Unik sovjetisk dampbil

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Den unike lastebilen, som skal diskuteres, ble født tilbake i 1949. Da var det fortsatt skarpe minner fra den harde krigstiden, da transportarbeidere måtte utføre sine oppgaver bak og foran med mangel på flytende drivstoff - bensin.

Gassgenererende kjøretøy med tunge og lunefulle installasjoner, som gjorde det mulig å skaffe lysende gass for å drive tradisjonelle motorer og fyrte med ved, bidro delvis til å løse problemet. Lignende maskiner ble produsert da ved Gorky og Ural bilfabrikker, de fikk en viss distribusjon i tømmerhogst i Sibir, men på grunn av den lave kraften til motorene ble de preget av lav effektivitet. Det ble klart for designerne: gassgeneratoren oppfylte sin historiske oppgave, det var behov for en mer avansert alternativ motor, og de husket dampanleggene som ble brukt i begrensede mengder i utlandet på lastebiler på 20-40-tallet, men som ble forbrukt som brensel og ikke ved., men kull …

1949 år. Det er en «kald krig» mellom Sovjetunionen og Amerika, som risikerer å eskalere til en ekte (bare i år testet USSR den første atombomben). Og på instituttet NAMI bygger fergebiler som går på tre! Nå kan du se de unike tegningene av disse maskinene og rapporter om testene deres …

Kan du bygge en vedfyrt dampbil? Ingen i verden har noen gang løst et slikt problem. Og spesialistene fra det ledende forskningsinstituttet for bil- og bilmotorer ble tilbudt av NAMI å ta på seg en ny, uutforsket virksomhet. En energisk ingeniør Yuri Shebalin ble utnevnt til leder for prosjektet, og designet var basert på den 7-tonns lastebilen YAZ-200, hvis produksjon ble mestret av Yaroslavl Automobile Plant i 1947.

Bæreevnen til dampbilen måtte være minst 6,0 tonn med en totalmasse på ikke mer enn 14,5 tonn, som inkluderte 350-400 kg ved i bunkers og 380 kg transportert vann i kjelen til dampmaskinen. Maksimal hastighet ble gitt til 40-45 km/t, og forbruket av ved, som hadde et fuktighetsinnhold på opptil 47 %, skulle begrenses til 4-5 kg/km. En påfylling skulle være nok til 80 km. I tilfelle vellykket gjennomføring av arbeidet med en prototype med et 4 × 2 hjularrangement, ble det tenkt å utvikle en firehjulsdriftmodifikasjon, og deretter en hel serie dampbiler for ulike formål og bærekapasitet for arbeid i områder der levering av diesel og bensin var vanskelig, og det lokale brenselet var ved, var tilgjengelig i overflod.

Foran oss er tegninger som har blitt gule fra tid til annen og tørket av foldene. I nedre høyre hjørne vises det: "Dampbil NAMI-012". Nedenfor er forkortelsen BPA - Bureau of Steam Vehicles. Tre signaturer: "designer", "sjekket", "godkjent". Og datoen er 18. oktober 1949.

Vet du hva denne dagen er viktig? Da overvant piloten Tyuterev på et jetjagerfly MiG-15 for første gang lydmuren!

Men tilbake til jorden. Allerede før krigen, på trettitallet, utviklet NAMI (som da ble kalt NATI) aktivt gassgenereringsanlegg: de gjorde det mulig å skaffe gass til forgassermotorer fra alt som kunne brenne. Kull, torv, flis, til og med briketter av presset halm. Riktignok var installasjonene tunge og lunefulle, og kraften til motorene etter å ha byttet til "beite" falt med nesten en tredjedel.

Sentinel S.4 fra England fungerte som prototypen på NAMI fergebiler (et sovjetisk nummer er synlig på tavlen)

Med tanke på besværligheten til dampkraftverket, adopterte Yu. Shebalin og hans hovedkollega i dette arbeidet Nikolai Korotonoshko (senere sjefdesigneren av NAMI for terrenglastebiler) en layout for lastebilen med et treseters førerhus plassert over fronten aksel. Bak den var det et maskinrom med et dampkraftverk, som inkluderte en kjeleenhet. En lasteplattform ble installert bak maskinrommet. En vertikal tresylindret dampmaskin som utvikler 100 liter. Med. på 900 min^-1, ble plassert mellom stengene, og vannrørskjeleenheten, produsert i forbindelse med drivstoffbeholdere, ble installert på bakveggen av maskinrommet.

Generell oversikt over dampmaskinen

Til høyre i maskinrommet tildelte designerne plass til en 200-liters vanntank og en kondensator, bak som det var en hjelpedampturbin av såkalt "krøllet" damp, med en aksialvifte for å blåse av kondensator og en forbrenningsblåser. Det var også en elektrisk motor for å rotere viften når kjelen ble fyrt opp. Som man kan se fra navnene på enheter og mekanismer som er oppført, uvanlig for bilistenes øre, i NAMI-lastebilen, ble erfaringen med å lage dampkraftverk for datidens kompakte damplok mye brukt.

Tre-platers clutch

Alt utstyr som krever tilsyn og vedlikehold i drift var plassert på venstre side i retning av maskinen. Tilgang til tjenesteområdene ble gitt av dører og skodder i maskinrommet. Overføringen til dampbilen inkluderte en treplaters clutch, to-trinns reduksjonsgir, propellaksler og en bakaksel. Sammenlignet med YaAZ-200 ble girforholdet til broen redusert fra 8, 22 til 5, 96. Designerne sørget umiddelbart for muligheten for å avlede kraften til forakselen.

Girkassen hadde et direkte og et reduksjonsgir med et girforhold på 2, 22. Utformingen av clutchen gjorde det mulig å legge inn et reduksjonsgir uten fullstendig stopp av bilen, noe som i etterkant hadde en positiv effekt ved testing av modifikasjon av NAMI-012 - en firehjulsdrevet bil NAMI-018, på offroad.

Clutchen brukte drevne og trykkskiver YaAZ-200. Samtidig var trykkfjæren meget kraftig, av traktortype, som gjorde det mulig å overføre dreiemoment opp til 240 kgf •m. En kompetent design av clutchdrevet tillot å redusere innsatsen på pedalene til 10, 0 kgf.

Å kjøre en dampbil, til tross for at den var identisk i antall spaker og pedaler med YaAZ-200, krevde spesiell opplæring fra sjåføren. Til hans disposisjon var: et ratt, en spak for å bytte avskjæringspunktene til dampfordelingsmekanismen (tre avskjæringer for å bevege seg fremover, som gir 25, 40 og 75 % av kraften, og en reversibel for å flytte i revers), en spak for koble inn en nedgiring, clutchpedal, bremse- og gasskontrollventil, spaker på den sentrale parkeringsbremsen og manuell gassventilkontroll.

Under kjøring på en flat vei, brukte sjåføren hovedsakelig avskjæringsspaken, noen ganger clutchpedalen og nedgirspaken. Starte, akselerere og overvinne små stigninger ble kun utført ved å trykke på gassventilen og avskjæringsspaken. Det var ikke nødvendig å konstant betjene clutchpedalen og girspaken, noe som gjorde arbeidet til sjåføren lettere.

Tre ventiler ble installert under førerens venstre hånd bak på setet. En av dem var en bypass, og tjente til å regulere vanntilførselen til kjelen med en drivmatepumpe, og den andre og tredje sørget for oppstart av en direktevirkende dampfødepumpe og en hjelpeturbin ved parkeringsplasser. Til høyre, mellom setene, var det en spak for å justere lufttilførselen til brennkammeret. Omløpsventilen og skifteren ble kun brukt hvis den automatiske reguleringen av vannstanden og trykket mislyktes.

Den dobbeltvirkende dampmaskinen hadde tre sylindre som målte 125 × 125 mm. Den inkluderte et blokkveivhus, en veivaksel, en koblingsstangmekanisme, et blokkdeksel med ventiler og en dampfordelingsmekanisme festet til blokken. I veivhuset var det en kamaksel, som mottok rotasjon fra veivakselen ved hjelp av to par spiralformede tannhjul og en vertikal drivaksel. Denne akselen hadde tre grupper av kammer som betjener individuelle sylindre. Cutoff-endring og reversering ble oppnådd ved aksial bevegelse av kammekanismen.

Imidlertid var det områder hvor 40 til 60 prosent av lastebilene kjørte på gassgeneratorer. Vet du hvorfor? Tross alt var det i Sovjetunionen bare to hovedoljefelt - i Baku og Grozny. Og hvordan drivstoff ble levert derfra til et sted i Sibir, er det vanskelig å forestille seg.

Men gassgenererende biler, uansett hva man kan si, ble skapt på grunnlag av bensinbiler. Er det mulig å bygge en maskin som er designet som et damplokomotiv: du kaster drivstoff inn i ovnen, og damptrykket i kjelen snur hjulene?

Umiddelbart etter slutten av den store patriotiske krigen fikk Scientific Automotive Institute (NAMI) i oppgave å lage en dampbil for treindustribedriftene. I kapitalistiske land har slike biler eksistert lenge. For NAMI (den gang kalt NATI) var ikke design av dampbiler en nyhet. Tilbake i 1939, på grunnlag av YAG-6-chassiset, ble det laget en dampbil, som skulle kjøre på flytende drivstoff eller antrasitt. I 1938 kjøpte NAMI for forskning "en seks tonns dumper fra det engelske selskapet Sentinel med lavtrykkskjele" (som det ble kalt i rapportene). Bilen ble oppvarmet med utvalgt Donetsk-kull (som det var nødvendig med en brannmann), og til tross for det monstrøse forbruket av kull - 152 kg per 100 km bane, viste operasjonen seg å være lønnsom. Tross alt kostet en liter bensin da 95 kopek, og et kilo kull - bare fire kopek.

Så tidlig som neste år, på YAG-6-chassiset, ble det laget en dampbil (eller kopiert fra engelsk?), som skulle kjøre på flytende drivstoff eller antrasitt. Men de hadde ikke tid til å bygge den: i de siste førkrigsårene hadde ikke landet tid til eksotiske fergebiler …

Under krigen ble dette tilsynelatende husket med beklagelse - det var ikke nok bensin i USSR. En ganske betydelig del av parkeringsplassen ble til og med overført til gassproduksjonsanlegg (som for øvrig også ble utviklet i NATI).

Etter krigen husket de om dampbiler. Bare de bestemte seg for å ikke bruke kull som brensel, men ved - tross alt var bilen beregnet på treindustribedrifter (en slags avfallsfri produksjon).

Etter seieren fikk imidlertid designerne av instituttet en oppgave: å lage en bil for treindustribedrifter som fungerer … Det stemmer, på tre. Avfallsfri produksjon! Spesielt med tanke på at det var mer enn nok tømmerhoggere i landet: leirene var fulle av politiske fanger og fanger …

I motsetning til gassgenererende maskiner, skulle fergen ikke være drevet med små klosser, men med såkalt ved. Ved er en halvmeter ved med en diameter på opptil 20 centimeter. Omtrent disse ble brukt i stasjonære dampmaskiner (lokomotiver), men ingen har noen gang druknet biler med dem!

En kjeleenhet med uvanlig design ble brukt på NAMI-012-bilen. Sjåføren trengte ikke hele tiden å observere forbrenningsprosessen og levere ved til brennkammeret ettersom det brenner ut. Ved (biter som måler 50 × 10 × 10 cm) fra bunkerne, da de brant ut, under sin egen vekt, falt ned på risten selv. Forbrenningsprosessen ble regulert ved å endre lufttilførselen under risten av en lufttrykksmaskin eller av en sjåfør fra førerhuset.

Én fylling av bunkere med ved med et fuktinnhold på opptil 35 % var nok for en sammenhengende kjøring langs motorveien opp til 80-100 km. Selv med tvangsdriftsmoduser for kjelen var den kjemiske underbrenningen bare 4-5% Riktig valgt kjeleytelse ved arbeid på ved med høy luftfuktighet (opptil 49%) garanterte normal drift av bilen. Dampkapasiteten til kjeleenheten var 600 kg damp per time ved 25 atm trykk og overoppheting ved 425 ° C. Kjelens fordampningsflate var 8 m², overhetingsoverflate - 6 m².

Den vellykkede plasseringen av varmeflatene og den gode organiseringen av forbrenningsprosessen gjorde det mulig å effektivt bruke drivstoffet. Ved middels og tvungen belastning fungerte kjeleenheten med en virkningsgrad på mer enn 70 %. Temperaturen på avgassene under de samme forholdene oversteg ikke 250 ° C. Vekten på kjeleenheten var 1 210 kg, inkludert 102 kg vann. Den ble festet til rammen i tre punkter på elastiske støtter, noe som utelukket muligheten for å knekke rammen når rammen var skjev. Kaldkjelen måtte fyres opp til fullt trykk på 30-35 minutter, og dampbilen måtte begynne å bevege seg i lav hastighet når damptrykket nådde 12-16 atm. Utformingen av forbrenningsanordningen tillot, etter en liten endring, dens overføring til et så lavkalori drivstoff som torv eller brunkull.

NAMI-012 modell 1949 i vintertester. Jeg lurer på om det lastede veden brukes til brensel, hvor mange kilometer vil det gå?

Så i 1948 ble en erfaren NAMI-012 bygget på chassiset til en syv tonns YaAZ-200 (senere MAZ-200). Egenskapene til en tresylindret dampmotor var ganske kjent: kraft - 100 hk, turtall - opptil 1250 per minutt. Og dimensjonene og vekten viste seg å være enda mindre enn for en dieselmotor med girkasse. Riktignok ble denne økonomien negert av en tung (omtrent et tonn) "kjeleenhet".

Kanskje gir det ingen mening å snakke i detalj om enheten til selve dampmaskinen med en masse så eksotisk utstyr som en "turboblåser" eller "krøllet dampturbin". Tiden til slike enheter har gått for lenge siden …

Betjeningen av fergebilen var enkel - først var det nødvendig å kaste inn en full bunker med ved (en ved - en halvmeters stokk med en diameter på opptil 20 centimeter), og deretter varme bilen i omtrent en halv time - og så om veden ikke var fuktig. Sikkert all denne økonomien røk og røk nådeløst … Men brannmannen var ikke påkrevd på veien: veden, da den brant, falt på ovnsristen "automatisk", under sin egen vekt.

Siden startmomentet til fergebilen er avhengig av trykket i systemet, når gasspedalen trykkes forsiktig inn, startet fergebilen jevnt, som med en "automatisk" girkasse.

Vannrørskjeleenheten med drivstoffbeholdere var "sadelformet" montert på rammen

Tester av NAMI-012, utført i 1950, viste gode resultater. Det viste seg at bilen ikke er dårligere i dynamikk, og til og med overgår diesel YaAZ-200 i akselerasjon til 35 km / t. Ikke rart at NAMI-012-motoren utviklet et dreiemoment på 240 kgf • m ved lave turtall ved 80-100 min.^-1, det vil si 5 ganger mer enn diesel YaAZ-200. Ved drift av bilen i tømmerhogst var reduksjonen i transportkostnadene per lastenhet 10 % sammenlignet med lastebiler med bensinmotorer, og mer enn to ganger sammenlignet med gassgeneratorer. De erfarne lastebilsjåførene likte den enklere håndteringen av maskinen, som viste seg å være overraskende meget driftssikker.

Hovedoppmerksomheten som var nødvendig ved vedlikehold av maskinen var å overvåke vannstanden i kjelen og regulere den i løpet av tiden.

Med tilhenger var bæreevnen til vogntoget med traktoren NAMI-012 12 tonn Kjøretøyets egenvekt var 8,3 tonn Den gunstige fordelingen av utstyrt vekt over broene (32: 68%) bidro til den gode framkommeligheten av kjøretøyet på tørre grusveier. Med fullastet tilhenger og egen sideplattform nådde vogntoget en hastighet på opptil 40 km/t, noe som var ganske tilfredsstillende for transportarbeidere i tømmerhogst. Forbruket av ved i reelle forhold var fra 3 til 4 kg / km, vannforbruk - fra 1 til 1,5 l / km. Cruise i butikk med full last (uten tilhenger) på motorveien: ved ved 75-100 km, til vann - 150-180 km. Tiden som tok før bilen begynte å bevege seg etter en overnatting var fra 23 til 40 minutter, avhengig av fuktighetsinnholdet i veden.

Vanntank med kapasitet 200 l - med turboblåser, oljeutskiller og kondensator

Sjåførens arbeidsplass

Så veden ble lastet inn i bunkeren

Funksjonen til girspaken (selve boksen eksisterte selvfølgelig ikke her) ble utført av bryterspaken for avskjæringene til dampfordelingsmekanismen: tre avskjæringer "fremover" (25, 40 og 75% av sylinderfyllingen) og en "bakover" ble gitt. Det var tre pedaler i førerhuset, som vanlig, men clutchen måtte presses ut bare for å aktivere en nedgiring.

Lastebilen (den første prøven var ombord) fraktet seks tonn, men makshastigheten var ikke imponerende: rapporten sier at den var … bare 42,3 km/t. Samtidig tok det fra 350 til 450 kg (dette er ikke en skrivefeil) ved hundre kilometer av veien - en full bunker. All denne veden måtte kuttes, kuttes, lastes, fyres opp i kjelen … I kaldt vær måtte vann (200 liter!) tappes over natten for at det ikke skulle bli til is, og om morgenen måtte det helles på nytt.

Hardt arbeid! Men hvis slike maskiner virkelig gikk til treindustrien, ville straffedømte jobbe for dem …

Etter prototypen ble to til bygget (på slutten av 1949 og midten av 1950): utad skilte de seg i mer avrundede hytter, en massiv kromlist med et "nebb" forsvant fra frontenden. Det er merkelig at begge eksemplarene ble testet både som lastebiler og som tømmervogner: det er derfor du i den historiske litteraturen kan finne fotografier av dem både med et plankarosseri og med en tømmerhenger.

Testene fant sted under forhold nær kamp. Frost nådde 40 grader, vann ble hellet fra nærmeste innsjø … Til slutt kjørte bilene til og med langs ruten Moskva-Jaroslavl og tilbake: alt i alt dekket en av dem 16 tusen kilometer, den andre - 26 tusen.

Imidlertid, som nevnt i artiklene fra den tiden, "i tom tilstand på grunn av den store vekten på forakselen, har dampbilen en forringet framkommelighet." Tilsynelatende satt biler rett og slett fast på skogsveier!

Derfor, i 1953, ble det fjerde eksemplaret bygget - den firehjulsdrevne tømmerbæreren NAMI-018 (utviklet av N. Korotonoshko). Drivverket var plug-in takket være den originale "razdatka": når bakhjulene skrens, begynte de fremre å "ro". I følge kildene fra disse årene, når det gjelder langrennsevne, var NAMI-018 ikke dårligere enn den kraftigste dieseltømmerbæreren på den tiden MAZ-501.

Tømmerbil NAMI-012

Bilen hadde en veldig interessant overføringskassedesign, som absolutt er verdt å bli kjent med. Vi presenterer dets lengdesnitt. Dreiemomentet ble overført til den bakre drivakselen gjennom akselen 1, og til den fremre - gjennom akselen 2, som bakakselens avstengningsmekanisme ble installert på når bilen kjørte uten at bakhjulene sklir. Denne mekanismen besto av to rullefrihjulskoblinger, hvorav den ene fungerte når du beveger deg fremover, og den andre - bakover. I det første tilfellet ble gir 3 koblet til den ytre ringen 4 på frihjulskoblingen, og i det andre - til den ytre ringen 5. Endringen i bevegelsesretningen til traktoren ble oppnådd ved å reversere dampmotoren, som en Resultatet av dette ble koblingsgaffelen til den ytre ringen til frihjulskoblingene kinematisk koblet til reversspaken.

Overføringskoffert til NAMI-018 traktor

Staten tester NAMI-012 i 1951

For å sikre at forhjulene alltid er av i fravær av sklir, gjøres det totale girforholdet til hovedgiret på forakselen 4 % mer enn girforholdet til hovedgiret på bakakselen. Som et resultat roterte aksel 2, i fravær av glidning av bakhjulene, raskere enn gir 3, og frihjulet ble slått av. Da bakhjulene skled på grunn av en nedgang i traktorens foroverhastighet, roterte gir 3 raskere enn aksel 2, noe som førte til at forhjulene ble inkludert. Med opphør av å skli ble forhjulene automatisk ikke-ledende.

NAMI-018 i den endelige versjonen - 1953

Det var også et alternativ for flytende drivstoff (om enn bare på papir): det er avbildet i en av tegningene som falt i våre hender. Siden han ikke lenger trengte trebunkere, ble førerhuset designet med en romsligere to-rads design.

Artikler om fantastiske maskiner og detaljerte beregninger av deres angivelig fantastiske ytelse ble publisert i bilmagasiner og rapporter av NAMI frem til slutten av femtitallet - hovedsakelig under navnene til utviklerne, Shebalin og Korotonoshko. Og så ble det stillhet.

På den tiden var Stalin død for lenge siden, leirene var tomme, partiet endret kurs … Og fergebilene viste seg rett og slett ikke å være til noen nytte for noen.

Tidlig på 50-tallet ble alt arbeid på dampbiler innskrenket. Skjebnen til prototypene NAMI-012 og NAMI-018, så vel som et stort antall andre interessante innenlandsutviklinger, møtte en trist skjebne: de døde uten å bli museumsutstillinger. Verdens første vedfyrte dampbil var den siste bilen i sitt slag, ettersom ingen noen gang har laget en lignende maskin.

Nå er det ikke lenger mulig å fastslå de sanne årsakene til deres fødsel, men det er en antagelse. Det er mulig at fergevogner skulle spille samme rolle i landets forsvar som de utallige damplokomotivene som sto på sidesporet. Hvis atomkrigen virkelig begynte, ville det eneste drivstoffet på landets territorium være ved. Det var her fergebilene måtte komme godt med! Ikke brukbar.

Og det siste. I England er det fortsatt bevart rundt et dusin Sentinel-fergebiler – den samme S.4-modellen som NAMI fordømte som en prototype for biler. Velstelte og polerte damplokomotiver deltar i veteranstevnene, de blir tatt vare på og verdsatt.

Og hvor og når de unike sovjetiske fergebilene ble kuttet for skrapmetall - historien er stille …

Den første instansen ble preget av et "nebb" i krom og et stort emblem

Forresten…

Det er nysgjerrig å se hvordan holdningen til dampbiler i den sovjetiske vitenskapelige og tekniske litteraturen har endret seg gjennom årene. Vi åpner Brief Technical Dictionary fra 1934 (da det ikke var snakk om noen fergebiler i USSR!): «Dampbiler er svært sjeldne. De største ulempene er behovet for en stor tilførsel av tungt drivstoff, langsom oppstart på grunn av langvarig oppvarming …"

I 1959 publiserte kompilatorene til Small Soviet Encyclopedia et fotografi av NAMI-012 og lovsynger ham: "De mest gunstige indikatorene … Dampkraftverket sammenligner gunstig med andre …"

Men Polytechnic Dictionary fra 1976 setter alt på sin plass: "Dampbilen ble ikke utbredt på grunn av dens konstruktive kompleksitet." Og poenget!