Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Супергрузовик для агропрома ЗИЛ-132

К началу 70-х годов прошлого столетия исход битв за урожай оказался под угрозой: у агропрома СССР не было грузовика, способного эффективно выполнять транспортные операции.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Надо сказать, что в те годы автомобильная техника, созданная для нужд агропрома на базе широко известных грузовиков ЗИЛ-130 и ГАЗ-53, не отвечала целому ряду требований, главными из которых являются высокая проходимость, сопоставимая с проходимостью колесных уборочных машин, приспособленность к систематической высокопроизводительной работе в составе автопоездов на грунтовых дорогах и в полевых условиях, возможность комплектования специализированными кузовами для перевозки различных сельскохозяйственных грузов и устройствами отбора мощности, а также и обеспечение высокой сохранности грузов при доставке их потребителю. При этом вся остальная техника для выполнения разнообразных сельскохозяйственных операций у агро-прома имелась, проблемы возникались только с транспортировочной частью. Тракторные поезда были слишком медленными и заменить грузовики не могли. Словом, колхозы и совхозы остро нуждались в новом грузовике.

Новый конь борозды не портит

Помимо прочего новый автомобиль должен был иметь тяговые качества, позволяющие работать с прицепом, полезная нагрузка которого равна грузоподъемности самого автомобиля, и при этом оказывать возможно минимальное уплотняющее и разрушающее воздействие на мягких грунтах и на полевых участках с различными аг-рофонами. Дело в том, что в результате работы колесной сельскохозяйственной техники глубина уплотнения почвы достигает 0.3 – 0.6 м. Печально то, что наиболее сильно уплотняется верхний, самый плодородный слой почвы. Одновременно с уплотнением почвы происходит интенсивное разрушение ее структуры под влиянием буксования колес. Как раз совокупность действия этих факторов и приводит к снижению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. Да, не даром в старину не только лошадь, впряженная в плуг, шла неподкованной, но и идущий за ней пахарь был босым…

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Автопроездом – по бездорожью

Проведенные исследования показали, что одним из наиболее эффективных может оказаться автопоезд на базе трехосного полноприводного тягача, в конструкции которого учтены конкретные требования. Полезная масса груза, перевозимого новым автомобилем, должна составлять 5 т, что отражало устойчивую тенденцию к росту грузоподъемности автомобилей, используемых в сельском хозяйстве. Например, если в 1975 году она составляла 3.6 т, то к 1980-му повысилась до 5.14 т. Для уменьшения воздействия на плодородный слой почвы давление шин на грунт, как правило, не должно превышать 0.08 – 0.175 МПа. Добиться этого можно было за счет разумного компромисса между грузоподъемностью, размещением осей по базе и распределением нагрузки на колеса.

Оптимальное распределение массы по осям не только снизило давление колес на почву, но также позволило достичь минимальных потерь мощности в шинах и наилучшей проходимости автомобиля по деформируемым грунтам. Поскольку автомобили сельскохозяйственного назначения, как правило, около половины общего пробега выполняют без нагрузки, то по условию минимального сопротивления движению и наибольшей тяги на деформируемых поверхностях наивыгоднейшая нагрузка на передний мост грузовика типа 6×6 находится в пределах 32 – 38% массы. При разработке автомобиля ЗИЛ-132 Р были приняты меры, чтобы максимальные нагрузки на его передние колеса (при работе с грузом и без него) располагались возможно ближе к указанным величинам. Благодаря рациональной компоновке автомобиля статическая нагрузка на передние колеса изменялась в границах от 27 до 42% общей массы, т. е. расположена практически симметрично относительно наивыгоднейших ее значений.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Обретение лица

Самобытный дизайн и необычная конструкция сделали новый автомобиль не. только привлекательным, но и легко узнаваемым в транспортном потоке. Изюминка машины заключалась в том, что на ней были применены механизм смены кузовов, обеспечивающий автоматическое совмещение продольных осей шасси и устанавливаемого кузова, а также система крепления сменных кузовов на раме замкового типа, допускающая индивидуальное открытие и закрытие замков. Это позволило расширить функциональные возможности грузовика за счет установки разнообразного оборудования на одно и то же шасси. Так, если модификацию ЗИЛ-132 Р оборудовали бортовой платформой, то на ЗИЛ-132 РС устанавливали седельно-сцепное устройство, разбрасыватель минеральных удобрений и самосвальный кузов. В последнем случае внедорожник мог работать в составе автопоезда, имея на буксире самосвальный прицеп Э1 ГКБ-819 А. Самосвальные кузова тягача и прицепа оснащали механизмом боковой разгрузки, осуществлявшейся с помощью гидравлических цилиндров. Объем самосвального кузова тягача без надставных бортов превышал 6.5 м3.
Конструкция автомобилей ЗИЛ-132 Р и ЗИЛ-132 РС отражала самые передовые на тот момент тенденции автомобилестроения и несла в себе огромный опыт, накопленный в ОГК «ЗИЛ» при создании колесных машин высокой проходимости, обеспечивающих решение оборонных задач и поисково-эвакуационных мероприятий, связанных с приземлением спускаемых аппаратов космических кораблей.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Карбюраторный монстр

Семейство автомобилей сельскохозяйственного назначения изначально предполагалось оснащать дизелями ЗИЛ-645 мощностью 185 л. с. или 210-сильным КамАЗ-740. Однако к моменту изготовления опытного образца автомобиля ЗИЛ-132 Р и на его базе ЗИЛ-132 РС упомянутые моторы еще не были освоены в производстве, и вместо них в начальный период допускалась установка карбюраторного двигателя ЗИЛ-130, оборудованного транзисторной системой зажигания и форсированного до 165 л. с.

Несмотря на оригинальность проектных решений, заложенных в автомобиле, в его конструкции нашло применение немалое число узлов и агрегатов серийного производства. Кроме двигателя, к ним относились сцепление, коробка передач, карданные валы, элементы рулевого управления, амортизаторы, двери кабины (от КамАЗ-5320), колеса и шины, приборы управления, наружная светотехника и т. д. Понятно, что тем самым обеспечивались упрощение конструкции, а также снижение стоимости эксплуатации.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Родовые отличия

Конструктивно ЗИЛ-132 Р представлял собой трехосное полноприводное шасси с равномерным размещением (2100 + 2100 мм) осей по базе. Силовой агрегат со сцеплением и коробкой передач был расположен между первой и второй осями, а кабина – перед двигателем.

Повышение проходимости и подвижности автомобиля в условиях бездорожья достигалось благодаря новаторскому подходу при проектировании многих систем и агрегатов. Прежде всего это относилось к трансмиссии, которая была выполнена по так называемой Н-образной схеме, т. е. с бортовой раздачей потока мощности. Это означало, что двигатель с помощью сцепления, коробки передач, центрального карданного вала, раздаточной коробки и четы-рех продольно расположенных (бортовых) карданных валов передает крутящий момент на бортовые редукторы второй Ри третьей осей. При этом усилие от бортовых редукторов второй оси посредством двух продольных карданных валов передается к бортовым редукторам передних колес. Для привода колес служат поперечные карданные передачи, соединяющие бортовые и колесные редукторы. Таким образом, колеса каждого борта имеют жесткую (бездифференциальную) кинематическую связь между собой.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Сухое двухдисковое сцепление снабжалось гидравлическим приводом, а механическая пятиступенчатая, полностью синхронизированная коробка передач -дистанционным управлением. В свою очередь цилиндрический дифференциал межбортовой раздаточной коробки с двумя ступенями наделили механизмом блокировки. Бортовые одноступенчатые редукторы имели конические шестерни со спиральными зубьями, а колесные редукторы – цилиндрические прямозубые шестерни. На коробку передач ЗИЛ-132 РС монтировался механизм отбора мощности с гидронасосом для привода самосвального кузова или оборудования для внесения удобрений. Раздаточная коробка также оборудовалась валом синхронного отбора мощности.

Двигатель и силовая передача с общим диапазоном передаточных чисел трансмиссии 200.7 обеспечивали автомобилю широкий диапазон рабочих скоростей (от 2 до 70 км/ч), позволяющий ему, с одной стороны, производительно работать на дорогах (без прицепа и в составе автопоезда), а с другой – синхронно двигаться с агроубороч-ной техникой на низких рабочих скоростях.

Удельная мощность одиночного автомобиля полной массой 12 т составляла 10 кВт/т, у автопоезда полной массой 20 т -6.05 кВт/т.

Комфорт для колхозников

Высокие плавность хода и скорость движения по дорогам с различным покрытием и по пересеченной местности были достигнуты благодаря независимой торсионной подвеске. Каждое колесо было подвешено на двух поперечных вильчатых рычагах и снабжено телескопическим амортизатором двухстороннего действия. Торсионные валы, выполняющие роль упругих элементов, располагались продольно с внешней стороны рамы автомобиля.

Маневренные качества автомобиля обеспечивались оригинальной схемой рулевого управления. Вданном случае изменение направления движения осуществлялось поворотом передних и задних управляемых колес. Система привода – гидравлическая без жесткой связи между передней и задней управляемыми осями. Поворот передних колес производился механическим рулевым приводом с гидроусилителем, а поворот задних -гидравлическим следящим приводом. Для улучшения курсовой устойчивости при движении по шоссейным дорогам с повышенной скоростью задние управляемые колеса начинали поворот с опозданием на 5 – 7° относительно поворота передних колес от среднего положения. Это практически обеспечивало управление автомобилем при движении по шоссе только передними колесами. Для того чтобы поворот передних и задних управляемых колес на максимальные углы (для внутренних колес – 20°, наружных – 17°) заканчивался одновременно, скорость поворота задних управляемых колес больше, чем у передних. Такая схема управления имеет перед традиционной очевидные преимущества. Радиус поворота автомобиля по оси переднего внешнего колеса не превышал 8.3 м. Поворотыуправляемых колес на относительно небольшие углы давали возможность увеличить ширину, а вместе с ней и жесткость несущей рамы. Кроме того, при движении внедорожника по криволинейной траектории на деформируемых грунтах существенно снижается сопротивление движению ввиду того, что задние управляемые колеса движутся по колее, проложенной передними.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

На мягких лапах

На автомобиле ЗИЛ-132 РС устанавливались шестислойные очень эластичные шины 16.00-20 диаметром около 1400 мм, что в сочетании с независимой подвеской обеспечивало до-‘ рожный просвет от 480 до 590 мм. Автомобиль оборудовался централизованной системой регулирования давления воздуха в шинах, позволяющей изменять в зависимости от условий движения его величину от 0.25 до 0.03 МПа. Давление регулировалось с места водителя, а установленные на машине два клапана управления давлением обеспечивали быстрое снижение давления воздуха в шинах от 0.25 до 0.1 МПа в течение двух минут. Этот показатель в 3 – 5 раз был меньше времени снижения давления у других типов отечественных автомобилей высокой проходимости. Снижение давления на мягких грунтах до 0.07 – 0.15 МПа резко уменьшало разрушающее воздействие на почву, которое было у ЗИЛ-132 РС ниже уровня воздействия колесной сельскохозяйственной техники. Снижение давления в шинах до 0.05 МПа обеспечивало движение автомобиля по переувлажненной луговине и глубокому снегу, что особенно важно при вывозе урожая в межсезонную распутицу и при внесении минеральных удобрений. Оптимизация давления воздуха в шинах, в зависимости от условий движения, дополнительно на 60 – 90% увеличивала тяговые качества, а также проходимость автомобиля, снижая одновременно сопротивление движению и расход топлива. Дополнительное преимущество давала возможность движения автомобиля при единичных проколах и отсутствии возимого запасного колеса.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Небольшая масса снаряженного автомобиля (около 6.5 т) достигалась благодаря широкому применению конструкционно различных материалов: алюминиевых сплавов – для сварной лонжеронной рамы, корпусов раздаточной коробки и бортовых редукторов и стеклопластика – для кабины (кроме дверей), топливных баков и оперения.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

Баки двойного действия

Интересно, что топливные баки емкостью по 150 л, расположенные между второй и третьей осями, одновременно выполняли роль брызговиков. Однако прочность баков во время движения по пересеченной местности оставляла желать лучшего. Появлявшиеся трещины приводили к утечке бензина. Решение проблемы нашли в установке 170-литровых стальных бензобаков от серийных автомобилей.
Еще одна особенность грузовика ЗИЛ-132 Р заключалась в использовании в качестве рабочих дисковых вентилируемых тормозных механизмов открытого типа с двухконтурным гидравлическим приводом. Любопытно, что они устанавливались не в ступицах колес, как обычно, а на бортовых редукторах передних и задних управляемых колес. Эффект не заставил себя ждать. Величина непрдрессоренных масс снизилась, конструкция привода упростилась, колесный редуктор с большим передаточным числом удалось вписать в довольно ограниченный объем, увеличилось и пространство для размещения элементов подвески. Помимо всего рабочие тормоза задних бортовых редукторов были совмещены со стояночными механизмами, которые работали от пневмопружинного привода и могли в случае необходимости использоваться в качестве запасных. Но самое главное, на шестиколесном грузовике благодаря жесткой кинематической связи колес каждого борта удалось обойтись четырьмя тормозными механизмами. Кстати говоря, дисковые тормоза в конструкции отечественных грузовиков, да и то малотоннажных, появились лишь спустя два десятилетия.

Боевое крещение

Испытания и опытная эксплуатация автомобиля ЗИЛ-132 Р и его модернизированного варианта ЗИЛ-132 РС подтвердили расчетные данные. Средние технические скорости на асфальтобетонном шоссе достигали 42 – 45 км/ч, на булыжном шоссе – 30 -35 км/ч, на грунтовых дорогах различного вида и состояния – 25 – 30 км/ч, на сильно разбитых дорогах – 20 – 24 км/ч. Среди серийных грузовиков ЗИЛ-132 Р попросту не было равных. Более того, показатели проходимости у машины были столь высокими, что она свободно конкурировала, а во многих случаях и превосходила гусеничные тракторы, использовавшиеся на селе. Машина легко преодолевала 30-градусный подъем, полутораметровые броды и канавы, уверенно двигалась по 25-градусному косогору, влажной луговине и неглубоким болотам. Например, при минимальном давлении воздуха в шинах, с заблокированным дифференциалом и полностью выбранным дорожным просветом «сто тридцать второй» без прицепа преодолевал залитый водой и перекопанный на глубину одного метра участок грунтового бездорожья. Грузовик полностью устраивал сельских тружеников. Опытная эксплуатация автомобиля в условиях агропромышленного производства показала, что он прекрасно приспособлен для работы в едином транспортно-технологическом комплексе с различными агропромышленными агрегатами (тракторами, комбайнами и т. п.), отлично справляется с перевозкой самых разнообразных насыпных и навалочных грузов, выполняет функции разбрасывателя минеральных удобрений и даже способен обслуживать экскаваторные забои. Не вызывали сомнений тягово-ди-намические характеристики машины при ее использовании как одиночного автомобиля, так и в составе прицепного и седельного автопоездов.

Несостоявшийся наследник

Дальнейшее совершенствование автомобиля ЗИЛ-132 РС виделось в увеличении грузоподъемности, полезного объема и повышении топливной экономичности. Первое, что решили сделать, – заменить прожорливый бензиновый мотор его дизельным аналогом. Использование 210-сильного дизеля КамАЗ-740 давало снижение расхода топлива на 30 – 35% и увеличивало энергетические возможности машины. К тому же силовая установка располагалась под кабиной, а сцепление в блоке с коробкой передач для улучшения развесовки размещалось в районе второй оси. Между собой упомянутые агрегаты соединялись карданной передачей. Расстояние между осями увеличили до 2200 мм, что вместе с фактом отсутствия моторного отсека за кабиной, как у предшественника, позволилоувеличить длину самосвального кузова до 5200 мм.

ЗИЛ-132: Супергрузовик для агропрома

При этом его полезный объем без надставных бортов возрос до 9 м3. Грузоподъемность достигла 7.5 т, что стало результатом применения мощной несущейрамы и более эффективной двухторсионной подвески каждого колеса. Наследник, получивший обозначение ЗИЛ-132 РМ, и смотрелся гораздо более эстетично. В ходе работ по этому образцу была разработана конструкторская документация и выполнен посадочный макет кабины. Однако планы дирекции ЗИЛа в отношении сельскохозяйственного автомобиля изменились и к 1980 году работы по данной машине был и свернуты. К тому же вто время уже проходили испытания сельскохозяйственные транспортно-технологические автомобили Урал-5557 и КАЗ-4540, которые впоследствии выпускались серийно.

Спустя три десятилетия после того, как появился сельскохозяйственный грузовой автомобиль ЗИЛ-132 Р (ЗИЛ-132 РС), многие его характеристики, такие, как проходимость, подвижность и плавность хода в условиях бездорожья, тормозные качества, а также щадящее воздействие на плодородный слой почвы остаются непревзойденными до сих пор. Например, технические данные последнего варианта грузовика ЗИЛ-132 РМ практически полностью перекрывали аналогичные показатели ныне находящегося в серии автомобиля Урал-5557. Однако опыт создания на столичном автозаводе грузовика для отечественного агропрома очень пригодился при проектировании и изготовлении нового поколения машин поисково-эвакуационного комплекса 490, которые и в настоящее время верой и правдой служат в ВВС России.

 

Источник

Mission News Theme от Compete Themes.