночный «КамАЗ» Куприянова. Для этого даже не потребуется снимать баллоны – метан пойдет через трубку, подсоединить которую можно не вынимая резервуары из кузова. Сами баллоны весят ничтожно мало: произведенные в Польше емкости сделаны из алюминия, чтобы максимально облегчить массу – как известно, в гонках вес имеет первоочередное значение. Часть добавочной массы газовый «КАМАЗ» восполняет уменьшенным запасом дизельного топлива, но остальное приходится компенсировать на трассе.

«Конечно, машина получается тяжелее. На внедорожнике это, наверное, было бы существенно, но на грузовике это не так заметно», — признается Сергей Куприянов. «Мы судим не по массе, а по эффективности работы двигателя, — добавляет механик Анатолий Танин. – Эффективность повышается настолько, что поглощает избыточную массу».


Примечательно, что метан стал не первым газом, который «добавили» в двигатель гоночного «КамАЗа». В 2013 году на этапах чемпионата России выступал другой грузовик, в кузове которого лежали два 100-литровых баллона с пропаном. За рулем выступал тот же гонщик, однако по маркетинговым соображениям пропановый проект свернули. «Для нас пропан-бутан – это, скорее, механизм утилизации попутных газов. Это продукт, который для компании ничего не стоит, — пояснил представитель производителя в интервью Autonews.ru. – Вместо этого мы хотим развивать поставку метана конечным потребителям – автовладельцам. С точки зрения эксплуатационных характеристик он более выгоден для водителей: в пропан-бутане часто попадаются те или иные примеси, тогда как метан чист практически всегда – это один и тот же CH4. Весь гоночный проект для того и затевается, чтобы показать надежность метана как газомоторного топлива».

Читайте также:  Как определить перегрев двигателя камаз

Сейчас прошлогодний грузовик с пропановыми баллонами стоит на базе команды и не участвует в гонках. При желании проект можно было бы реанимировать, однако перед коллективом стоят другие цели. После финиша в «Африке» «КамАЗ-Мастер» попробует адаптировать газовые технологии под требования «Дакара». Дело в том, что на старт самого знаменитого ралли-рейда планеты метановый грузовик не выйдет при всем желании: газовая часть «КамАЗа» интегрирована с российским мотором ТМЗ, характеристики которого не вписываются в действующие правила. Технический регламент запрещает использовать двигатели рабочим объемом больше 16 с половиной литров, тогда как объем ТМЗ превышает 18 литров. Требования «Африки» несколько мягче, что позволяет выставлять грузовики с устаревшими силовыми установками – именно поэтому вместе с Куприяновым на старт марафона в Сахаре выйдет «КамАЗ» Антона Шибалова, также оснащенный двигателем Тутаевского моторного завода.


«Для команды это более понятная и отработанная технология, — поясняет Сергей Куприянов. – Практически одновременно с запуском газового проекта команда начала осваивать 16,2-литровые двигатели Liebherr, которыми теперь оснащаются грузовики для «Дакара». Параллельно привыкать к незнакомому агрегату и переводить его на газ было бы неоправданно сложно».

К настоящему моменту на счету «КамАЗа» с Liebherr два пройденных «Дакара», так что команда вполне может задуматься о следующем шаге – переводе швейцарских моторов на метан. «Преимущество Liebherr заключается в электронной системе управления подачей топлива, — рассказывает Куприянов. – В отличие от механической системы, которая используется на ТМЗ, здесь можно более умно подавать газ – именно в те моменты, когда это даст наилучший эффект и оптимизирует характеристики двигателя. Если сейчас мы просто линейно убираем какое-то количество дизеля на всем диапазоне рабочих оборотов двигателя и замещаем этот объем газом, то на Liebherr с электронной системой впрыска можно было бы добавлять газ точечно – скажем, с 1700 до 1850 оборотов. Это улучшило бы кривую мощности, а также позволило бы обойтись одним очень маленьким баллоном с газом. Пока все это в стадии обдумывания».


Прямо сейчас метановый «КамАЗ» существует в единственном экземпляре. На вопрос о шансах грузовика на победу в команде отвечают уклончиво: вроде бы, техническая начинка позволяет претендовать на высокие результаты, но неопытность пилота по сравнению с прямыми конкурентами может нивелировать это преимущество. В результате фаворитом «Африки»-2015 считается Антон Шибалов на давно проверенном дизельном «КамАЗе». Куприянов же ставит перед собой одну цель – добраться до финиша: «Надо трезво оценивать свои силы и действовать адекватно ситуации. Гонка длинная. Хороший результат будет у тех, кто поедет стабильно».

Рейд «Африка» пройдет с 29 декабря по 11 января. За это время гонщики преодолеют 6 тысяч километров. Помимо песков пилотов ожидают каменистые плато, грунтовки и даже саванны. В таких условиях газодизельный «КамАЗ» еще не ездил: грузовик в лучшем случае преодолевал короткие этапы чемпионата России. Выдержит ли нестандартный автомобиль серьезную нагрузку Сахарой, узнаем в «Африке».

Антон Погорельский
Фото: КамАЗ

Езда на метане

По сравнению с бензином, эта машина абсолютно не едет на метане. По характеристикам завода от 106 л. с. остается 90, автомобиль реально не едет. Очень плохое ускорение и тяга. После переключения на бензин чувствуется бодрая тяга.

Покопался в Интернете и понял, что люди обращаются к специалистам чип-тюнинга. Я нашел таких ребят, которые пообещали перепрошить электронный блок, установить двухрежимную прошивку. Одна для бензина, другая для газа. Я так понял, что они хотят отключить катализатор и прошить под Евро-2. Газовые настройки тоже сделают другими, поставят скрытое реле, которое будет переключать с одного режима на другой.

Посмотрим, что получится, но на данный момент машина – полный овощ.

Заводская прошивка

В угоду экологии установлена прошивка под Евро-5, машина едет плохо. Если хочешь резко ускориться, то после 3700 оборотов происходит впрыск бензина. Тогда начинается ускорение.

Технические характеристики

Основные характеристики двигателя семейства КамАЗ-840:

  • диаметр цилиндра — 120 мм;
  • ход поршня — 130 мм;
  • рабочий объем — 11760 см³;
  • мощность — 300 л.с. при 1900 об/мин;
  • крутящий момент — 1225 Н/м при 1200-1400 об/мин;
  • степень сжатия — 12;
  • расход топлива — 25-30 м³ газа на 100 км пробега;
  • норма токсичности — Евро-4.

На некоторые модификации грузовиком КамАЗ устанавливают импортные дизели, адаптированные для работы на метане. Моторы удовлетворяют нормативам Евро-5. Завод выпускает пробные модели автомобилей с мотором Mercedes Benz, способным работать как на чистом дизельном топливе, так и смеси солярки и метана.

Запас газа располагается в баллонах, размещенных за кабиной (вместимостью по 80 л) и на раме (объем 100 л). Стандартная комплектация предусматривает установку 9 малых и 7 больших емкостей, имеющих вместимость 1420 л. Общий запас метана, сжатого до давления 200 атм, составляет 284 м³.

Читайте также:  Система охлаждения двигателя ауди 80 б3 карбюратор схема

Для чего покупал Весту на метане

Чтобы экономить на топливе. Узнал у знакомого, что расход у него составлял всего 80 копеек за километр. Это на момент 2020 года, когда газ стоил 12-13 рублей за кубометр. Я был очень удивлен, неужели такая экономия? Сейчас у меня расход по городу составляет 1.70 рублей за километр.

При аккуратной езде по трассе расход будет 1.10 руб. за км. Если я начинаю «топить», то расход возрастает. По бензину идет дополнительный впрыск. Надеюсь на новую прошивку, которая должна дать реальную экономию.

Отзыв о машине

В классе «В» — одна из лучших, по крайней мере, по функциональности. Конечно, многие скажут, что надо было покупать Хендай Солярис. В августе 2020 года я покупал Ладу Весту CNG за 690 тысяч. Разница была с обычной Вестой порядка 50 000 рублей на тот момент.

Если бы я купил обычную Весту, а газовое оборудование ставил отдельно, то заплатил бы дороже. Эта услуга стоила около 80 тысяч рублей. Но появилась заводская версия, не надо никуда бегать, оформляешь в ГАИ и ездишь.

Обычная нормальная машина, большой салон, клиренс, неплохо управляется. Считаю, что Солярис или Киа Рио были бы хуже. Я уже не говорю про Логан, хотя база сделана на нем.

Электроусилитель руля Лада Веста может спровоцировать ДТП

Могу сделать следующий вывод: машина для меня достойная, семейный автомобиль. Пока никаких проблем нет. Нормальный автомобиль, можно покупать и не париться. Если смотреть, какая стоимость на вторичном рынке, то мне это без разницы. Если вы считаете по-другому, поделитесь своим мнением.

Как в Челнах ездят «на сметане»: мы побывали на производстве газовых грузовиков


Когда в Набережных Челнах появились газовые автобусы с надписью «Езжу на метане», горожане начали шутить: «Езжу на сметане». Вот я и решил посмотреть, как местная фирма РариТЭК, партнер КАМАЗа, переделывает обычные грузовики и автобусы в «ездящие на сметане».
Газификация транспорта пусть медленно, но неуклонно развивается. На сегодняшний день в России почти 60000 грузовиков и 10000 автобусов переведены на метановое топливо. Специалистами фирмы РариТЭК создана целая гамма газовых машин. По заверениям разработчиков, метановые двигатели отвечают нормам Евро-6, метан гораздо дешевле солярки и его невозможно слить из бака «на сторону».

Увы, чудес не бывает — есть и недостатки. При октановом числе 120 на чистом метане могут работать лишь специально созданные моторы. Для использования в обычных агрегатах его приходится смешивать с соляркой (до 50%), но и при этом клапаны и головка блока страдают от нагрузки. Еще одна проблема: установка баллонов съедает грузоподъемность. Наконец, стоимость переделки начинается с 200 тысяч рублей.

Вот в цеху оснащается газовым оборудованием очередной КАМАЗ. Восемь металлокомпозитных баллонов размещены в специальных коробах и закреплены на раме с обеих сторон. Установка дополнительных шлангов и патрубков — неотъемлемая часть переделки. Стоит такой газовый КАМАЗ-65117 с индексом 35 чуть больше четырех миллионов рублей, тогда как аналогичный дизельный — на миллион рублей дешевле.

А вот новинка. КАМАЗ-5490 DDF с кабиной от тягача Mercedes-Benz Axor и газодизельным двигателем Daimler OM 457 мощностью 428 л.с. Он может работать в двух режимах: 100% дизтоплива либо 55% дизтоплива и 45% метана. Из двух топливных баков остался только один, а место второго заняли четыре метановых баллона по 80 литров каждый. Коробка передач — шестнадцатиступенчатая механика ZF. Машина опытная, ее стоимость пока не определена. Обычный дизельный КАМАЗ-5490 стоит сейчас от 3 млн 600 тысяч рублей.

А вот и «сметанные» автобусы НефАЗ, которые бегают по улицам Набережных Челнов. Они могут оснащаться моторами КАМАЗ, Mercedes или китайскими Yuchai. Салон рассчитан на 105 пассажиров, а пробег без дозаправки — 400 км.

Увы, дозаправка — одна из главных проблем газовой техники в нашей стране. Метановых заправок критически мало (по всей стране пока всего 350). К 2020 году их количество обещают увеличить до 1260. Но, к примеру, в Пакистане газовых заправок уже сейчас в три раза больше. На фото — одна из новых заправок в Нижнекамске.

Отчасти проблему отсутствия газовых заправок могут помочь решить такие передвижные газонаполнительные станции, сделанные на базе обычных полуприцепов. Суммарный объем баллонов — до 5000 кубометров. Стоимость такого газового автопоезда огромная — почти 26 млн рублей.

Учитывая все это, можно сделать некоторые выводы. Уже сейчас ничего не мешает переводить на метан транспорт, работающий на «коротком плече», — автобусы или мусоровозы. Вес баллонов для них некритичен, достаточно одной заправки, и стоимость переделки окупается быстро. А вот частнику, да еще на «дальнем бое», задумываться о «газификации» рановато.

Источник

Adblock
detector