Самосвалы Урал: все технические особенности

Ярославские дизели

1. ЯМЗ‑536

Рекомендуем

Как собирают КАМАЗы: что поменялось за 45 лет

На все современные Уралы устанавливают только двигатели ЯМЗ. Основной мотор для Урала Next — рядная «шестерка» ЯМЗ 536 объемом 6,65 литра, с диаметром поршня 105 мм и ходом 128 мм. Эти же двигатели ставят и на бескапотники семейства Урал-М. Самый легкий самосвал Урал-С34520 6х4 оснащен мотором ЯМЗ‑536. Видимо, этот самосвал, так же как и Урал Next 6х4, должен стать конкурентом КАМАЗ-65115 6х4 с двигателем Cummins 6ISBe 310 л. с./1200 Н.м. Из всех дизелей, применяемых ранее на серийных Уралах, эта рядная «шестерка» является лучшей по удельной мощности и моменту, мотор компактный, легкий и экономичный. Вес 640 килограммов, а удельный расход топлива при номинальной мощности составляет около 190 г/кВт^.ч. Раньше декларировалась предельная настройка мощности 312 л. с. при 2300 об/мин, а максимальный крутящий момент 1240 Н^.м, теперь – ​330 л. с. и 1275 Н^.м. Другие, более слабые настройки мощности: 240; 270 и 285 л. с., момент от 900 Н^.м при 1300-1600 об/мин.

Уже изготовлено свыше 130 тысяч моторов семейства ЯМЗ-530

Существует и конвертированный дизель ЯМЗ 536 CNG мощностью 260 л.  с., который работает на сжатом природном газе. То есть у метановой версии «шестерки» есть и свечи зажигания, и высоковольтные катушки, но нет дизельной топливной аппаратуры. Газобаллонный Урал Next обладает запасом хода около 650 км, метан дешевле солярки почти в 2,5 раза, и такой набор достоинств делает Урал с ГБО очень выгодным для городских коммунальных служб грузовиком.

Если в нормы Евро-3 и Евро-4 моторы ЯМЗ 536 вгоняли с помощью системы EGR с жидкостным охлаждением, то для Евро‑5 дорожных Урал Next 6х4, а также Урал-С26.328 использовали технологию нейтрализации SCR и водный раствор мочевины AdBlue, без EGR и без сажевого фильтра. Сначала, в первые годы выпуска, для ЯМЗ 536 заводом был осторожно заявлен ресурс 700 тысяч километров до капремонта, но затем его увеличили до миллиона.

Под кабину новых самосвалов можно поставить почти любой мотор ЯМЗ

2. ЯМЗ‑653

На тяжелый самосвал Урал-С33510 установлен двигатель ЯМЗ‑653, и здесь среди его прямых конкурентов КАМАЗ-6520 6х4 с 400-сильными моторами Cummins ISL 8,9 или камазовским V8. В основе семейства двигателей ЯМЗ 650 – ​лицензионный дизель Renault dCi11, знакомый нашим перевозчикам по грузовикам Renault Major, Renault Kerax и Renault Premium Route.

При нормальной эксплуатации дизели ЯМЗ-650 выхаживают миллион км

Из особенностей конструкции – ​«мокрые» гильзы с уплотнениями в блоке резиновыми кольцами по нижнему поясу, прочные составные поршни, кованное из жаропрочной стали днище с бобышками и алюминиевая юбка, стальной коленвал. Распредвал находится в блоке, привод шестерен ГРМ расположен спереди. В нижней части блока цилиндров, между ним и поддоном, установлена литая алюминиевая и очень ажурная пластина, которая не только придает дополнительную жесткость блоку, но и способствует улучшению охлаждения масла.

Рекомендуем

Новый V8 и коробка без масла — смелая идея Scania

Первоначально у моторов было три настройки мощности: 311, 361 и 412 лошадиных сил при 1900 об/мин, крутящий момент от 1215 до 1870 Н^.м при 1100-1300 об/мин. На уровне Евро-5 настройки изменили: 422 л.  с./ 2000 Н^.м и 367 л.  с./1800 Н^.м. Такие двигатели обозначают индексом ЯМЗ 653. В зависимости от настройки меняется минимальный удельный расход топлива: от 190 до 194,5 г/кВт.ч. Это очень неплохие показатели. Моторы, которые ярославцы получили от французов, были уровня Евро-3, с возможностью доведения до Евро-4. Все эти работы были проведены на ЯМЗ, а уже в 2015 году модернизировали двигатель до уровня Евро 5. Как показывает мировой опыт производства дизелей Евро-5, для дорожных версий тяжелых грузовиков предпочтительнее использовать технологии нейтрализации с раствором мочевины. Поэтому не стоит удивляться, что на Урал-С33510 6х4 рядом с топливным баком смонтирован резервуар для AdBlue с синей крышкой. А о том, что в Ярославле не прекращают работы по совершенствованию рядных моторов, говорит тот факт, что уже разработаны версии этих двигателей в исполнении Евро‑6.

Планируемая изначально периодичность замены моторного масла на рядных дизелях ЯМЗ – ​до 30 тысяч километров, однако для вездеходов Урал ее сократили до 15 тысяч. У дорожных автомобилей «Урал» большое значение имеет категория эксплуатации. При 1-й категории, при соблюдении требований к эксплуатации автомобилей, а также при применении определенного класса масла в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, все же увеличили интервал до тех же 30 тысяч км. Для этих моторов завод рекомендует использовать масла с вязкостью 5W40, 10W40 или 15W40, в зависимости от региона эксплуатации и погодных условий. Код API применяемых масел не ниже CI‑4. Перечень рекомендованных моторных масел для двигателей ЯМЗ‑536 и ЯМЗ‑653 можно найти на официальном сайте завода.

Коробка передач

Для разных по крутящему моменту и мощности моторов, под разную полную массу грузовиков неизбежно приходится применять разные коробки передач. И здесь есть два принципиально разных варианта трансмиссии. Первый — когда используют коробки передач ZF производства СП «ЦФ-КАМА» из Набережных Челнов. Второй вариант – ​китайские коробки Fast Gear, которые производит компания Shaanxi по лицензии американской Eaton Fuller.

С мотором ЯМЗ-653 применяют коробку ZF Ecosplit 16S 2220 на 2200 Н.м

Для одиночных самосвалов оптимальны 9-ступенчатые КП ZF Ecomid

Крепление фланцев карданных валов – четыре болта и торцевые шлицы

Для «легкого» самосвала Урал-С34520 применяют 9-ступенчатую коробку ZF Ecomid 9S 1310TO, а для тяжелого Урала-С35510 – ​16-ступенчатую ZF Ecosplit 16S 2220. Напомним, что первоначально, с 2006 года, в Челнах выпускали коробки ZF16S 151, потом ZF Ecosplit 16S 1820. Сравнительно недавно, в 2017 году, налажен выпуск 16-ступенчатых КП семейства Ecosplit моделей ZF 16S 2220TO и ZF 16S 2220TD. Их называют «тяжелыми коробками», они рассчитаны на больший крутящий момент двигателя. С 2008 года на СП изготавливают 9-ступенчатую коробку ZF Ecomid 9S 1310. Важный момент: среди заводов концерна ZF Friedrihshafen есть только два предприятия, имеющие «смешанный» конвейер для одновременного выпуска двух видов коробок передач: 9-ступенчатой ZF Ecomid и 16-ступенчатой ZF Ecosplit. Один из них во Фридрихсхафене, другой – ​СП «ЦФ КАМА» в Набережных Челнах. Однако российские КП ZF Ecosplit 16S — это коробки второго поколения, а в Германии выпускают коробки третьего. Конструкция коробок ZF Ecomid и ZF Ecosplit давно известна, поэтому не будем на них останавливаться. Из достоинств эксплуатации коробок ZF в России – ​отлаженный сервис и наличие запчастей.

Самые распространенные КП Fast Gear 9-ступенчатые и 12-ступенчатые. Обратите внимание на буквы ТА или Т в конце индекса, допустим 9JS135TA. Буквы ТА указывают на то, что коробка полностью синхронизирована. Если есть одна буква Т, значит в коробке только один синхронизатор, на демультипликаторе. Для «легкого» самосвала Урал-С34520 применяют 9-ступенчатую Fast Gear 9JS135TA, а для тяжелого Урала-С35510 – ​12-ступенчатую Fast Gear 12JS220TA.

Так выглядит снизу 12-ступенчатая коробка Fast Gear 12JS220TA

Мосты

Рекомендуем

Российский завод BPW: интервью с управляющим директором

Передний мост Урала‑375 выдерживал нагрузку 3,8 тонны, а на заднюю тележку суммарно приходилось 9,3 тонны, то есть менее 5 тонн на ось. Конечно, мосты Уралов и раньше поэтапно модернизировали, но на полноприводных грузовиках Урал-М и Урал Next они теперь уже рассчитаны на большую нагрузку: 6,5 тонны – ​на передний, по 8 тонн на средний и задний мосты. Когда-то на КАМАЗ-53212 полной массой 18,5 тонны на переднюю ось приходилось около 4,5 тонны, а на заднюю тележку – ​14 тонн. То есть современные Уралы вполне сопоставимы по несущей способности осей с классическими КАМАЗами, но явно недотягивают до тяжелых версий камских грузовиков, таких как КАМАЗ-6520.

Литые балки мостов Shaanxi Hande Axle выдерживают нагрузку 13 тонн на ось. Эти мосты применяет и КАМАЗ

В редукторах есть блокировки межосевого и межколесных дифференциалов. Тормозные механизмы с разжимными кулаками

Редуктор первого моста задней тележки на Урале проходной, можно и без раздатки обойтись. Но своего «неведущего» переднего моста в Миассе как не было раньше, так и нет. А в существующих в программе завода мостах вся размерная цепочка, определяющая ширину осей, сделана под односкатные шины. Перейдя на двухскатную ошиновку, можно вылезти за габариты ширины. Инженерам Миасса пришлось искать, у кого закупать мосты для грузовиков Урал Next дорожной гаммы. На просторах бывшего СССР такие мосты есть только у МАЗа и КАМАЗа. Но им не с руки помогать конкуренту. Проще всего (видимо, и дешевле) оказалось купить мосты у китайской компании Shaanxi Hande Axle. Это подразделение концерна Shaanxi Heavy Duty Automobile, специализирующееся на выпуске осей для грузовиков и автобусов. Конструктивно мосты Hande ведут свою родословную от мостов австрийской компании Steyr и германской MAN. Причем в каталогах Hande сохранены номера деталей, полностью взаимозаменяемых с деталями MAN. Тем самым возможно использование в ремонте и немецких деталей.

Мосты Hande – ​с разнесенной главной передачей, со ступичными планетарными редукторами. Такие редукторы – ​давно известное решение: «планетарки» позволили серьезно разгрузить полуоси от крутящего момента и увеличить дорожный просвет под картерами. Хорошим подспорьем в работе самосвала или седельного тягача являются межосевая и межколесные блокировки дифференциалов.

На перспективных «бескапотниках» стоит новая задняя балансирная подвеска, разработанная инженерами АЗ «Урал»

Задняя рессора – пакет из 14 листов, а стремянки – гайками вниз

Рекомендуем

Новый 18-тонный грузовик Ford российской сборки

На «легком» бескапотном Урале применяют ведущие мосты Hande, рассчитанные на нагрузку в 10 тонн на ось, а на тяжелый ставят 13-тонные. В зависимости от назначения автомобиля, а также для оптимизации расхода топлива на новых автомобилях можно подобрать нужный вариант передаточных чисел редукторов. У одиночных самосвалов и тягачей числа должны отличаться минимум на единицу или две, но на дорожных Уралах еще применяют разные двигатели и коробки, поэтому использовать одинаковые редукторы было бы нерационально. Диапазон передаточных чисел мостов со ступичными планетарными редукторами — от 4,2 до 6,7.

В зависимости от исполнения, передний мост «Урала» производства Hande выдерживает нагрузку 7,5 или 9,0 тонн

Передняя балка практически ровная, что оптимально для самосвала

Спереди стоят полуэллиптические рессоры с плавающей задней опорой

Передние мосты у бескапотных самосвалов тоже производства Hande, но разные по нагрузке – ​на 7,5 и на 9,0 тонны. Конструкция управляемой оси обеспечивает угол поворота колес до 50 градусов в каждую сторону, а это улучшает маневренность. Тормоза на всех осях барабанные, с пневмоприводом и энергоаккумуляторами на ведущих мостах.

Автор выражает глубокую признательность за помощь в подготовке статьи сотрудникам АЗ «Урал» О. В. Пономаревой, Р. Р. Булгаковой, А. С. Мартенсу, а также А. В. Акимову – главному конструктору по коммерческой технике автозавода.

Фото: Николай Мордовцев, Александр Мартенс и из архива редакции

• Еще больше информации — на сайте журнала «Рейс».
• Опыт эксплуатации самосвалов и полноприводных тягачей IVECO Trakker.