Двигатели ЯМЗ: технические характеристики и устройство

Описание

Тип двигателя. 6-цилиндровый дизельный двигатель семейства ЯМЗ-530, 4-тактный, с рядным расположением цилиндров, жидкостной системой охлаждения, турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха в теплообменнике типа “воздух-воздух”, установленном на транспортном средстве (ТС).

Экологический класс 4. По выбросам вредных веществ соответствует экологическому классу 4 для дорожной техники – Правилам ООН № 49-05C (уровень В1 с системой EOBD), № 24-03 – euro-4.

Конструктивные особенности. Для достижения экологического уровня euro-4 применена система EGR (рециркуляции отработавших газов) и каталитический нейтрализатор.

Система топливоподачи. Топливная система аккумуляторного типа (ECRS) фирмы R.Bosch. Система обеспечивает давление впрыска 1800 бар.

Опции

Предусмотрена возможность установки:

  • компрессора пневмотормозов производительностью до 350 л/мин и до 500 л/мин;
  • насоса гидроусилителя рулевого управления;
  • компрессора кондиционера;
  • предпускового подогревателя и отопителя кабины;
  • привода гидронасосов.

Двигатели могут комплектоваться сцеплениями и коробками передач по стандартам SAE 1.

Система управления

Электронный блок управления (ЭБУ) EDС 7.

Датчики системы управления и устройство коммутации:

  • датчик частоты вращения,
  • датчик фазы,
  • датчик давления топлива,
  • датчик температуры топлива,
  • датчик температуры наддувочного воздуха,
  • датчик давления наддувочного воздуха,
  • датчик температуры охлаждающей жидкости,
  • датчик давления масла.

Системы охлаждения и смазки спроектированы из условия обеспечения 40 кВт/л и имеют высокий потенциал дальнейшей форсировки. Шестеренчатый привод агрегатов расположен со стороны маховика и обеспечивает низкий уровень крутильных колебаний и шума не более 93 дБ(А). Закрытая система вентиляции картерных газов интегрирована в крышке головки цилиндров. Не требует обслуживания.

Применяемость мотора

Двигатель ЯМЗ 536 получил широкую применяемость в отечественном автопроме. Кроме, автомобилей МАЗ, оснащенные двигателем Ярославского завода, этот силовой агрегат можно встретить на многих современных автобусах. Например, 536-й устанавливают на ЛиАЗ-5256, ЛиАЗ-5293, ЛиАЗ-5292, ЛиАЗ-6213, ПАЗ-3205 и ПАЗ-3204.

Кроме автобусов и машин МАЗ, двигатель ЯМЗ 536 в б

Кроме автобусов и машин МАЗ, двигатель ЯМЗ 536 в большинстве случаев устанавливают на грузовые автомобили Горькоского автомобильного завода. Так, новая серия ГАЗонов Некст получила надежный силовой агрегат Ярославского концерна.

Кроме перечисленной техники, двигатель ЯМЗ 536 получил широкое распространение на военную технику, особенно на спецавтомобилях СПМ-2 «Тигр». Внедрение движка в военную индустрию продолжается. Также, стоит отметить, что мотором оснащаются автомобили УРАЛ Некст.

Об истории модели

Дизельные двигатели семейства «ЯMЗ-5З0» стали итогом сотрудничества Ярославского моторного завода с австрийскими специалистами. В результате которого в начале 2ООО-х годов были разработаны и созданы четырёх- («ЯМЗ-5З4») и шестицилиндровые («ЯМЗ-5З6») дизели, не уступающие современным зарубежным аналогам по показателям экономичности, шумности, экологичности. А также – их варианты, работающие на сжиженном газе.

К 2ОО9 году была выпущена опытная партия двигателей 5З0-го семейства для произведения стендовых и дорожных испытаний, завершалось строительство нового «завода в заводе» для выпуска именно этих современных двигателей. Открытие данного завода состоялось в конце 2О11 года, а с 2О12 года моторами «ЯMЗ-5З6» начали комплектовать новые автомобили и автобусы. Проектная мощность нового завода по производству двигателей «ЯMЗ-5З6» составляет 5О тысяч моторов в год.

На пути к совершенству

Конструкторы также предприняли попытки создать конструкцию, которая издавала бы как можно меньше шума, и им это удалось. Для этого со стороны маховика был изготовлен привод на основе шестерен, что позволило минимизировать уровень шума. Конечно, дизельный мотор не может работать, как электромобиль, но результат в нашем случае заметен.

Помимо всех вышеперечисленных особенностей, есть тут еще множество интересных решений. Взять, к примеру, систему вентиляции картерных газов. Она на газовом ЯМЗ-530 полностью закрытого типа. Благодаря этому нет необходимости в её дальнейшем обслуживании. Несмотря на то что двигатель, идущий с завода, не имеет кондиционера, предпускового подогревателя и отопителя салона, все это в дальнейшем можно с легкостью установить, так как все заложено в конструкцию ДВС. Небольшие габариты таким дизельным моторам не свойственны. Но в данном случае это очень хорошо. Ведь небольшая масса и размеры позволяют существенно упростить снятие и установку силового агрегата с кузова автомобиля.

Эксплуатация и обслуживание двигателя

Для поддержания технических характеристик при эксплуатации двигателя, надежной и длительной работы необходимо соблюдать установленные производителем правила и нормы обслуживания силового агрегата. Документом, регламентирующим данные работы, является руководство ЯМЗ-536 по эксплуатации. Его можно разделить на следующие крупные разделы, которые описывают:

  1. Технические характеристики мотора.
  2. Принципы работы и основное устройство двигателя.
  3. Применяемые технологические материалы и жидкости.
  4. Правила выполнения рабочих процессов при эксплуатации ЯМЗ-536 (пуск, работа, остановка).
  5. Требования по ТО и периодичность его проведения.
  6. Порядок выполнения диагностики неисправностей и способы их устранения.
  7. Различную справочную информацию.

Знание и выполнение требований завода-изготовителя гарантирует надежную эксплуатацию двигателя.

О конструктивных особенностях

Что касается конструкции, то здесь мы видим мотор с нижним расположением валов. Именно так решили поступить конструкторы, ведь это оптимальное решение для низкооборотистых дизельных моторов средних размеров. Добиться небольших размеров удалось за счет того, что в головке блока цилиндров отсутствуют распределительные валы. Сама ГБЦ тут выполнена немного приплюснутой для экономии места. Нет в газовом двигателе ЯМЗ-530 и длинного ременного привода газораспределительного механизма. Это также позволило уменьшить размеры ДВС.

Еще одна задача, которая стояла перед конструкторами – уменьшение вибраций и веса. Как с первым пунктом, так и со вторым справились на ура. При этом стоит отметить, что моторесурс данной модели мотора составляет порядка 1 миллиона километров. Крайне надежная и простая конструкция делает ЯМЗ-530 практически неубиваемым.

Схема расположения узлов двигателя

Вид справаВид спередиВид слева

Схема двигателя ЯМЗ-536. Вид справа

Схема двигателя ЯМЗ-536. Вид спереди

Схема двигателя ЯМЗ-536. Вид слева

  1. смотровой лючок механизма проворота коленчатого вала;
  2. датчик частоты вращения коленчатого вала;
  3. датчик давления и температуры масла;
  4. управление заслонкой рециркуляции отработавших газов EGR;
  5. датчик температуры охлаждающей жидкости;
  6. система вентиляции картера;
  7. турбокомпрессор;
  8. датчик давления и температуры наддувочного воздуха;
  9. пневмоклапан управления заслонкой EGR;
  10. фильтр масляный;
  11. пневмоклапан управления заслонкой моторного тормоза;
  12. стартер.
  1. крышка маслозаливная;
  2. датчик давления и температуры наддувочного воздуха;
  3. вязкостная муфта включения вентилятора;
  4. фильтр тонкой очистки топлива.
  1. датчик давления и температуры топлива;
  2. место установки заводской таблички;
  3. гаситель крутильных колебаний;
  4. генератор;
  5. компрессор кондиционера;
  6. реле предпускового подогревателя;
  7. топливные трубки высокого давления;
  8. рампа;
  9. электронный блок управления;
  10. насос топливный высокого давления;
  11. датчик частоты вращения распределительного вала;
  12. компрессор пневмотормозов;
  13. насос гидроусилителя руля (НГУР);
  14. картер масляный;
  15. фильтр тонкой очистки топлива.

Новые стандарты эксплуатации

Высокая надежность

Двигатели ЯМЗ-536 имеют солидный ресурс до 1 млн. км и впечатляющий интервал прохождением ТО до 30-50 тыс. км. Это позволяет уменьшить расходы на обслуживание двигателя в 1,5-2 раза. Заводская гарантия на двигатель не ниже показателя транспортного средства.

Экологичность, бесшумность и комфорт  выгодно отличают технику с ЯМЗ-536.

Низкий уровень шума и вибрации, не более 92 Дбадают возможность отказаться от дополнительного дорогостоящего капотирования моторного отсека и существенно повысить комфорт в кабине автомобиля или салоне автобуса.

ЯМЗ-536 и его модификации соответствуют экологическому классу 4:

  • для дорожной техники — Правилам ЕЭК ООН № 49-04В1, № 24-03;
  • для внедорожной техники — Правилам ЕЭК ООН № 96-02, № 24-03 

Достижение параметров Евро-5 без существенных изменений конструкции.

Экономичность на уровне ведущих мировых аналогов

Низкий расход топлива и масла ЯМЗ-536 подтвержден в ходе испытаний автомобилей МАЗ, «Урал», КрАЗ, автобусов ЛиАЗ. Так, расход топлива ТС составляет в среднем не более 28 литров на 100 км при скорости 60 км/ч.

Динамичность и эффективность движения

Применение двигателя ЯМЗ-536 гарантирует высокие тягово-динамические характеристики современной техники. Крутящий момент — до 1226 Н.м обеспечивает высокую динамику автомобиля и автобуса, оптимальный разгон и управляемость в любом транспортном потоке с максимальной экономией расходных материалов. Одновременно обеспечивается дополнительное торможение моторным тормозом (торможение двигателем).

Развитие производства дизелей

В первое время после создания моторный завод продолжил выпуск двухтактных двигателей моделей 204 и 206. Одновременно с этим шла разработка новых перспективных дизельных агрегатов. Результатом такой работы стала серия двигателей ЯМЗ-236, 238, 240.

Новые моторы на начало выпуска считались современными и обладали высокими техническими характеристиками, которые обеспечили широкое применение указанным агрегатам. Они устанавливались на грузовики МАЗ, КРАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, на бульдозеры, трактора, военную и строительную технику.

Главной особенностью указанных моторов считалось в

Главной особенностью указанных моторов считалось возрастание мощности за счет увеличения количества цилиндров. При этом существовала значительная унификация двигателей, обеспечивающая высокую ремонтопригодность указанных силовых агрегатов. В настоящее время после большого количества модернизаций предприятие продолжает выпуск данных двигателей практически в трехстах вариантах комплектации.

В начале семидесятых годов на предприятии было разработано и выпускалось семейство сверхмощных двигателей серии ЯМЗ-840 для автомобилей БЕЛАЗ, МоАЗ и спецтехники. В дальнейшем производство этих моторов было передано на Тутаевский завод.

Устройство системы смазки

Система смазки 536 модели имеет смешанную конструкцию с мокрым картером. Охлаждается моторная смазка в масляно-жидкостном теплообменнике. Масляный насос, имеющий шестерёнчатую конструкцию, всасывает через фильтр грубой очистки моторную смазку из картера. Затем под давлением масло через масляно-жидкостный теплообменник и фильтр для очистки масла движется к центральной масляной магистрали. Далее по специальным масляным каналам поступает к трущимся деталям и масляным форсункам. Выполнив свои функции моторная смазка стекает в картер, при этом разбрызгиванием смазывает другие детали двигателя.

Технические характеристики

Модель, комплектацияЯМЗ-536(базовая)ЯМЗ-536-10ЯМЗ-536-30ЯМЗ-536-40ЯМЗ-5361
Число и расположение цилиндровL6 (рядное)
Диаметр цилиндра, мм105
Ход поршня, мм128
Рабочий объем цилиндров, л6,65
Мощность, кВт (л.с.)229 (312)198,5 (270)
Частота вращения, об/мин2300
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)1226 (125)1166 (119)
Частота при максимальном крутящем моменте, об/мин1300–1600
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч)194,5 (143)
Масса, кг640635640
Ресурс, тыс. км1000
ПрименяемостьГрузовые автомобили, шасси, самосвалы, тягачи МАЗ (семейство В5) 4×2, 4×4, 6×2, 6×4, 6×6, 8×4 массой до 36 т, автопоезда до 44 т, в т.ч. МАЗ-6501В5Автомобили «Урал» 6×4 массой до 38 т, автопоезда до 44 т; в т.ч. «Урал-63705»Автомобили КрАЗ массой до 30 т, в т.ч. КрАЗ-Н12.0Сочлененные городские автобусы массой до 28 т ЛиАЗ-6512, -6213; пригородные автобусы массой до 16 т ЛиАЗ-5256Грузовые автомобили, шасси, самосвалы, тягачи МАЗ (семейство В5) 4×2, 4×4, 6×2, 6×4, 6×6 массой до 30 т, автопоезда до 36 т
Модель, комплектацияЯМЗ-5362ЯМЗ-5362-10ЯМЗ-5363ЯМЗ-5364ЯМЗ-5364-10
Число и расположение цилиндровL6 (рядное)
Диаметр цилиндра, мм105
Ход поршня, мм128
Рабочий объем цилиндров, л6,65
Мощность, кВт (л.с.)176,5 (240)210 (285)
Частота вращения, об/мин2300
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)900 (92)1049 (107)1130 (115)
Частота при максимальном крутящем моменте, об/мин1300–1600
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч)193 (142)194,5 (143)
Масса, кг630640
Ресурс, тыс. км90010008001000
ПрименяемостьГородские и пригородные автобусы массой до 18 т ЛиАЗ-5256, ЛиАЗ-5296; ЛиАЗ-5293Грузовые автомобили «Урал» 4×4, 6×6 массой до 26 т, автопоезда до 32 тГрузовые автомобили, шасси, самосвалы, лесовозные тягачи МАЗ (семейство В5) 4×2, 4×4, 6×2, 6×4, 6×6 массой до 26 т, автопоезда до 32 тАвтобусы ЛиАЗГрузовые автомобили «Урал» 6×6 массой до 30 т, автопоезда до 36 т
Модель, комплектация(Правила №96-02)ЯМЗ-53602-10ЯМЗ-53622-10ЯМЗ-53642-10
Число и расположение цилиндровL6 (рядное)
Диаметр цилиндра, мм105
Ход поршня, мм128
Рабочий объем цилиндров, л6,65
Мощность, кВт (л.с.)229 (312)176,5 (240)210 (285)
Частота вращения, об/мин2300
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)1226 (125)900 (92)1130 (115)
Частота при максимальном крутящем моменте, об/мин1300-1600
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч)190 (140)
Масса, кг620
Ресурс, тыс. км600
ПрименяемостьАвтомобили «Урал» повышенной проходимости 4×4, 6×6 массой до 38 т, автопоезда до 44 т, в т.ч. Урал-32552; 6×6 Урал-4320-78, Урал-44202-70, Урал-55571Автомобили «Урал» повышенной проходимости 4×4, 6×6 массой до 26 т, автопоезда до 32 тАвтомобили «Урал» повышенной проходимости 6×6 массой до 30 т, автопоезда до 36 т
Двигатель ЯМЗ-536 L6 с турбонаддувом
Двигатель ЯМЗ-536 L6 с турбонаддувом
Двигатель ЯМЗ-536 L6 с турбонаддувом
Двигатель ЯМЗ-536 L6 с турбонаддувом

Особенности конструкции

Для достижения экологического уровня Евро-4 применена система EGR (рециркуляции отработавших газов) и каталитический нейтрализатор со сменным фильтром.

Система топливоподачи

Топливная система аккумуляторного типа (ECRS) производства фирмы R. Bosch. Система обеспечивает давление впрыска 1800 бар, включает в себя:

  • насос высокого давления с модулем дозирования,
  • топливопровод-накопитель (рампа),
  • форсунки.

Система управления

Электронный блок управления (ЭБУ) EDC 7.

Датчики системы управления и устройство коммутации:

  • датчик частоты вращения,
  • датчик фазы,
  • датчик давления топлива,
  • датчик температуры топлива,
  • датчик температуры наддувочного воздуха,
  • датчик давления наддувочного воздуха,
  • датчик температуры охлаждающей жидкости,
  • датчик давления масла.

Блок цилиндров, головка цилиндров, коленчатый вал, шатун, подшипники рассчитаны на давление сгорания 210 бар. Системы охлаждения и смазки спроектированы из условия обеспечения 40 кВт/л и имеют высокий потенциал дальнейшей форсировки. Шестеренчатый привод агрегатов расположен со стороны маховика и обеспечивает низкий уровень крутильных колебаний и шума не более 93 дБ (А). Закрытая система вентиляции картерных газов интегрирована в крышке головки цилиндров. Не требует обслуживания.

Конструкция и устройство газораспределительного механизма

Механизм газораспределения имеет верхнее расположение клапанов и нижнее расположение коленвала. Привод в работу клапанов осуществляется с помощью толкателей, коромысла, штанг и траверс. Механизм газораспределения выполняет задачу по впуску в цилиндры воздуха и выпуску выхлопных газов, согласно порядку работы цилиндров и изменением тактов двигателя. Каждый цилиндр обеспечен двумя впускными и двумя выпускными клапанами. Привод клапанов осуществляется через траверсы.

Составными деталями для механизма газораспределения являются:

  • распределительный вал;
  • шестерня привода;
  • задний подшипник с упорным фланцем;
  • толкатели и штанги;
  • коромысла, с установленными на них регулировочными винтами;
  • ось коромысел;
  • траверсы;
  • клапана;
  • стойки оси;
  • пружины для клапанов с элементами крепления;
  • втулки, служащие направляющими для клапанов.

На пути к успеху

Многие из нас довольно предвзято относятся к отечественному автопрому. Если хорошо подумать, то не так просто вспомнить хотя бы один годный дизельный мотор, который мог бы конкурировать с европейскими аналогами. Но у получилось создать действительно неплохой агрегат, который имеет характеристики по мощности и расходу лучше, нежели передовые европейские образцы.

Но путь этот оказался тернистым. Еще в начале 2000-х на завод были привлечены инженеры из Европы, которые тоже внесли свой вклад в создание двигателя ЯМЗ-530 CNG. Только спустя несколько лет упорного труда был создан рядный мотор объемом 1,1 литра на цилиндр. Примерно такими же параметрами обладают передовые моторы «Вольво», «Камминз» и др. Если почитать многочисленные отзывы экспертов и обычных автомобилистов, то можно понять, что это действительно достойный внимания агрегат. Его качество ничем не хуже европейских ДВС. ЯМЗ-530 изготавливается практически при полной автоматизации производства на импортном оборудовании, что тоже очень важно.

Планы на будущее

Ярославский, как и другой завод, производитель двигателей думает наперед. Поэтому, продвижение новой линейки силовых агрегатов является приоритетом. Так, уже заключен контракт с правительством РФ, в котором идется о поставке моторов ЯМЗ 530-серии для установки на военные автомобили.

Также, ходят слухи, что в 2020 году КАМАЗ получит ограниченную серию усиленных моторов 536-модели для установки на свои автомобили по государственному заказу для МинОбороны. Это не отменяет поставок моторов для МАЗ.

Если все пойдет гладко, то очень скоро двигатель ЯМЗ-536 выйдет на мировой рынок. Так, по последней информации, кроме МАЗ, силовые агрегаты заказывает Китай для своей грузовой техники и другие страны. Близкие конкуренты Ярославского завода — Каттерпиллер, также обещают выпустить на рынок свой новый двигатель, который, по словам разработчиков, ничем не уступает отечественному аналогу. Ну, разве, что ценой.

Как показывает практика, совершенству нет придела, и завод будет выпускать все больше модификаций силовых агрегатов 530-серии. Так, уже существует несколько вариантов, и если смотреть на характеристики и возможности мотора, то 312 л.с. — это не придел для ЯМЗа.