Новый дизель для старого УАЗа

Новый дизель для старого УАЗа

Автор: Сергей Цыганов
Фото автора
Источник: ДромМинский моторный завод (ММЗ) все 57 лет своего существования делает тракторные двигатели. Сначала, с 1963 года, это были простейшие атмосферные дизели ДТ-50, а десятью годами спустя (в 1974-м, если быть точным) на конвейер встал Д-240.

Вы только не смейтесь, но почти все нынешнее многообразие (больше тысячи модификаций!) зиждется именно на этом четырехцилиндровом моторе (сейчас он называется Д-24Х, где последняя цифра может меняться в зависимости от версии), коему скоро справлять полувековой юбилей. Да, есть еще небольшая линейка шестицилиндровых рядных дизелей (от выпуска «восьмерок» завод не так давно отказался), но конструктивно и по многим компонентам они с Д-241-249 унифицированы. Вплоть до межцилиндровых расстояний, диаметра цилиндра и хода поршня.

Сборка на конвейере четырехцилиндровых дизелей ММЗ

По автомобильным меркам моторы ММЗ — сущая архаика, средневековье двигателестроения. Но не мрачно-иезуитское, а позднее, предваряющее эпоху Возрождения: орден Тамплиеров упразднен, юный Монтень уже замыслил свои Опыты.

Дизели ММЗ очень металлоемки и низкофорсированы. При диаметре цилиндра 110 мм они имеют ход поршня 125 мм, то есть это «длинноходные» моторы, более тяговые, нежели скоростные. И они до сих пор выпускаются с нижним расположением распредвала, шестеренчатым приводом ГРМ, двумя клапанами на цилиндр, механическим ТНВД (в младших экологических классах), также приводимым шестеренкой от коленвала, прямым впрыском. Но в некоторые модификации эпохи дизельного Ренессанса уже внедрили турбонаддув и интеркулер, топливную систему Common Rail с электронным управлением, а для особых случаев используют и сложные мочевинные нейтрализаторы, позволяющие соответствовать нормам Евро-… Не-а, у «трактористов» свои нормы, Stage. Например, Stage-4 примерно соответствует Евро-5, но только примерно, там иначе оценивается эмиссионный баланс и параметры стабильности.

Но концептуально моторы ММЗ все равно остаются «средневековыми» — тяжелыми, кондовыми, тракторными — во всех смыслах этого слова.

Двигатель ММЗ с конвейера направляется в испытательную лабораторию

Несколько лет уже существует проект четырехцилиндровых моторов нового поколения MMZ-3,6DTI, но что-то до конвейера они пока дойти не могут…

Так вот, ближе к нашей теме. Лет десять тому назад Минский моторный начал эксперименты с малообъемным (1,6 литра) трехцилиндровым дизелем MMZ-3LD, где диаметр цилиндра практически сравнялся с ходом поршня (87 и 90 мм соответственно). Сейчас его делают в экспериментальном цехе, в каком-то ограниченном количестве, в основном как стационарный.

Трехцилиндровый двигатель MMZ-3LD

На его базе в 2015 году появилась и «четверка» объемом 2,1 литра, с тем же соотношением хода поршня и диаметра цилиндра. Назвали ее, разумеется, MMZ-4DTI.

MMZ-4DTI

Дело в том, что завод начал терять своих заказчиков из автопрома: ПАЗ перешел на ЯМЗ, МАЗ подружился с Weichai, ЗиЛ со своим «Бычком» известно куда делся. И надо было чем-то заместить выпадающую автомобильную линейку. Но MMZ-4DTI вышел двигателем-неудачником, его пытались пристроить на ГАЗ (для ГАЗели) и МТЗ, но что-то не выходил этот каменный цветок из разряда внутризаводского эксперимента. И заводчанам пришла альтернативная идея: предложить 4DTI для комплектации… старых УАЗиков! Дескать, старых «козликов», от 469 до 31512, в обращении еще очень много, и многие из их заботливых владельцев хотели бы не «капиталить» бензиновый мотор, а заменить его на дизель, новый и экономичный. С ресурсом, заведомо большим, чем у бензинового мотора.

Выставочный экземпляр MMZ-4DTI, который недавно показывали в Москве, на Агросалоне

Купили у военных за тысячу долларов старый (1974 года) 469-й на редукторных мостах, подшаманили, приделали тахометр. Штатный двигатель выбросили, смонтировав вместо него 4DTI с новой 5-ступенчатой коробкой передач BAIC. И немного эту машину испытали.

У ММЗ недалеко от завода есть небольшой полигон, там обновленный УАЗик потестировали на преодоление подъемов и динамику разгона. Но так, вчерне, без каких-либо инструментальных замеров. Просто для субъективного вывода «едет — не едет». Оказалось, что «едет». Расход топлива при 90 км/ч вышел примерно 12 л, а при 60 км/ч — 9 литров.

ММЗ встал в моторный отсек УАЗа более-менее удачно, переделывать крепления почти не пришлось. Место нашлось и для интеркулера, и для другого оригинального оборудования

Поддон масляного картера висит вровень с буферами, ограничивающими ход переднего моста. Или даже чуть ниже, что нехорошо. В любом случае запаса пространства снизу нет

И машину показали на недавней выставке «Белагро»-2020 — как перспективный проект.

Суть проекта: предложить на свободный рынок полный силовой агрегат (двигатель, коробка передач, валы, вся навеска) для конвертации бензинового УАЗика в дизельный, что называется, «под ключ». Стоимость такого комплекта осторожно оценивают в $5-6 тысяч. Если только двигатель — то минус $1,5 тысячи. Много это или мало — каждый уазовладелец решит сам. Минчане рассчитывают не на «колхозников», считающих копеечки и латающих дырки в кузове рифленым алюминием. В виду имеются, скорее, любители тюнинга, внедорожных вылазок. Очень большой рынок видится в туристическом секторе, в горах и других труднодоступных местах, куда туристов возят в основном на УАЗах. А это география от Калининграда до Камчатки.

СМИ распространили легенду о покупке сотни таких моторов кубинцами. Это фейк, увы. От кубинской фирмы Transimport в прошлом году действительно был запрос на переоборудование тамошних УАЗиков. В основном конструкторские работы по адаптации и делали в расчете на кубинцев. Но те пока не купили ни одного образца.

Итак, MMZ-4DTI — это турбированный четырехцилиндровый дизель с прямым впрыском, мощностью 75 л.с., снимаемых, как уже было сказано, с 2,1 литра рабочего объема. Вообще же на базе этого блока разработана линейка моторов мощностью от 50 до 120 л.с. (в зависимости от наличия и конструкции наддува).

Данный 4DTI комплектуется рядным (!) четырехсекционным ТНВД с механическим или электронным управлением (на выбор). В системе турбонаддува имеется промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер).

Вот его внешняя скоростная характеристика (ВСХ):

График зависимости мощности, момента и расхода топлива от оборотов коленвала MMZ-4DTI

Очевидно, что суть этого дизеля осталась тракторной: момент более-менее реализуется только в диапазоне 1700–2600 оборотов, хотя официальная характеристика дает еще более узкий «горб»: 2000–2400, где момент достигает своего максимального значения в 235 Нм. Это не столько мало (вовсе даже немало!), сколько неудобно. Кривая мощности более красива, она ровная от 2200 оборотов и уходит за горизонт трех тысяч. Но все равно получается, что внатяг мотор будет работать не очень неэффективно, а «крутиться» ему некуда, три тысячи оборотов — предел (по моменту так вообще 2800). Для сельхозтехники с 12–16 передачами вперед такая характеристика вообще не проблема. Но для 5-ступенчатой трансмиссии УАЗа…

Вот для сравнения ВСХ мотора ЗМЗ 40906.10. Тоже неидеальная характеристика, но тяга реализуется в существенно большем диапазоне оборотов, а кривая мощности сильно уступает дизелю:

Внешняя скоростная характеристика мотора ЗМЗ 40906.10 от УАЗа Хантер

А еще одна проблема в том, что двигатель получился тяжелым, 250–270 кг в зависимости от комплектации. Что минимум на 80 кг тяжелее бензинового уазовского. При этом его поставили на штатные опоры, которые, разумеется, на такую нагрузку не рассчитаны. Но что делать? Разработать новые опоры силового агрегата — и дорого, и непрофильно для ММЗ. В принципе, можно подобрать усиленные опоры из того, что есть на рынке тюнинга, но этим пока никто не занимался.

Опоры силового агрегата у УАЗа простейшие и, в принципе, можно подобрать что-то более виброгасящее. Грамотным вариантом будет сместить кронштейны опор вниз, увеличив высоту самих опор. Но это уже потребует квалифицированных работ по сварке. Плюс есть риск попасть в резонанс

Потому-то и вибрирует минский дизель в капотном пространстве УАЗа больше, чем хотелось бы.

Но Андрей Чернобыльский, начальник конструкторского бюро ММЗ, ответственный за адаптацию мотора под УАЗ, просто балдеет, накручивая руль этой чудовищной машины: смотри, как разгоняется! А как тянет! У-у-у!!!

Андрей Чернобыльский уже освоился за рулем этой шайтан-машины

Садился за руль я с ожиданием таинства, как за весла папирусной лодки Тура Хейердала, готовясь проделать путь предков, не знавших усилителя руля, автоматической коробки передач и кондиционера. Да что там, водители армейских «козлов» не могли даже сиденье к рулю подвинуть, оно, как железная шконка в дурке, намертво привинчено к полу. Поэтому сползаю на краешек и, мысленно перекрестясь, включаю первую передачу.

Когда-то я случайно оговорился, рассказывая про впечатления о поездке на БТР: «вибрит и дрожирует». Так вот, УАЗ ММЗ (будем называть его так) именно что вибрит и дрожирует, но тут важно суметь отделить способность самого автомобиля давить на уши от того, что привносит новый дизель. В этой армейской машине дребезжит все — плохо закрывающиеся двери, елозящая по передку крышка капота… Тент ухает, мосты гудят, колесные редукторы так вообще воют. Ужас, хотя и не ужас-ужас-ужас. Двигатель на этом фоне не так уж и напрягает. Хотя, конечно, система выпуска под дизель нужна другая, если по-хорошему. А тут даже компоновочно она встала неидеально.

Кажется, вал привода переднего моста задевает трубу выпуска, посмотрите на характерную потертость

Стартует УАЗик действительно бодро, разве что совсем с холостых поехать затруднительно, можно заглохнуть. Но, едва подгазовав, машину прямо бросаешь в дорожный бой. И не сказать, что «нарезка» передач в китайской коробке как-то сильно не стыкуется с тяговой характеристикой мотора. По-моему, нормально стыкуется, «разрывов» мощности нет, особого перехлеста вроде тоже. Тут другое: этой машине неплохо бы поаккуратнее подобрать главные пары, чтобы весь диапазон тяги укладывался между стандартными передачами. А если совсем прямо говорить, то первая передача нужна чуть более тяговитая, а главные пары, напротив, более скоростные. Но и в этом варианте особых неудобств трансмиссия не доставляет. Понятно ведь, что столь тонкой настройкой старого «козла» уже вряд ли кто-то займется…

Ехать быстро — и страшно, и громко, и весело. Эх, живем однова! Давай не 50, давай 60 км/ч! Ощущения — предвзлетные, машина на удивление устойчива, а Чернобыльский еще и подначивает: можно и побыстрее! Разгоняемся где-то до 80 км/ч, дальше боязно. Наверное, некоторый резерв еще имеется (сами заводчане летали под 110 км/ч), но нам уже просто не хватает места для скоростных экспериментов. А в город или за город не выедешь, номеров нет.

УАЗ ММЗ поражает разгонной динамикой на территории Минского моторного завода

Дополнительные 80 кг на переднюю ось не особо повлияли на управляемость, потому что какая вообще в этой машине может быть управляемость? Руль стал тяжелее, да, это заметно, так что конвертировать лучше машины, оборудованные ГУРом. А так изменение развесовки в пользу передней оси должно дать лучшую способность преодолевать подъемы, более точный вход в повороты и риск раннего срыва передних колес в снос на скользком покрытии. У нас скользкого покрытия не было, всех проездов — длинная заводская улица с разворотами.

Давайте начистоту: допотопные армейские модификации УАЗа никакой дизель не вылечит, они сами по себе столь плохо едут, что ставить на них дорогой мотор — это как… ну не знаю… как пригласить Герхарда Рихтера сделать рамку для картины Никаса Сафронова. А вот более поздние модификации, с ГУРом, с передней пружинной подвеской — дизель ММЗ вполне сможет облагородить. Тракторная сущность MMZ-4DTI концепции УАЗа не чужда, а надежность и ресурс минского мотора будут кратно выше, чем у ЗМЗ-514. Хотя бы потому, что более ломучий дизель, чем ЗМЗ-514, еще поискать.

Кстати говоря: УАЗ продолжает комплектовать «пятьсот четырнадцатым» свои машины, отправляемые на некоторые внешние рынки, в основном в Латинскую Америку, на ту же Кубу. 300-400 дизельных машин в год с ульяновского конвейера сходит. Но у ЗМЗ нет и не будет версии под Евро-5, поэтому для УАЗа это пройденный этап. Однако некоторые категории потребителей продолжают желать дизельный УАЗ. И тут у завода есть только один вялотекущий проект — адаптация мотора Ford от Транзита. Для обычных Хантеров и Патриотов он получается дорогим (про «буханки» вообще молчим), поэтому дизель Ford TDCi 2,2 появится в лучшем случае на новом Патриоте и не ранее 2022 года.

Про ЯМЗ-53443 в контексте УАЗа можно даже не мечтать, если по габаритам он и влезет в УАЗик, то его масса в 480 кг сделает затею бессмысленной. Но есть еще одна возможность, которую ульяновцы рано или поздно рассмотрят. Это французский турбодизель PSA DV6, который PSA Peugeot–Citroen хочет локализовать в Калуге. Первоначально — для комплектации «каблука» Peugeot Partner и других коммерческих машин концерна, собираемых в России. Но объем выпуска российских Peugeot и Citroen явно никогда не будет окупаемым для моторного производства. Соответственно, дизель PSA DV6 предложат другим заводам, и УАЗ — один из первых потенциальных кандидатов. Тем паче что у французского мотора есть модификация в 120 л.с. (DV6FCTED), по всем параметрам идеально подходящая как Патриоту с Хантером, так и ШНиве, которую пока ВАЗ не собирается снимать с производства. Маловероятно, что Renault–Nissan возьмет мотор Peugeot на конвейер (точнее, совсем невероятно), но почему бы не выпустить установочный комплект на вторичный рынок, по аналогии с тем, как ММЗ сделал для Хантера и его предшественников?

Тут мы вступаем на скользкую дорожку юридических неочевидностей. Дело в том, что тот же мотор MMZ-4DTI не испытывался производителем в составе автомобилей УАЗ и, соответственно, не вписан в ОТТС — Одобрение типа транспортного средства. Поэтому согласно этой маленькой буковке закона установка несертифицированного производителем двигателя невозможна.

Однако в НАМИ нам пояснили, что установка как раз возможна, главное, чтобы выполнялось базовое правило: экологический класс двигателя не должен быть ниже экологического класса самого автомобиля. Для ММЗ заявляется тракторный Stage 2. Это примерно Евро-2, хотя можно, наверное, довести 4DTI и до Евро-3 без использования сложных внешних нейтрализаторов. Значит (в случае с Евро-3), минский мотор можно устанавливать на машины, выпущенные до 1 января 2010 года. Если же ограничиться Евро-2, то отмотаем еще пару лет назад, до 1 января 2008 года. Действующий технический регламент говорит о том, что пройти процедуру проверки безопасности и получить заключение о возможности внесения изменений в конструкцию придется. Но после 6 апреля 2019 года это не такая уж сложная процедура.

В России на начало 2020 года по данным «Автостат-инфо», было зарегистрировано 590 366 УАЗов всех моделей и модификаций. Но нас интересуют машины эпохи до Евро-4, то есть до 2010 года. Таковых набирается 395 561 штука. Предположим, из них не на ходу — тысяч сто. Оставшиеся 300 тысяч уполовиним просто на всякий случай, для порядка. Выходит, что даже при такой смелой арифметике потенциальный рынок для минских дизелей — порядка 100 000 штук. И как минимум не меньше придется на страны СНГ и бывший соцлагерь вместе с Африкой и всякими Эквадорами. Ведь MMZ-4DTI ничто не мешает ставить и на «буханки» (эта идея уже в проработке), и на Патриоты. Неплохое окно возможностей. Но чтобы его полноценно открыть, маркетологам и рекламщикам ММЗ придется поработать весьма усердно.

 

P.S. Давайте немного прогуляемся по цехам Минского моторного завода, посмотрим как делают легендарные тракторные двигатели.

На конвейере собирают только четырехцилиндровые дизели ММЗ:

Каждый двигатель проходит цикл испытаний:

Шестицилиндровые двигатели серии «260» собирают на другом участке:

Механический цех из металлических заготовок и отливок делает годные детали:

Есть на заводе и своя алюминиевая литейка. А вот чугунные отливки получают от подрядчиков и со своего литейного филиала в Столбцах:

Среди мрачноватых цехов встречаются образцы белоснежного хай-тека. Это лаборатория с координатно-измерительной машиной ZEISS ACCURA, которая позволяет оценить соответствие любой детали ее матмодели или контрольному образцу.

Тут работают две очаровательнейшие девчонки!

И гордость завода, невероятно дорогой промышленный компьютерный томограф Phoenix v|tome|x, который видит любую погрешность «в теле» металла.

На этом графике — вся жизнь Минского моторного завода с 1994 года:

А еще прямо на территории растут яблоки. Не декоративная кислятина, а натуральные, большие и сладкие. С удовольствием схрумкал три штуки.

Технические характеристики MMZ-4DTI:

  • Рабочий объем, л — 2,1
  • Номинальная мощность, кВт (л.с) — 55 (75)
  • Частота вращения, мин -1 — 2800
  • Максимальный крутящий момент при частоте вращения, Нм/мин -1 — 235/2000–2400
  • Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч — 225
  • Масса, кг — 270
  • Экологический уровень — Stage 2

Источник: drom.ru