СЕКРЕТ РАЛЛИЙНОГО КАМАЗА

23.12.2021 в 09:18
СЕКРЕТ РАЛЛИЙНОГО КАМАЗА

В 2018 году гоночная команда «КАМАЗ-Мастер» подготовила четыре «боевые» машины с Cummins ISZ13, и уже в январе 19-го взяла первое и второе места на «Дакаре». В июле заняла весь пьедестал на ралли «Шелковый путь». В 2020 году – опять два первых места на «Дакаре». Триумф на «Дакаре‑2021» – весь призовой подиум. И все эти победы – с Cummins ISZ13!

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.

Источник: reis.zr.ru