Двигатель ЮМЗ: описание, технические характеристики, эксплуатация и ремонт

Двигатель ЮМЗ является одним из самых распространенных дизельных двигателей, используемых на грузовых автомобилях, автобусах и спецтехнике в России и странах СНГ. Эти двигатели производятся Ярославским моторным заводом (ЮМЗ) с 1960-х годов и отличаются надежностью, неприхотливостью и относительной простотой конструкции.

В статье мы рассмотрим устройство и принцип работы двигателей семейства ЮМЗ, их основные технические характеристики, особенности эксплуатации и ремонта этих силовых агрегатов.

Устройство двигателя ЮМЗ

Конструктивно двигатель ЮМЗ представляет собой четырехтактный дизельный двигатель с V-образным расположением цилиндров. Угол развала цилиндров составляет 90 градусов. Каждый цилиндр двигателя имеет индивидуальную головку с двумя клапанами – впускным и выпускным. На двигателях старых моделей используется нижнеклапанный газораспределительный механизм, а на более современных модификациях применяется верхнеклапанная система ГРМ.

В состав двигателя ЮМЗ входят следующие основные узлы и агрегаты:

• Блок цилиндров из чугуна со вставками из легированной стали в зоне гнезд коренных подшипников;
• Коленчатый вал из легированной стали;
• Поршни из алюминиевого сплава с уплотнительными канавками;
• Поршневые пальцы;
• Шатуны с разъемными вкладышами;
• Коренные подшипники с разъемными вкладышами;
• Масляный насос шестеренчатого типа;
• Водяной насос центробежного типа;
• Головки цилиндров из чугуна;
• Впускной и выпускной коллекторы;
• Система охлаждения с радиатором и вентилятором;
• Топливная система, включая ТНВД, форсунки и топливопроводы.

Питание двигателя топливом осуществляется топливным насосом высокого давления, который подает дизельное топливо в распылители форсунок. В камере сгорания происходит воспламенение топливно-воздушной смеси от сжатия. Отработавшие газы выводятся через выпускной коллектор, охлаждение двигателя обеспечивается жидкостной системой охлаждения с радиатором и вентилятором.

Модельный ряд, технические характеристики и объем двигателя ЮМЗ

Ярославский моторный завод выпускает широкую линейку двигателей ЮМЗ различных модификаций. Наиболее распространенными являются следующие базовые модели:

• ЮМЗ-236 – рядный 6-цилиндровый двигатель рабочим объемом 11,15 литров;
• ЮМЗ-238 – V-образный 8-цилиндровый двигатель объемом 14,86 литров;
• ЮМЗ-240 – V-образный 12-цилиндровый двигатель объемом 22,3 литра.

Каждая базовая модель имеет множество модификаций, отличающихся мощностью, крутящим моментом, назначением и другими параметрами. Например, на базе ЮМЗ-236 выпускаются модификации ЮМЗ-236НЕ, ЮМЗ-236НЕ2, ЮМЗ-236БК2 и другие.

Основные технические характеристики некоторых распространенных модификаций двигателей ЮМЗ:

Как видно из приведенной таблицы, двигатели ЮМЗ отличаются большим запасом крутящего момента, что обеспечивает им высокие тяговые характеристики, особенно на низких оборотах.

Особенности эксплуатации

Двигатели семейства ЮМЗ отличаются надежностью и неприхотливостью в эксплуатации. При соблюдении рекомендаций по техническому обслуживанию эти двигатели способны пробегать сотни тысяч километров без капитального ремонта.

Основные правила эксплуатации двигателей ЮМЗ:

• Своевременное выполнение планового ТО с заменой масла, фильтров и других расходников;
• Использование рекомендованных марок масел и топлива;
• Контроль уровня и плотности охлаждающей жидкости;
• Проверка герметичности систем питания, охлаждения и смазки;
• Контроль работы термостатов и вентилятора;
• Соблюдение режима обкатки нового двигателя.

Особое внимание следует уделить контролю температурного режима двигателя во избежание перегрева. При эксплуатации в тяжелых условиях рекомендуется устанавливать дополнительные масляные радиаторы и системы предпускового подогрева.

Ремонт двигателя ЮМЗ

Благодаря относительной простоте конструкции, двигатели ЮМЗ несложны в ремонте. Как правило, при выходе двигателя из строя проверяют состояние следующих узлов:

• Цилиндро-поршневая группа;
• Коленчатый вал и коренные подшипники;
• Газораспределительный механизм;
• Топливная аппаратура;
• Система охлаждения;
• Система смазки.

При капитальном ремонте двигателя производят полную разборку с заменой изношенных деталей. Обычно меняют поршни, поршневые кольца, вкладыши коренных и шатунных подшипников, прокладку головки блока, сальники, приводные ремни и другие комплектующие.

После сборки обязательна обкатка двигателя для приработки деталей цилиндропоршневой группы. Качественно отремонтированный двигатель ЮМЗ может прослужить сотни тысяч километров.

Таким образом, двигатели семейства ЮМЗ зарекомендовали себя как надежные и экономичные силовые агрегаты для грузового автотранспорта. При правильной эксплуатации и своевременном ремонте эти двигатели отличаются долговечностью и позволяют обеспечить большой наработки автомобиля.

Особенности конструкции

Конструкция двигателей семейства ЮМЗ имеет ряд особенностей. В частности, для повышения жесткости блока цилиндров в его конструкции используются не только продольные, но и поперечные ребра жесткости. Коренные подшипники коленвала имеют увеличенную ширину для повышения грузоподъемности и надежности. Поршни изготавливаются методом литья из специального алюминиевого сплава и имеют термическую обработку днища для повышения износостойкости.

Применение двигателей ЮМЗ

Двигатели ЮМЗ широко применяются на различных моделях грузовых автомобилей, автобусов, внедорожников и спецтехники отечественного и иностранного производства. В частности, эти двигатели устанавливаются на такие известные модели как ЗИЛ, КамАЗ, Урал, МАЗ, ЛиАЗ, ПАЗ, а также на импортные грузовики Sisu, Tata и другие.

Сравнение с другими двигателями

По сравнению с импортными аналогами, такими как Cummins, Detroit Diesel, MAN, двигатели ЮМЗ уступают в удельной мощности и топливной экономичности. Однако они выгодно отличаются меньшей стоимостью, технологичностью в производстве и ремонте, а также хорошей адаптированностью к российским условиям эксплуатации.

Новые разработки ЮМЗ

Ярославский моторный завод продолжает модернизировать и совершенствовать линейку двигателей ЮМЗ. Среди последних разработок - двигатели ЮМЗ-5347 и ЮМЗ-6501 с электронным управлением топливной аппаратурой, позволяющие снизить расход топлива и токсичность отработавших газов. Кроме того, ведутся работы по увеличению ресурса и межсервисных интервалов, внедрению новых конструкционных материалов.

Также интерес представляет разработка газодизельных модификаций двигателей ЮМЗ, способных работать как на дизельном топливе, так и на компримированном или сжиженном газе. Это позволит существенно снизить себестоимость автомобильных перевозок.

Производство двигателей ЮМЗ

Производство двигателей ЮМЗ полностью сосредоточено на Ярославском моторном заводе. Завод оснащен современным технологическим оборудованием и производит весь модельный ряд этих двигателей. Мощности завода позволяют выпускать десятки тысяч двигателей ЮМЗ в год.

Достоинства и недостатки

Основными достоинствами двигателей ЮМЗ являются высокая надежность, неприхотливость к топливу и условиям эксплуатации, простота и дешевизна обслуживания. К недостаткам можно отнести повышенный расход топлива и масла, а также уровень шума и токсичности отработавших газов, уступающий современным западным аналогам.

Габариты и масса

Габаритные размеры и масса двигателей ЮМЗ зависят от конкретной модели. Например, двигатель ЮМЗ-236НЕ имеет массу около 700 кг и габариты (длина х ширина х высота) 1420х720х1070 мм. Кстати, а сколько весит двигатель ЮМЗ? Двигатель ЮМЗ-240 весит уже более 1200 кг при габаритах 1900х850х1200 мм.

Стоимость двигателей и запчастей

Стоимость новых двигателей ЮМЗ находится в диапазоне от 300 до 800 тысяч рублей в зависимости от модели. Стоимость основных запасных частей и комплектующих составляет от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч рублей.

Перспективы развития

Совершенствование двигателей ЮМЗ идет по пути повышения экономичности, снижения токсичности, увеличения ресурса и внедрения электронных систем управления. Перспективны газодизельные модификации. Возможен выход на международные рынки при повышении конкурентоспособности по технико-экономическим показателям.

Модернизация двигателей

Для улучшения характеристик и повышения конкурентоспособности двигателей ЮМЗ проводится их постоянная модернизация. К наиболее значимым направлениям модернизации относятся:

• Увеличение степени сжатия для повышения топливной эффективности;
• Применение турбонаддува и охладителя наддувочного воздуха;
• Внедрение электронных систем управления топливоподачей и другими параметрами;
• Использование новых конструкционных материалов;
• Оптимизация процессов сгорания и газообмена.

Экологические показатели

С введением более жестких экологических норм двигатели ЮМЗ адаптируются для снижения вредных выбросов. Применяются такие меры, как рециркуляция отработавших газов, использование каталитических нейтрализаторов, оптимизация процесса сгорания топлива.

Применение альтернативных топлив

Ведутся работы по адаптации двигателей ЮМЗ к использованию альтернативных видов топлива, таких как природный газ, биодизель, водород и др. Это позволит снизить стоимость эксплуатации транспорта и повысить его экологичность.

Новые модели и модификации

Разрабатываются и запускаются в производство новые модели и модификации двигателей ЮМЗ с улучшенными характеристиками. Например, в последние годы появились модели ЮМЗ-5347, ЮМЗ-6501, ЮМЗ-6561 и некоторые другие.

Объемы производства

В настоящее время Ярославский моторный завод выпускает около 20-30 тысяч двигателей ЮМЗ различных модификаций в год. Производственные мощности предприятия позволяют наращивать объемы выпуска в соответствии со спросом.

Поставки на экспорт

Небольшие партии двигателей ЮМЗ экспортируются в некоторые развивающиеся страны Азии, Африки и Латинской Америки. Однако их конкурентоспособность на мировом рынке пока ограничена, и основным рынком сбыта остается Россия и страны СНГ.

Применение на спецтехнике

Помимо грузового транспорта, двигатели ЮМЗ широко используются на различной спецтехнике - бульдозерах, экскаваторах, кранах, бурильных установках и другой технике, работающей в тяжелых условиях. Их надежность, высокий крутящий момент и неприхотливость к топливу очень ценны для такого применения.

ЮМЗ для водного транспорта

Двигатели ЮМЗ устанавливаются на некоторые модели речных судов, в частности на буксиры, толкачи, несамоходные баржи. Они используются для привода судовых генераторов, насосов, компрессоров.

ЮМЗ на железнодорожном транспорте

В железнодорожной отрасли двигатели ЮМЗ применяются на маневровых тепловозах, дрезинах, путеукладчиках и других спецмашинах, используемых для обслуживания и ремонта путей.

Применение в энергетике

Двигатели ЮМЗ используются как приводы электрогенераторов на автономных электростанциях в полевых условиях, а также в качестве резервных источников электропитания на промышленных объектах.

ЮМЗ в авиации

Имеется опыт использования двигателей ЮМЗ в качестве вспомогательных силовых установок на некоторых типах самолетов и вертолетов. Они применяются для привода бортовых генераторов и других систем.

Количество выпущенных двигателей

За все годы производства Ярославский моторный завод выпустил свыше 2 миллионов двигателей ЮМЗ всех моделей и модификаций. Это подтверждает их высокую востребованность и значимость для российской промышленности.