Двигатель Cummins ISF 2.8

В 2010 году, в России появился новый силовой агрегат Cummins ISF 2.8. Этот двигатель, по официальным данным спроектирован в США, а его производство ведётся в Китае. Особую популярность мотор приобрёл на коммерческих видах транспорта. Это в первую очередь малотоннажные грузовики и автобусы малого класса. Новый двигатель понравился водителям прежде всего за экономичность, мощность и надёжность, как тогда казалось. Да с надёжностью у Cummins 2.7 что-то не сложилось. Первые двигатели уже требовали капитальный ремонт не проехав и 100 тыс., км. А вот с экономичностью и мощностью, всё в порядки. Мотор действительно проворный, к тому же много топлива не кушает.

Cummins isf 2.8 за рубежом использовался на многих видах технических средств. В России двигатель устанавливают на Газель Next, Газель и Газель Бизнес.

Модификации Cummins isf 2.8

Китайский производитель американского дизельного мотора периодически дорабатывает двигатели Cummins. В настоящее время, на отечественные коммерческие грузовики устанавливается три вида моторов семейства Камминз:

ISF2.8 s3129T

1. ISF2.8 s3129T — выпускался с 2010-го по конец 2012 года. Особенность данной модификации в более простой конструкции. Здесь не предусмотрен каталитический нейтрализатор. Из этого, требования экологического соответствия европейским стандартам, по содержанию опасных веществ, этого мотора не выше Евро 3.

ISF2.8 s4129T

2. ISF2.8 s4129T — данная модификация обустроена каталитическим нейтрализатором. Выпускается и устанавливается с 2013 года. Предыдущая модификация на новых автомобилях уже не используется. Соответствие двигателя европейским стандартам экологичности — Евро 4. Данная модификация развивает мощность 120 л., сил при 3600 оборотов в минуту, а её прототип, без каталитического нейтрализатора максимальную мощность развивает при меньших оборотах, 3200 оборотов мин., причём момент здесь больше чем у модификации соответствующий Евро 4.

Cummins ISF 3.8

3. Модификация ДВС CumminsISF 3.8 —является увеличенной по объёму моделью ISF2.8. Мощность данной модели гораздо больше, составляет 152 л.с., данное увеличение мощности возможно, за счёт большего объема до 3,8 литров. Проектирован мотор для коммерческого и коммунального транспорта: автобусов, грузовиков, погрузчиков, тягачей.

Устанавливали модификацию на: автобусы ПАЗ 3237-05, 4230-05; грузовики Валдай всех моделей; ГАЗ 33106, 3309; МАЗ Зубрёнок, Foton.

Основные проблемы

Описание ДВС Камминз 2.8

Cummins ISF2.8 — представляет собой четырёхтактный силовой агрегат, с дизельным питанием. Объём и мощность, 2781 куб., см., 120 л., сил, соответственно. Небольшой расход, предполагают применение данного мотора на коммерческих автомобилях типа Газель. Применение силовых установок Cummins на отечественных малотоннажных грузовиках началось с 2010 года. Первые моторы шли без каталитического нейтрализатора и соответствовали экологическим нормам Евро 3. Но с каждым годом требования экологических норм ужесточались. Поэтому мотор Cummins был доработанный до соответствия экологическим нормам Евро 4. Спустя два года Газели комплектовались только новыми образцами Cummins 2.8.

Интересный факт двигатель с нормами Евро 3 не обустраивали специальными системами, которые бы обеспечивали соответствие третьего экологического класса. А как известно, такие устройства как нейтрализатор убивают мощность и уменьшают максимальный крутящий момент. Поэтому данная модификация обладает максимальной мощностью и высоким крутящим моментом на меньших оборотах, чем движок соответствующий стандартам Евро 4.

Турбо

Все модификации Камминз оснащаются турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха, кратко интеркулером. Благодаря использованию турбины, при небольшом объёме удалось получить большой крутящий момент и высокую мощность.

Что очень важно, работа турбины не снижает экономичность силового агрегата, и не увеличивает расход горючего. Который составляет чуть больше 10 литров на 100 км пробега. И это при скорости 80 км., час. А если снизить скорость до 60 км., час, то расход солярки уменьшится до восьми с половиной литров.

Силовой агрегат Камминз создан по традиционной схеме конструкции дизельных ДВС. В основу мотора входит цельнолитой, из серого особо прочного чугуна блок цилиндров и головка БЦ выполненная тем же способом, из того же материала. В блок устанавливаются фрезерованные вставные гильзы, что значительно облегчает возможный ремонт цилиндров.

Коленчатый вал имеет сложную конструкцию, совмещённую с зубчатым диском, дающим импульс для датчика указывающего положение коленчатого вала, также совместно с коленвалом выполнен шкив привода вспомогательных агрегатов.

ГРМ

Газораспределительный механизм тира SOHC, если простыми словами, то один верхнерассположенный распределительный вал, находится в головке БЦ, привод механизма осуществляется однорядной цепью со стороны маховика. В головке разместились шестнадцать клапанов, материал их изготовления — жаропрочная сталь, причём штоки клапанов дополнительно хромированные. Привод клапанов осуществляется традиционно через коромысла. Все клапаны идентичны, более того, их конструкция одинаковая, но менять их местами ни в коем случае нельзя, так как каждый клапан подгоняется под определённое место.

Топливная система CommonRail

Силовой агрегат оборудован топливной системой CommonRail от немецкого производителя Bosch. Топливные форсунки, верхнего расположения, устанавливаются по центру цилиндров. Данная схема упрощает силовую установку без снижения эксплуатационных и технических характеристик.

Система облегченного запуска

Силовой агрегат оборудован системой облегчённого пуска двигателя в зимних условиях при низких минусовых температурах. Для этих целей, впускной коллектор оборудован электрической спиралью, она подогревает воздух при запуске мотора. В топливном фильтре, так же имеется электрический подогрев.

Выводы

В общих чертах Cummins ISF2.8, это простой движок, обладающий высокими техническими данными и приспособленный для езды по российским дорогам.

Производитель утверждает, что благодаря простому устройству, конструктивным особенностям и применению решений проверенных временем, при правильной, грамотной и бережной эксплуатации двигатель может пройти без ремонта 500 тыс., км. Но о какой бережной эксплуатации может идти речь, если мотор объёмом 2.8 литров, должен тянуть грузовик полной массой более 7 тонн.

В реальности, двигатели Камминз требуют серьёзного ремонта гораздо раньше. Западные специалисты считают, что это из-за низкого качества российского дизельного топлива. Но времена, когда на заправках, вместо солярки разливали непонятно что, давно прошли. Причина кроется в просчётах инженеров. Вполне возможно, если на Газели с мотором Камминс грузить вместо трёх одну тонну груза, то мотор проработает 500 тыс., км без поломок, но тогда, это будет совсем другой двигатель.

Технические данные

Американский мотор китайского производства, Камминс 2.8 устанавливается на отечественные грузовые автомобили с 2010 года.

• Четырёхтактный дизельный двигатель, четыре цилиндра которого размещены в один ряд оборудован турбокомпрессором и охладителем воздуха для наддува. На моторе используется турбина HolsetHE211W.
• Точный объём цилиндров 2781 см., куб. Длинна хода поршня больше диаметра цилиндра 100 и 94 мм., соответственно. С такими параметрами моторы отличаются высокой отдачей КПД.
• Степень сжатия невысокая 16.5, но её недостаток компенсирует наличие турбины. Механизм газораспределения SOHC, 4 клапана на каждый цилиндр. Цилиндры работают в порядке 1, 3, 4, 2.
• Максимальная мощность Камминз 2.8 120 л., сил, при 3200 оборотов мин., на двигателе соответствующим Евро 3, и та же мощность 120 л., сил на моторе соответствующим Евро 4, но уже при 3600 оборотов мин. Максимальный момент 297 Нм., при оборотах от 1600 до 2700 в мин.
• Система питания имеет непосредственный впрыск имеющий электронное управление. Она обустроена турбонаддувом и интеркулером.

Расход топлива

Расход горючего при движении со скоростью 60 км., час составляет всего 8.5 литров на 100 км., пробега. А при скорости 80 км., час, немного увеличивается и равен 10.3 литра.

Масло для двигателя

На двигателе используется масло типа 10W40. Период замены моторной смазки составляет 15 тыс., км., пробега.

Ресурс двигателя

Заявленный производителем ресурс работы Cummins ISF2.8 в пределах 500 тыс., км. Однако у отечественных мотористов насчёт этого имеются серьёзные сомнения.

Особенности конструкции Cummins ISF 2.8

К особенностям конструкции можно отнести в первую очередь тот факт, что рассматриваемый двигатель неприхотлив к применяемому горючему. Это стало возможным благодаря модернизированной, новой системе очистки горючей смеси. На Камминс 2.8 применена японская система питания CommonRail. Данная система предполагает впрыск топлива непосредственно в цилиндры под высоким давлением.

Передовую конструкцию имеет прокладка ГБЦ, в отличие от традиционных прокладок на моторе Камминз прокладка сделана из набора стальных листов. Такая технология предотвращает быстрый прогар детали при высоких температурных нагрузках двигателя.

На китайском двигателе используется четырёх клапанная система ГРМ. Такая конструкция газораспределительного механизма может обеспечить высокие технические данные: мощность, момент и прочность всей конструкции. Привод ГРМ цепной с автоматическим натяжителем, из-за чего привод рассчитан на весь период эксплуатации ДВС до капитального ремонта. Распредвал механизма выполнен в классическом стиле SOHC. Он предполагает один вал верхнего расположения, который установлен в ГБЦ.

Зазоры клапанов

Конструкция дизельного мотора не предполагает установки гидрокомпенсаторов, поэтому по данным производителя, нужно каждые 250 тыс., проходить регулировку тепловых зазоров в клапанах. Нормой для впускных клапанов является зазор в 0.38 мм., и для выпускных клапанов 0,76 мм. Однако, как показала практика и опыт эксплуатации ДВС, в большинстве случаев, к этому сроку зазор в клапанах может увеличиться на 50 процентов и больше.

Следовательно, уменьшится время для выхлопа отработанных газов. Как известно, выхлопные газы на данном моторе принимают участие в работе турбокомпрессора и каталитического нейтрализатора. Поэтому уменьшение работы цикла выхлопа может привести к негативным последствиям для всего двигателя. Исходя из этого, производитель рекомендует проводить проверку зазора клапанов через 80 тыс., км., пробега. Ну а отечественные мотористы считают, что проверку зазора в клапанах и в случае необходимости, регулировку следует проводить через 15 тыс., км.

Топливный насос

Топливный насос, важная деталь ДВС, связанная с многими неисправностями мотора. Он имеет очень сложную конструкцию, которая исключает возможность ремонта в домашней обстановке. Но несмотря на возможные неисправности, ТНВД надёжно обеспечивает бесперебойное давление в 1800 бар. Электронный контролёр управляет качеством и количеством поступающего горючего в топливные форсунки.

Система охлаждения

Система охлаждения имеет замкнутую конструкцию с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкостью. Данную систему можно настроить для работы в любых климатических условиях. Что даёт возможность эксплуатировать двигатель в любых российских регионах.

Возможные неисправности турбокомпрессора HolsetHE 211W и пути их решения

Одной из особенностей двигателя CumminsISF 2.8, является наличие турбокомпрессора HolsetHE 211W. Благодаря ему дизельный мотор с небольшим объёмом, имеет приличную мощность и высокую динамику. Но турбина имеет и отрицательные стороны, она является одной из основных причин капитального ремонта ДВС.

К основным проблемам HolsetHE 211W, можно отнести такие:

• механические повреждения;
• недостаточное количество моторной смазки или её отсутствие;
• перегрев турбокомпрессора;
• просчёты в конструкции
• работа на предельных режимах.

Повреждение крыльчатки

Что касается механических повреждений турбокомпрессора, то они могут быть разными. Турбина вращается на больших оборотах, даже очень маленький посторонний предмет, может привести к разрушению крыльчатки и корпуса. Это не значит, что через воздушный фильтр могут проникать посторонние предметы, речь идёт об каких-то частицах прокладок или отколовшихся дефектных частицах отлива корпуса.

Повреждение трубки

К механическим повреждениям нужно отнести облом трубки, предназначенной для слива масла из турбины. Подобная неисправность возникает по причине вибрации силового агрегата. В результате повреждения, всё масло двигателя, за считанные секунды сольётся на землю. Следствием этого будет масляное голодание, приводящее к полному выходу из строя турбины и провороту вкладышей. После случившегося, придётся, как минимум покупать новую турбину и менять коленвал.

Данную проблему проще предотвратить, чем исправлять. Дело в том, что трубка слива моторной смазки не сразу отламывается, в ней появляется трещина, а затем признаки течи моторной смазки. Так что больших проблем поможет избежать ежедневный, утренний осмотр сливной трубки. При появлении даже малейшей трещинки, мотор эксплуатировать запрещается.

Повреждение трубки может произойти во время движения, об появлении проблемы подскажет густой дым сизого цвета, уменьшение мощности и запах горелого масла. В последнее время, в сервисных центрах появилась услуга укрепления сливной трубки. Специалисты сервиса устанавливают специальный кронштейн, предотвращающие вибрацию сливной трубки турбины. Таким способом проблема решается конкретно и надолго.

Конструкция воздушного фильтра

К механическим повреждениям на моторах, соответствующих Евро 3 приводила не доработанная конструкция установки и крепления воздушного фильтр. Из-за чего в турбину попадала дорожная пыль и частички песчинок. В результате этого, из строя выходила не только турбина, но и цилиндры, поршни и поршневые кольца. Первые моторы Cummins 2.8, устанавливаемые на Газели в 2010 году, требовали капитального ремонта при пробеге менее 100 тыс., км. В настоящее время, конструкция воздушного фильтра изменена и двигатели с Евро 4 этой проблемой не болеют.

Масляное голодание

Турбокомпрессор нередко выходит из строя по причине не достаточного количества моторной смазки. Недостаток масла может возникнуть по причине облома сливной трубки, о чём рассказано выше. А так же, недостаток масла возможен из-за его повышенного расхода, о чём будет подробно рассказано в специальной главе.

Перегрев турбины

Возможный выход турбины из строя по причине перегрева. Всё дело в том, что рассматриваемый двигатель оборудован системой охлаждения воздуха для турбокомпрессора. Эта известная система называется интеркулер. Так вот, он размещён на двигателе рядом с радиатором, причём расстояние очень маленькое и часто забивается. В результате радиатор не выполняет свои функции, мотор перегревается. Кроме этого, от радиатора нагревается интеркулер. В камеры сгорания поступает уже горячий воздух, хотя по расчётам должен быть холодным, для этого и устанавливался интеркулер.

Следствием поступления горячего воздуха в цилиндры, является быстрый перегрев мотора. Температура турбины очень высокая, её охлаждает моторное масло. Но в перегретом моторе масло слишком горячее, оно уже не сможет нормально охладить турбину. Длительная работа турбокомпрессора в таком температурном режиме приведёт к преждевременному выходу из строя. Проблему легче предотвратить, достаточно перенести интеркулер в другое место.

К просчётам в конструкции можно отнести два эпизода:

1. Когда конструкция воздушного фильтра допускала подсос атмосферного воздуха. При этом твёрдые частицы попадающие из вне, приводили к быстрому износу турбины. Продукты износа, а именно металлическая стружка, совместно с твёрдыми частицами из атмосферного воздуха быстро приводили поршневую группу в негодность. После модернизации двигателя проблема подсоса воздуха была устранена.
2. Второй просчёт конструкции мотора, был допущен при размещении интеркулер рядом с радиатором. По этой причине происходил перегрев, о чем было рассказано ранее.

На предельной нагрузке турбина может работать при уменьшенном периоде выхлопа. Такой период наступает при увеличенных зазорах клапанов. Выпускные клапаны позже открываются и раньше закрываются. Время выпуска отработанных газов значительно уменьшается. Так как,
работа турбины напрямую связана с отработанными газами, то в период дисбаланса падает мощность. Восстановить мощность удаётся за счёт увеличения оборотов коленчатого вала. Турбина при этом берёт всю нагрузку на себя и работает под большим перегрузом. Что чревато преждевременным выходом из строя.

Особенности и причины неисправности шатунно-поршневой группы и их устранение на моторе Камминз 2.8

Ко второй по количеству неисправностей можно отнести шатунно-поршневую группу. С ней могут произойти такие неполадки:

Коленвал

С коленвалом проблемы встречаются реже чем с цилиндрами и поршнями, но всё же приходится ремонтировать коленчатый вал, при хорошей поршневой группе, на ремонтируемом двигателе. Сложность представляет то, что коленчатый вал имеет облегчённую конструкцию. И при серьёзных задирах шеек клапанов расточить его уже не получится.

При работе мотора под большими нагрузками случается проворот вкладышей, повреждения в первую очередь получают шейки клапанов. Если повреждения, задиры серьёзные, проблему лучше решить установкой нового коленчатого вала.

Задир цилиндров на Cummins ISF 2.8

Задир цилиндров на Cummins ISF2.8 случается гораздо чаще. Как правило, вместе с цилиндром страдают поршни и кольца. Узнать о неисправности можно будет по увеличенному расходу моторной смазки и сизому дыму из выхлопной. Дело в том что в цилиндре образуются канавки, через которые из поддона попадает масло и сгорает в цилиндрах. Отсюда сизый дым и повышенный расход моторной смазки.

Отечественные мотористы считают причиной данной проблемы просчёты в конструкции поршней. Если внимательно осмотреть поршень вышедший из строя, то видно, что толщина верхнего поршневого кольца уменьшена с 3 мм., до 1 мм., а поршневая канавка увеличена с 3 мм., до 5 мм. Второе компрессионное и маслосъёмное кольцо выглядят как новые. Такая деформация могла произойти при перегревании верхнего края поршня, которая перегревалась и зажимала кольцо. Шатун толкал поршень, в результате чего разбивалась канавка поршня и стачивалось кольцо.

Перегрев верхней части поршня можно объяснить внимательно осмотрев внутреннюю часть поршня. Отверстия для попадания масла в охлаждающую полость поршня очень малые, по сравнению с поршнями других подобных дизельных моделей. Видимо пока мотор новый, давление масла очень высокое, оно может охлаждать поршень, а с уменьшением давления охлаждающий смазки не хватает. Поршень клинит и разрушает цилиндры.

Ремонт проводится двумя способам:

• если задиры цилиндров большие, то растачивается цилиндр и вставляется тонкая гильза, поршень подбирается прежнего размера;
• при небольших царапинах, цилиндры слегка растачиваются и поршни подбираются на размер больше.

Особенности неисправностей ТНВД Камминз 2.8

Топливный насос ВД, так же приносил водителям Газелей немало хлопот:

Больше других деталей насоса, часто выходит из строя электроника. За управление процессами происходящими в топливном насосе отвечает модуль управления. Работа этого устройства зависит от информации полученной от нескольких датчиков. Неполадки даже одного датчика, могут привести к сбоям работы ТНВД. Результатом этого могут стать, как минимум перебои в работе ДВС и работа мотора не на полную мощность.

ТНВД может некорректно работать из-за неисправности одной или более форсунок, признаками неисправности которых являются:

• стук в моторе, полный отказ форсунки приведёт к дисбалансу в работе ДВС и детонации, отчего будет слышатся стук клапанов;
• густой дым из выхлопной, чёрного цвета, является верным признаком богатой смеси одной из форсунок. Он указывает на то, что какая-то форсунка льёт много солярки;
• снижение мощности, является признаком многих неисправностей, в том числе неисправностью форсунок.

К особым проблемам топливного насоса нужно отнести наличие воды в топливе. Любой механизм требует смазки, особенно такой сложный как топливный насос. Смазывается он топливом, то есть соляркой и обычно ни каких проблем не возникает. Но это в том случае, если топливо качественное. Если залить солярку с водой, может произойти работа насоса на сухую, то есть без смазки. ТНВД работающий без смазки может прогнать стружку. Продукты износа насоса, в первую очередь могут засорить форсунки. В отдельных случаях, загрязнённая форсунка может лить слишком много горючего, что в свою очередь может привести к местному перегреву и выходу из строя поршневой группы.

Если пришлось заправиться топливом сомнительного качества, то исправить ситуацию можно добавлением моторного масла в топливный бак. Важно после выработки сомнительной солярки не забыть поменять топливные фильтры грубой и тонкой очистки.

Эксплуатационное обслуживание Cummins 2.8

Эксплуатация силовых агрегатов китайского производства мало чем отличается от использования других дизельных моторов. Тем не менее производители дают ряд рекомендаций по эксплуатации ДВС Камминз. Прежде всего это касается использования мотора в зимнее время. Нужно пользоваться предпусковым обозревателем. Его применение облегчает пуск дизеля в морозную погоду. Так же, необходимо своевременно выполнять техническое обслуживание, применять рекомендованные запасные части, технические жидкости и расходные материалы.

Замена масла

Замену моторной смазки и фильтра масляного рекомендуется выполнять каждые 10 тыс., км., пробега. К применению допускаются моторные масла типа от 0W40 до 15W40. Фильтрующий воздушный элемент подлежит замене после пробега 15 тыс., км., но опытные авто владельцы уменьшают это число вдвое.

Регулировка клапанов

Недоработкой современного двигателя считается отсутствие гидрокомпенсаторов. Из-за этого периодически приходится проводить регулировку клапанов. Эксплуатация двигателя с увеличенным тепловым зазором клапанов может привести, как к увеличенному расходу горючего, уменьшению мощности, детонации клапанов, так и к более серьёзным проблемам.

Регулировка клапанов на любом двигателе не представляет ни чего сложного. Сложность регулировки на Cummins ISF 2.8 представляет демонтаж топливной аппаратуры.

Так, для выполнения регулировки тепловых зазоров клапанов необходимо выполнить определённые действия:

1. Снять трубку сапуна.
2. Отсоединить от форсунок топливные трубки.
3. Отвести топливную рампу в сторону, после того, как будут ослаблены гайки.
4. Снять фиксаторы форсунок и штуцеров, затем вытащить форсунки.
5. Далее нужно снять крышку клапанов.
6. Затем проводятся действия по непосредственной регулировки клапанов. Зазоры на впуске меньше чем на выпуске 0,25 и 0.5 мм., соответственно.
7. После регулировки клапанов, операции по сборке двигателя проводятся в противоположном порядке.

В общих чертах, дизельные силовые агрегаты Cummins2.8 вполне достойный двигатель для малотоннажных грузовиков типа Газель. Для российских дорог мотор не самый надёжный, но плохим его не считают. Просто он требует немного больше к себе внимания, чем другие, более надёжные моторы, типа Ярославских двигателей.