Edinstven sovjetski parni avtomobil

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Edinstven tovornjak, o katerem bomo govorili, se je rodil davnega leta 1949. Takrat so bili še ostri spomini na ostre vojne čase, ko so morali transportni delavci opravljati svoje naloge zadaj in spredaj ob pomanjkanju tekočega goriva - bencina..

Plinska vozila s težkimi in muhastimi napravami, ki so omogočala pridobivanje svetlečega plina za pogon tradicionalnih motorjev in kurjena na drva, so deloma pomagala rešiti problem. Podobni stroji so bili takrat proizvedeni v avtomobilskih tovarnah Gorky in Ural, pridobili so nekaj razširjenosti v sečnji v Sibiriji, vendar jih je zaradi majhne moči motorjev odlikoval nizek izkoristek. Projektantom je postalo jasno: plinski generator je izpolnil svojo zgodovinsko nalogo, potreben je bil naprednejši alternativni motor in spomnili so se parnih elektrarn, ki so bile v omejenih količinah uporabljene v tujini na tovornjakih v 20-40 letih, vendar so se porabile kot gorivo in ne drva. ampak premog …

1949 leto. Med Sovjetsko zvezo in Ameriko je »hladna vojna«, ki tvega, da bo prerasla v pravo (prav letos je ZSSR preizkusila prvo atomsko bombo). In na inštitutu NAMI gradijo trajektne avtomobile, ki vozijo po lesu! Zdaj si lahko ogledate edinstvene risbe teh strojev in poročila o njihovih testih …

Ali lahko zgradite parni avtomobil na drva? Takšnega problema še nihče na svetu ni rešil. In strokovnjakom vodilnega panožnega raziskovalnega inštituta za avtomobile in avtomobilske motorje je NAMI ponudil nov, neraziskan posel. Za vodjo projekta je bil imenovan energetski inženir Jurij Šebalin, zasnova pa je temeljila na 7-tonskem tovornjaku YAZ-200, katerega proizvodnjo je leta 1947 obvladala Jaroslavska avtomobilska tovarna.

Nosilnost parnega avtomobila je morala biti najmanj 6,0 tone s skupno maso največ 14,5 tone, kar je vključevalo 350-400 kg drv v bunkerjih in 380 kg transportirane vode v kotlu parnega stroja. Največja hitrost je bila zagotovljena za 40-45 km / h, poraba drv, ki je imela vsebnost vlage do 47%, pa naj bi bila omejena na 4-5 kg / km. Eno točenje goriva naj bi zadostuje za 80 km. V primeru uspešnega zaključka dela na prototipu s kolesno razporeditvijo 4 × 2 je bil predviden razvoj modifikacije s pogonom na vsa kolesa, nato pa cele serije parnih tovornjakov za različne namene in nosilnosti za delo na območjih, kjer je Dostava dizelskega goriva in bencina je bila težavna, lokalno gorivo pa so bila drva, na voljo pa je bilo v izobilju.

Pred nami so načrti, ki so porumeneli od časa in se obrisali na gubah. V spodnjem desnem kotu je prikazano: "Parni avto NAMI-012". Spodaj je kratica BPA - Bureau of Steam Vehicles. Trije podpisi: "projektant", "preverjeno", "odobren". In datum je 18. oktober 1949.

Ali veste, kaj je ta dan pomemben? Nato je pilot Tyuterev na reaktivnem lovcu MiG-15 prvič premagal zvočno oviro!

Toda nazaj na zemljo. Še pred vojno, v tridesetih letih, je NAMI (ki se je takrat imenoval NATI) aktivno razvijal plinske elektrarne: omogočili so pridobivanje plina za uplinjače iz vsega, kar je lahko gorelo. Premog, šota, sekanci, celo briketi iz stisnjene slame. Res je, instalacije so bile težke in muhaste, moč motorjev pa je po prehodu na "pašo" padla za skoraj tretjino.

Sentinel S.4 iz Anglije je služil kot prototip trajektnih vozil NAMI (na tabli je vidna sovjetska številka)

Glede na okornost parne elektrarne sta Yu. Shebalin in njegov glavni kolega pri tem delu Nikolaj Korotonoško (kasneje glavni oblikovalec NAMI za terenske tovornjake) sprejela postavitev za tovornjak s trisedežno kabino, ki se nahaja nad sprednjim delom os. Za njo je bila strojnica s parno elektrarno, ki je vključevala kotlovnico. Za strojnico je bila nameščena tovorna ploščad. Navpični trivaljni parni stroj, ki razvije 100 litrov. Z. pri 900 min^-1, je bil postavljen med lopatice, vodnocevni kotel, izdelan v povezavi s posodami za gorivo, pa je bil nameščen na zadnji steni strojnice.

Splošni pogled na parni stroj

Na desni strani v strojnici so oblikovalci namenili prostor za 200-litrski rezervoar za vodo in kondenzator, za katerim je bila pomožna parna turbina tako imenovane "zmečkane" pare z aksialnim ventilatorjem za odpihovanje. kondenzator in puhalo za zgorevanje. Obstajal je tudi elektromotor za vrtenje puhala, ko se je kotel prižgal. Kot je razvidno iz navedenih imen enot in mehanizmov, nenavadnih za uho avtomobilistov, so se v tovornjaku NAMI široko uporabljale izkušnje ustvarjanja parnih elektrarn za kompaktne parne lokomotive tistega časa.

Sklopka s tremi ploščami

Vsa oprema, ki je zahtevala nadzor in vzdrževanje v obratovanju, je bila nameščena na levi strani v smeri stroja. Dostop do servisnih prostorov je bil omogočen z vrati in polknami strojnice. Prenos parnega avtomobila je vključeval tri ploščo sklopko, dvostopenjski reduktor, propelerske gredi in zadnjo os. V primerjavi z YaAZ-200 se je prestavno razmerje mostu zmanjšalo z 8,22 na 5,96. Oblikovalci so takoj predvideli možnost preusmeritve moči na sprednjo os.

Menjalnik je imel neposredno in reduktorsko prestavo s prestavnim razmerjem 2, 22. Zasnova sklopke je omogočila vklop reduktorja brez popolne zaustavitve avtomobila, kar je pozneje pozitivno vplivalo na preizkušanje modifikacije NAMI-012 - avtomobil s pogonom na vsa kolesa NAMI-018, na terenu.

Sklopka je uporabljala gnane in tlačne diske YaAZ-200. Hkrati je bila tlačna vzmet zelo močna, traktorskega tipa, ki je omogočala prenos navora do 240 kgf • m. Kompetentna zasnova pogona sklopke je omogočila zmanjšanje napora na pedalih na 10, 0 kgf.

Vožnja parnega avtomobila, kljub dejstvu, da je bil po številu ročic in pedal enak YaAZ-200, je od voznika zahtevala posebno usposabljanje. Na razpolago so mu bili: volan, vzvod za preklapljanje izklopov mehanizma za distribucijo pare (trije izklopi za premikanje naprej, ki zagotavljajo 25, 40 in 75 % moči in ena reverzibilna za vzvratno gibanje), vzvod za vklop prestave navzdol, stopalke sklopke, krmilnega ventila zavore in plina, ročic centralne parkirne zavore in ročnega krmiljenja ventila za plin.

Med vožnjo po ravnem odseku ceste je voznik uporabljal predvsem prestavno ročico za izklop, občasno stopalko sklopke in ročico za nižje prestave. Speljevanje, pospeševanje in premagovanje majhnih vzponov je bilo izvedeno le z delovanjem na dušilno loputo in na vzvod za izklop. Ni bilo treba nenehno premikati pedala sklopke in prestavne ročice, kar je olajšalo delo voznika.

Pod voznikovo levo roko na zadnji strani sedeža so bili nameščeni trije ventili. Ena od njih je bila obvodna in je služila za regulacijo dovoda vode v kotel s pogonsko napajalno črpalko, druga in tretja pa sta omogočala zagon neposredno delujoče parne napajalne črpalke in pomožne turbine na parkiriščih. Na desni, med sedežema, je bil vzvod za nastavitev dovoda zraka v kurišče. Obvodni ventil in menjalnik sta bila uporabljena le, če avtomatska regulacija nivoja vode in tlaka ni uspela.

Parni stroj z dvojnim delovanjem je imel tri cilindre dimenzij 125 × 125 mm. Vključeval je blok ohišje ročične gredi, ročično gred, mehanizem ojnice, pokrov bloka z ventili in mehanizem za porazdelitev pare, pritrjen na blok. V ohišju ročične gredi je bila odmična gred, ki se je vrtela iz ročične gredi z uporabo dveh parov vijačnih zobnikov in navpične pogonske gredi. Ta gred je imela tri skupine odmikačev, ki so služile posameznim cilindrom. Sprememba odseka in vzvratna je bila dosežena z aksialnim premikom odmikalnega mehanizma.

Vendar pa so bila območja, kjer je od 40 do 60 odstotkov tovornjakov delovalo na plinske generatorje. Ali veš zakaj? Konec koncev sta bili takrat v ZSSR le dve glavni naftni polj - v Bakuju in Groznem. In kako je bilo gorivo od tam dostavljeno nekam v Sibirijo, si je težko niti predstavljati.

Toda avtomobili, ki proizvajajo plin, karkoli že rečemo, so bili ustvarjeni na podlagi bencinskih. Ali je mogoče zgraditi stroj, ki je zasnovan kot parna lokomotiva: gorivo vržeš v peč, tlak pare v kotlu pa vrti kolesa?

Takoj po koncu velike domovinske vojne je Znanstveni avtomobilski inštitut (NAMI) dobil nalogo izdelati parni avtomobil za podjetja lesne industrije. V kapitalističnih državah takšni avtomobili obstajajo že dolgo. Za NAMI (tedaj imenovan NATI) zasnova parnih avtomobilov ni bila novost. Že leta 1939 je na podlagi podvozja YAG-6 nastal parni avtomobil, ki naj bi vozil na tekoče gorivo ali antracit. Leta 1938 je NAMI za raziskave pridobil "šesttonski tovornjak prekucnik angleškega podjetja Sentinel z nizkotlačnim kotlom" (kot so ga imenovali v poročilih). Avto je bil ogrevan z izbranim premogom Donetsk (za katerega je bil potreben gasilec) in kljub pošastni porabi premoga - 152 kg na 100 km proge, se je operacija izkazala za dobičkonosno. Konec koncev je liter bencina takrat stal 95 kopejk, kilogram premoga pa le štiri kopejke.

Zato je že naslednje leto na podvozju YAG-6 nastal parni avtomobil (ali kopiran iz angleščine?), ki naj bi deloval na tekoče gorivo ali antracit. Toda niso ga imeli časa zgraditi: v zadnjih predvojnih letih država ni imela časa za eksotične trajektne avtomobile …

Med vojno so se očitno tega z obžalovanjem spominjali - v ZSSR ni bilo dovolj bencina. Precej pomemben del parkirišča je bil celo prenesen na plinske elektrarne (ki so jih, mimogrede, razvili tudi v NATI).

Po vojni so se spomnili na parne avtomobile. Samo oni so se odločili, da kot gorivo ne bodo uporabljali premoga, ampak drva - navsezadnje je bil avtomobil namenjen podjetjem lesne industrije (nekakšna proizvodnja brez odpadkov).

Vendar pa so po zmagi oblikovalci inštituta dobili nalogo: ustvariti avtomobil za lesno industrijo, ki deluje … Tako je, na lesu. Proizvodnja brez odpadkov! Še posebej glede na to, da je bilo v državi več kot dovolj drvarnikov: taborišča so bila polna političnih zapornikov in zapornikov …

Za razliko od strojev za proizvodnjo plina naj bi trajekt ne polnil z majhnimi zagozdimi, temveč s tako imenovanimi drvi. Drva so polmetrski polen s premerom do 20 centimetrov. Približno te so uporabljali v stacionarnih parnih strojih (lokomotivah), a z njimi še nihče ni utopil avtomobilov!

Na avtomobilu NAMI-012 je bila uporabljena kotlovska enota nenavadne zasnove. Vozniku ni bilo treba nenehno opazovati procesa zgorevanja in dovajati drva v kurišče, ko ta izgoreva. Drva (kosi velikosti 50 × 10 × 10 cm) so iz bunkerjev, ko so zgorela, pod lastno težo padala na rešetko. Proces zgorevanja je bil reguliran s spremembo dovoda zraka pod rešetko s pomočjo zračnega tlačnega stroja ali voznika iz kabine.

Eno polnjenje bunkerjev z lesom z vsebnostjo vlage do 35% je zadostovalo za neprekinjeno vožnjo po avtocesti do 80-100 km. Tudi pri prisilnih načinih delovanja kotla je bilo kemično pregorevanje le 4-5% Pravilno izbrana zmogljivost kotla pri delu na lesu z visoko vlažnostjo (do 49%) je zagotovila normalno delovanje avtomobila. Parna zmogljivost kotlovske enote je bila 600 kg pare na uro pri tlaku 25 atm in pregrevanju pri 425 °C. Izparilna površina kotla je bila 8 m², površina pregrevalnika - 6 m².

Uspešna postavitev grelnih površin in dobra organizacija procesa zgorevanja sta omogočila učinkovito porabo goriva. Pri srednjih in prisilnih obremenitvah je kotlovska enota delovala z izkoristkom več kot 70%. Temperatura izpušnih plinov pod enakimi pogoji ni presegla 250 ° C. Teža kotla je bila 1 210 kg, vključno s 102 kg vode. Na okvir je bil pritrjen na treh točkah na elastičnih nosilcih, kar je izključilo možnost zloma njegovega okvirja, ko je bil okvir nagnjen. Hladni kotel je bilo treba zakuriti do polnega tlaka v 30-35 minutah, parni avtomobil pa se je moral začeti premikati z nizko hitrostjo, ko je tlak pare dosegel 12-16 atm. Zasnova kurilne naprave je po rahli spremembi omogočila njen prenos na tako nizkokalorično gorivo, kot sta šota ali rjavi premog.

NAMI-012 model 1949 na zimskih testih. Zanima me, če se naloženi les porabi za gorivo, koliko kilometrov bo šlo?

Tako je bil leta 1948 na šasiji sedemtonskega YaAZ-200 (pozneje MAZ-200) zgrajen izkušeni NAMI-012. Značilnosti trivaljnega parnega stroja so bile precej znane: moč - 100 KM, vrtljaji - do 1250 na minuto. In dimenzije in teža so se izkazale za celo manjše kot pri dizelskem motorju z menjalnikom. Res je, to gospodarstvo je izničila težka (približno tona) "kotlovna enota".

Morda nima smisla podrobno govoriti o napravi samega parnega stroja z množico tako eksotične opreme, kot je "turbo puhalo" ali "zmečkana parna turbina". Čas takšnih enot je že zdavnaj minil …

Delovanje trajektnega vagona je bilo preprosto - sprva je bilo treba vanj vreči polni bunker drv (drva - polmetrski polen s premerom do 20 centimetrov), nato pa avto ogreti približno pol uro - in potem, če drva niso bila vlažna. Gotovo se je vse to gospodarstvo neusmiljeno kadilo in kadilo … Toda gasilec na poti ni bil potreben: drva so med gorenjem padla na rešetko peči "samodejno", pod lastno težo.

Ker je začetni trenutek trajektnega vagona odvisen od tlaka v sistemu, se je ob rahlem pritisku na plin trajekt zagnal gladko, kot z "avtomatskim" menjalnikom.

Vodocevni kotel s posodi za gorivo je bil "sedlasto" nameščen na okvir

Preizkusi NAMI-012, opravljeni leta 1950, so pokazali dobre rezultate. Izkazalo se je, da avtomobil ni slabši v dinamiki in celo prekaša dizelski YaAZ-200 pri pospeševanju do 35 km / h. Ni čudno, da je motor NAMI-012 razvil navor 240 kgf • m pri nizkih vrtljajih pri 80-100 min^-1, to je 5-krat več kot dizelski YaAZ-200. Pri upravljanju avtomobila v sečnji je bilo znižanje stroškov prevoza na enoto tovora 10 % v primerjavi s tovornjaki z bencinskimi motorji in več kot dvakrat v primerjavi s plinskimi generatorji. Izkušenim voznikom tovornjakov je bilo všeč enostavnejše rokovanje s strojem, ki se je izkazal za presenetljivo zelo zanesljivega pri delovanju.

Glavna pozornost, ki je bila potrebna pri skrbi za stroj, je bila spremljanje nivoja vode v kotlu in ga med tem uravnavanje.

S prikolico je bila nosilnost cestnega vlaka s traktorjem NAMI-012 12 ton Masa praznega vozila je bila 8,3 t. K dobri prehodnosti je pripomogla ugodna porazdelitev opremljene teže po mostovih (32:68%). vozila na suhih makadamskih cestah. S polno naloženo prikolico in lastno stransko ploščadjo je cestni vlak dosegel hitrost do 40 km/h, kar je bilo za transportne delavce pri sečnji povsem zadovoljivo. Poraba drv v realnih razmerah je bila od 3 do 4 kg / km, poraba vode - od 1 do 1,5 l / km. Križarjenje v skladišču s polno obremenitvijo (brez prikolice) po avtocesti: po drvih 75-100 km, po vodi - 150-180 km. Čas, potreben, da se avto začne premikati po prenočevanju, je bil od 23 do 40 minut, odvisno od vlažnosti lesa.

Rezervoar za vodo s prostornino 200 l - s turbo puhalom, ločevalnikom olja in kondenzatorjem

Voznikovo delovno mesto

Tako so drva naložila v bunker

Funkcijo prestavne ročice (same škatle tu seveda ni bilo) je izvajala preklopna ročica za izklope mehanizma za distribucijo pare: trije izklopi "naprej" (25, 40 in 75% polnjenja jeklenke) in en "nazaj" sta bila zagotovljena. V kabini so bili, kot običajno, tri stopalke, vendar je bilo treba sklopko stisniti samo za prestavljanje navzdol.

Tovornjak (prvi vzorec je bil na krovu) je prepeljal šest ton, vendar največja hitrost ni bila impresivna: poročilo navaja, da je bila … samo 42,3 km / h. Hkrati je za sto kilometrov poti vzelo od 350 do 450 kg (to ni tipkarska napaka) drv - poln bunker. Vsa ta drva je bilo treba posekati, sekati, naložiti, zakuriti kotel … V hladnem vremenu je bilo treba vodo (200 litrov!) čez noč izprazniti, da se ne bi spremenila v led, zjutraj pa je bilo treba ponovno nalijte.

Trdo delo! Vendar, če bi takšni stroji res šli v lesno industrijo, bi obsojenci delali zanje …

Po prototipu sta bila zgrajena še dva (konec leta 1949 in sredina 1950): navzven so se razlikovali v bolj zaobljenih kabinah, masivna kromirana letvica s "kljunom" je izginila s sprednjega dela. Zanimivo je, da sta bila oba primerka preizkušena tako kot tovorna vozila kot tudi kot vlačilca lesa: zato v zgodovinski literaturi najdemo fotografije tako s karoserijo kot s prikolico za les.

Preizkusi so potekali v razmerah, ki so blizu bojnim. Zmrzali so dosegli 40 stopinj, voda je tekla iz najbližjega jezera … Na koncu so avtomobili celo tekli po poti Moskva-Jaroslavl in nazaj: skupaj je eden od njih prevozil 16 tisoč kilometrov, drugi - 26 tisoč.

Vendar, kot je zapisano v takratnih člankih, "v praznem stanju zaradi velike teže na sprednji osi ima parni avtomobil poslabšano prehodnost." Očitno so bili avtomobili preprosto obtičali na gozdnih cestah!

Zato je bil leta 1953 zgrajen četrti izvod - nosilec lesa s pogonom na vsa kolesa NAMI-018 (razvil N. Korotonoshko). Njegov pogon je bil vtični zahvaljujoč originalni "razdatki": ko so zadnja kolesa zdrsnila, so sprednja začela "veslati". Po virih tistih let NAMI-018 po zmogljivosti za tek ni bil slabši od najmočnejšega dizelskega nosilca lesa tistega časa MAZ-501.

Vozilo za prevoz lesa NAMI-012

Avto je imel zelo zanimiv dizajn prenosnega ohišja, ki ga je vsekakor vredno spoznati. Predstavljamo njen vzdolžni prerez. Navor se je prenašal na zadnjo pogonsko os preko gredi 1 in na sprednjo - skozi gred 2, na kateri je bil nameščen zaporni mehanizem zadnje osi, ko je avtomobil deloval brez zdrsa zadnjih koles. Ta mehanizem je bil sestavljen iz dveh kolesnih sklopk za prosti tek, od katerih je ena delovala pri premikanju naprej, druga pa nazaj. V prvem primeru je bil zobnik 3 priključen na zunanji obroč 4 sklopke za prosti tek, v drugem pa na zunanji obroč 5. Sprememba smeri gibanja traktorja je bila dosežena z vzvratno obračanjem parnega stroja kot zaradi česar je bila preklopna vilica zunanjega obroča prostih sklopk kinematično povezana s krmilno ročico za vzvratno vožnjo.

Prenosno ohišje traktorja NAMI-018

Državni testi NAMI-012 leta 1951

Za zagotovitev, da so sprednja kolesa vedno izklopljena, če ne zdrsnejo, je skupno prestavno razmerje glavne prestave sprednje osi za 4% večje od prestavnega razmerja glavne prestave zadnje osi. Posledično se je gred 2, če ni zdrsa zadnjih koles, vrtela hitreje od prestave 3, prosti tek pa je bil izklopljen. Ko so zadnja kolesa zdrsnila zaradi zmanjšanja hitrosti traktorja naprej, se je prestava 3 vrtela hitreje kot gred 2, kar je privedlo do vključitve sprednjih koles. S prenehanjem zdrsa so sprednji kolesi samodejno postali nevodilni.

NAMI-018 v končni različici - 1953

Obstajala je tudi možnost za tekoče gorivo (čeprav samo na papirju): prikazano je na eni od risb, ki so nam padle v roke. Ker ni več potreboval lesenih bunkerjev, je bila kabina oblikovana s prostornejšo dvovrstno zasnovo.

Članke o neverjetnih strojih in podrobnih izračunih njihove domnevno fantastične zmogljivosti so do konca petdesetih let objavili v avtomobilskih revijah in poročilih NAMI - predvsem pod imeni razvijalcev Shebalin in Korotonoshko. In potem je nastala tišina.

Takrat je Stalin že zdavnaj umrl, taborišča so bila prazna, zabava je spremenila smer … In izkazalo se je, da trajektni vagoni preprosto nikomur ne koristijo.

V zgodnjih 50. letih so bila vsa dela na parnih tovornjakih okrnjena. Usoda prototipov NAMI-012 in NAMI-018, pa tudi ogromno drugih zanimivih domačih dogodkov, je doživela žalostno usodo: umrli so, ne da bi postali muzejski eksponati. Prvi parni avtomobil na drva na svetu je bil zadnji avtomobil te vrste, saj še nihče ni izdelal podobnega stroja.

Zdaj ni več mogoče ugotoviti pravih razlogov za njihovo rojstvo, vendar obstaja ena domneva. Možno je, da naj bi trajektni vagoni imeli v obrambi države enako vlogo kot nešteto parnih lokomotiv, ki so stale na stranskem tiru. Če bi se atomska vojna res začela, bi bila edino gorivo na ozemlju države drva. Tu so morali priti prav trajektni vagoni! Ni uporabno.

In zadnja stvar. V Angliji je še vedno ohranjenih približno ducat trajektnih vozil Sentinel - isti model S.4, ki ga je NAMI obsodil kot prototip za avtomobile. Urejene in izbrušene parne lokomotive sodelujejo na shodih veteranov, zanje skrbijo in negujejo.

In kje in kdaj so bili edinstveni sovjetski trajektni avtomobili razrezani za odpadno kovino - zgodovina molči …

Prvi primerek je odlikoval kromiran "kljun" in velik emblem

Mimogrede…

Zanimivo je videti, kako se je odnos do parnih avtomobilov v sovjetski znanstveni in tehnični literaturi z leti spreminjal. Odpremo Kratek tehnični slovar iz leta 1934 (ko v ZSSR še ni bilo govora o trajektnih vozilih!): »Parni avtomobili so zelo redki. Glavne pomanjkljivosti so potreba po veliki zalogi težkega goriva, počasen zagon zaradi dolgotrajnega ogrevanja …"

Leta 1959 so sestavljavci Male sovjetske enciklopedije objavili fotografijo NAMI-012 in mu pojejo pohvale: "Najugodnejši kazalci … Parna elektrarna se ugodno primerja z drugimi …"

Toda Politehnični slovar iz leta 1976 vse postavi na svoje mesto: "Parni avtomobil se zaradi svoje konstruktivne kompleksnosti ni razširil." In bistvo!