Unik sovjetisk dampbil

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Den unikke lastbil, som vil blive omtalt, blev født tilbage i 1949. Dengang var der stadig skarpe minder om den barske krigstid, hvor transportarbejdere skulle udføre deres opgaver bagende og foran med mangel på flydende brændstof - benzin.

Gasproducerende køretøjer med tunge og lunefulde installationer, som gjorde det muligt at skaffe lysende gas til at drive traditionelle motorer og fyret med brænde, var til dels med til at løse problemet. Lignende maskiner blev produceret dengang på Gorky og Ural bilfabrikker, de opnåede en vis distribution i logningen af Sibirien, men på grund af motorernes lave effekt blev de kendetegnet ved lav effektivitet. Det blev klart for designerne: Gasgeneratoren opfyldte sin historiske opgave, der var behov for en mere avanceret alternativ motor, og de huskede dampanlæggene, der blev brugt i begrænsede mængder i udlandet på lastbiler i 20'erne-40'erne, men forbrugt som brændsel og ikke brænde, men kul …

1949 år. Der er en "kold krig" mellem Sovjetunionen og Amerika, som risikerer at eskalere til en rigtig krig (bare i år testede USSR den første atombombe). Og på instituttet NAMI bygger færgevogne, der kører på træ! Nu kan du se de unikke tegninger af disse maskiner og rapporter om deres tests …

Kan du bygge en brændefyret dampbil? Ingen i verden har nogensinde løst et sådant problem. Og specialisterne fra det førende brancheforskningsinstitut for biler og bilmotorer blev tilbudt af NAMI til at påtage sig en ny, uudforsket forretning. En energisk ingeniør Yuri Shebalin blev udpeget som leder af projektet, og designet var baseret på den 7-tons lastbil YAZ-200, hvis produktion blev mestret af Yaroslavl Automobile Plant i 1947.

Dampvognens bæreevne skulle være mindst 6,0 tons med en samlet masse på højst 14,5 tons, hvilket omfattede 350-400 kg brænde i bunkers og 380 kg transporteret vand i dampmaskinens kedel. Den maksimale hastighed var fastsat til 40-45 km/t, og forbruget af brænde, som havde et fugtindhold på op til 47 %, skulle være begrænset til 4-5 kg/km. være nok til 80 km. I tilfælde af vellykket afslutning af arbejdet på en prototype med et 4 × 2 hjularrangement, var det planlagt at udvikle en firehjulstræksmodifikation og derefter en hel serie af dampbiler til forskellige formål og bærekapacitet til arbejde i områder, hvor levering af diesel og benzin var vanskelig, og det lokale brændstof var brænde, var tilgængeligt i overflod.

Foran os er tegninger, der fra tid til anden er blevet gule og tørret af på folderne. I nederste højre hjørne vises: "Dampbil NAMI-012". Nedenfor er forkortelsen BPA - Bureau of Steam Vehicles. Tre signaturer: "designer", "checket", "godkendt". Og datoen er den 18. oktober 1949.

Ved du, hvad denne dag er vigtig? Så overvandt piloten Tyuterev på en jetjager MiG-15 for første gang lydmuren!

Men tilbage til jorden. Allerede før krigen, i trediverne, udviklede NAMI (som dengang hed NATI) aktivt gasproduktionsanlæg: de gjorde det muligt at få gas til karburatormotorer fra alt, hvad der kunne brænde. Kul, tørv, træflis, endda briketter af presset halm. Sandt nok var installationerne tunge og lunefulde, og motorernes kraft efter at have skiftet til "græsgang" faldt med næsten en tredjedel.

Sentinel S.4 fra England tjente som prototype på NAMI færgevogne (et sovjetisk nummer er synligt på dets tavle)

I betragtning af dampkraftværkets besværlighed har Yu. Shebalin og hans hovedkollega i dette arbejde Nikolai Korotonoshko (senere chefdesigner af NAMI for terrængående lastbiler) vedtaget et layout til lastbilen med en tre-sæders kabine placeret over fronten aksel. Bagved var der et maskinrum med et dampkraftværk, som omfattede en kedelenhed. En lastplatform blev installeret bag maskinrummet. En lodret trecylindret dampmaskine, der udvikler 100 liter. Med. ved 900 min^-1, blev placeret mellem spartlerne, og vandrørskedelenheden, fremstillet i forbindelse med brændstofbeholderne, blev installeret på bagvæggen af maskinrummet.

Generelt billede af dampmaskinen

Til højre i maskinrummet tildelte designerne plads til en 200-liters vandtank og en kondensator, bag hvilken der var en hjælpedampturbine af den såkaldte "krøllede" damp med en aksial blæser til at blæse af. kondensator og en forbrændingsblæser. Der var også en elmotor til at dreje blæseren, når kedlen blev fyret op. Som det kan ses af navnene på enheder og mekanismer, der er anført, usædvanligt for bilisters øre, i NAMI-lastbilen, blev erfaringerne med at skabe dampkraftværker til datidens kompakte damplokomotiver meget brugt.

Tre-plade kobling

Alt udstyr, der krævede overvågning og vedligeholdelse i drift, var placeret til venstre i maskinens retning. Adgang til serviceområderne blev leveret af døre og skodder i maskinrummet. Dampbilens transmission omfattede en trepladekobling, to-trins reduktionsgear, propelaksler og en bagaksel. Sammenlignet med YaAZ-200 blev broens gearforhold reduceret fra 8, 22 til 5, 96. Designerne sørgede straks for muligheden for at omdirigere kraften til forakslen.

Gearkassen havde et direkte og et reduktionsgear med et udvekslingsforhold på 2, 22. Koblingens design gjorde det muligt at sætte et reduktionsgear i uden fuldstændig stop af bilen, hvilket efterfølgende havde en positiv effekt ved test af modifikationen af NAMI-012 - en firehjulstrukket bil NAMI-018, på terræn.

Koblingen brugte drevne og trykskiver YaAZ-200. Samtidig var trykfjederen meget kraftig, af traktortype, som gjorde det muligt at overføre moment op til 240 kgf • m. Et kompetent design af koblingsdrevet gjorde det muligt at reducere indsatsen på pedalerne til 10, 0 kgf.

At køre en dampbil, på trods af at den var identisk med antallet af håndtag og pedaler til YaAZ-200, krævede særlig træning fra chaufføren. Til hans rådighed var: et rat, et håndtag til at skifte afspærring af dampfordelingsmekanismen (tre afskæringer til at bevæge sig fremad, som giver 25, 40 og 75 % af kraften, og en vendbar til at køre baglæns), et håndtag til aktivering af en nedgearing, koblingspedal, bremse- og gasreguleringsventil, håndtag på den centrale parkeringsbremse og manuel gasregulering.

Under kørsel på en flad vejstrækning brugte chaufføren hovedsageligt det afskårne gearstang, af og til koblingspedalen og nedgearet. Start, acceleration og overvindelse af små stigninger blev kun udført ved at trykke på gasspjældet og på afskæringshåndtaget. Det var ikke nødvendigt konstant at betjene koblingspedalen og gearstangen, hvilket gjorde chaufførens arbejde lettere.

Tre ventiler var installeret under førerens venstre hånd bag på sædet. En af dem var en bypass, og tjente til at regulere tilførslen af vand til kedlen med en drivende fødepumpe, og den anden og tredje sørgede for opstart af en direkte virkende dampfødepumpe og en hjælpeturbine ved parkeringspladser. Til højre, mellem sæderne, var der et håndtag til justering af lufttilførslen til brændkammeret. Bypassventilen og skifteren blev kun brugt, hvis den automatiske regulering af vandstanden og trykket svigtede.

Den dobbeltvirkende dampmaskine havde tre cylindre, der målte 125 × 125 mm. Det omfattede et blokkrumtaphus, en krumtapaksel, en plejlstangsmekanisme, et blokdæksel med ventiler og en dampfordelingsmekanisme fastgjort til blokken. I krumtaphuset var der en knastaksel, som modtog rotation fra krumtapakslen ved hjælp af to par spiralformede tandhjul og en lodret drivaksel. Denne aksel havde tre grupper af knaster, der betjener individuelle cylindre. Cutoff-ændring og reversering blev opnået ved aksial bevægelse af knastmekanismen.

Der var dog områder, hvor 40 til 60 procent af lastbilerne kørte på gasgeneratorer. Ved du hvorfor? Trods alt var der i USSR kun to vigtigste oliefelter - i Baku og Grozny. Og hvordan brændstof blev leveret derfra til et sted i Sibirien, er det svært endda at forestille sig.

Men gasgenererende biler, uanset hvad man kan sige, blev skabt på basis af benzinbiler. Er det muligt at bygge en maskine, der er designet som et damplokomotiv: man smider brændstof i ovnen, og damptrykket i kedlen drejer hjulene?

Umiddelbart efter afslutningen af den store patriotiske krig fik Scientific Automotive Institute (NAMI) til opgave at skabe en dampbil til træindustriens virksomheder. I kapitalistiske lande har sådanne biler eksisteret i lang tid. For NAMI (dengang kaldet NATI) var designet af dampbiler ikke en nyhed. Tilbage i 1939 blev der på grundlag af YAG-6-chassiset skabt en dampbil, som skulle køre på flydende brændstof eller antracit. I 1938 erhvervede NAMI til forskning "en seks-tons dumper fra det engelske firma Sentinel med en lavtrykskedel" (som det blev kaldt i rapporterne). Bilen blev opvarmet med udvalgt Donetsk-kul (hvortil en brandmand var påkrævet), og på trods af det monstrøse forbrug af kul - 152 kg pr. 100 km spor, viste operationen sig at være rentabel. En liter benzin kostede dengang 95 kopek, og et kilo kul - kun fire kopek.

Derfor blev der allerede næste år på YAG-6-chassiset skabt en dampbil (eller kopieret fra engelsk?), som skulle køre på flydende brændstof eller antracit. Men de havde ikke tid til at bygge det: i de sidste førkrigsår havde landet ikke tid til eksotiske færgebiler …

Under krigen blev dette tilsyneladende husket med beklagelse - der var ikke nok benzin i USSR. En ret betydelig del af parkeringspladsen blev endda overført til gasproduktionsanlæg (som i øvrigt også blev udviklet i NATI).

Efter krigen huskede de om dampbiler. Kun de besluttede ikke at bruge kul som brændstof, men brænde - bilen var trods alt beregnet til træindustrivirksomheder (en slags affaldsfri produktion).

Men efter sejren fik instituttets designere en opgave: at skabe en bil til træindustrivirksomheder, der fungerer … Det er rigtigt, på træ. Affaldsfri produktion! Især i betragtning af, at der var mere end nok skovhuggere i landet: lejrene var fulde af politiske fanger og fanger …

I modsætning til gasgeneratorer skulle færgen ikke være brændt med små opklodsninger, men med såkaldt brænde. Brænde er en halvmeter træ med en diameter på op til 20 centimeter. Omtrent disse blev brugt i stationære dampmaskiner (lokomotiver), men ingen har nogensinde druknet biler med dem!

En kedelenhed af et usædvanligt design blev brugt på NAMI-012-bilen. Chaufføren behøvede ikke konstant at observere forbrændingsprocessen og levere brænde til brændkammeret, da det brænder ud. Brænde (klumper, der måler 50 × 10 × 10 cm) fra bunkerne, da de brændte ud, under deres egen vægt, faldt selv ned på risten. Forbrændingsprocessen blev reguleret ved at ændre lufttilførslen under risten af en lufttryksmaskine eller af en chauffør fra førerhuset.

Én fyldning af bunkers med træ med et fugtindhold på op til 35 % var nok til en kontinuerlig kørsel langs motorvejen op til 80-100 km. Selv med tvungne driftstilstande for kedlen var den kemiske underforbrænding kun 4-5% Korrekt valgt kedelydelse ved arbejde på træ med høj luftfugtighed (op til 49%) garanterede bilens normale drift. Dampkapaciteten af kedelenheden var 600 kg damp i timen ved 25 atm tryk og overophedning ved 425 ° C. Kedlens fordampningsflade var 8 m², overhedningsoverflade - 6 m².

Den vellykkede placering af varmefladerne og den gode tilrettelæggelse af forbrændingsprocessen gjorde det muligt at udnytte brændslet effektivt. Ved middel- og tvungne belastninger arbejdede kedelenheden med en virkningsgrad på mere end 70%. Temperaturen af udstødningsgasserne under de samme forhold oversteg ikke 250 ° C. Vægten af kedelenheden var 1 210 kg, inklusive 102 kg vand. Den blev fastgjort til rammen i tre punkter på elastiske understøtninger, hvilket udelukkede muligheden for at knække dens ramme, når rammen var skæv. Koldkedlen skulle fyres op til fuldt tryk på 30-35 minutter, og dampvognen skulle i gang med lav hastighed, da damptrykket nåede 12-16 atm. Udformningen af forbrændingsanordningen tillod, efter en lille ændring, dens overførsel til et brændstof med et lavt kalorieindhold som tørv eller brunkul.

NAMI-012 model 1949 i vintertest. Jeg spekulerer på, om det fyldte træ bliver brugt til brændsel, hvor mange kilometer vil det gå?

Så i 1948 blev en erfaren NAMI-012 bygget på chassiset af en syv tons YaAZ-200 (senere MAZ-200). Egenskaberne ved en tre-cylindret dampmaskine var ret velkendte: effekt - 100 hk, omdrejninger - op til 1250 pr. minut. Og dimensionerne og vægten viste sig at være endnu mindre end for en dieselmotor med gearkasse. Sandt nok blev denne økonomi ophævet af en tung (omkring et ton) "kedelenhed".

Måske giver det ingen mening at tale i detaljer om selve dampmaskinens enhed med en masse af så eksotisk udstyr som en "turboblæser" eller "krøllet dampturbine". Tiden for sådanne enheder er gået for lang tid siden …

Betjeningen af færgevognen var enkel - først var det nødvendigt at smide en fuld bunker brænde i (et brænde - en halv meter træstamme med en diameter på op til 20 centimeter), og derefter opvarme bilen i ca. time - og så hvis brændet ikke var fugtigt. Helt sikkert røg og røg al denne økonomi nådesløst … Men brandmanden var ikke påkrævet på vejen: brændet, da det brændte, faldt på ovnens rist "automatisk" under sin egen vægt.

Da færgevognens startmoment afhænger af trykket i systemet, når speederen trykkes forsigtigt ned, startede færgevognen jævnt, som med en "automatisk" gearkasse.

Vandrørskedelenheden med brændstofbeholdere var "sadelformet" monteret på rammen

Test af NAMI-012, udført i 1950, viste gode resultater. Det viste sig, at bilen ikke er ringere i dynamik og endda overgår diesel YaAZ-200 i acceleration til 35 km / t. Ikke underligt, at NAMI-012-motoren udviklede et drejningsmoment på 240 kgf • m ved lave omdrejninger ved 80-100 min.^-1, det vil sige 5 gange mere end diesel YaAZ-200. Ved drift af bilen i skovhugst var reduktionen i transportomkostningerne pr. lastenhed 10 % sammenlignet med lastbiler med benzinmotorer og mere end to gange sammenlignet med gasgeneratorer. De erfarne lastbilchauffører kunne godt lide den enklere håndtering af maskinen, som viste sig at være overraskende meget driftssikker i drift.

Den vigtigste opmærksomhed, der var påkrævet ved pleje af maskinen, var at overvåge vandstanden i kedlen og regulere den i løbet af tiden.

Med trailer var vogntogets bæreevne med NAMI-012 traktoren 12 tons Køretøjets køreklar vægt var 8,3 tons Den gunstige fordeling af den udstyrede vægt over broerne (32: 68%) bidrog til den gode fremkommelighed af køretøjet på tørre jordveje. Med en fuldt læsset trailer og egen sideperron nåede vogntoget en hastighed på op til 40 km/t, hvilket var ganske tilfredsstillende for transportarbejdere i skovning. Forbruget af brænde under reelle forhold var fra 3 til 4 kg / km, vandforbrug - fra 1 til 1,5 l / km. Cruising i butik med fuld last (uden trailer) på motorvejen: ved brænde 75-100 km, til vands - 150-180 km. Den tid, det tog for bilen at komme i gang efter en overnatning var fra 23 til 40 minutter afhængig af træets fugtindhold.

Vandtank med en kapacitet på 200 l - med turboblæser, olieudskiller og kondensator

Chaufførens arbejdsplads

Så brændet blev læsset ind i bunkeren

Funktionen af gearskiftestangen (selve boksen eksisterede selvfølgelig ikke her) blev udført af omskifterhåndtaget til afskæringer af dampfordelingsmekanismen: tre afskæringer "fremad" (25, 40 og 75% af cylinderfyldningen) og en "baglæns" blev leveret. Der var tre pedaler i kabinen, som sædvanligt, men koblingen skulle kun presses ud for at aktivere en nedgearing.

Lastbilen (den første prøve var ombord) transporterede seks tons, men den maksimale hastighed var ikke imponerende: rapporten siger, at den var … kun 42,3 km/t. Samtidig tog det fra 350 til 450 kg (dette er ikke en tastefejl) brænde hundrede kilometer af vejen - en fuld bunker. Alt dette brænde skulle skæres, hugges, fyldes, fyres op i kedlen … I koldt vejr skulle der tappes vand (200 liter!) natten over, så det ikke blev til is, og om morgenen skulle det hældes igen.

Hårdt arbejde! Men hvis sådanne maskiner virkelig gik til træindustrien, ville dømte arbejde for dem …

Efter prototypen blev der bygget to mere (i slutningen af 1949 og midten af 1950): udadtil adskilte de sig i mere afrundede kabiner, en massiv kromstøbning med et "næb" forsvandt fra forenden. Det er besynderligt, at begge eksemplarer blev testet både som lastbil og som tømmervognmand: derfor kan man i den historiske litteratur finde fotografier af dem både med fladvogn og med tømmervogn.

Testene fandt sted under forhold tæt på kamp. Frost nåede 40 grader, vand blev hældt fra den nærmeste sø … Endelig kørte bilerne endda langs ruten Moskva-Yaroslavl og tilbage: alt i alt dækkede en af dem 16 tusinde kilometer, den anden - 26 tusind.

Men som nævnt i datidens artikler "i tom tilstand på grund af den store vægt på forakslen har dampbilen en forringet fremkommelighed." Tilsyneladende sad biler simpelthen fast på skovveje!

Derfor blev det fjerde eksemplar i 1953 bygget - den firehjulsdrevne tømmerbærer NAMI-018 (udviklet af N. Korotonoshko). Dens drev var plug-in takket være den originale "razdatka": da baghjulene skred, begyndte de forreste at "ro". Ifølge kilderne fra disse år var NAMI-018 ikke ringere end den mest kraftfulde diesel-tømmerbærer på den tid MAZ-501 med hensyn til cross-country-evne.

Trælastbil NAMI-012

Bilen havde et meget interessant transferkasse design, som bestemt er værd at lære at kende. Vi præsenterer dets længdesnit. Drejningsmomentet blev overført til den bagerste drivaksel gennem aksel 1 og til den forreste - gennem aksel 2, hvorpå bagakslens afspærringsmekanisme var installeret, når bilen kørte uden at baghjulene gled. Denne mekanisme bestod af to rullefrihjulskoblinger, hvoraf den ene virkede, når den bevægede sig fremad, og den anden - baglæns. I det første tilfælde var gear 3 forbundet med den ydre ring 4 af friløbskoblingen, og i det andet - til den ydre ring 5. Ændringen i traktorens bevægelsesretning blev opnået ved at vende dampmaskinen, som en hvilket resulterede i, at koblingsgaflen på den ydre ring af friløbskoblingerne var kinematisk forbundet med bakgearhåndtaget.

Transferkasse til NAMI-018 traktoren

Staten tester NAMI-012 i 1951

For at sikre, at forhjulene altid er slukket, hvis de ikke glider, gøres det samlede udvekslingsforhold for forakslens hovedgear 4% mere end udvekslingsforholdet for bagakslens hovedgear. Som et resultat roterede aksel 2, i mangel af glidning af baghjulene, hurtigere end gear 3, og frihjulet blev slukket. Da baghjulene gled på grund af et fald i traktorens fremadgående hastighed, roterede gear 3 hurtigere end aksel 2, hvilket førte til, at forhjulene blev inkluderet. Med ophøret med at glide blev forhjulene automatisk ikke-førende.

NAMI-018 i den endelige version - 1953

Der var også en mulighed for flydende brændstof (omend kun på papir): det er afbildet i en af tegningerne, der faldt i vores hænder. Da han ikke længere havde brug for træbunkere, blev førerhuset designet med et mere rummeligt to-rækket design.

Artikler om fantastiske maskiner og detaljerede beregninger af deres angiveligt fantastiske ydeevne blev offentliggjort i bilmagasiner og rapporter af NAMI indtil slutningen af halvtredserne - hovedsageligt under navnene på udviklerne, Shebalin og Korotonoshko. Og så blev der stille.

På det tidspunkt var Stalin død for længst, lejrene var tomme, partiet ændrede kurs … Og færgevognene viste sig simpelthen ikke at være til nogen nytte.

I begyndelsen af 50'erne blev alt arbejde på dampbiler indskrænket. Skæbnen for prototyperne NAMI-012 og NAMI-018, såvel som et stort antal andre interessante indenlandske udviklinger, mødte en trist skæbne: de døde uden at blive museumsudstillinger. Verdens første brændefyrede dampbil var den sidste bil af sin slags, da ingen nogensinde har lavet en lignende maskine.

Nu er det ikke længere muligt at fastslå de sande årsager til deres fødsel, men der er én antagelse. Det er muligt, at færgevogne skulle spille samme rolle i landets forsvar som de utallige damplokomotiver, der stod på sidesporet. Hvis atomkrigen virkelig begyndte, ville det eneste brændstof på landets territorium være brænde. Det var her, færgevognene skulle komme til nytte! Ikke brugbart.

Og det sidste. I England er omkring et dusin Sentinel færgevogne stadig bevaret - den samme S.4-model, som NAMI fordømte som en prototype til biler. Velplejede og polerede damplokomotiver deltager i veteranernes stævner, de bliver plejet og værdsat.

Og hvor og hvornår de unikke sovjetiske færgevogne blev skåret til skrot - historien er tavs …

Den første instans blev kendetegnet ved et krom "næb" og et stort emblem

I øvrigt…

Det er nysgerrigt at se, hvordan holdningen til dampbiler i den sovjetiske videnskabelige og tekniske litteratur har ændret sig gennem årene. Vi åbner Brief Technical Dictionary fra 1934 (hvor der ikke var tale om nogen færgevogne i USSR!): “Dampbiler er meget sjældne. De største ulemper er behovet for en stor forsyning af tungt brændstof, langsom opstart på grund af langvarig opvarmning …"

I 1959 udgiver kompilatorerne af Small Soviet Encyclopedia et fotografi af NAMI-012 og lovsanger ham: "De mest gunstige indikatorer … Dampkraftværket sammenligner sig positivt med andre …"

Men Polyteknisk Ordbog fra 1976 sætter alt på sin plads: "Dampvognen blev ikke udbredt på grund af dens konstruktive kompleksitet." Og pointen!