Volvo с газодизелем: сжиженный метан и солярка!

Автопоезд на фотографии, который я водил в Швеции, необычен по нашим меркам: его длина — традиционные для скандинавов 24 м, высота — не менее впечатляющие 4,5 м (не под каждым мостом пройдет). Но главное, в сверкающем «бочонке» под кузовом — сжиженный метан, в придачу к которому в мотор еще и впрыскивают солярку! А зачем это делают, сейчас разберемся.

Грузовиками, которые могут заправляться газом, никого не удивишь. Но чтобы метан был не сжатым, а сжиженным и подавался в мотор вместе с дизтопливом?

Для начала определимся с терминами. LPG (liquefied petroleum gas) — это сжиженный пропан, CNG (compressed natural gas) — сжатый метан, а вот LNG (liquefied natural gas) тоже метан, однако сжиженный и изначально охлажденный до минус 162 градусов по Цельсию.

Его преимущество в том, что сжиженного газа можно взять на борт больше, чем сжатого, а значит, и запас хода выше — почти в три раза. Компания IVECO, которая первой из «большой семерки» европейских производителей представила чисто газовый тягач Stralis NP, подсчитала: если запас хода «сжатой» версии не превышает 570 км, «смешанной» (на одном борту бак CNG, на другом LNG) — 1080 км, то на сжиженном метане автопоезд проедет уже до 1600 км, что сравнимо с дизельными аналогами. Тогда я испытал Stralis NP c LNG на немецких автобанах — и подтверждаю: судя по борткомпьютеру, у автопоезда полной массой около 33 т топлива должно хватить хоть и не на 1600 км, но на добрых 1400.

Внешние отличия газового тягача Stralis — буквы NP в индексе и емкости для метана на раме

Конечно, хлеба без корок не бывает: «криогенный» тягач дороже дизельного, его техобслуживание тоже, заправки вообще стоят сумасшедших денег (полтора миллиона евро, по нашей информации!), и их инфраструктура крайне слаба. Но больше всего их в Испании, Нидерландах и Великобритании (около 20 в каждой из стран), в Швеции — всего шесть, в Германии три, а в Дании и большинстве стран Восточной Европы вообще по нулям. Совсем негусто.

По данным Volvo Trucks на июнь 2018 года

Как бы то ни было, тягачи на LNG предлагает не только IVECO, но и Scania, а вот вольвовцы пошли своим путем: их машины ездят, повторим, одновременно на сжиженном метане и на дизтопливе.

И если традиционные газовые моторы работают подобно бензиновым, с воспламенением от свечей зажигания, то у Volvo это обычный дизель с воспламенением от сжатия — только с некоторыми техническими отличиями.

Подача топлива происходит так. В криогенной емкости на борту газ хранится при температуре примерно от минус 130 до минус 140 градусов и низком давлении, до десяти бар, но на выходе из «бочонка» его сжимают до 300 бар — и в таком виде он попадает сперва в небольшой цилиндр-хранилище, где поддерживаются постоянные объем и температура, а оттуда уже — в мотор. Поскольку газ в дизельном двигателе от сжатия не воспламеняется, прямо перед подачей метана впрыскивают (через те же форсунки, только спе­циальные) микродозу дизтоплива: смесь состоит из 90—95% газа и 5—10% солярки. В цилиндре происходит бабах, поршень идет вниз — ну а дальше все как в любом учебнике по устройству автомобилей.

У этого решения есть несколько явных преимуществ. Первое — вольвовцам не пришлось тратиться на создание отдельного газового мотора, достаточно было лишь слегка переделать существующий дизель (наверняка потому и был выбран такой путь).

Второе — если газ в емкостях закончится или испарится в атмосферу после долгой стоянки (подробнее об этом чуть позже), можно будет ехать на солярке. Наконец, заявлено, что в отличие от чисто газовых версий характеристики такого двигателя аналогичны «дизельным».

А поскольку шведы помешаны на безопасности, они уделили ей особое внимание: устраивали обычный и боковой краш-тесты, подогревали емкость на открытом пламени, на ходу переворачивали машину, проверяя, не разгерметизируется ли система. Даже если это произойдет, обещано, что ничего страшного не будет, поскольку метан испарится в атмосферу. Для пущей наглядности вольвовцы устраивают «школьные опыты» — например, доливают дымящийся от мороза метан в воду и затем пьют из этого стакана, доказывая, что газ не смешивается с водой.

Если в стакан с водой долить сжиженный метан, с водой ничего не произойдет

Сами криобаки — американской марки Westport. Здесь очень толстые двойные стенки, а между ними вакуум: заявлено, что 22 мм вакуум­ной прослойки равнозначны девяти метрам строительной термоизоляции.

Но ведь газ, нагреваясь, все же потихоньку выходит в атмосферу через предохранительный клапан? Конечно, и чем выше давление и меньше метана в баке, тем скорее содержимое начнет улетучиваться. Скажем, при наполовину заполненном «бочонке» и давлении в нем десять бар метан станет выходить наружу уже через три дня, если же давление будет минимальным, четыре бара, — через неделю.

Тут-то и должен помочь бак с соляркой: на ней машина сможет доехать до газонаполнительной станции (если таковая, конечно, окажется не в соседней стране).

С правой стороны — небольшой бак для солярки и емкость с мочевиной

Ну а как ведет себя такой Volvo FH? Я водил по дорогам шведского полигона и автопоезд, тягач которого оснащен обычным дизелем, и газодизель — с точки зрения водителя никакой разницы! Даже в уровне шума. Есть, конечно, нарекания к рулевому управлению самого FH, но сейчас не об этом.

Этот Volvo FH оснащен обычным дизелем

Если газовый IVECO Stralis NP разгонялся с ленцой, а его крутящий момент немного ниже, чем у дизельного аналога, то здесь момент такой же, как у дизеля, только в меньшем диапазоне оборотов. А поскольку газодизели оснащают стандартным «роботом» I-Shift, то на трассе, когда электроника считает это возможным, коробка сама переходит в нейтраль для экономии топлива.

Вот только обещанный запас хода у Volvo FH LNG ощутимо скромнее, чем у аналогичного IVECO, и понятно почему: газовый «бочонок» тут всего один, а по другую сторону рамы — баки с соляркой и мочевиной! Так что сорокатонный газодизельный автопоезд, по расчетам производителя, сможет проехать без дозаправки всего от 555 км (при емкости на 115 кг газа) до тысячи (если в бак помещается 205 кг метана). При этом газ заправляй, солярку и мочевину доливай. Что-то уж больно компромиссным получилось решение, не находите?

А эти Volvo FH LNG — газодизельные

Когда материал готовился к печати, наши немецкие коллеги запустили по магистральному маршруту два сорокатонных автопоезда с дизельным и газодизельным тягачами Volvo FH и получили вот что.

Средний расход дизельной машины — 31,2 л/100 км, газодизельной — 23,2 кг/100 км. Если умножить последнее число на 1,35 (коэффициент перевода килограммов сжиженного метана в литры дизтоплива), получатся практически те же самые 31,2 л/100 км, но — за другие деньги, поскольку газ дешевле: в Германии около евро за килограмм против 1,3 евро за литр солярки. Вдобавок надо учесть, что газодизель сжигает еще и солярку, однако расходует на 20% меньше мочевины, чем дизельный вариант.

В итоге немцы подсчитали, что при годовом пробеге 120 тысяч километров затраты на топливо и мочевину у газодизельного тягача будут примерно на 13 тысяч евро меньше.

Вот только сам он дороже обычного FH на 45 тысяч евро (135 тысяч евро против 90), а в Германии с учетом субсидии — на 33 тысячи. Отобьется ли эта сумма за предполагаемые три — три с половиной года? За сколько потом удастся продать бэушный тягач? Как будет развиваться инфраструктура заправок? Как изменится цена на топливо?

Да и вообще, есть ли смысл во всех этих экспериментах, если и обычные европейские дизели отвечают нормам Евро-6? Конечно, газодизель выбрасывает в воздух меньше углекислого газа, но это вряд ли волнует среднестатистического перевозчика. Ему бы прибыль получить и с газовой аппаратурой на ремонт не попасть!

Тем временем российское подразделение Volvo собирается завезти газодизельный тягач и к нам, поскольку Газпром планирует строить на крупных трассах криоАЗС для заправки LNG. Первую станцию уже сооружают около Окуловки на платной трассе М11 ­Москва — Санкт-Петербург, а церемонию, посвященную началу ее строительства, приурочили к осеннему пробегу газовых машин из Китая в Питер. На российской территории их заправляли сжиженным метаном из цистерн, которые ехали вместе с колонной.

Ну а о том, как создавали газодизельные грузовики и автобусы в СССР, — читайте здесь.

ГАЗ-3309 (дизель): технические характеристики

Представитель 4-го поколения среднетоннажных грузовиков ГАЗ

ГАЗ-3309 относится к четвёртому поколению среднетоннажных грузовиков Горьковского автомобильного завода. Это дизельная версия запущенных в 1990 году в серийное производство автомобилей ГАЗ-3307. Внешнее отличие ГАЗ-3309 от базовой 3307-й модели состоит в наличии у этого дизельного грузовика шнорхеля-воздухозаборника, расположенного со стороны водителя. Появившись на отечественном рынке в середине 90-х, данная автомашина и в XXI веке продолжает занимать довольно прочное место как в работе многих организаций и хозяйств, так и в модельном ряде завода.

Грузовик ГАЗ-3307 разрабатывался конструкторским бюро предприятия ещё в первой половине 80-х годов ХХ века, когда цены на бензин были в разы ниже, да и вся экономика в целом была совершенно другой. А в новых экономических реалиях бензиновый мотор ЗМЗ-511.10 оказался слишком «прожорливым» и неэкономичным. Не помогло и введение нового карбюратора К-135, с инерционным воздушно-масляным фильтром.

Поэтому озаботиться заменой бензинового карбюраторного двигателя на дизельный заводу пришлось уже в 1994-м году. Так появился ГАЗ-3309. Первые эксперименты с установкой на грузовики ГАЗ-3307 дизельных моторов были связаны с единичным выпуском совсем небольшой партии автомашин, оснащённых японским 136-сильным дизелем «Хино». Однако в дальнейшем Горьковский автозавод (совершенно оправданно) сделал основную ставку на двигатели отечественного производства.

ГАЗ-3309: варианты и модификации

Первоначально это был 4-х цилиндровый турбированный дизельный двигатель ГАЗ-5441.10 собственной разработки, мощностью в 122 л.с. и рабочим объёмом в 4,75 л. Впрочем, опыт его производства, продолжавшегося три года, в 1995-1997 гг. был признан в целом неудачным. Поэтому ГАЗ-5441.10 сменил на 3309-й модели ГАЗовских грузовиков мотор минский – Д-245.7, также 4-х цилиндровый, с турбонаддувом, объёмом в 4,75 л., но мощностью в 117 л.с.

Ограниченные партии грузовиков (с индексом ГАЗ-33096) выходили также с китайскими дизелями Камминз – Cummins ISF 3.8L (рабочий объём – 3,76 л, а номинальная мощность – 152,3 л.с.). Некоторая (вовсе несущественная) часть машин была укомплектована 6-ти цилиндровыми дизельными двигателями ГАЗ-562.10. Они представляли собой лицензионную копию австрийских моторов Steyr M-16.

Что же касается модификаций семейства дизельных грузовиков «ГАЗ-3309», то их полный список таков:

• ГАЗ-33090 – базовое шасси с турбодизелем ММЗ Д-245.7 (Евро-2);
• ГАЗ-33091 – удлинённая на 1,4 метра вариация с тем же мотором;
• ГАЗ-33092 – версия с двойной кабиной, позволяющей «взять на борт» одновременно семь человек. Модель также комплектовалась турбодизелем ММЗ Д-245.7 (Евро-2) и используется для установки на шасси разнообразных специальных надстроек, в том числе: пожарных машин, передвижных ремонтных мастерских и тому подобного;
• ГАЗ-33094 – удлинённый вариант, который был использован в качестве базы для автобуса КАвЗ-397650;
• ГАЗ-33096 – бортовое шасси с импортным мотором Cummins-ISF 3.8L;
• ГАЗ-33098 – бортовое шасси с новым турбодизелем ЯМЗ-53442-10.
• ГАЗ-САЗ-35071– самосвал с трёхсторонней разгрузкой на шасси ГАЗ-3309, с грузоподъёмностью 4,13 т и объёмом кузова в 5 кубометров (в 10 кубометров – с надставными бортами).
• ГАЗ-САЗ-35072-10 – самосвал с трёхсторонней разгрузкой на шасси ГАЗ-3309, с с грузоподъёмностью 4,13 т и несколько меньшим объёмом кузова – 4,5 метров кубических.
• ГАЗ-3309 «Добрыня» – удлинённая до 7,9 метров версия, с кабиной, которая была оснащена спальным местом, пластиковым аэродинамическим оперением и спойлерами.

Вообще, в 2000-х годах ГАЗ-3309 стал весьма активно использоваться многими компаниями и организациями в качестве базы для создания разнообразных версий с удлинённой рамой.

Такие длинные фургоны, автомобили-эвакуаторы, краны-манипуляторы, грузовые платформы широкого назначения обладают той же грузоподъёмностью – четыре тонны, но вот возможности перевозки объёмных, нестандартных или длинномерных грузов у них значительно возрастают.

Совсем не лишним является также и спальное место в кабине (если автомобиль используется для междугородних грузоперевозок).

Среднетоннажные грузовые машины ГАЗ-3309 широко и успешно применяются для перевозки самых разнообразных грузов по дорогам всех технических категорий и видов покрытий (в том числе и по грунтовым), и имеют очень хорошее соотношение «цена / качество».

На основе базового шасси уже сам производитель предлагает внушительный ассортимент спецтранспорта – самосвалов, автофургонов обычных и изотермических, автоцистерн, манипуляторов, топливозаправщиков, мусоровозов и т.д. В базовом же варианте использована грузовая платформа с металлическими бортами. Задний и оба боковые – откидные, с дерево-металлическим основанием.

Технические характеристики ГАЗ-3309

Те, кто имел опыт работы на базовой модели – ГАЗ-3307, сразу же почувствовали, что дизельный ГАЗ-3309 – это внешне та же, но по факту совершенно другая автомашина. Дизельный «Газон» проблем везёт груз по 4 и немногим более 4-х тонн; тяговит, едет плавно и, самое главное – обеспечивает гораздо более приемлемый расход топлива.

Двигатели грузовика ГАЗ-3309

Все эти, далеко не лишние, качества придал автомобилю дизельный двигатель. Вовремя поняв неудачность дизеля собственной разработки, Горьковский автозавод не стал зацикливаться на тестировании моторов импортного производства, а остановился на минском движке Д-245.7.

Этот, созданный на основе используемых, в том числе, на тракторах «Беларус» проверенных дизелях, мотор хорошо зарекомендовал себя и в качестве силового агрегата грузовика. А ЯМЗ-53442-10 стал ещё более экономичным, производительным и малошумным двигателем. О технических характеристиках и особенностях основных двигателей ГАЗ-3309.

ММЗ Д-245.7

• Тип: Дизельный, 4х-тактный, с турбонаддувом, с охлаждением наддувочного воздуха, жидкостного охлаждения.
• Число и расположение цилиндров: 4, вертикальное в ряд.
• Порядок рaботы цилиндров: 1-3-4-2.
• Направление вращения коленчатого вала: правое.
• Диаметр цилиндра и ход поршня: 110 х 125 мм.
• Степень сжатия: 17.
• Рабочий объём: 4,75 л.
• Номинальная мощность нетто, не менее: 87,5(119) кВт (л.с.).
• Максимальный крутящий момент: 413(42) Нм (кгс/м).
• Система вентиляции: закрытая.
• Топливный насос высокого давления (ТНВД): СРЗ (CRS-Bosch) или рядный 4-плунжерный 833.1111005.01 (ЯЗДА) с подкачивающим насосом.
• Система наддува: Газотурбинная, с одним трубокомпрессором С14-179-01 или ТКР 6.1., с радиальной центростремительной турбиной, центробежным компрессором и воздушным охладителем наддувочного воздуха трубчато-пластинчатого типа.

ЯМЗ-53442-10

• Тип: Дизельный, 4х-тактный, L-образный, с турбонаддувом, с охлаждением наддувочного воздуха, жидкостного охлаждения, стандарт «Евро-4».
• Число и расположение цилиндров: 4, L-образное.
• Мощность, кВт (л.с.): 100 (136).
• Максимальный крутящий момент, Нм (кгс/м): 422 (43),
• Мин. уд. расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с.ч): 197(145).
• Рабочий объём: 4,43 л.
• Номинальная мощность: 99 (134,5) кВт (л.с.).
• Степень сжатия: 17,5.

Топливный бак вмещает 105 литров солярки. Заявленный производителем расход топлива (со следующей оговоркой: «не является нормой, а служит лишь для определения технического состояния автомобиля») определён как 14,5 литров на 100 километров – при движении со скоростью 60 км/ч и 19,3 литров – на скорости 80 км/ч. Наибольшая же скорость с полной нагрузкой, без прицепа, на горизонтальных участках ровного шоссе, установлена производителем как 95 км/ч.

Трансмиссия ГАЗ-3309

Оба указанных основных двигателя агрегируются с безальтернативной 5ти-ступенчатой полностью синхронизированной механической коробкой передач, с постоянным зацеплением шестерён. КПП оснащена синхронизаторами на каждой передаче. Главная передача – коническая, гипоидного типа. Передаточное число главной передачи КПП равно 4,556.

Сцепление однодисковое, сухое, фрикционное, с демпфером крутильных колебаний на ведомом диске; с диафрагменной нажимной пружиной. Привод механизма сцепления – гидравлического типа.

Карданная передача – это два вала открытого типа с промежуточной опорой, три карданных шарнира на игольчатых подшипниках. Дифференциал конический, шестерёнчатый. Полуоси установлены полностью разгруженные.

Ходовая часть ГАЗ-3309

Рама на грузовике штампованная, клёпаная. Колёса устанавливаются дисковые, с ободом 152Б-508 (6,0Б 20); с разрезным бортовым кольцом. Шины – пневматические, радиальные, размером 8,25 R20(240R508). Ведущий задний мост снабжен коническим шестеренчатым дифференциалом. Элементы подвески следующие:

• Четыре продольные полуэллиптические рессоры, с дополнительными рессорами в задней подвеске.
• Гидравлические, телескопические амортизаторы двустороннего действия. Установлены амортизаторы на передней оси грузового автомобиля.

Показатель угла свеса (с полной нагрузкой), в градусах составляет: 38 градусов – передний, и 25 градусов – задний. Наибольший угол преодолеваемого автомобилем подъема с полной нагрузкой составляет 25 процентов, или 14 градусов.

Рулевое управление

Рулевой механизм оборудован гидравлическим, с раздельным расположением силового цилиндра и распределителя, гидроусилителем руля. Также рулевое управление имеет клапанную коробку насоса ГУР для ограничения максимального давления. Тип рулевого механизма: винт/шариковая гайка. Усилитель рулевого привода: гидравлический, с раздельным расположением силового цилиндра и распределителя. Насос гидроусилителя руля – шестерёнчатый, с переливным клапаном.

Тормозное управление

Рабочая тормозная система с пневмогидравлическим приводом. Тормозные механизмы — колодочные, барабанного типа, с вакуумным насосом и автоматической регулировкой зазора между накладкой и барабаном. Запасная тормозная система – каждый контур рабочей тормозной системы. Стояночная тормозная система – с механическим тросовым приводом к задним колесным тормозным механизмам.

Электрооборудование автомобиля ГАЗ-3309

В грузовике использована однопроводная система проводки, отрицательные выводы соединены с корпусом автомобиля. Номинальное напряжение в сети составляет 24 Вольта. Используется генератор переменного тока со встроенным регулятором напряжения и выпрямительным блоком, с регулировкой «Зима /Лето» (марка 51.3701-01 или ГГ273В1-3). Аккумуляторная батарея – марки 6СТ-55А либо 6СТ-55АЗ (четыре штуки).

Габаритные размеры, масса, грузоподъёмность

• Длина: 6,436 м; Ширина (по зеркалам): 2,700 м; Высота (по кабине без нагрузки): 2,350 м; Высота (по тенту без нагрузки): 2,905 м.
• База: 3,770 м; Колея передних колёс: 1,630 м; Колея задних колес (между серединами двойных скатов): 1,690 м.
• Дорожный просвет автомобиля с полной нагрузкой: 265 мм.
• Радиус поворота автомобиля по оси следа переднего внешнего колеса: 8 метров.
• Погрузочная высота платформы: 1,365 м.
• Длина и ширина погрузочной платформы (по внутренним сторонам): 3,490 и 2,170 м. Высота бортов платформы – 0,51 м.
• Масса автомобиля в снаряженном состоянии: 3,530 тонны – без тента и 3,680 тонны – с платформой и тентом.
• Грузоподъёмность автомобиля: 4,5 тонны.
• Полная масса автомобиля: 8,180 тонны.

Кабина грузовика ГАЗ-3309

Кабина у автомобиля ГАЗ-3309 является такой же, как и у всех прочих моделей среднетоннажного семейства Горьковского автозавода. Она цельнометаллическая, двухместная, с простым и лаконичным дизайном как внешнего вида, так и интерьера. Во внутреннем и внешнем облике определяющими являются прямые контуры с резкими гранями.

Кабина снабжена дверями с широким проёмом, крупным остеклением с высокой обзорностью; двумя большими боковыми зеркалами заднего вида с ручной регулировкой. Капот крупный, аллигаторного типа, обеспечивающий удобный доступ в моторный отсек с трёх сторон.

Сиденья водителя и пассажира – раздельные, удобные, с высокой спинкой, имитацией боковой поддержки и регулировкой в горизонтальном и вертикальном направлениях (у водительского). Оба кресла оборудованы трёхточечными ремнями безопасности. В кабине предусмотрены специальные крючки для одежды. У ГАЗ-3309 достаточно мощный отопитель (жидкостный, с радиатором, включённым в систему охлаждения двигателя).

Отзывы владельцев и водителей о ГАЗ-3309

Плюсы:

В целом, этот грузовик признан большинством его владельцев и водителей достаточно выносливым, неприхотливым и функциональным. Немаловажным плюсом является то, что ГАЗ-3309 чрезвычайно прост в обслуживании и эксплуатации, имеет оптимальные технические характеристики, весьма надёжные двигатель и коробку передач.

Ходовые качества отлично подходят для отечественных дорог, в том числе и для достаточно суровых. В кабине тепло, обзорность хорошая, панель приборов содержит всю необходимую информацию.

Минусы:

Из недостатков отмечается избыточная шумность и вибрация минского двигателя, и связанная с этим недостаточная шумоизоляция кабины и капота. («Когда движешься с ускорением, из-за шума мотора с трудом слышно пассажира; а когда стоишь, движок молотит, как тракторный»).

Кабину многие утепляют и шумоизолируют вибропластом и толстым линолеумом. Нередко наблюдаются случаи откровенно плохой и небрежной заводской сборки, приводящие к мелким, но досадным поломкам и проблемам. Другие последствия плохой сборки – посторонние скрипы и дребезжание при движении.

Нарекания вызывает и морально устаревший дизайн образца 80-х годов прошлого века. Есть немало сигналов о низком качестве заводской «жестянки» и в целом небрежной заводской обработке. («Кабина ржавеет очень быстро, и поэтому лучше сразу же после покупки заняться её обработкой»).

Расходы на содержание грузовика небольшие, а потому и прибыль при использовании в коммерческих целях ГАЗ-3309 начинает приносить достаточно быстро и регулярно, окупившись гораздо скорее любой «иномарки». Всегда в наличии можно найти дешёвые запчасти, и всякий, кто хоть немного разбирается в устройстве автомобилей, сможет в достаточно короткий срок исправить поломку самостоятельно.

Цены на ГАЗ-3309 на отечественном рынке

Стоимость нового грузовика ГАЗ-3309 у официальных дилеров Горьковского автозавода начинается с 1 миллиона 200 тысяч рублей (бортовой). Вместе с тем, на рынке имеется огромное количество объявлений о продаже подержанных грузовиков данной модели и разнообразной спецтехники на его основе. Цены варьируются, в зависимости от года выпуска и технического состояния конкретной машины, а также её оснащения техникой специализированного назначения, от 150-ти до 950-ти тысяч рублей.