Материалы

Применение высокопрочных материалов позволило использовать повышенное давление впрыска при уменьшенном рабочем объеме двигателя. Так, например, картер отливали из чугуна с вермикулярным графитом марки GJV-450. Этот материал, имея предел прочности 300-500 Н/мм2 (между показателями для обычного серого чугуна и чугуна с шаровидным графитом), характеризуется высокой способностью к демпфированию вибраций и жидкотекучестью, характерными для серого чугуна в сочетании с высокими пределами упругости и усталости, отличающими ЧШГ. (Следует отметить, однако, что производство GJV-450 связано со сложной технологией, предусматривающей, в частности, обработку расплава магнием.) GJV-450 отличается и высокой усталостной прочностью. Применение такого материала позволило реализовать новые производственные технологии, о чем будет сказано ниже.

Детали, работающие в условиях повышенного давления впрыска, также требуют использования высокопрочных материалов.

Оптимизация конструкции и применение новых материалов позволили не только исключить возможные места появления дефектов, повысив эксплуатационную долговечность двигателя, но и сделать его более компактным и снизить массу примерно на 100 кг.

Новые технологии

Самым крупным инвестиционным проектом стоимостью 30 млн. евро является линия производства картеров из чугуна GJV-450, где осуществляется и их механическая обработка. Линия, включающая посты предварительной механообработки (short-transfer uits), гибкие обрабатывающие центры и другое современное оборудование, занимает площадь 3200 м2.

Применение CJV-450 позволило использовать уникальную технологию, изготавливая в едином блоке с картером работающие в очень тяжелых условиях крышки коренного подшипника коленчатого вала, ранее отливавшиеся раздельно. По заявлению представителя MAN, высокая прочность материала обеспечила возможность контролируемого разделения таких отливок. На сопрягаемые поверхности очищенных крышек с помощью лазера наносят канавки, после чего их отделяют от картера. Созданные таким образом в крышках без дополнительной механообработки "посадочные места позволяют осуществить по специальной технологии прецизионную сборку, обеспечив ее высокое качество и оптимальную стойкость деталей против поперечных нагрузок. Размещение крышек в закрытых масляных поддонах решает, в частности, вопрос с использованием уплотнений, способствуя при этом повышению жесткости коленчатого вала и значительному улучшению акустических характеристик.

Головки блока цилиндров поступают от стороннего изготовителя в виде заготовок, механообработку которых производят на отдельной производственной линии, где на гибких обрабатывающих центрах проводят их предварительную механообработку.

Автоматически в головке монтируются крышка корпуса подшипников распределительного вала, вставки для гнезда клапанов и направляющие клапанов, после чего проводят ее прецизионную механообработку. Перед тем, как головка уходит в зону окончательной сборки, все составляющие ее детали запрессовываются на специальном оборудовании с ЧПУ.

Поступающие на сборку детали в обязательном порядке проходят очистку и промывку, после чего их упаковывают в специальные контейнеры для защиты от возможных загрязнений при транспортировке или хранении.

Подсборку картеров осуществляют на специальных линиях, где в них монтируют гильзы цилиндров и запрессовывают различные крышки. Головки блока также подсобирают на отдельных линиях при постоянном контроле. При необходимости по завершении определенной операции проводят проверку на герметичность, например, камеры сгорания после автоматической установки клапанов. Здесь же собирают детали системы Common Rail, монтируют клапанный механизм и распределительный вал, после чего автоматически устанавливается клапанный зазор. На этой же линии к головке подсоединяют идущий к инжектору жгут проводов, закрепляют болтами планку под монтируемый на двигателе контрольный прибор электронной системы впрыска (EDC).На "горячей" стороне дизеля монтируют выпускной коллектор с тепловыми экранами и собранный узел системы рециркуляции выпускных газов вместе с охлаждающим модулем.

Предварительно собранные картер и головка блока подаются по конвейерам на линию окончательной сборки, специально модернизированную для производства дизелей D20 Common Rail.

MAN выпускает их на заводе в Нюрнбурге и вложила около 60 млн. евро в создание линий для изготовления нового семейства. По заявлению представителей компании, в этом случае изготовление и сборка ключевых узлов обеспечивают необходимые качество продукции, строгий контроль и конкурентоспособные цены. Доля собственного производства деталей и узлов D20 Common Rail, включая обрабатываемые на специально созданных технологических линиях картеры и головки блока цилиндров MAN; изготовление всех зубчатых колес, коленчатых и распределительные валов, составляет в настоящее время около 25%.

Другие необходимые детали компания получает только от сертифицированных поставщиков. При этом MAN оговаривает не только свойства закупаемой продукции, но даже контейнеры и способ ее упаковки.

Обязательно предусмотрен ряд мер по защите дизелей от коррозии. Основные компоненты - картер и головку блока - окрашивают еще до проведения механообработки. Для других деталей предусмотрены обработка катафорезом, оцинковывание или применение некорродирующих материалов.

***

Новые конструкторские и технологические решения, использованные материалы, строгий контроль за качеством продукции позволили создать семейство дизелей, отличающихся высокими эксплуатационными характеристиками. При этом пробег между техобслуживанием увеличен до 120000 км, а до первого капремонта - 1,5 млн. км.

Э. Арзамасцева

 

назад

к содержанию раздела