книги из ГПНТБ / Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки

Газовый редуктор в сборе с фильтром и дозпрующе-экономайзерным уст­ ройством, так же как и испаритель сжиженного газа, монтируется непосред­ ственно на двигателе.

Для обеспечения компактного расположения газовой топлнво-подающей аппаратуры редуктор установлен в перевернутом виде. Чтобы сохранить ра­ ботоспособность редуктора в этом положении, стандартная коническая пру­ жина разгрузочного устройства редуктора заменена пружиной с несколько

для подвода газа в систему холостого хода; 6 — газовый смеситель; 7 — трубка для соединения вакуумных полостей экономайзера и разгрузочного устройства

меньшим коэффициентом жесткости. Газ низкого давления из дознрующе-эко- номайзерного устройства поступает к двухкамерному газовому смесителю 6, откуда в смеси с воздухом засасывается в цилиндры двигателя. Трубка 7 сое­ диняет впускной трубопровод двигателя с вакуумными полостями экономай­ зера и разгрузочного устройства редуктора.

Манометр 17 со шкалой на 25 кгс/см2 служит для определения количества газа в баллонах; манометр 16 со шкалой на 8 кгс/см2 — для определения пра­ вильности работы первой ступени газового редуктора и отсутствия неисправ­ ностей отдельных элементов газобаллонной установки.

3 9 1

нетленной между впускным трубопроводом двигателя и газовым смесите­ лем 6. Бензиновый бак емкостью 10 л обеспечивает запас хода автомобиля на бензине А-76 около 35—40 км. Подача бензина к карбюратору осуществляется с помощью топливного насоса.

На газобаллонном автомобиле ЗИЛ-138 установлен Ѵ-образ- ный восьмпцнлнндровый двигатель со степенью сжатия 8, пред­ назначенный для работы на сжиженных нефтяных газах.

Возможность повышения степени сжатия при работе на сжи­ женном газе позволила достаточно простыми средствами дове­ сти показатели двигателя ЗИЛ-138 до показателен базового двигателя ЗИЛ-130, что видно из его технической характерис­ тики:

Испытания автомобиля ЗИ Л -138

Для получения сопоставимых данных стендовых, лаборатор­ но-дорожных, пробеговых и эксплуатационных испытаний одно­ временно с газобаллонными автомобилями испытывались также автомобили ЗИЛ-130 и ЗИЛ-166В.

Динамические показатели сравниваемых автомобилей харак­ теризуются данными, приведенными в табл. 1 2 0 , из которой сле­

дует, что интенсивность разгона автомобиля ЗИЛ-138 такая же, как и у автомобиля ЗИЛ-130, и значительно лучше, чем у авто­ мобиля ЗИЛ-166В. Максимальная скорость автомобиля ЗЙЛ-138 не уступает скорости автомобиля ЗИЛ-130.

120.Время разгона автомобилей с места

спереключением передач на пути 1 км в с

Контрольный расход сжиженного газа определялся при заез­ дах с различными постоянными скоростями установившегося дви­ жения, а также до полного выжигания газа в баллонах во время пробеговых и эксплуатационных испытаний автомобилей.

В табл. 121 дается сравнение топливной экономичности авто­ мобилей ЗИЛ-138, ЗИЛ-130 и ЗИЛ-166В по результатам заездов с установившейся скоростью движения. Расходы на 100 км газа автомобилями ЗИЛ-138 на 12—21% меньше расходов бензина

392

П р и м е ч а н и е , Плотность газа при температуре 1 5°С 0,52 кг/л, бензина А-76 при температуре 13°С 0,736 кг л.

автомобилями ЗИЛ-130 и на 10% меньше расходов газа автомо­ билями ЗИЛ-166В при одинаковых нагрузках п условиях дви­ жения.

Пуск холодного двигателя, работающего на сжиженном газе, производится всегда на топливе, отбираемом из парового про­ странства баллона; это делает невозможным поступление к хо­ лодному двигателю жидкости, переохлаждение и переобогащение газо-воздушной смеси. Отсутствие затрат тепла на испарение топлива является положительным фактором для пуска двигате­ ля, поскольку способствует повышению температуры газо-воз­ душной смеси в конце сжатия. Поступление топлива к дозирую­ щим элементам в газообразном состоянии обеспечивает также получение горючей смеси заданного состава. Таким образом про­ цесс образования горючей смеси при работе двигателя на газе создает благоприятные условия для его пуска. Однако газооб­ разное топливо обладает и некоторыми отрицательными качест­ вами. К ним относятся несколько более высокие температура

■3 9 3

воспламенения и теплоемкость горючей смеси, снижающая тем­ пературу конца сжатия.

Опыты показали, что при прочих равных условиях пуск дви­ гателя на газе, как правило, несколько труднее, чем на бензине. При температурах окружающего воздуха выше 0°С пуск непрогретого двигателя на бутано-пропановом (бутилено-пропилено­ вом) газе производится без каких-либо затруднений. При темпе­ ратурах ниже 0° С необходим предпусковой подогрев двигателя.

Во время испытаний автомобилей ЗИЛ-138 было отмечено, что при работе на газе срок службы масла в картере двигателя значительно выше, чем при работе на бензине. Лабораторный анализ масла после пробега 23 тыс. км показал, что его физико­ химические свойства практически не изменились, и оно было пригодно для дальнейшей эксплуатации.

Основными причинами более медленного протекания процес­ са изменения первоначальных свойств масла являются:

—невозможность образования конденсата топлива при тем­ пературе и давлении, которые имеются в цилиндрах и масляном картере двигателя, вследствие чего полностью исключается раз­ жижение масла топливом п понижение его вязкости;

—более полное сгорание топлива и значительно меньшее образование нагара на днищах поршней и стенках камеры сго­ рания, в результате чего уменьшается попадание механических примесей в масляный картер двигателя;

—меньший износ цилиндров п поршней двигателя п соответ­

ственно меньшее количество продуктов сгорания попадает в мас­ ляный картер.

ИСПЫТАНИЯ СЕВЕРНОЙ МОДИФИКАЦИИ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130

Автомобили ЗИЛ-130 обычного исполнения могут нормально работать при температуре наружного воздуха до минус 40° С. При разработке мероприятий для приспособления базовых моде­ лей грузовых автомобилей ЗИЛ-130 к эксплуатации при темпе­ ратуре ниже минус 40° С учитывались два условия: минимальные изменения налаженного технологического процесса массового производства и максимальное удовлетворение требований, предъявляемых к автомобилям при их работе на севере и северовостоке СССР. Ряд районов этой зоны отличается особенно су­ ровым климатом и специфичностью дорожных условий.

Постоянных дорог в этих районах мало. Автомобильные пе­ ревозки большей частью осуществляются по временным доро­ гам («зимникам») только зимой. Покрытие «зимников» самое разнообразное: неровное на таежно-тундровых и скальных участках н гладкое с наледями, если это речной лед. Протяжен­ ность «зимников» может достигать более тысячй километров.

394

Эксплуатационные'испытания проводились в районе Оймяко­ на с продолжительными морозами ниже минус 60° С и около Вер­

(отопитель кабины инерционно-пульсирующего типа, смазочные материалы, резиновые изделия).

Последовательно было построено и испытано десять опытных образцов автомобилей. Объем и цель испытаний в разные годы были различными. В начале испытаний как дорожных, так и стендовых основное внимание уделялось: влиянию низкой темпе­ ратуры на надежность и работоспособность агрегатов автомо­ биля; определению эффективности измененной конструкции ря­ да агрегатов, деталей, а также новых материалов.

Дорожные испытания в этом случае ограничивались пробе­ гом в 7—20 тыс. км для каждого опытного образца автомобиля.

При последующих испытаниях определяли долговечность конструкции. Пробеги опытных автомобилей достигали 100— 2 0 0 тыс. км.

Отдельные агрегаты, детали и материалы испытывались в хо­ лодильных камерах (предпусковые подогреватели, отопители кабин, резиновые и неметаллические изделия, смазочные мате­ риалы) .

В ходе испытаний опытных образцов автомобилей ЗИЛ-130 необходимо было решить ряд проблем, которые приводятся ниже.

Пуск двигателя без предварительного прогреза на серийном автомобиле возможен до температуры не ниже минус 25° С. Причиной неудовлетворительного пуска серийного двигателя при более низких температурах является ухудшение испаряемо­ сти бензина, увеличение вязкости моторного масла, ухудшение условий работы привода навесных агрегатов двигателя и т. п.

Пуск двигателя в значительной степени зависит от состояния приводимых ремней. Замерзшие и затвердевшие ремни препятст­ вуют вращению стартером коленчатого вала двигателя с необ­ ходимой скоростью. Так, в ряде экспериментов при температуре минус 40—50° С было установлено, что при замерзших ремнях частота вращения коленчатого вала равна 40—60 об/мин. Пос­ ле снятия ремней частота вращения возрастает до 80— 100 об/мин. При этом было установлено, что агрегаты, имеющие ременный привод (водяной насос, генератор, компрессор и на­ сос гидроусилителя рулевого управления), значительного сопро­ тивления вращению в этих условиях не оказывают, все они легко проворачиваются от руки. Для пуска двигателя ЗИЛ-130 после длительной стоянки автомобиля на морозе требуется предпуско­ вой подогреватель. В ходе испытаний опытных образцов автомо­ билей северной модификации определялась надежность и эф­

395

фективность работы предпускового подогревателя П-100. Снача­ ла предпусковой подогреватель двигателя был установлен следующим образом. Горячая вода из котла подавалась в задние части левого и правого блоков, а затем по трубам из каждого блока возвращалась в котел.

При температуре окружающего воздуха и деталей двигателя ниже минус 40—45° С в начальный момент работы подогревателя вода, выходившая из блоков двигателя, замерзала в трубах от­ вода к котлу. Образовавшиеся ледяные пробки нарушали цирку­ ляцию воды в системе подогреватель — двигатель. Котел подо­ гревателя, оставшись без воды, перегревался, а это приводило к быстрому выходу его из строя. Для ликвидации обнаруженного дефекта была изменена схема коммуникаций подогрева­ теля.

В новой схеме подвод и отвод воды в системе подогреватель— двигатель осуществлен только через один правый блок. Прогрев левого блока происходит после прогрева правого блока и обра­ зования большого количества пара, попадающего через водяные рубашки в головках блока и впускном трубопроводе в левый блок. Схема была опробована и затем внедрена на всех двига­ телях ЗИЛ-130.

Производительность подогревателя составляет 15—16 тыс. ккал/ч. Время прогрева двигателя подогревателем при темпера­ туре минус 60° С равно 35—45 мин. В конце прогрева температу­ ра охлаждающей жидкости достигает примерно 100° С, масла в картере — около 20° С, коренных подшипников коленчатого ва­ л а — около минус 30—20° С. Пуск прогретого двигателя затруд­ нений не вызывает.

Для поддержания нормальной плотности электролита при зимней эксплуатации автомобиля ЗИЛ-130 в условиях Крайнего Севера аккумуляторная батарея емкостью 78 А-ч (серийная) установлена в гнезде, подогреваемом теплом отработавших газов двигателя. Отбор газов производится из выпускной трубы через специальную регулирующую заслонку. Далее газы попадают в теплообменник на дне гнезда (под аккумуляторной батареей) и выбрасываются наружу. Для контроля температуры в гнезде имеется датчик и показывающий прибор на арматурном щите кабины. С помощью системы подогрева через 2—3 ч работы дви­ гателя температура электролита поднимается выше минус 15° С, т. е. создаются условия для подзаряда батареи от генератора. Кроме того, для автомобиля северной модификации на основа­ нии испытаний было рекомендовано повышение напряжения зарядного тока с 13,8 до 15 В и применение генератора повышен­ ной мощности (450 Вт вместо 350 Вт у обычных автомобилей).

У кабины автомобиля северной модификации улучшены тер­ моизоляция и уплотнения. Все внутренние панели ее напылены пенополиуретаном (толщина слоя 15—20 мм); пол кабины на­ пылен им также и снаружи.

396

Кроме того, двери,-пол и задок кабины покрыты стеганными войлочно-брезентовыми матами. Все окна кабины имеют двойное остекление, что улучшает термоизоляцию, а также обзорность дороги. Проемы дверей снабжены дополнительным резиновым уплотнителем. Отопитель и дефростер кабины — серийные.

На случай аварийного отказа двигателя или системы отоп­ ления установлен дополнительный отопитель кабины, независи­ мый от двигателя и не потребляющий при работе энергию акку­ муляторной батареи. Дополнительный отопитель независимого действия может быть использован также для обогрева отдельных

виях и т. д.

Температура воздуха, выходящего из отопителя, равна 60° С при температуре наружного воздуха минус 60° С.

Нормальную эксплуатацию автомобилей в условиях Крайне­ го Севера обеспечило применение: в системе охлаждения двига­ теля— жидкости, застывающей при температуре минус 65° С; в картере двигателя — феонольного масла селективной очистки

вого управления — масла для гидросистемы автомобиля мар­ ки Р; в ступицах колес и трущихся парах шасси — смазки ЦИАТІТМ-201 и ЦИАТИМ-203.

Увеличению проходимости автомобиля способствует лебедка, устанавливаемая впереди рамы, с карданным приводом от ко­ робки отбора мощности, расположенной на коробке передач. Длина троса 65 м, тяговая сила 4,5 тс.

Система питания оборудована дополнительными топливны­ ми баками, с помощью которых запас хода автомобиля увеличен до 850 км против 600 км для обычных условий работы, что имеет большое значение при его эксплуатации на «зимниках».

Выпуск отработавших газов двигателя производится в правую сторону с помощью специальной выпускной трубы глушителя. Цель этого мероприятия — переместить непрозрачное и значи­ тельное при морозе облако от отработавших газов с левой сто­ роны автомобиля на правую, чтобы не ухудшалась обзорность дороги при обгоне.

В системе охлаждения двигателя применена автоматическая электромагнитная муфта привода вентилятора с командным биметаллическим датчиком, действующим через реле. Отключе­ ние вентилятора происходит при температуре охлаждающей

пневматический сигнал.

Ряд изделий был изготовлен из особо морозостойкой резины (до минус 65—70°С). К ним относятся в первую очередь детали,

397

3 9 9