Камаз на газу двигатель: принцип работы газодизельного двигателя, расход топлива и масла, отзывы владельцев грузовиков на газу

««КАМАЗ» выпустил первые грузовики на СПГ с двумя криобаками» в блоге «Производство»

 © kamaz.ru

На «КАМАЗе» освоено производство полностью газовых тягачей КАМАЗ-5490 на сжиженном природном газе (СПГ) с двумя криобаками. Изготовлены первые шесть автомобилей новой модификации.

В феврале на автомобильном заводе были изготовлены первые два автомобиля КАМАЗ-5490 на СПГ уже не с одним, как ранее, а с двумя криогенными баками. В марте произведено ещё четыре единицы такой техники. Технические характеристики этих моделей ни в чём не уступают дизельным аналогам, имеют мощность двигателя 400 л.с. и автономный пробег с полной загрузкой более 1400 км.

КАМАЗ-5490 на СПГ с двумя криогенными баками — это инновационный продукт с применением высоких технологий. К примеру, только система питания включает криогенную ёмкость, которая представляет собой технически сложное изделие, где газ хранится при температуре минус 160 градусов. Также стоит отметить набор наукоемких компонентов для преобразования СПГ в нормальное состояние и обеспечения безопасности и другие особенности автотехники.

Отмечен высокий интерес потребителей к этим автомобилям: перевозчики уже ждут современные тягачи этой модификации, которые за счёт экономии на топливе позволяют радикально снизить стоимость владения и обеспечить их владельцам существенные преимущества на высококонкурентном рынке магистральных перевозок. Первую партию автомобилей КАМАЗ на СПГ с двумя криобаками планируется использовать для проведения тестовой эксплуатации у ряда перевозчиков, чтобы подтвердить высокую эффективность этой техники на практике.

«Наибольший эффект от использования природного газа достигается на магистральных тягачах, так как они расходуют в 3-4 раза больше топлива, чем другие виды автомобильного транспорта. Причём речь не только об экономичности этого вида топлива, что важно для перевозчиков, но и об экологичности, что важно для всех. Поэтому на „КАМАЗе“ реализуется программа

приоритетного освоения тягачей КАМАЗ-5490 на природном газе, — рассказал директор по газомоторной технике ПАО „КАМАЗ“ Евгений Пронин. — Принимая во внимание, что сеть газовых заправок на основных дорогах находится в стадии формирования и пока недостаточно плотная, в компании, в первую очередь, было организовано серийное производство газодизельных тягачей КАМАЗ-5490 на компримированном природном газе (КПГ), которые пользуются большим спросом и их выпущено уже более пяти тысяч».

Руководитель также отметил, что сейчас основной тренд в автомобильных магистральных перевозках заключается в переходе к использованию сжиженного природного газа, что позволяет разместить на борту автомобиля максимально большое количество газомоторного топлива и достигнуть пробегов на одной заправке, сопоставимых с дизельными аналогами. Сегодня в стране идёт работа по развитию сети СПГ заправок на трассах и малотоннажному производству сжиженного природного газа, предназначенного для использования в качестве моторного топлива. Уже действует достаточное количество СПГ заправок на трассах М10 и М11, а в 2021 году заправочная сеть сжиженным природным газом будет создана на магистралях М4, М5 и М7. Также стоит отметить государственные программы субсидирования ускоренного развития сети заправок сжиженным природным газом для роста рынка газомоторной техники в России.

Предвосхищая этот вектор развития, «КАМАЗ» ещё в 2017 году организовал серийное производство автомобилей на СПГ поколения К3. В 2019 году разработан и сертифицирован тягач КАМАЗ-5490 (представитель поколения К4) с одним криогенным баком, работающий полностью на сжиженном природном газе. В 2020 году освоено производство газовых тягачей КАМАЗ-5490 на СПГ с двумя криобаками. Кроме того, в компании реализуется программа разработки и освоения модельного ряда газовых тягачей КАМАЗ-5490, построенного на основе модульного подхода, когда на едином шасси созданы различные конфигурации топливной системы: с одним криобаком, с двумя криобаками, с двумя кассетами КПГ, с комбинацией из кассеты КПГ и криобака.

Необходимо отметить, что законодательство допускает использование газомоторной техники для перевозки опасных грузов, в этой связи модельный ряд тягачей имеет комплектации, соответствующие требованиям ДОПОГ. Такой подход позволяет потребителю выбрать оптимальную для состояния заправочной сети на его маршрутах комплектацию газомоторного тягача КАМАЗ-5490.

 © kamaz.ru

Фото из открытых источников

Газодизельный тягач КАМАЗ-5490

Мировая проблема ухудшения экологии заставляет производителей автотранспорта разрабатывать новые двигатели, искать новые источники энергии для их работы. Причем у каждого поколения людей свои проблемы с экологией. Известно, что в конце 19 века городские власти Лондона были озабочены чистотой улиц – ​так много было конных экипажей и повозок. И хотя самый продвинутый тренд последних лет – ​разработка электромобилей, все же их массовое внедрение в нашу жизнь – ​дело не одного десятилетия. Найти полноценную замену дизельному двигателю на коммерческом грузовике очень сложно. И даже скандалы типа «дизельгейт» не в состоянии испортить его репутацию. Обратите внимание – ​эти «дизельгейты» оказались связаны с легковыми автомобилями, но не с грузовиками. Дело в том, что на коммерческом автомобиле, в отличие от легкового, все же проще разместить полноценную и эффективную систему нейтрализации отработавших газов. И производители грузовиков максимально используют эту возможность. 

Конечно же, просто перевернула сознание перевозчиков презентация автопоезда с электрическим седельным тягачом Tesla Semi, прошедшая в Америке в ноябре 2017 года. Но Tesla есть Tesla: ​с размахом показали отлично организованное шоу и при этом строго дозировали конкретику по важнейшим компонентам – ​ аккумуляторам и электромоторам. Разработки электромобилей ведутся и в России: у «Группы ГАЗ», на КАМАЗе и, конечно же, ​на «АВТОВАЗе». Так же как и разработки «беспилотников» – ​все для того, чтобы быть в тренде, не отставать от компаний с мировым именем. Но на российских автомобилях более реалистично внедрение современных систем безопасности, мониторинга и телематики – ​облегчающих работу водителя, а не систем, заменяющих его. А в качестве топлива – ​использование сжатого природного газа. И надо понимать, что так же, как и во всем мире, внедрять газ на автотранспорте заставляет не трогательная забота об окружающей среде, а элементарный расчет и выгода. Разработка, приобретение и эксплуатация газобаллонных автомобилей везде субсидируется государством. А кроме того, сжатый природный газ повсеместно, минимум в два раза, дешевле дизтоплива. 
На КАМАЗе первая разработка автомобиля с ГБО относится к началу 80-х годов. А уже с 1987 года, пусть малыми, но все же сериями, в Набережных Челнах производились газобаллонные бортовые КАМАЗ‑53218, самосвалы «55118» и седельные тягачи «54118». Цифра «8» в индексе тогда указывала на использование сжатого природного газа в качестве топлива. На грузовиках стоял модернизированный атмосферный мотор КАМАЗ‑7409.10 объемом 10,85 литра, который работал по газодизельному циклу. В середине 80-х годов в СССР в очередной раз пытались перевести часть автотранспорта на газовое топливо и газобаллонные автомобили просто навязывали перевозчикам, хотя у них тогда и не было никакого выбора. Для конвертации дизелей использовали разработанную в начале 80-х годов топливную систему ГД-НАМИ, которую адаптировали и к двигателям КАМАЗ, и к ЯМЗ, а также к тракторным моторам. Примечательно, что газодизель КАМАЗ‑7409.10, работающий на смеси дизтоплива и сжатого природного газа, имел ту же мощность при тех же оборотах, что и «чистый» дизель: 210 л. с. при 2550 об/мин. 
Разрабатывались и «камазовские» моторы с турбонаддувом в газодизельной версии – у них обеспечивались лучшие характеристики. Но с развалом СССР, уже в начале 90-х, вся газобаллонная тема как-то медленно сошла на нет вместе с резко сократившимся количеством метановых заправок.
Однако к началу 2000-х годов в Набережных Челнах подготовили новую версию газовых двигателей. Опять-таки, они были ориентированы на применение метана, но работали уже по циклу Отто – ​чудно было видеть вроде бы обычный «камазовский» мотор, где вместо форсунок вкручены свечи зажигания и к ним идут высоковольтные провода от катушек. Сейчас на основе разработок тех лет серийно выпускают целую линейку газовых двигателей КАМАЗ‑820 мощностью от 240 до 300 л. с., унифицированных с «длинноходными» моторами V8, 120х130 мм увеличенного до 11,76 литра объема. Эти двигатели имеют степень сжатия 12 единиц. Самый мощный мотор КАМАЗ‑820.74-300 развивает 300 л. с. при 1900 об/мин и крутящий момент 1400 Н.м при 1300 об/мин. Газовые моторы устанавливают на трехосные грузовики: на бортовой КАМАЗ‑65117, седельный тягач «65116» и самосвал «65115». На принадлежность к автомобилям с ГБО указывают дополнительные две цифры в индексе: ​«30», «32» или «34».
А летом 2017 года совершенно неожиданным стало появление на российском рынке флагманского седельного тягача КАМАЗ‑5490 именно в газобаллонном исполнении.

И это оказалась не просто пара выставочных автомобилей, а серия, причем некоторые перевозчики начали массово обновлять свой парк тягачами КАМАЗ именно в таком исполнении. В спецификациях автозавода он называется KAMAZ‑5490-891-S 5 (4х2) с газодизельной системой питания. Как оказалось, новый газобаллонный автомобиль успешно конкурирует на российском рынке с газовыми версиями седельных тягачей Scania и Volvo FH, просто на порядок опережая их в объемах поставок перевозчикам. У «шведов» в России это машины для опытной эксплуатации, для прощупывания рынка и демонстрации возможностей, а КАМАЗы с ГБО уже берут десятками и даже сотнями, зарабатывают с их помощью деньги. Сказывается достаточно демократичная цена на КАМАЗ-5490-S 5 и в целом позитивное отношение к тягачам нового семейства. Можно предположить, что газодизельные КАМАЗ‑5490 хорошо пойдут на экспорт – ​здесь положительно сказывается то, что применяется мотор уровня Евро‑5. Наверняка будут поставки в страны-республики бывшего СССР, в Латинскую Америку, во Вьетнам, на Ближний Восток.

Газовый двигатель – Основные средства

Перспективный 8-цилиндровый газовый двигатель КамАЗ-830.13-400 Euro 5 размерности 120х130, с рабочим объемом 11,762 л, с турбонаддувом, системой EGR, чугунными моноголовками, электронным управлением, системами нейтрализации отработавших газов и бортовой диагностики

О достоинствах газомоторного топлива, в частности метана, сказано немало, но напомним о них еще раз.

Это экологичный выхлоп, удовлетворяющий текущие и даже будущие законодательные требования к токсичности. В рамках культа глобального потепления это важное преимущество, поскольку нормы Euro 5, Euro 6 и все последующие будут насаждаться в обязательном порядке и проблему с выхлопом так или иначе придется решать. К 2020 г. в Евросоюзе новым транспортным средствам будет разрешено производить в среднем не более 95 г СО2 на километр. К 2025 г. этот допустимый предел могут еще опустить. Двигатели на метане способны удовлетворить эти нормы токсичности, и не только благодаря меньшему выбросу СО2. Показатели выбросов твердых частиц в газовых двигателях также ниже, чем у бензиновых или дизельных аналогов.

Далее, газомоторное топливо не смывает масло со стенок цилиндра, что замедляет их износ. Как утверждают пропагандисты газомоторного топлива, ресурс двигателя волшебным образом вырастает в разы. При этом они скромно умалчивают о теплонапряженности работающего на газе двигателя.

Низкопольный городской автобус НефАЗ 5299-30-51 Euro 5 на компримированном метане. Двигатель – Mercedes-Benz M 906

И главное преимущество газомоторного топлива – это цена. Цена и только цена покрывает все недостатки газа как моторного топлива. Если мы говорим о метане, то это неразвитая сеть АГНКС, которая буквально привязывает газовый автомобиль к заправке. Количество заправок сжиженным природным газом ничтожно, этот вид газомоторного топлива сегодня представляет собой нишевой, узкоспециальный продукт. Далее, газобаллонное оборудование занимает часть полезной грузоподъемности и полезного пространства, ГБО хлопотно и накладно в обслуживании.

Технический прогресс породил такой вид двигателя, как газодизель, живущий в двух мирах: дизельном и газовом. Но как универсальное средство газодизель не реализует в полном объеме возможности ни того, ни другого мира. Нельзя оптимизировать ни процесс сгорания, ни показатели КПД, ни образование выбросов для двух видов топлива на одном двигателе. Для оптимизации газовоздушного цикла нужно специализированное средство – газовый двигатель.

Для автомобилей нового поколения «Урал NEXT» предусмотрена комплектация с газовым двигателем ЯМЗ-536 CNG

Сегодня все газовые двигатели используют внешнее образование газовоздушной смеси и воспламенение от свечи зажигания, как в карбюраторном бензиновом двигателе. Альтернативные варианты – в стадии разработки. Газовоздушная смесь образуется во впускном коллекторе путем инжекции газа. Чем ближе к цилиндру происходит этот процесс, тем быстрее реакция двигателя. В идеале газ должен впрыскиваться прямо в камеру сгорания, о чем речь пойдет ниже. Сложность управления не единственный недостаток внешнего смесеобразования.

Инжекция газа управляется электронным блоком, который также регулирует угол опережения зажигания. Метан горит медленнее дизельного топлива, то есть газовоздушная смесь должна воспламеняться раньше, угол опережения также регулируется в зависимости от нагрузки. Кроме того, метану нужна меньшая степень сжатия, нежели дизельному топливу. Так, в атмосферном двигателе степень сжатия снижают до 12–14. Для атмо­сферных двигателей характерен стехиометрический состав газовоздушной смеси, то есть коэффициент избытка воздуха a равен 1, что в какой-то степени компенсирует потерю мощности от снижения степени сжатия. КПД атмосферного газового двигателя на уровне 35%, тогда как у атмосферного же дизеля КПД на уровне 40%.

АГНКС ПАО «ГАЗПРОМ» в Кургане

Автопроизводители рекомендуют использовать в газовых двигателях специальные моторные масла, отличающиеся водостойкостью, пониженной сульфатной зольностью и одновременно высоким значением щелочного числа, но не возбраняются и всесезонные масла для дизельных двигателей классов SAE 15W-40 и 10W-40, которые на практике применяются в девяти случаях из десяти.

Турбокомпрессор позволяет снизить степень сжатия до 10–12 в зависимости от размерности двигателя и давления во впускном тракте, а коэффициент избытка воздуха увеличить до 1,4–1,5. При этом КПД достигает 37%, но одновременно значительно возрастает теплонапряженность двигателя. Для сравнения: КПД турбированного дизельного двигателя достигает 50%.

Повышенная теплонапряженность газового двигателя связана с невозможностью продувки камеры сгорания при перекрытии клапанов, когда в конце такта выпуска одновременно открыты выпускные и впускные клапаны. Поток свежего воздуха, особенно в наддувном двигателе, мог бы охлаждать поверхности камеры сгорания, снижая таким образом теплонапряженность двигателя, а также снижая нагрев свежего заряда, это увеличило бы коэффициент наполнения, но для газового двигателя перекрытие клапанов недопустимо. Из-за внешнего образования газовоздушной смеси воздух всегда подается в цилиндр вместе с метаном, и выпускные клапаны в это время должны быть закрыты во избежание попадания метана в выпускной тракт и взрыва.

Мусоровоз «ГАЗон NEXT» с газовым двигателем ЯМЗ-534 CNG с искровым зажиганием, турбонаддувом и охладителем наддувочного воздуха

Уменьшенная степень сжатия, повышенная теплонапряженность и особенности газовоздушного цикла требуют соответствующих изменений, в частности, в системе охлаждения, в конструкции распредвала и деталей ЦПГ, а также в применяемых для них материалах для сохранения работоспособности и ресурса. Таким образом, стоимость газового двигателя не так уж отличается от стоимости дизельного аналога, а то и выше. Плюс к этому стоимость газобаллонного оборудования.

Флагман отечественного автомобилестроения ПАО «КАМАЗ» серийно выпускает газовые 8-цилиндровые V-образные двигатели серий КамАЗ-820.60 и КамАЗ-820.70 размерностью 120х130 и рабочим объ­емом 11,762 л. Для газовых двигателей используют ЦПГ, обеспечивающую степень сжатия 12 (у дизельного КамАЗ-740 степень сжатия 17). В цилиндре газовоздушная смесь воспламеняется искровой свечой зажигания, установленной вместо форсунки.

Для большегрузных автомобилей с газовыми двигателями используют специальные свечи зажигания. Так, Federal-Mogul поставляет на рынок свечи с иридиевым центральным электродом и боковым электродом, выполненным из иридия или платины. Конструкция, материалы и характеристики электродов и самих свечей учитывают температурный режим работы большегрузного автомобиля, характерный широким диапазоном нагрузок, и сравнительно высокую степень сжатия.

Двигатели КамАЗ-820 оборудуют системой распределенного впрыска метана во впускной трубопровод через форсунки с электромагнитным дозирующим устройством. Газ инжектируется во впускной тракт каждого цилиндра индивидуально, что позволяет корректировать состав газовоздушной смеси для каждого цилиндра с целью получения минимальных выбросов вредных веществ. Расход газа регулируется микропроцессорной системой в зависимости от давления перед инжектором, подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой с приводом от электронной педали акселератора. Микропроцесорная система управляет углом опережения зажигания, обеспечивает защиту от воспламенения метана во впускном трубопроводе при сбое в системе зажигания или неисправности клапанов, а также защиту двигателя от аварийных режимов, поддерживает заданную скорость автомобиля, обеспечивает ограничение крутящего момента на ведущих колесах автомобиля и самодиагностику при включении системы.

Трактор «АГРОМАШ 85ТК МЕТАН» с газовым двигателем

«КАМАЗ» в значительной степени унифицировал детали газовых и дизельных двигателей, но далеко не все, и многие внешне схожие детали для дизеля – коленвал, распредвал, поршни с шатунами и кольцами, головки блока цилиндров, турбокомпрессор, водяной насос, масляный насос, впускной трубопровод, поддон картера, картер маховика – не подходят для газового двигателя.

В апреле 2015 г. «КАМАЗ» запустил корпус газовых автомобилей мощностью 8 тыс. единиц техники в год. Производство размещено в бывшем газодизельном корпусе автозавода. Технология сборки следующая: шасси собирают и устанавливают на него газовый двигатель на главном сборочном конвейере автомобильного завода. Потом шасси буксируют в корпус газовых автомобилей для монтажа газобаллонного оборудования и проведения всего цикла испытаний, а также для обкатки автотехники и шасси. При этом газовые двигатели КАМАЗ (в том числе модернизированные с компонентной базой «БОШ»), собираемые на моторном производстве, также проходят испытания и обкатку в полном объеме.

«Автодизель» (Ярославский моторный завод) в содружестве с компанией Westport разработал и выпускает линейку газовых двигателей на базе семейства 4- и 6-цилиндровых рядных двигателей ЯМЗ-530. Шестицилиндровый вариант может устанавливаться на автомобили нового поколения «Урал NEXT».

Концепция непосредственного впрыска Direct4Gas

Как уже говорилось выше, идеальный вариант газового двигателя – это непосредственный впрыск газа в камеру сгорания, но до сих пор мощнейшее глобальное машиностроение не создало такой технологии. В Германии исследования ведет консорциум Direct4Gas, возглавляемый компанией Robert Bosch GmbH в партнерстве с Daimler AG и Штутгартским научно-исследовательским институтом автомобильной техники и двигателей (FKFS). Министерство экономики и энергетики Германии поддержало проект суммой в 3,8 млн евро, что на самом деле не так уж много. Проект будет работать с 2015-го до января 2017 г. На-гора должны выдать промышленный образец системы непосредственного впрыска метана и, что не менее важно, технологию ее производства.

По сравнению с нынешними системами, использующими многоточечный впрыск газа в коллектор, перспективная система непосредственного впрыска способна на 60% увеличить крутящий момент на низких оборотах, то есть ликвидировать слабое место газового двигателя. Непосредственный впрыск решает целый комплекс «детских» болезней газового двигателя, принесенных вместе с внешним смесеобразованием.

В проекте Direct4Gas разрабатывают систему непосредственного впрыска, способную быть надежной и герметичной и дозировать точное количество газа для впрыска. Модификации самого двигателя сведены к минимуму, чтобы промышленность могла использовать прежние компоненты. Команда проекта комплектует экспериментальные газовые двигатели недавно разработанным клапаном впрыска высокого давления. Систему предполагается тестировать в лаборатории и непосредственно на транспортных средствах. Исследователи также изучают образование топливно-воздушной смеси, процесс управления зажиганием и образование токсичных газов. Долгосрочная цель консорциума – это создание условий, при которых технология сможет выйти на рынок.

 

Итак, газовые двигатели – это молодое направление, еще не достигшее технологической зрелости. Зрелость наступит, когда Bosch со товарищи создадут технологию непосредственно впрыска метана в камеру сгорания.

Двигатель КамАЗ 820.61–260: особенности системы питания и типовые неисправности



Статья содержит информацию о перспективном типе двигателя — двигателе, спроектированном для работы на компримированном природном газе. В работе рассмотрен состав системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260, произведен анализ часто возникающих неисправностей, установлены причины возникновения неисправностей. Предложены мероприятия для устранения неисправностей.

Ключевые слова: КамАЗ-820.61–260, редуктор газовый, форсунка топливная, компримированный природный газ, отказ

Одним из актуальных направлений развития современного автомобилестроения является создание двигателей, использующих в качестве топлива компримированный природный газ [1]. Компримированный природный газ — метан — в отличие от сжатого природного газа — смеси пропана и бутана — имеет следующие преимущества: меньшая стоимость 1 литра метана по сравнению с пропан-бутаном, наиболее низкая токсичность отработавших газов. Кроме того, расширение парка подвижного состава, использующего в качестве топлива метан, поддерживается Правительством Российской Федерации [2]. В частности, на все большее количество автобусов, предназначенных для перевозки пассажиров в черте города, устанавливают двигатели, использующие в качестве топлива компримированный природный газ. Учитывая особенности использования компримированного природного газа в качестве топлива, выявление причин отказов топливной системы двигателя и оперативное обнаружение неисправностей позволят создать рекомендации для правильной эксплуатации подвижного состава с двигателями, использующими в качестве топлива метан.

Для использования компримированного природного газа в качестве топлива Нефтекамским автомобильным заводом был спроектирован двигатель КамАЗ-820.60–260.

Рабочий объем двигателя 11.762 л, при этом номинальная мощность составляет 260 л.с. при 2200 об/мин.

Для работы двигателя на компримированном природном газе и повышения мощности степень сжатия снижена до 12 единиц; система питания двигателя представляет собой распределенный впрыск с 1 форсункой на цилиндр [3]. Система зажигания электронная, имеет индивидуальные катушку зажигания свечу зажигания на каждый цилиндр. Модификации 820.60–260 и 820.61–260 не имеют конструктивных различий: первая устанавливается на шасси автомобилей КамАЗ, вторая — на шасси автобусов НефАЗ.

Рассмотрим основные конструктивные элементы системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260, схема представлена на рисунке 1.

схемка

Рис. 1. Схема системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260: 1 — Баллон газовый, 2 — Вентиль, 3 — Фильтр магистральный, 4 — Редуктор газовый двухступенчатый, 5 — Клапан электромагнитный низкого давления, 6 — Рампа топливная, 7 — Форсунка топливная, 8 — Заслонка дроссельная

а) Баллон газовый. Основной особенностью метана как химического соединения является его низкая плотность по сравнению с атмосферным воздухом: плотность метана в 2 раза меньше плотности воздуха, температура перехода метана из газообразного состояния в жидкое происходит при температуре — 1680 С — именно поэтому для обеспечения приемлемого запаса хода транспортного средства метан сжимают до давления 20 МПа [3]. Соответственно баллоны, в которых хранится метан, обладают следующими требованиями:

‒ рабочее давление баллона 20 МПа.

‒ давление наполнения 26 МПа

‒ разрушающее давление не менее 48 МПа [5]

Вследствие высокого рабочего давления баллоны изготавливают из металлокомпозита. Для снижения массы применяют переменную толщину стенки баллонов. Периодичность освидетельствования баллонов необходима 1 раз в три года, срок службы — 15 лет [5].

б) Вентиль, которым оснащен блок газовых баллонов, имеет 5 степеней защиты

1) Ручной вентиль для перекрытия подачи газа — используется при длительных простоях транспортного средства / при ремонтых воздействиях, связанных с отсоединеним элементов системы питания [5].

2) Устройство для аварийного сброса давления — представляет собой плавкий предохранитель, который в случае пожара предотвратит нарастание давления и последующее разрушение баллона. Температура срабатывания предохранителя 1100 С. Следует отметить, что температура воспламенения метана 640–6500 С в соответствии с рисунком 5, концентрация для образования взрывоопасной смеси должна в 4 раза превышать концентрацию пропан-бутановой смеси, что позволяет отнести метан к 4 классу воспламеняющихся веществ.

3) Устройство, обеспечивающее сброс метана при превышении давления в 37 МПа.

4) Электромагнитный клапан высокого давления — обеспечивает оперативное управление открытием баллонов с рабочего места водителя и предназначен для использования во время рабочей смены транспортного средства.

5) Скоростной клапан, представляющий собой дроссель. Необходим для ограничения скорости потока газа и предотвращения мгновенного падения давления через разгерметизованное соединение [5].

в) Фильтр магистральный является следующим элементом системы питания. Фильтр необходим для очистки газа от веществ, ухудшающих эксплуатационные свойства: в частности при перекачивании газа на компрессорных станциях в него попадают продукты износа поршневой группы насосов и конденсат воды — таким образом, фильтр состоит из фильтрующего элемента тонкой очистки газа и осушителя для удаления паров воды из топлива.

г) Трубопроводы газовые высокого давления представляют собой трубки, выполненные из нержавеющей стали. Толщина стенки составляет 1 мм, внешний диаметр 8 мм. Герметизация трубопроводов при соединении происходит за счет ниппельного соединения по наружному конусу [5].

д) Редуктор газовый двухступенчатый предназначен для снижения давления компримированного природного газа с 20 МПа до 0.37 МПа и поддержания давления 0.37 МПа на всех режимах работы двигателя до падения давления в баллонах ниже 0.37 Мпа [9]. Редуктор включает в себя клапан аварийного снижения давления в первой ступени при повышении давления выше расчетных значений, а также систему подогрева для предотвращения замерзания клапанов первой и второй ступеней в процессе понижения давления. Система подогрева связана с системой охлаждения двигателя, т. е. редуктор обогревается охлаждающей жидкостью [5].

е) Клапан электромагнитный низкого давления для управления топливной магистралью низкого давления служит запорным механизмом для управления потоком природного газа после редуктора. Установлен на топливной рампе [5].

ж) Форсунки топливные являются исполнительными устройствами системы питания. Ввиду особенностей конструкции двигатель КамАЗ 820.61–260 имеет 2 топливные рампы, непосредственно в которую интегрированы топливные форсунки с электромагнитным управлением. В верхней части форсунки расположен соленоид, при подаче напряжения на который якорь форсунки поднимается и происходит подача газа во впускной коллектор данного цилиндра. При отсутствии напряжения якорь возвращается на место под действием пружины [5].

Система питания двигателя КамАЗ 820.61–260 не лишена недостатков, которые приводят к отказам, представленным в таблице 1.

Таблица 1

Отказы системы топливной

Причина

Следствие

Отказ

Недостаточная мощность встроенного подогревателя редуктора

Потеря эластичности мембраны камеры высокого давления с последующим прорывом

Повреждение мембраны камеры высокого давления

Износостойкость материала пружины не соответствует условиям эксплуатации

Изгиб возвратной пружины в рабочем колодце

Отказ топливной форсунки с заклиниванием запорного клапана в открытом положении

Величина хода якоря значительна (составляет 0.63 мм)

Появление повреждений в форме концентрических окружностей на седле якоря

Неисправность топливной форсунки, связанная с потерей герметичности

Отказ редуктора газового с повреждением мембраны камеры высокого давления. Газовый редуктор для топливной системы КамАЗ 820.61–260 двухкамерный, первая камера понижает давление с 200 МПа до 50 МПа, вторая — с 50 МПа до 3 МПа [6]. Повреждение мембраны представляет собой сквозной прорыв в виде полумесяца, представленное на рисунке 2, вследствие чего редуктор не может эффективно понижать давление [6].

схемка

Рис. 2. Повреждение мембраны редуктора газового

Признаки отказа: неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, невозможность пуска холодного двигателя — из-за превышения порога давления в 4.6 МПа топливные форсунки могут не открыться. Причиной данной неисправности является низкая мощность встроенного подогрева редуктора, составляющая 20 Вт. В отличие от би-топливных систем питания, в которых пуск и прогрев двигателя происходит на бензине или дизельном топливе и, как следствие, при включении газовой системы питания редуктор омывается теплой охлаждающей жидкостью, двигатель КамАЗ 820.61–260 запускается непосредственно на компримированном природном газе. Именно для предотвращения обмерзания клапанов редуктора, и потери эластичности мембран необходим встроенный подогрев, так как при расширении и понижении давления газ резко охлаждается.

Отказ топливной форсунки с заклиниванием якоря в открытом положении. Заклинивание форсунки в открытом состоянии происходило, предположительно, из-за перекоса возвратной пружины — витки возвратной пружины с одной стороны имеют потертости до металлического блеска, тогда как основной оттенок пружины — матовый, пружина представлена на рисунке 3 [7].

схемка

Рис. 3. Пружина возвратная

Возвратная пружина необходима для перемещения якоря и прекращения подачи газа. Кроме того, сила упругости пружины должна быть подобрана таким образом, чтобы позволять наиболее быстрое открытие форсунки и наиболее быстрое закрытие, противодействуя магнитному полю катушки, которое нелинейно исчезает при снятии управляющего импульса. Следует отметить, что газовая форсунка, в отличие от бензиновой, управляется сигналом широтно-импульсной модуляции вследствие малого сопротивления обмотки катушки. Таким образом, за время впрыска на катушку форсунки подается напряжение в виде пульсаций определенной скважности, причем частота пульсаций высока, так что катушка не перегревается. Для сравнения сопротивление форсунки бензинового двигателя составляет 16–17 Ом, тогда как сопротивление обмотки катушки газовой форсунки — около 7 Ом — вследствие чего при подаче на нее постоянного напряжения возможен перегрев и перегорание обмотки катушки [7].

Для устранения выявленных отказов могут быть осуществлены следующие мероприятия:

1) Увеличение мощности встроенного подогревателя газового редуктора позволит предотвратить снижение эластичности мембраны камеры высокого давления и избежать ее повреждения.

2) Заменить материал изготовления пружины с более высокими показателями износостойкости, т. е. более подходящий для условий эксплуатации данного элемента.

В статье поэлементно рассмотрена система питания двигателя КамАЗ 820.61–260, определены наиболее частые отказы ее элементов, установлены причины отказов и предложены мероприятия для их устранения.

Литература:

  1. Пронин, Евгений. Перспективы метана на транспорте [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.gazpronin.ru/GazPronin2013.shtml, свободный. (Дата обращения: 1.06.2016).
  2. О использовании природного газа в качестве моторного топлива [Текст]: Распоряжение Правительства РФ от 13 мая 2013 г. // Собрание законодательства. — 2013. — № 20. — Ст. 2551.
  3. Семейство газовых двигателей КамАЗ 820.60 [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.kamaz.ru/production/related/semeystvo-gazovykh-dvigateley-kamaz-820–60/, свободный. (Дата обращения: 25.05.2016).
  4. Инструкция по диагностике электронной системы управления газовых двигателей КамАЗ, мод. 820.60–260 (820.61–260) — Н. Челны: ОАО «КамАЗ», 2012–20 с.
  5. Двигатель на метане [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://raritek-gba.ru/met/, свободный. (Дата обращения: 26.05.2016).
  6. Двигатели транспортные газовые КАМАЗ-820.52–260, Камаз-820.53–260 [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.remkam.ru/trangazdv82/, свободный. (Дата обращения: 1.06.2016)
  7. Особенности работы и сервисного обслуживания газовых форсунок автомобильных двигателей [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://kostagas.ru/content.php?id=56, свободный. (Дата обращения: 30.05.2016)

Основные термины (генерируются автоматически): компримированный природный газ, высокое давление, качество топлива, возвратная пружина, двигатель, КамАЗ, редуктор, система питания двигателя, топливная форсунка, транспортное средство.

НА НОВОЙ ПЛОЩАДКЕ КАМАЗа

ПРОИЗВЕДЕН 1000-Й ГАЗОВОЙ АВТОМОБИЛЬ

ПАО «КАМАЗ» провело торжественное собрание, посвященное выпуску 1000-го газомоторного автомобиля на новой площадке. Юбилейный грузовик — полноприводный КАМАЗ-43114, работающий на компримированном природном газе.

В мероприятии приняли участие заместитель министра транспорта и дорог Татарстана Айрат Усманов, помощник премьер-министра Татарстана по нефтехимическому комплексу Эльдар Адеев, руководители и сотрудники компании.«Мы являемся свидетелями и участвуем в знаковом переходе на новый вид топлива: это кардинальное изменение в автомобильной отрасли, и все мы вовлечены в этот интересный и сложный процесс», — отметил директор по газомоторным автомобилям ПАО «КАМАЗ» Евгений Пронин. поздравляя коллег со знаменательным событием.

Г-н Пронин подчеркнул, что за 2,5 года с момента открытия на новой газомоторной площадке произведено 1 000 автомобилей, а всего в России эксплуатируется уже 5,5 тыс. Автомобилей КАМАЗ и автобусов, работающих на газовом топливе.По его словам, новые автомобили уже стали серийной продукцией, пользующейся спросом у покупателей. Он также выразил уверенность в том, что эта цифра будет быстро расти, поскольку заказчики остались довольны всеми преимуществами газомоторных автомобилей — их экологичностью и топливной экономичностью.

На митинге были награждены работники участка. Также была проведена экскурсия по объекту газомоторного топлива. Гости смогли увидеть, как газовое оборудование хранится, собирается, тестируется и устанавливается на автомобили.

В центре внимания — экспозиция газовых автомобилей КАМАЗ.Среди экспонатов — седельный тягач КАМАЗ-65115, газодизель КАМАЗ-5490 NEO, самосвал КАМАЗ-65116, работающий на природном газе, и другие автомобили, свидетельствующие о широких производственных возможностях новой площадки КАМАЗ. По завершении мероприятия с конвейера триумфально сошел тысячный газомоторный КАМАЗ. Юбилейный грузовик достанется одному из крупнейших корпоративных клиентов компании — ПАО «Газпром».

Площадка для производства газомоторного топлива открыта на автомобильном заводе 22 апреля 2015 года в рамках реализации государственной программы по продвижению природного газа в качестве моторного топлива.Всего к концу того же года собрано 204 автомобиля, работающих на сжатом природном газе. В 2016 году произведено 340 газовых автомобилей. В настоящее время ПАО «КАМАЗ» является ведущим производителем автомобилей и автобусов в России, работающих на природном газе. До конца 2017 года будет собрано около 600 автомобилей, в том числе 271 газодизельный КАМАЗ-5490 NEO и грузовик на СПГ.

Развитие газомоторного производства — одно из важнейших направлений деятельности компании. В 2018 году планируется выпустить 1000 автомобилей.Эта цифра запланирована с учетом реальной потребности в газомоторных автомобилях КАМАЗ, хотя производственные возможности площадки позволяют выпускать еще больше автомобилей, работающих на метане. Кроме того, для удовлетворения потребностей рынка планируется расширить модельный ряд газодизельных автомобилей и грузовиков на СПГ.

.

НА НОВОЙ ПЛОЩАДКЕ КАМАЗа

ПРОИЗВЕДЕН 1000-Й ГАЗОВОЙ АВТОМОБИЛЬ

ПАО «КАМАЗ» провело торжественное собрание, посвященное выпуску 1000-го газомоторного автомобиля на новой площадке. Юбилейный грузовик — полноприводный КАМАЗ-43114, работающий на компримированном природном газе.

В мероприятии приняли участие заместитель министра транспорта и дорог Татарстана Айрат Усманов, помощник премьер-министра Татарстана по нефтехимическому комплексу Эльдар Адеев, руководители и сотрудники компании.«Мы являемся свидетелями и участвуем в знаковом переходе на новый вид топлива: это кардинальное изменение в автомобильной отрасли, и все мы вовлечены в этот интересный и сложный процесс», — отметил директор по газомоторным автомобилям ПАО «КАМАЗ» Евгений Пронин. поздравляя коллег со знаменательным событием.

Г-н Пронин подчеркнул, что за 2,5 года с момента открытия на новой газомоторной площадке произведено 1 000 автомобилей, а всего в России эксплуатируется уже 5,5 тыс. Автомобилей КАМАЗ и автобусов, работающих на газовом топливе.По его словам, новые автомобили уже стали серийной продукцией, пользующейся спросом у покупателей. Он также выразил уверенность в том, что эта цифра будет быстро расти, поскольку заказчики остались довольны всеми преимуществами газомоторных автомобилей — их экологичностью и топливной экономичностью.

На митинге были награждены работники участка. Также была проведена экскурсия по объекту газомоторного топлива. Гости смогли увидеть, как газовое оборудование хранится, собирается, тестируется и устанавливается на автомобили.

В центре внимания — экспозиция газовых автомобилей КАМАЗ.Среди экспонатов — седельный тягач КАМАЗ-65115, газодизель КАМАЗ-5490 NEO, самосвал КАМАЗ-65116, работающий на природном газе, и другие автомобили, свидетельствующие о широких производственных возможностях новой площадки КАМАЗ. По завершении мероприятия с конвейера триумфально сошел тысячный газомоторный КАМАЗ. Юбилейный грузовик достанется одному из крупнейших корпоративных клиентов компании — ПАО «Газпром».

Площадка для производства газомоторного топлива открыта на автомобильном заводе 22 апреля 2015 года в рамках реализации государственной программы по продвижению природного газа в качестве моторного топлива.Всего к концу того же года собрано 204 автомобиля, работающих на сжатом природном газе. В 2016 году произведено 340 газовых автомобилей. В настоящее время ПАО «КАМАЗ» является ведущим производителем автомобилей и автобусов в России, работающих на природном газе. До конца 2017 года будет собрано около 600 автомобилей, в том числе 271 газодизельный КАМАЗ-5490 NEO и грузовик на СПГ.

Развитие газомоторного производства — одно из важнейших направлений деятельности компании. В 2018 году планируется выпустить 1000 автомобилей.Эта цифра запланирована с учетом реальной потребности в газомоторных автомобилях КАМАЗ, хотя производственные возможности площадки позволяют выпускать еще больше автомобилей, работающих на метане. Кроме того, для удовлетворения потребностей рынка планируется расширить модельный ряд газодизельных автомобилей и грузовиков на СПГ.

.

CUMMINS KAMA начинает производство двигателей серии L

На российско-американском предприятии CUMMINS KAMA, созданном КАМАЗом (входит в Госкорпорацию Ростех) и Cummins Inc. в Набережных Челнах, запущена новая линия сборки двигателей Cummins серии L .

На торжественном запуске новой сборочной линии присутствовали вице-президент Cummins Group Стивен Чапман, топ-менеджеры российского офиса компании и КАМАЗа.Приглашенным на мероприятие журналистам ведущих профильных изданий России была предоставлена ​​возможность протестировать автомобили КАМАЗ с двигателями Cummins. Гости также увидели представленную продукцию и производственные линии СП. В программе мероприятия — пресс-конференция с участием директора по развитию ПАО «КАМАЗ» Ирека Гумерова, руководителя пресс-службы КАМАЗа Олега Афанасьева, топ-менеджеров Cummins Inc.

Сочетая в себе преимущества легкого и небольшого двигателя с конструктивной прочностью тяжелого двигателя, серия ISLe может похвастаться первоклассными техническими характеристиками и, в то же время, соответствует строгим экологическим требованиям.При массе чуть более 700 кг двигатель идеально подходит для грузовых автомобилей и седельных тягачей средней грузоподъемности, используемых в России, и обеспечивает максимальный крутящий момент в своем классе. Этот тип используется для большегрузных автомобилей и шасси КАМАЗ-6520, спецтехники производства RIAT Plc, а уже локализованную версию предполагается установить на сельскохозяйственную и внедорожную технику других российских производителей: комбайны Ростсельмаш, землеройные машины Chetra и др. . Промышленные модификации двигателя L-серии будут механической и электронной версиями двигателя для различных уровней сертификации.

Примечательно, что производственная программа CUMMINS KAMA обычно включает два семейства двигателей. Львиная доля — почти 80% — приходится на рядные шестицилиндровые двигатели Cummins ISBe 6.7 мощностью до 300 л.с. Эти агрегаты подходят для среднетоннажных и большегрузных автомобилей КАМАЗ, а также автобусов НЕФАЗ. Остальная продукция — дизельные четырехцилиндровые двигатели Cummins ISBe 4.5 мощностью от 140 до 185 л.с. При этом оба семейства двигателей соответствуют стандартам Евро 4 и Евро 5.Кроме того, СП эффективно осваивает производство передовых промышленных модификаций своей продукции для удовлетворения потребностей ведущих российских производителей дорожно-строительной техники, промышленной и сельскохозяйственной техники. Двигатели QSB 6.7 Tier 3 построены на единой платформе с широко используемым двигателем ISBe 6.7. В марте 2017 года СП CUMMINS KAMA расширило продуктовую линейку, начав сборку двигателей серии L объемом 8,9 л и мощностью до 400 л.с.

.На КАМАЗ
обсудили перспективы

газовых машин

В ПАО «КАМАЗ» (входит в Госкорпорацию Ростех) состоялось расширенное совещание по эксплуатации газомоторных автомобилей и автобусов с участием представителей министерств и предприятий Татарстана, эксплуатирующих такие автомобили .

В рамках мероприятия компанию посетила большая делегация во главе с помощником премьер-министра Татарстана по нефтегазовому комплексу Эльдаром Адеевым.В состав делегации также вошли заместители министра транспорта и дорог Республики Татарстан Андрей Егоров и Айрат Усманов, заместитель министра промышленности и торговли Республики Татарстан Ильдар Мингалеев, генеральный директор Казанского филиала ООО «Газпром газотермное топливо» Булат Газизуллин. , и другие.

«Сегодня рынок газовых двигателей стремительно растет, а информация и практические советы, полученные напрямую от заказчиков, позволяют нам быстро и эффективно решать задачи развития этих инноваций», — пояснил Евгений Пронин, директор по газовой технике ПАО «КАМАЗ».Он также отметил, что за семь месяцев с момента предыдущего собрания «КАМАЗ» реализовал большую часть предложений и значительно повысил уровень качества и оперативности технического обслуживания.

Комплексное обслуживание клиентов является приоритетом для ПАО «КАМАЗ», поэтому доброй традицией компании является проведение встреч с транспортными компаниями Татарстана на газомоторном топливе. Такое сотрудничество поддерживают Министерство индустрии и торговли и Министерство транспорта Республики Татарстан.

В рамках мероприятия были представлены доклады о совершенствовании и развитии газомоторных транспортных средств, развитии сервиса, строительстве АЗС в Татарстане, а также презентация газомоторных автомобилей КАМАЗ. Большой интерес участников вызвали новые модели газодизельных седельных тягачей КАМАЗ-5490 и первые российские серийные грузовики, работающие на сжиженном природном газе. Традиционно обе стороны были заинтересованы в обмене информацией, и они решили продолжить эту практику.

Собственное здание компании по производству газомоторной техники было открыто КАМАЗом в апреле 2015 года в рамках государственной программы по расширению использования природного газа в качестве моторного топлива.Сегодня ПАО «КАМАЗ» — ведущий российский производитель грузовых автомобилей и автобусов, работающих на компримированном природном газе. Компания серийно выпускает практически весь традиционный модельный ряд с газовыми двигателями, включая автобусы и спецтехнику, работающую на компримированном природном газе.

В то же время развитие производства газовой техники — одно из важнейших направлений для КАМАЗа. В 2017 году компания произвела и первой в России сертифицировала две модели грузовиков, работающих на сжиженном природном газе.Первыми грузовиками на СПГ являются КАМАЗ-65117-37 и КАМАЗ-65116-37.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *