В пустыню на метане: КамАЗ создал первый гибрид
Гоночная команда «КамАЗ-Мастер» участвует в ралли-рейдах более 25 лет. За это время коллектив из Набережных Челнов видел всякое: многочисленные победы, зрелищные аварии, рассыпающиеся на ходу двигатели, чудесные спасения и даже ночевки в пустыне Сахара под открытым небом. Не было в истории «КамАЗ-Мастера» только гибридных моторов: с 1995 года команда из Татарстана использует 18,2-литровые двигатели Тутаевского моторного завода (ТМЗ). В этом сезоне коллектив выставил на старт грузовик с комбинированной силовой установкой: КамАЗ-4326 с газодизельным двигателем. Экспериментальный автомобиль уже прошел две гонки чемпионата России, а в декабре стартует в рейде «Африка» - марафоне, который перенял у «Дакара» исторический маршрут и честь соревноваться в пустыне Сахара.
За руль гибридного грузовика сядет пресс-секретарь «Газпрома» Сергей Куприянов. Вместе с ним в экипаж войдет его брат Александр и опытный механик Анатолий Танин, до этого выступавший с победителями «Дакара» Чагиным и Кабировым. И если для спонсирующего этот проект «Газпрома» рейд «Африка» останется маркетинговой историей, то для команды «КамАЗ-Мастер» и всех сочувствующих ралли-рейдам предстоящий дебют уникального автомобиля позволит ответить на вполне серьезный вопрос: есть ли будущее у газодизельных грузовиков в марафонских гонках?
За руль гибридного грузовика сядет пресс-секретарь «Газпрома» Сергей Куприянов. Вместе с ним в экипаж войдет его брат Александр и опытный механик Анатолий Танин, до этого выступавший с победителями «Дакара» Чагиным и Кабировым. И если для спонсирующего этот проект «Газпрома» рейд «Африка» останется маркетинговой историей, то для команды «КамАЗ-Мастер» и всех сочувствующих ралли-рейдам предстоящий дебют уникального автомобиля позволит ответить на вполне серьезный вопрос: есть ли будущее у газодизельных грузовиков в марафонских гонках?
«По сути, это обычный гоночный КамАЗ. До меня на этой машине ездили пилоты Дмитрий Сотников и Ильгизар Мардеев, - рассказывает пилот Сергей Куприянов. – Главное отличие – это расположенные в центральной части кузова четыре баллона с метаном. Вместе с ними в грузовике появилась система трубопроводов, редуктор и специально доработанный топливный насос высокого давления, который уменьшает подачу дизельного топлива во время подключения баллонов. Благодаря добавлению газа мы достигаем более полного сгорания топлива, что приводит к уменьшению дымности».
«Двигатель меньше дымит, особенно на низких оборотах, - подтверждает слова гонщика руководитель «КамАЗ-Мастера» и семикратный победитель «Дакара» Владимир Чагин. – Это очень важно, так как за последние годы в ралли-рейдах ужесточились требования по максимально допустимому уровню выхлопа. По всему миру идет движение в поддержку чистой окружающей среды, так что применение газа становится очень актуальным. При этом мы не ожидали, что помимо уменьшения дымности получим еще и лучшую динамику мотора. С подключением газа двигатель лучше разгоняется на низких оборотах, у него улучшается приемистость».
«Кривая зависимости мощности от оборотов получилась весьма интересной, - разъясняет Куприянов. – У стандартных дизелей ТМЗ достаточно узкий диапазон, при котором мотор достигает оптимальной мощности. При приближении к 2500 оборотам мощность начинает падать. Мы протестировали на стенде газодизельный вариант и увидели, что на плато предельной мощности он выходит быстрее – при 1700 или 1800 оборотах. При этом даже на этом уровне мощность превышает показатели дизельного двигателя. К тому же, уходит резкий провал при приближении к максимальным оборотам».
На практике это означает, что газовым грузовиком проще управлять в условиях бездорожья: там, где спортсмены на «стандартных» гоночных КамАЗах вынуждены поддерживать высокие обороты, менее опытный Сергей Куприянов может немного расслабиться: «Я все-таки не такой специалист, как ребята, мне сложно все время держать двигатель на пределе. С газом мне легче».
Сергей Куприянов
Разумеется, никто не стал бы затевать этот эксперимент только ради экологии и удобства пилотажа. С точки зрения пилотов и инженеров главным козырем газодизельного КамАЗа является лучшая динамика разгона и экономия на топливе. «В условиях гонок на бездорожье эксплуатация газового грузовика оказалась дешевле его дизельного аналога на 15 процентов, - утверждает Владимир Чагин. – Назвать точные цифры по расходу горючего нельзя, так как этот показатель сильно зависит от особенностей спецучастка: на асфальте или жестком грунте расход минимален, а в вязких песках и на высокогорье он вырастает в разы. Диапазон составляет от 70 до 200 литров топлива на 100 километров».
Вся эта экономия обходится КамАЗу в лишние килограммы. Газодизельный грузовик возит с собой четыре 90-литровых баллона с компримированным метаном – этого запаса хватает на стандартный ралли-рейдовый спецучасток в 300-400 километров. Когда газ заканчивается, автоматика переводит мотор в дизельный режим. При желании газ можно отключить и из кабины – хоть на стоянке, хоть прямо во время движения.
В «Африке» на финише «допов» газовый КамАЗ будет поджидать передвижной заправщик. По сути, это цистерна на колесах: вечером каждого дня метан из нее будут закачивать в гоночный «КамАЗ» Куприянова. Для этого даже не потребуется снимать баллоны – метан пойдет через трубку, подсоединить которую можно не вынимая резервуары из кузова. Сами баллоны весят ничтожно мало: произведенные в Польше емкости сделаны из алюминия, чтобы максимально облегчить массу – как известно, в гонках вес имеет первоочередное значение. Часть добавочной массы газовый «КАМАЗ» восполняет уменьшенным запасом дизельного топлива, но остальное приходится компенсировать на трассе.
«Конечно, машина получается тяжелее. На внедорожнике это, наверное, было бы существенно, но на грузовике это не так заметно», - признается Сергей Куприянов. «Мы судим не по массе, а по эффективности работы двигателя, - добавляет механик Анатолий Танин. – Эффективность повышается настолько, что поглощает избыточную массу».
Примечательно, что метан стал не первым газом, который «добавили» в двигатель гоночного «КамАЗа». В 2013 году на этапах чемпионата России выступал другой грузовик, в кузове которого лежали два 100-литровых баллона с пропаном. За рулем выступал тот же гонщик, однако по маркетинговым соображениям пропановый проект свернули. «Для нас пропан-бутан – это, скорее, механизм утилизации попутных газов. Это продукт, который для компании ничего не стоит, - пояснил представитель производителя в интервью Autonews.ru. – Вместо этого мы хотим развивать поставку метана конечным потребителям – автовладельцам. С точки зрения эксплуатационных характеристик он более выгоден для водителей: в пропан-бутане часто попадаются те или иные примеси, тогда как метан чист практически всегда – это один и тот же CH4. Весь гоночный проект для того и затевается, чтобы показать надежность метана как газомоторного топлива».
Сейчас прошлогодний грузовик с пропановыми баллонами стоит на базе команды и не участвует в гонках. При желании проект можно было бы реанимировать, однако перед коллективом стоят другие цели. После финиша в «Африке» «КамАЗ-Мастер» попробует адаптировать газовые технологии под требования «Дакара». Дело в том, что на старт самого знаменитого ралли-рейда планеты метановый грузовик не выйдет при всем желании: газовая часть «КамАЗа» интегрирована с российским мотором ТМЗ, характеристики которого не вписываются в действующие правила. Технический регламент запрещает использовать двигатели рабочим объемом больше 16 с половиной литров, тогда как объем ТМЗ превышает 18 литров. Требования «Африки» несколько мягче, что позволяет выставлять грузовики с устаревшими силовыми установками – именно поэтому вместе с Куприяновым на старт марафона в Сахаре выйдет «КамАЗ» Антона Шибалова, также оснащенный двигателем Тутаевского моторного завода.
«Для команды это более понятная и отработанная технология, - поясняет Сергей Куприянов. – Практически одновременно с запуском газового проекта команда начала осваивать 16,2-литровые двигатели Liebherr, которыми теперь оснащаются грузовики для «Дакара». Параллельно привыкать к незнакомому агрегату и переводить его на газ было бы неоправданно сложно».
К настоящему моменту на счету «КамАЗа» с Liebherr два пройденных «Дакара», так что команда вполне может задуматься о следующем шаге – переводе швейцарских моторов на метан. «Преимущество Liebherr заключается в электронной системе управления подачей топлива, - рассказывает Куприянов. – В отличие от механической системы, которая используется на ТМЗ, здесь можно более умно подавать газ – именно в те моменты, когда это даст наилучший эффект и оптимизирует характеристики двигателя. Если сейчас мы просто линейно убираем какое-то количество дизеля на всем диапазоне рабочих оборотов двигателя и замещаем этот объем газом, то на Liebherr с электронной системой впрыска можно было бы добавлять газ точечно – скажем, с 1700 до 1850 оборотов. Это улучшило бы кривую мощности, а также позволило бы обойтись одним очень маленьким баллоном с газом. Пока все это в стадии обдумывания».
Прямо сейчас метановый «КамАЗ» существует в единственном экземпляре. На вопрос о шансах грузовика на победу в команде отвечают уклончиво: вроде бы, техническая начинка позволяет претендовать на высокие результаты, но неопытность пилота по сравнению с прямыми конкурентами может нивелировать это преимущество. В результате фаворитом «Африки»-2015 считается Антон Шибалов на давно проверенном дизельном «КамАЗе». Куприянов же ставит перед собой одну цель – добраться до финиша: «Надо трезво оценивать свои силы и действовать адекватно ситуации. Гонка длинная. Хороший результат будет у тех, кто поедет стабильно».
Рейд «Африка» пройдет с 29 декабря по 11 января. За это время гонщики преодолеют 6 тысяч километров. Помимо песков пилотов ожидают каменистые плато, грунтовки и даже саванны. В таких условиях газодизельный «КамАЗ» еще не ездил: грузовик в лучшем случае преодолевал короткие этапы чемпионата России. Выдержит ли нестандартный автомобиль серьезную нагрузку Сахарой, узнаем в «Африке».
Антон Погорельский
Фото: КамАЗ