/
Author: Селиванов И.И.
Tags: техника средств транспорта транспорт автомобили автотранспорт грузовые автомобили гусеничные машины
Year: 1967
Text
АКАДЕМИЯ ПАУК СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
И. И. СЕЛИВАНОВ
АВТОМОБИЛИ
И ТРАНСПОРТНЫЕ
ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ
ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
УДК 629.114
Книга содержит обзор конструкций новейших типов автомо-
билей и транспортных гусеничных машин высокой проходи-
мости различной грузоподъемности и компоновки, созданных
за последние годы крупнейшими автомобильными и специа-
лизированными фирмами в странах Западной Европы и Аме-
рики.
В книге рассмотрены отдельные типы машин и приве-
дены их технические характеристики; дано описание
некоторых узлов и агрегатов машин, при этом значительное
место уделено сочлененным колеслым и гусеничным маши-
нам, как перспективному виду транспорта, предназначенного
для работы в условиях бездорожья, болот и глубоких снегов.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-техниче-
ского состава, работающего в автотранспортных хозяйствах,
конструкторских бюро, научно-исследовательских и учеб-
ных институтах и техникумах по автотракторной специаль-
ности. Материалы книги могут быть также использованы
преподавателями и студентами при разработке курсовых
н дипломных проектов по автотракторной специальности.
ПОД РЕДАКЦИЕЙ
доктора техн, наук проф. А. С. ЛИТВИНОВА
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
доктор техн, наук проф. А. Я. ФРУМКИН,
канд. техн, наук И. С. ЛУНЕВ
3-18-3
567-67 (II)
ПРЕДИСЛОВИЕ
Использование обычных грузовых автомобилей на плохих проселочных
дорогах и при бездорожье, на сильно пересеченной местности, грязном раз-
битом грунте, снеге, заболоченной местности и песках, особенно в зимнее
время и в период весенней и осенней распутиц, крайне затруднено, а часто
и совершенно невозможно. Расширение в различных районах мира про-
мышленного и гидротехнического строительства, развитие нефтяной и
горнодобывающей промышленности, отсутствие дорог с твердым покрытием
в значительной части сельских и лесных районов, освоение новых земель,
необходимость перевозок различных грузов и людей в обширных районах
Крайнего Севера и в развивающихся странах Азии и Африки, освоение
Антарктиды, а также потребность войсковых частей в машинах, эксплуа-
тация которых может проходить и в условиях бездорожья,— все это потре-
бовало создать новые виды специализированного транспорта высокой про-
ходимости.
К специализированному наземному транспорту высокой проходимости
относятся автомобили со всеми ведущими колесами, полугусеничные и
гусеничные машины с малым удельным давлением на грунт, машины со
специальными типами движителей (на полозьях, на воздушной подушке и
многие другие). В настоящей работе из перечисленных видов машин вы-
сокой проходимости будут рассмотрены лишь автомобили и гусеничные
машины, получившие наибольшее распространение в разных отраслях
хозяйства и в армии.
В последние годы мировая автомобильная промышленность создала
ряд новых образцов автомобилей высокой проходимости различной грузо-
подъемности и целевого назначения. Создание автомобилей высокой про-
ходимости в мировой практике идет по двум направлениям. Во-первых,
разработка конструкций автомобилей высокой проходимости на базе вы-
пускаемых серийных легковых и грузовых автомобилей. Это позволяет
при меньших затратах выпускать автомобили со значительно улучшенными
дорожными характеристиками на действующих заводах; во-вторых, созда-
ние конструкций принципиально новых машин, максимально приспособ-
ленных к условиям бездорожья, а также плавающих автомобилей-амфи-
бий, которые могут двигаться как по суше, так и по воде. Удельный вес
таких машин среди автомобилей высокой проходимости относительно не-
велик, и создаются они главным образом для воейных целей, поскол^ ку зна-
чительная часть армейских перевозок происходит в условиях бездорожья.
3
Тем не менее второе направление в развитии автомобилей высокой прохо-
димости представляет большой интерес.
При написании настоящей книги автор использовал значительное ко-
личество отечественных и зарубежных источников, главным образом перио-
дических изданий, в которых те или иные вопросы освещены подчас не-
достаточно полно. В соответствии с этим в описании некоторых машин, их
узлов, деталей и пр. отсутствуют иногда существенные сведения. Тем не
менее многие читатели, работающие в исследовательских институтах и
лабораториях, в конструкторских бюро и других организациях, могут ис-
пользовать настоящую книгу в своей производственной работе. В интересах
этих читателей все помещенные в книге иллюстрации воспроизведены в том
виде, ках£ они дапы в использованных нами первоисточниках, с указанием
размеров конструкций, деталей и схем.
За помощь в работе над книгой автор выражает признательность канд.
техн, наук И. А. Бескину, канд. техн, наук доценту М. М. Вихерту, ин-
женеру В. К. Корсаку.
Глава 1 ОСОБЕННОСТИ И КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
Автомобили высокой проходимости имеют следующие конструктивные
особенности: все колеса у них ведущие, трансмиссии многоступенчатые,
у ряда * конструкций применены самОблокирующиеся дифференциалы,
ходовая часть усилена,установлены двигатели повышенной мощности,коле-
са преимущественно односкатные с шинами специального профиля и с оди-
наковой шириной колеи на всех осях, дорожный просвет большой (до по-
ловины диаметра колеса), углы проходимости большие.
Увеличение дорожного просвета осуществляется за счет установки шин
большого диаметра, применения двойных и разнесенных главных передач с
расположением редукторов в колесах. Важнохг конструктивной особенно-
стью автомобилей высокой проходимости является также малое удельное
давление на грунт.
В табл. 1 приведена краткая техническая характеристика автомобилей
различных моделей, используемых в армиях и в отдельных отраслях хо-
зяйства. За исключением одной машины — Unimog-S (ФРГ) — все приве-
денные в табл. 1 машины американского производства.
Фиг. 1. Сравнительные харак-
теристики тяговых свойств
автомобилей высокой проходи-
мости
1 — ХМ549; 2 — Gama-Goat; з —
№74; 4 — ХМ410; 5 — XM453E3;
6 - XM40S; 7 — ХМ409; 8 — Uni-
mog-S; — ХМ520Е1; ХМ 437;
SCAMP
На фиг. 1 представлены сравнительные характеристики тяговых свойств
автомобилей высокой проходимости, приведенных в табл. 1. Грунты, поло-
женные в основу при построении данного графика, представляют собой
обычную супесчаную почву сельскохозяйственных угодий с различной
влажностью. Эти грунты включают в себя как фрикционные, так и связные
компоненты в диапазоне от жидкой грязи до твердой непаханой целины.
Показатель свойств грунта К оценивается экспериментально с помощью
плотномера Проктора. В качестве критерия проходимости взято отношение
тягового усилия к общему весу автомобиля на грунтах с различной плот-
ностью почвы. Как видно из графика,наилучшей проходимостью обладает
сочлененный вездеход ХМ549, 8 X 8, па гусеничном ходу.
5
Таблица 1
Краткая характеристика некоторых моделей автомобилей высокой проходимости
№ кривой на фиг. 1 Модель автомобиля Колес- ная фор- мула Макси- мальный собствен- ный вес, т Грузо- подъем- ность, т Номи- нальный размер шин Свободный диаметр ШИН, Ширина профиля шин, лии Уд. давление на грунт,в1 кГ/см? Дорожный просвет, ЛСЛ1 Нагрузка на ось при полном весе, т Угол прохо- димости, зрад
переднюю промежу- точную заднюю перед- него моста задне- го МО- . ста
1 ХМ549 Quad-Truck 8X8 6,80 4,54 12,0X24 *3 1234 323 0,77*4 620 5,55 — 5,79 50 45
2 Gama-Goat 6x6 1,43 1,13 11—16 950 316 0,31 380 0,64 0,98 . 0,99 90 68
3 М274 4x4 0,41 0,45 7,5—10 616 217 0,33 290 0,36 — 0,50 40 36
4 ХМ410 8X8 4,10 2,45 14—18 1037 366 0,46 340 2,95 *2 — 3,6*2 50 70
5 XM453E3 8X8 5,60 4,70 46—20 1125 390 0,64 340 4,63 *2 — 5,67*2 53 56
6 ХМ408 6x6 1,30 0,86 7—16 785 185 0,52 290 0,73 0,75 0,68 66 46
7 ХМ409 8x8 13,10 9,25 16—20 1347 535 1,07 355 10,10 *2 — 12,25 35 47
8 Unimog-S 4x4 2,90 1,68 10—20 1067 279 0,89 400 2,04 — 2,54 45 46
9 SCAMP 4x4 5,00 3,80 14—24 1316 356 1,00 405 4,54 — 4,26 33 60
9 XM520E1 4x4 12,00 7,40 18X33 1815 635 1,11 610 10,30 — 9,10 35 37
9 XM437 4x4 15,80 14,40 29,5X25 1878 750 1,15 760 15,80 •— 14,50 35 35
•1 Подсчитано при погружении колеса в почву на глубину, равную 14,3% радиуса тины. За ширину отпечатка принято 90% максимальной ширины шины.
*s Суммарная нагрузка на две передние или две задние оси.
*3 На каждой паре колес соседних осей могут быть установлены гусеничные ленты шириной 508 мм.
** 0,3 кв/сл<а в случае установки на каждую пару колес передней и задней тележек гусеничных лент. Машина Quad-Truck сочлененная, предназначена длн
движения как на колесном, так и на гусеничном ходу.
КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Основными классификационными признаками автомобилей являются их
грузоподъемность, расположение двигателя, компоновка трансмиссии и
конструкция рамы (кузова).
Классификация по грузоподъемности
Классификация автомобилей по грузоподъемности в разных странах раз-
лична и зависит от ряда показателей: типа и назначения машин, колесной
формулы, габаритных размеров, мощности установленного двигателя, до-
пускаемой полезной нагрузки, общего веса и других показателей. В неко-
торых странах эта классификация является общей для автомобилей как
обычной, так и высокой проходимости.
В СШАдля автомобилей высокой проходимости принята классификация,
приведенная в табл. 2. Как видно, автомобили высокой проходимости раз-
биваются в США по грузоподъемности на четыре группы; в каждую группу
входят автомобили с колесной формулой 4 X 4, 6 X 6 и 8 X 8, автомобили
каждой группы изготовляются на базе агрегатор автомобилей типа 8x8.
Та блица 2
Классификация автомобилей в США
Колесная .формула Грузоподъем- ность, т Весовые показатели
максимальный допустимая собственный вес, полезная нагруз- ка на, кв допустимый общий вес, кз
Автомобили малой грузоподъемности
4x4 0,25 900 365 1265
6x6 0,75 1150 850 2000
8x8 1,0 1500 1100 2600
Автомобили промежуточной грузоподъемности
4x4 1,0 2600 1100 3700
6X6 1,5 3000 1750 4750
8X8 2,5 3400 2450 5850
Автомобили средней грузоподъемности
4x4 2,0 3650 2000 5650
6X6 3,5 4400 3350 7750
8X8 Вк—’: 5,0 5200 4700 9900
Автомобили большой грузоподъемности
4x4 5,0 5900 4700 10 600
6X6 7,5 7600 7000 14 600
8x8 10,0 9300 ' 9200 18500
В Англии весь парк грузовых коммерческих автомобилей, согласно
объявленной на 1967 г. спецификации, распределяется по грузоподъемности
следующим образом (табл. 3).
Английским транспортным законодательством 1966 г. предусмотрено
увеличение грузоподъемности и осевой нагрузки для некоторых типов ав-
томобилей. При этом в отличие от предшествующих лет автомобили боль-
шой грузоподъемности разделены на две подгруппы: двухосные и многоос-
ные. Многоосные отнесены к классу автомобилей тяжелого типа.
7
Таблица 3
Классификация автомобилей в Англии
Весовые показатели Двигатель
полезная нагрузка, иг собственный вес, кг допустимый общий вес, кз рабочий объем цилиндров, Л общая мощ- ность, л. с. уд. мощность, л. е./т
А. Автомобили, грузоподъемностью до 2 т
Легкий тип
300-800 | 600-1400 | 1000 -2200 | 0,85—1,76 [ 34—72 ] 44-21
Малой грузоподъемности
900—2000 | 1200-2200 | 2200—4250 | 1,5—4,0 | 40—90 | 25—15
Б. Автомобили средней грузоподъемности от 2 до 7 т
3000 -7000*J 2000—3500**5 5500-11000 ( 3,6-6,8 ) 64—131 | 13,8—11,5
В. Автомобили большой грузоподъемности свыше 7 т
Двухосные
7500-11000*] 3300 -5000**111300—16000 | 4,9-7,3 | 114—136 | 10,0-8,5
Трехосные
10500—19000* | 4600-7100**1 15500-26000 । 8,5-10,45 ] 105-150 [ 6,8-5,8
* В полезную нагрузку включен вес кузова.
** Вес шасси и кабины.
Из табл. 3 видно, что в Англии не выделены автомобили грузоподъем-
ностью от 2 до 3 иг, а если они и выпускаются, то в настолько незначительном
количестве, что самостоятельной классификационной группы не составля-
ют. Для автомобилей средней грузоподъемности (2—7 иг) и автомобилей
большой грузоподъемности (свыше 7 иг) полного собственного веса в клас-
сификации не дается. Для этих групп автомобилей указывается только
вес шасси и кабины, поскольку на них могут устанавливаться различные
кузова в зависимости от назначения, типа и веса; вес кузова включен в
графу «полезная нагрузка».
Характерно для английской классификации также уменьшение удель-
ной мощности автомобилей с увеличением их грузоподъемности. Так, для
автомобилей легкого типа и малой грузоподъемности удельная мощность
составляет 44—21 и 25—15л.с.//п, а для автомобилей большой грузоподъем-
ности — 10,0—8,5 л. с./т для двухосных моделей и 6,8—5,8 л, с./т — для
трехосных.
В Японии Министерством транспорта официально утверждена следую-
щая классификация по грузоподъемности для всех типов грузовых автомо-
билей (табл. 4).
В Советском Союзе классификация автомобилей ио грузоподъемности
официально еще не установлена, однако на практике в некоторых автохо-
зяйствах применяется разбивка автомобилей на три класса: 1) автомобили
с полезной нагрузкой до 2 т относятся к классу малой грузоподъемности;
2) с нагрузкой от 2 до 5 т — к классу средней Грузоподъемности; 3) с
нагрузкой выше 5 т — к классу большой грузоподъемности. Эта же клас-
сификация принята в высших учебных заведениях и специализированных
техникумах, готовящих кадры специалистов по автомобильному делу.
8
Таблица 4
Классификация автомобилей в Японии
Классификация автомобилей по грузоподъемности Основные показатели
полезная нагрузка, т допуска- емый общйй вес, т рабочий объем двигателя, л наибольшие габаритные размеры, л* высо- та, Л4 площадь грузовой платфор- мы, не менее,
длина шири- на
Автомобили легкого типа (миниатюрные) до 0,350 0,36 3,0 1,3 2,0 0,6
Автомобили малой грузо- подъемности (компактные) ДО 2 1—2 4,7 1,7 2,0 1,0
Автомобили промежуточ- ной грузоподъемности . . 2—5 8 — -
Автомобили средней гру- зоподъемности: для легких условий работы 5—7 15 12 2,5 3,5
для тяжелых условий работы 7—12 20 — 12 2,5 3,5
Автомобили большой гру- зоподъемности - 12—20 — — 12 — 3,5 —
Классификация по расположению двигателя
Двигатель впереди кабины водителя или впереди сиденья водителя. Ка-
бина водителя изолирована от двигателя перегородкой, используемой для
установки всех контрольно-измерительных приборов. Двигатель помещает-
ся под капотом автомобиля (капотная компоновка). При капотной компо-
новке водителю обеспечены нормальные условия для работы, в кабине зна-
чительно снижен шум от двигателя и обеспечивается чистый (незагазо-
ванный) воздух и нормальная температура. Радиатор системы охлаждения
располагается впереди двигателя, что упрощает работу по его установке
л обеспечивает частичное охлаждение двигателя встречным потоком возду-
ха, образуемым при движении. Доступ к двигателю при капотной компо-
новке хороший.
Основным недостатком указанной компоновки является неудовлетво-
рительное использование длины шасси и некоторое ухудшение обзорности
с места водителя, в особенности при установке многоцилипдровых рядных
двигателей большой мощности. Поэтому в последнее время на автомо-
билях средней и особенно большой грузоподъемности с целью уменьшения
длины и базы автомобиля стали устанавливать V-образные двигатели с уг-
лом развала между цилиндрами 60 и 90°.
Компоновка автомобиля с двигателем, расположенным впереди кабины,
является наиболее простой и распространенной на автомобилях всех типов и
назначений.
Двигатель под кабиной водителя. По сравнению с автомобилем, выпол-
ненным по первой схеме, такая компоновка позволяет уменьшить (при
одинаковой длине грузовой платформы) длину и базу автомобиля, улучша-
ется также обзорность водителя. Однако при такой компоновке резко ухуд-
шаются условия обслуживания двигателя в связи с затруднением доступа
к нему. В связи с этим в последнее время стали применять откидываемые
вперед кабины. Откидывание кабин осуществляется нри помощи электро-
^идравлических^механизмов или спиральными пружинами.Вся процедура
9
2250____J . ! _____2250
Фиг. 2. Автомобиль Barreiros Panler III, 6 X 6, с размещением двигателя
а — впереди кабины водителя; б - - под кабиной водителя
ло откидыванию кабины и постановке ее на место занимает немного вре-
мени и легко выполняется одним водителем.
Органы управления при размещении двигателя автомобиля под кабиной
имеют специальные шарнирные соединения и при опрокидывании кабины
перемещаются вместе с кабиной, а некоторые элементы системы управле-
ния остаются на полу кабины. Это обстоятельство приводит к усложнению
конструкции автомобиля и к повышению его стоимости. Кроме того, при
движении по грязным дорогам оперенье и кабина покрываются снизу липкой
грязью, пылью или снегом, все это может попадать на двигатель и загряз-
нять его и тем самым ухудшать условия его обслуживания. Однако, не-
смотря на эти недостатки, автомобили с двигателем под кабиной в последние
годы стали встречаться все чаще.
Фиг. 3. Схема трансмиссии бронеавтомобиля Palmar EBR75C расположением
двигателя в центре автомобиля
I — двигатель; 2 — коробка передач; з — вторая коробка передач
(служит одновременно раздаточной коробкой)
На фиг. 2 показан испанский автомобиль Barreiros Pan ter III типа 6x6,
» двух вариантах компоновки: фиг. 2, а — с двигателем впереди кабины
водителя и фиг. 2, б — с двигателем под кабиной. В последнем случае
)рина грузовой платформы (при одинаковой длине автомобиля 6741 мм
ж одинаковой базе 3380 + 1370 мм) составляет 4600 мм вместо 3850 мм у
автомобиля с капотной установкой.
Двигатель в кабине водителя. При такой компоновке преимущества в
отношении использования длины автомобиля и обзорности с места води-
теля в сравнении с капотной компоновкой остаются такими же, как у ав-
томобиля с двигателем под кабиной. Однако размещение двигателя в каби-
не уменьшает число мест в ней и ухудшает условия работы водителя (стес-
ненность, шум от двигателя, высокая температура в кабине, возможность
аагазованности выхлопными газами). Затрудняется также доступ к двига-
телю.
Двигатель в средней части шасси может размещаться либо внутри ку-
рева между продольными лонжеронами рамы, либо под рамой. Этим обес-
печиваются хорошая обзорность с места водителя и оптимальное исполь-
В габаритов шасси для установки грузовой платформы или размеще-
циального оборудования на военных машинах. Однако при такой
эвке необходимо иметь двигатель небольшой высоты с горизонталь-
иозитным расположением цилиндров, как это выполнено на фран-.
г бронеавтомобиле Pahnar EBR75. Двигатель размещен на нем в
между полом кузова и настилом под башней. Высота двигателя сос-
всего 218 мм. Схема трансмиссии этого автомобиля приведена на
11
Фиг. 4. Шасси автомобиля Haflingcr Ар 700, 4 X 4, с двигателем, расположенным
сзади автомобиля под полом грузовой платформы
Двигатель сзади автомобиля (фиг. 4) чаще всего встречается на автомо-
билях малой грузоподъемности и специальных военных машинах. При
заднем расположении двигателя достигается наилучшая обзорность с места
водителя, что имеет важное значение для армейских автомобилей в усло-
виях движения по пересеченной местности.
Однако в случае применения жидкостного охлаждения на таких авто-
мобилях значительно ухудшаются условия охлаждения двигателя, а сис-
тема охлаждения конструктивно усложняется. Радиаторы, установленные
сзади, пе охлаждаются встречным потоком воздуха, поэтому требуется
большая затрата мощности на охлаждение двигателя. В связи со сказанным,
на многих автомобилях с задним расположением двигателя преимуществен-
но применяются двигатели воздушного охлаждения.
Классификация по компоновке трансмиссии
Компоновка трансмиссий у автомобилей высокой проходимости различа-
ется по размещению ее основных механизмов и по характеру распределе-
ния потоков мощности.
Схемы трансмиссий по размещению могут быть I-образные (мостовые) и
Н-образные (бортовые). При I-образной схеме (фиг.5, а, б) крутящий момент
передается от двигателя через коробку передач на раздаточную коробку 7,
от нее — к главным передачам^ передней и задней осей, а от последних - -
к левым и правым ведущим колесам. При Н-образной схеме (фиг. 5, ё)
крутящий момент передается от двигателя через раздаточную коробку 1
к редукторам 3 левого и.правого бортов автомобиля, от них — к глав-
ным передачам 2 и от последних -- к ведущим колесам каждого из
мостов.
12
Бортовые трансмиссии чаще всего применяются на предназначенных
для перевозки личного состава военных автомобилях, бронетранспортерах
и некоторых специализированных автомобилях. При такой системе пе-
редачи усилия двигателя на ведущие колеса, валы и ряд механизмов
трансмиссии располагаются по бокам, а середина машины остается сво-
бодной.
Транспортные автомобили, как правило, выполняются по мостовой
Н~образной схеме. При такой схеме трансмиссии многоосных автомобилей
возможна параллельная или последовательная передача крутящего мо-
мента. В первом случае от раздаточной коробки крутящий момент пере-
дается к каждому мосту, во втором имеет место последовательная передача
крутящего момента от моста к мосту (тандемная передача).
По характеру распределения потоков мощности двигателя могут быть
трансмиссии с блокированным, дифференциальным и смешанным приво-
дом.
Распределение потоков мощности в заданной пропорции между какой-
либо парой мостов или колес возможно только при установке между этими
Фиг. 5. Схемы привода ведущих
колес автомобиля с центральным
(I-об разным) приводом (а, б) и
Н-образным приводом (<?)
1 — раздаточная коробка; 2 — главная
передача; в — бортовой редуктор
13
мостами или колесами дифференциала определенной конструкции. Между
колесами каждого из мостов за весьма редким исключением устанавлива-
ется дифференциал, ведущие же мосты могут быть связаны между собой
через дифференциал (дифференциальный привод) или жесткой связью
(блокированный привод). При наличии нескольких ведущих мостов часто
один из них имеет дифференциальную, а другие — блокированную связь
(смешанный привод).
На автомобилях типа 4x4 наибольшее распространение получила
1-образная схема трансмиссии,в которой крутящий момент от двигателя на
передние и задние ведущие оси передается тремя карданными валами (вклю-
чая промежуточный вал от коробки передач). При такой схеме удешевля-
ется производство автомобиля в сравнении с автомобилем, выполненным по
Фиг. б. Схемы передачи крутяще-
го момента на ведущие мосты
двухосного автомобиля со всеми
ведущими колесами
Н-образной (бортовой) схеме, когда кру-
тящий момент двигателя к ведущим осям
передается пятью карданными валами,
причем требуются дополнительно два бор-
товых редуктора и две главные передачи.
Н-образная схема нашла широкое приме-
нение^1 на военных автомобилях во Фран-
ции и Англии.
На наших отечественных автомобилях
типа 4x4 применяется I-образная схема
трансмиссии.
Фиг. 7. Схема привода ведущих колес автомоби-
ля типа 6 X 6 с одноступенчатой раздаточной
коробкой и параллельной раздачей крутящего
момента
а — блокированный привод ведущих мо-
стов, включение переднего моста осуще-
ствляется посредством кулачковой муф-
ты; б — привод ведущих мостов осуще-
ствляется через раздаточную коробку
с межосевым блокируемым дифференци-
алом; в — блокированный привод веду-
щих мостов, включение переднего мо-
ста осуществляется посредством муфты
свободного хода
I — межколесный дифференциал; 2 —
раздаточная коробка; з — межосевой
дифференциал; 4 — главная передача;
5 — кулачковая муфта; 6 — муфта сво-
бодного хода
1 — двигатель; 2 — коробка передач; а — одноступенча-
тая раздаточная коробка; d — средняя ведущая ось;
5 — задняя ведущая ось; в — главная передача; 7 — ку-
лачковая муфта привода переднего моста; 8 — передняя
ведущая ось; 9 —приводные колеса
На фиг. 6 приведены возможные схемы
передачи крутящего момента двигателя на
ведущие мосты двухосного автомобиля со
всеми ведущими колесами. На автомобилях
типа4x4 малой и средней грузоподъемно-
сти широкое применение получили транс-
миссии с блокированным приводом. Транс-
миссии с дифференциальным приводом применяются только на автомоби-
лях большой грузоподъемности.
Схемы трансмиссий автомобилей типа 6x6 отличаются большим раз-
нообразием. Для распределения в желаемом соотношении крутящего
14
Фиг. 9. Схема привода ведущих осей автомобиля УРАЛ-375, 6 x6
1 — коробка передач; 2 — основной карданный вал; а — раздаточная коробка; 4 — карданный вал
привода среднего моста; > — карданный вал привода заднего моста; 6 — задний ведущий мост; 7 *-
средний ведущий мост; 8 — карданный вал привода переднего моста; 9 — передний ведущий мост
Фиг. 10. Схема привода веду-
щих колес трехосного автомо-
биля Alvis Stalwart, 6X6,
с бортовой раздачей крутящего
момента
I — двигатель; 2 — гидромуфта; з—
коробка передач (преселекторным
выбором передач; 4 — раздаточная
коробка; 5 — бортовой редуктор;
6 — карданный вал; 7 —рычаг под-
вески; 8 — радиатор
момента, передаваемого от
двигателя, между шестью
колесами должно быть три
межколесных и два мож-
осевых дифференциала.
На многих автомобилях
типа 6jX 6 применяются
трансмиссии с блокиро-
ванным приводом и парал-
лельной раздачей крутя-
щего момента от двигателя
на ведущие мосты (фиг. 7),
имеющие только межполос-
ные дифференциалы. Та-
кие трансмиссии примене-
ны на отчечественных ав-
томобилях ЗИЛ-157, ЗИЛ-
157 К и ЗИЛ-131. На авто-
мобилях ЗИЛ-157 крутя-
щий момент двигателя пе-
редается на ведущие мосты
через двухступенчатую
раздаточную коробку с
блокированным приводом
при помощи трех кардан-
ных передач. Карданная
передача привода заднего
моста имеет промежуточ-
ную опору, закрепленную на картере среднего ведущего моста (фиг. 8)
На фиг. 9 показана схема трансмиссии со смешанным приводом автомо-
биля УРАЛ-375, имеющая проходной вал на два задних моста. Раздаточ-
ная коробка двухступенчатая. Выходные валы приводов переднего и зад-
них мостов расположены на одной оси. Крутящий момент, передаваемый от
двигателя, распределяется в раздаточной коробке между передним мостом
и мостами задней тележки в отношении 1 : 2 несимметричным межосевым
цилиндрическим дифференциалом.
На фиг. 10 показана схема трансмиссии трехосного английского авто-
мобиля Alis Stalwart, 6 х 6, с бортовой раздачей крутящего момента.
Крутящий момент от двигателя через гидромуфту передается на пре-
селекторную коробку передач, а от нее — на двухступенчатую раздаточ-
ную коробку, в которой симметричным коническим дифференциалом рас-
пределяется поровну на бортовые редукторы, расположенные на сред-
ней оси. От бортовых редукторов усилие передается через поперечные
карданные валы на ведущие колеса средней оси, а при помощи продольных
карданных валов — к* редукторам привода передних и задних колес.
16
На фиг. 11 дана кинематическая схема силовой передачи четырехосного
автомобиля Bussing-NAG, 8 X 8, с независимой балансирной листовой
подвеской и со всеми управляемыми колесами. Крутящий момейт от дви-
гателя передается к двум передним и двум задним мостам через блокиро-
ванный привод, а в пределах каждой группы мостов — через роликовую
муфту свободного хода. При всех управляемых колесах и шинах низкого
давления наличие межосевого дифференциала между двумя группами ве-
дущих мостов не вызывается безусловной необходимостью. Более целе-
сообразно в этой схеме привода устанавливать межосевой дифференциал
между двумя передними и двумя задними мостами.
Фиг. 11. Кинематическая схема привода ведущих колес четырехосного автомобиля
Bussing-NAG, 8 X 8;
7 -- редуктор; 2 — коробка передач; а —передний редуктор; 4 — задний редуктор
На фиг. 12 представлена кинематическая схема трансмиссии с диффе-
ренциальным приводом автомобиля типа 8x8, встречающаяся на ав-
томобилях большой грузоподъемности. В приведенной схеме крутящий мо-
мент двигателя передается через демпферную муфту на промежуточную
передачу, в которой часть мощности отбирается на привод вспомогатель-
ных агрегатов двигателя.' От промежуточной передачи крутящий момент
передается на гидротрансформатор, и планетарную коробку передач, далее
через карданный’вал на двухступенчатую раздаточную коробку с дифферен-
циальным приводом. Раздаточная коробка распределяет усилие от пла-
нетарной коробки передач к ведущим мостам автомобиля через два выход-
ных вала.
Раздаточная коробка представляет собой трехвальный редуктор с цилин-
дрическими шестернями и обеспечивает две передачи: прямую (высшую) и
низшую. В раздаточной коробке смонтирован симметричный конический
дифференциал, распределяющий поровну крутящий момент между веду-
щими осями двухосных тележек передних и задних ведущих мостов. От
верхнего вала раздаточной коробки имеется привод на коробку отбора
мощности, откуда усилие передается на лебедку.
Выходные валы раздаточной коробки при помощи карданных валов
соединяются с двухступенчатыми главными передачами второго и четвер-
того ведущих мостов, в которых ведущие цилиндрические шестерни выпол-
нены заодно с проходными валами для передачи усилий соответственно на
передний (от второго) и третий (от четвертого) ведущие мосты. Усилия к
главным передачам переднего и третьего ведущих мостов передаются через
межосевые самоблокирующиеся дифференциалы. От главных передач ве-
дущих мостов крутящий момент через межколесные дифференциалы и
полуосевые карданы передается на колесные редукторы.
2 И. И, Селиванов
17
Фиг. 12. Кинематическая схема трансмиссии с дифференциальным приводом автомобиля типа 8X8
1 — двигатель; 2 — промежуточная передача; з — гидротрансформатор; 4 — коробка передач; <5 — раздаточная коробка; 6 -привод на лебед-
ку; 7 — второй задний мост; 8 — межосевой самоблокирующинся дифференциал между задними мостами; 9 — первый задний мост; ю~ второй перед-
ний мост; 14 — межосевой блокируемый дифференциал между передними мостами; 12 — первый передний мост: 13 — колесный редуктор
Таким образом, в приведенной схеме имеется три межосевых и четыре
межколесных дифференциала. Дифференциал в раздаточной коробке бло-
кируется по усмотрению водителя в зависимости от состояния дорог. В
качестве межколесных дифференциалов третьего и четвертого мостов при-
менены кулачковые муфты свободного хода, а для первого и второго мос-
тов—межколесные дифференциалы повышенного трения. Межосевые диф-
ференциалы в двухступенчатых главных передачах снабжены кулачковыми
муфтами свободного хода.
Фиг. 13. Схема бортовой трансмиссии автомобиля Van Doorne, 8X6
На фиг. 13 показана схема бортовой трансмиссии автомобиля Van
Doorne, 8x6, с червячной передачей. Применение червячных главных пе-
редач позволило осуществить последовательную передачу крутящего мо-
мента на все колеса каждого борта *
Классификация по конструкции рамы (кузова)
По конструкции рамы различают автомобили с жесткой и шарнирной (ло-
мающейся) рамой (корпусом). Подавляющее большинство автомобилей
выполнено с жесткой рамой, обеспечивающей достаточно простую конструк-
цию ходовой части. Однако стремление применить на автомобиле колеса
большого диаметра (без изменения при этом ширины рамы), снизить соб-
ственный вес, улучшить поворотливость автомобиля и его проходимость
привело к созданию автомобилей с составной («ломающейся») рамой.
В зависимости от принципа поворота такие автомобили могут быть вы-
полнены: с рамой, ломающейся вокруг поперечной горизонтальной оси,
вокруг поперечной, горизонтальной и продольной осей, вокруг продольной
и вертикальной осей или вокруг всех трех осей, включая вертикальную. В
третьем случае поворот автомобиля осуществляется силовыми гидравли-
ческими цилиндрами, расположенными по сторонам специального шарнир-
ного устройства, соединяющего отдельные секции рамы в одно целое. Такие
автомобили называют сочлененными.
Первые опытные образцы автомобилей высокой проходимости с сочле-
ненпой«ломающейся» рамой появились в США в 1958 г.; они состоят из двух
отдельных секций, соединенных между собой при помощи специального
шарнирного устройства, допускающего поворот вокруг вертикальной оси
одной секции относительно другой. На одной из секций устанавливается
силовая установка, а вторая используется мод грузовую платформу.
С составной (ломающейся) рамой был впервые выполнен хорошо извест-
ный тягач Wagner, 4x4, выпускаемый американской фирмой FWD
Wagner Inc. в четырех типоразмерах (модель WA9, WA14, WA17 и TR24),
2*
19
Фиг. 14. Тягач Wagner 1В24 при движении на сильно пересеченной местности
Фиг. 15. Гидромеханизм поворота сочлененного тягача Wagner TR24
Фиг. 16. Двухтонный сочлененный думпер Thwaites, 4x4
Фиг. 17- Механизмы поворота и подъема кузова сочлененного думпера
Thwaites, 4X4, при разгрузке
нашедших широкое применение в промышленности, сельском и лесном
хозяйствах и в армии. Самый большой из них, модель TR24, весит 23,6 т
и развивает максимальную скорость 35 км/час. На нем установлен двига-
тель мощностью 300 л. с.
Все модели тягача Wagner близки по конструкции и состоят из передней
и задней одноосных секций, соединенных между собой шарнирным устрой-
ством, допускающим значительный относительный поворот секций вокруг
горизонтальной (поперечной), вертикальной и продольной осей, проходя-
щих через шарнир. Поворот передней и задней секций тягача Wagner
TR24 вокруг продольной оси при движении по сильно пересеченной мест-
ности виден на фиг. 14, а на фиг. 15 показан гидромеханизм для поворота
тягача в горизонтальной плоскости.
По схеме с составной ломающейся рамой английская фирма Thwaites
Engineering изготовила двухтонный думпер, 4 X 4, с механическим при-
водом передних и задних колес и с двухцилиндровым дизельным двигателем
Petter воздушного охлаждения, мощностью 16,4 л. с. при 2000 об/мин.
На фиг. 16 представлен общий вид думпера и принципиальная схема соч-
ленения передней и задней секции, а на фиг. 17 доказана конструкция
механизма его поворота и подъема кузова при разгрузке.
На рулевой колонке установлен кран управления, а силовой гидравли-
ческий цилиндр размещен между секциями; за ним находится шкворень
рулевого механизма, впереди шкворня видны шланги цилиндра механизма
опрокидывания кузова. На переднем плане находится подрамник для сило-
вого агрегата.
По схеме с сочлененной рамой выполнен и автосамосвал SCAMP, 4x4,
грузоподъемностью 5 т (фиг. 18), изготовленный американской фирмой
Marine Corps, с механическим приводом передних колес и гидромеханичес-
ким — задних колес.
По схеме с составной ломающейся рамой выполнен ряд военных аме-
риканских автомобилей: ХМ437, ХМ438, ХМ520, Go-Devil и другие, о
которых подробнее будет сказано ниже.
21
Фиг. 18- Пятитонный автосамосвал SCAMP, 4x4,
фирмы Marine Corps
Высокие ходовые качества таких автомобилей обусловлены шинами
большого диаметра (определяющими высокий дорожный просвет) и шар-
нирной конструкцией шасси, которая позволяет двум секциям автомо-
биля свободно поворачиваться относительно друг друга в поперечной и
горизонтальной плоскостях. Управление поворотом осуществляется гид-
равлическим способом — изменением угла в плане между продольными
осями обеих секций. Шарнирное соединение секций позволяет автомобилю
максимально приспосабливаться к рельефу местности и равномерно рас-
пределять нагрузку между колесами, а использование гидроцилиндров в
механизме поворота сочлененных автомобилей снижает затрату мощности
на повороте.
У двухосных сочлененных автомобилей привод на все четыре колеса
осуществляется механическим путем, что конструктивно проще, чем у
обычного автомобиля с жесткой рамой. Это основное преимущество сочле-
ненной схемы. Правда, достигается это ценой отказа от подвески, отсутст-
вие которой приводит к галопированию автомобиля па высоких скоростях.
ВЛИЯНИЕ СХЕМЫ ТРАНСМИССИИ
НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЕЙ
ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
У многоприводных автомобилей, мощность двигателя которых разветвля-
ется на несколько ведущих колес, не всегда можно согласовать подводимый
к колесу крутящий момент с величиной сцепления колес с грунтом и пе-
ременными нагрузками на колесо, обусловленными различными условиями
движения.
При установке симметричного межколесного дифференциала прекраще-
ние передачи тягового усилия на ведущую ось может наступить тогда, когда
хотя бы одно из ведущих колес полностью разгружается и возникает про-
буксовка. В таких случаях для передачи осью крутящего момента требу-
ется применение блокировки дифференциала.
При блокированном приводе всякие неровности дороги приводят к
несоответствию между угловыми и линейными скоростями колес. Это не-
соответствие компенсируется буксованием колес, тангенциальными де-
22
формациями шин и деформациями элементов в приводном механизме, что
приводит к большим потерям мощности.
При повороте автомобиля число оборотов колес каждой из осей различ-
но, так же как и число оборотов внутреннего и внешнего колес каждой оси.
Соотношение между оборотами зависит от радиуса поворота, базы автомо-
биля, размеров колеи передних и задних колес, давления в шинах и кон-
структивных факторов силовой передачи.
Фиг. 20. Отношение nvm/nhm в зави-
симости от SJa для разных углов
в автомобилях с центральным при-
водом ведущих мостов
Фиг. 19. Схема поворота двухосного авто-
мобиля с передними управляемыми коле-
сами с центральным (I-образным) приво-
дом мостов
Если (как это имеет место у большинства современных автомобилей)
задние колеса являются не управляемыми, то у двухосного автомобиля центр
поворота находится (без учета явления увода) на оси задних колес (фиг. 19).
Пользуясь теми же обозначениями, что и на графике этой фигуры, найдем
зависимость между оборотами передних и задних колес при повороте
автомобиля.
Считая радиусы качения всех колес одинаковыми, получим
п г . -4— /•
vm vi 1 va /л \
nhm rha “Ь r hi
Радиусы криволинейных путей, проходимых колесами автомобиля,
можно выразить через базу автомобиля а, колею передних колес — через
Sv и углы поворота управляемых колес: внешнего ра и внутреннего
для упрощения колея передних колес принимается равной расстоянию
между их поворотными цапфами. Тогда:
гт + 5 = a ctg гм = a ctg
ctg Ра = ctg
(2)
23
’•»« = |/Л?'ы+а2= /^(clg2^ + 1) = a /ctg2^ + 1 ; (3)
rva = V r2o + a2 = /a2 (clg-'VM) a f cTg2pa - g Г; (4)
= yWX+T + /ctg23a |-1
nhm ctgPi + ctgft. ' ’
Таким образом, для определения отношения числа оборотов колес
переднего и заднего мостов автомобиля достаточно знать его базу, колеи
передних и задних колес и угол поворота внутреннего управляемого колеса.
У односкатных автомобилей можно принять, что колеи передних и задних
колес равны.
На фиг. 20 приведены кривые, показывающие характер изменения от-
ношения nvm/nlim в зависимости от SJa и утла поворота внутреннего управ-
ляемого колеса рь а именно: отношение nVTO/nfTm увеличивается примерно
пропорционально квадрату угла поворота колеса. Влияние размеров базы
и колеи автомобиля на отношение n^m/nhm незначительно и заметно только
при больших углах поворота колес.
В табл. 5 приводятся отношения a/Sv, Sv/a и угла поворота 0^ для раз-
личных типов современных машин.
Таблица 5
Отношения и Sv/a и угол поворота
Тип машин З-j град
Автомобили малой грузо-
подъемности и легковые 1,35—1,8 0,55—0,75 30—36
Автомобили грузовые . . . 2,00—2,7 0,37—0,50 34—43
Лвтосамосвалы 1,30—2,0 0,50—0,75 40—45
Лопаточные погрузчики . 1,05—1,3 0,75—0,95 25—30
Тягачи и тракторы .... 1,15—1,7 0,60—0,85 32—39
Условия работы тяжелых грузовых автомобилей и автосамосвалов
требуют увеличения отношения nVrfJnhm до 1,3. Уменьшение этого отноше-
ния до 1,15—1,20 возможно только при очень малой базе и небольших уг-
лах поворота управляемых колес.
Ниже приводятся величины отношения nvm/nhm для автомобилей раз-
личных типов:
Автомобили легковые 1 Ц—1,17
Автомобили грузовые 1 16—1,29
Автосамосвалы .... 1 20—1,28
Тягачи.............. 1,12—1,20
На фиг. 21 дана зависимость отношений числа оборотов передних и
задних колес Пгт/пьт и nha/nhi от угла поворота р* при различных a/Sv,
Отношение числа оборотов задних колес находится из уравнения:
, , «ctgBi + S,,
Kta/n-hi — ПиЛ — а ctg
£
= 1 + ~ Ctg Pi -
((•>)
где и rhi — радиусы кривизны движения внешнего и внутреннего колес
задней ведущей оси.
Это уравнение справедливо при условии равенства колеи передних и
задних колес. Если колея задних колес больше передних, то при расчетах
24
Фиг. 22. Схема Н-образного привода для
определения Отношения числа оборотов пе-
реднего и заднего колес одного борта лг/л?1 в
зависимости от угла поворота колеса 3
Фиг. 21. Отношения числа оборотов пе-
редних и задних колес nvm/n^m (сплош-
ные линии) и nhaJnhi (штриховые линии) в
зависимости от угла fa при различных
значениях a/Sv
следует пользоваться реальной величиной колеи (в большинстве случаев
ошибка в расчетах не превышает 1%).
Закон изменения отношения числа оборотов nha/nhi задних неуправля-
емых колес в зависимости от угла поворота передних колес в широком диа-
пазоне переменных близок к линейному, тогда как зависимость этого от-
ношения от геометрических размеров автомобиля довольно велика. Эта ве-
личина при прочих равных условиях растет с уменьшением базы автомоби-
ля. При Н-образном приводе отношение числа оборотов nr/nh, подводимых
к передним и задним колесам, нужно определять для каждого борта авто-
мобиля в отдельности. В соответствии со схемой фиг. 22 это отношение
равно 1/Cos р. Кривая на фиг. 22 соответствует предельному случаю, когда
/а = 0, т. е. база автомобиля бесконечно велика.
При Н-образной схеме трансмиссии межбортовой дифференциал дол-
жен обеспечивать более широкий диапазон изменения отношения числа
оборотов Иц /nh , чем межосевой дифференциал при I-образной схеме тран-
смиссии.
Для предотвращения возникновения циркуляции мощности в приводе 1
разветвление потоков мощности должно осуществляться при помощи
дифференциалов, распределяющих эти потоки в желаемой пропорции.
Если при I-образной схеме трансмиссии все ведущие колеса и оси кине-
матически связаны между собой через симметричные дифференциалы, то
максимально возможное по сцеплению суммарное тяговое усилие опреде-
ляется величиной коэффициента сцепления и вертикальной нагрузки,
приходящейся на колесо, имеющее наихудшие условия сцепления. Это су-
щественный недостаток конструкции. Для предотвращения снижения сум-
марного тягового усилия можно использовать временную блокировку
25-
Фиг. 23. Схема скольжения колес
автомобиля на прямолинейном
участке пути и блокирование диф-
ференциальных устройств для
улучшения тяговых свойств авто-
мобиля с центральным приводом
ведущих мостов
соответствующего дифферен-
циала в приводном механиз-
ме. Это обеспечивает передачу
тягового усилия на колеса
благодаря жесткому соедине-
нию буксирующего колеса с
другими колесами, имеющи-
ми хорошее сцепление с грун-
том.
На фиг. 23 показано, ка-
кие из дифференциалов дол-
жны быть Заблокированы в
различных случаях потери
сцепления колесами автомо-
биля типа 4x4 при прямо-
линейном движении. Буксу-
ющие колеса на схемах заш-
трихованы, а дифференциалы
требующие блокировки, обо-
значены крестиком.
Улучшение тяговых
свойств путем устранения од-
ной или нескольких степеней
свободы в компенсирующих
устройствах силового привода
ухудшает управляемость автомобиля, поскольку силы, действующие на
шедущие колеса при блокировке дифференциала, создают момент, сопро-
тивляющийся повороту автомобиля, пропорциональный произведению
размеров колеи на половину разности тяговых усилий колес заблокиро-
ванной оси.
Блокировка дифференциалов при движении на повороте и на неровной
дороге приводит к возникновению циркуляции мощности, а в наиболее
неблагоприятных случаях и к пробуксовке или проскальзыванию одного
или нескольких колес.
На фиг. 24 приведены схемы, показывающие, какие колеса будут сколь-
зить или буксовать па криволинейном участке пути при блокировке диф-
ференциалов у автомобиля 4x4, имеющего межколесные и межосевой
дифференциалы, если не учитывается выравнивание путей за счет танген-
циальной деформации шин (скользящие колеса заштрихованы, а блокиро-
ванные дифференциальные устройства обозначены крестиками).
В табл. 6 приводятся данные, позволяющие судить о возможном улуч-
шении тяговых свойств автомобиля за счет блокировки дифференциалов
при плохом сцеплении колес с грунтом и о неизбежном в этом случае ухуд-
шении управляемости автомобиля.
Блокировка межосевого дифференциала в трансмиссии, выполненной
по I-образной схеме, в благоприятных случаях допускает движение авто-
мобиля на повороте с буксованием лишь одного колеса. Одновременно та-
кая блокировка обеспечивает движение даже при потере сцепления с
грунтом у двух колес, находящихся на одном мосту. Если сцепление те-
:26
Фиг. 24. Схема скольжения колес автомобиля на криволинейном участке
пути автомобиля с центральным приводом и передними управляемыми
колесами и блокирование дифференциальных устройств
ряют два колеса, находящиеся на разных ведущих осях, тогда необходимо
блокировать дифференциалы обоих мостов. Блокировка межосевого
дифференциала обеспечивает большую безопасность движения автомо-
биля, чем блокировка межколесного дифференциала одного переднего
или одного заднего моста при движении на труднопроходимых участках
дороги.
Блокировка дифференциалов ведущих мостов является дополнительным
средством повышения проходимости. При этом следует иметь в виду,
что при жесткой связи колес одного моста возможна перегрузка деталей
привода, возрастающая на криволинейном участке пути. Компенсацией
разности путей качения колес при заблокированном дифференциале ве-
дущего моста является тангенциальная деформация шин или скольжение
колеса по дороге, которое может выражаться буксованием или-юзом. Пре-
дохранение деталей привода от перегрузок, вызываемых блокировкой
дифференциалов, в большинстве случаев зависит только от. вниматель-
ности и квалификации водителя.
На фиг. 25 представлена схема определения максимального значения
принудительного скольжения жестко связанных между собой двухскат-
ных задних колес при проезде криволинейных участков пути. Пользуясь
27
Таблица 6
Условия улучшения тяговых свойств автомобиля
У каких колес устраняется буксование Какой дифференциал блокируется Какие колеса скользят или буксуют на криволинейном пути
У одного заднего У одного переднего У Двух передних или двух задних У одного переднего и одного заднего У двух передних или двух задних У двух передних или двух задних У трех колес: двух зад- них и одного переднего или одного заднего и двух передних Межколесньтй в заднем мо- сту Межколесный в переднем мосту Межоссвой в раздаточной коробке Межполосные в заднем и переднем мостах Межоссвой в раздаточной коробке и межполосный в заднем мосту Межосевой в раздаточной коробке ‘ и межколесный в переднем мосту Межосевой в раздаточной коробке и межколесные в переднем и заднем мостах Минимум одно заднее Минимум одно переднее Минимум одно переднее пли; одно заднее Минимум два: одно переднее’ и одно заднее Минимум два: одно переднее и одно заднее или два задних Минимум два: одно заднее и одно переднее или два пе- редних Минимум три: два задних и одно переднее или одно зад- нее и дна передних
обозначениями, принятыми на графике, найдем'величину, максимального*
буксования внутреннего заднего колеса автомобиля при повороте
Ап/d = еь [a ctg Pi —0,5 (5h — Sv + в"1)]. (7)
При максимальном угле поворота управляемых колес скольжение Л/
равно 5—7%, а для автомобилей с малыми радиусами поворота оно до с гм
гает 10%; у самосвалов из-за неблагоприятных соотношений геометри-
ческих размеров скольжение доходит до 18 %.. Такие большие величины
Фиг. 25. Схема для определения
скольжения двойного внутренпего-
колеса на криволинейном участке
пути
скольжения допускаются потому, что они имеют место только в шинах
внутреннего колеса при максимальном угле поворота управляемых колесг
а скорость автомобиля на повороте и продолжительность скольжения от-
носительно невелики.
Для снижения опасности перегрузок в деталях трансмиссии на поворо-
тах в первую очередь рекомендуется включать блокировку межосевого
дифференциала и в последнюю очередь — дифференциалов ведущих мостов
Автомобиля, когда это вызывается крайней необходимостью.
Глава 2 КОНСТРУКЦИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ
ТРАНСМИССИЙ АВТОМОБИЛЕЙ
ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
РАЗДАТОЧНЫЕ КОРОБКИ
Передача крутящего момента от двигателя к нескольким ведущим мостам
автомобиля осуществляется через раздаточную коробку, которая в боль-
шинстве случаев служит также для увеличения числа передач в трансмис-
сии, что достигается устройством в ней дополнительных передач.
Раздаточные коробки предназначены осуществлять следующие функции:
1) распределять крутящий момент между ведущими осями таким обра-
зом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля без воз-
никновения циркуляции мощности в трансмиссии;
2) увеличивать крутящий момент на ведущих колесах в пределах, необ-
ходимых для преодоления сопротивления при движении по плохим до-
рогам и бездорожью, а также на крутых подъемах;
3)' обеспечивать устойчивое движение автомобиля с малой скоростью
при работе двигателя на режиме максимального крутящего момента.
Раздаточные коробки могут быть выполнены по схемам с блокирован-
ным, с дифференциальным или со смешанным приводом. У раздаточных
коробок с блокированным приводом все выходные (ведомые) валы имеют
одинаковую угловую скорость и, следовательно, равные угловые скорости
коробок дифференциалов всех ведущих мостов автомобиля. Такие раздаточ-
ные коробки не распределяют крутящий момент между осями равномерно
или в какой-либо определенной пропорции. Соотношение между подводимы-
ми к различным осям моментами зависит от ряда факторов: радиуса поворота
автомобиля, угла поворота управляемых колес, профиля и качества дороги
мод колесами, разницы радиусов качения внутренних и наружных колес
и т. и. У раздаточных коробок с дифференциальным приводом крутящий
момент передается от ведущего вала к ведомым через дифференциал.
Поэтому выходпые (ведомые) валы такой раздаточной коробки могут вра-
щаться с неодинаковыми угловыми скоростями. Распределение моментов
между ведущими осями автомобиля определяется конструкцией дифферен-
циала и местом его положения в кинематической схеме. У раздаточных ко-
робок со смешанным приводом одни ведомые валы связаны между собой
так, что имеют одинаковую угловую скорость, а другие соединены через
дифференциал.
Раздаточные коробки выполняются обычно в виде отдельного агрегата,
монтируемого на раме автомобиля за коробкой передач. В ряде случаев
одноступенчатые раздаточные коробки конструктивно объединяются в
одном агрегате с коробкой передач.
Коробки с блокированным приводом
На фиг. 26 показана двухступенчатая раздаточная коробка с блокирован-
ным приводом автомобилей УАЗ-69 и УАЗ-450. Выходные валы раздаточ-
ной коробки расположены на одной оси. Включение переднего моста про-
изводится перемещением муфты 8, сидящей на шлицах ведомого вала 5,
29
2
Фиг. 26. Двухступенчатая раздаточная коробка с блокированным
приводом автомобилей УАЗ-69 и УАЗ-450
1 — ведущий вал; 2 — ведущая шестерня; з — промежуточный вал; 4 —
шестерня понижающей передачи; з — ведомый вал; в — шестерня ведомого
вала; 7 — шестерня повышающей передачи; 8 — муфта; 9 — вал привода пе-
реднего моста; 10 — промежуточная щестерня; 11 — червячная шестерня при-
вода спидометра
5
11
Фиг. 27. Двухступенчатая раздаточная коробка с блокированным
приводом автомобиля ГАЗ-63
1 — вал привода переднего моста; 2 — промежуточный вал; з — шестерня
понижающей передачи; 4 -- первичный вал; 5 шестерня включения прямой
и понижающей передач; 6 — шестерня ведомая спидометра; 7 — вторичный вал
с шестерней; 8 — ведущая шестерня спидометра; 9 — промежуточная щестерня;
ю — шестерня природа переднего моста; 11 — муфта в ключ опия’ переднего
моста
до зацепления ее с зубчатым венцом вала 9 привода переднего моста.' Хво-
стовик вала 9 вращается во втулке переднего конца ведомого вала. Высшая
передача в раздаточной коробке получается перемещением шестерни 6 по
шлицам вала 5 вперед до зацепления с зубчатым венцом шестерни 7, сво-
бодно сидящей на валу 5, а низшая (передаточное отношение 2,78:1) —
перемещением шестерни 6 назад до зацепления с шестерней 4, сидящей на
шлицах промежуточного вала 5. Привод спидометра осуществляется от
червячной шестерни 11.
Кинематическая схема раздаточной коробки УАЗ такова, что переда-
ча крутящего момента всегда осуществляется через две последовательно
расположенные пары шестерен. При такой схеме шестерпи не нагружают-
ся циркулирующей мощностью. В механизме привода раздаточной коробки
имеется устройство, которое устраняет возможность включения низшей
передачи, когда выключен передний мост, или выключения переднего мо-
ста, когда включена низшая передача, чтобы не перегрузить механизм:
привода заднего ведущего моста.
В двухступенчатых раздаточных коробках с блокированным приводом,
автомобилей ГАЗ-63 (фиг 27) и ГАЗ-66 (фиг. 28) имеются прямая и пони-
жающая передачи. Передача усилий на задний ведущий мост производится
от верхнего вала, а на передний — от нижнего. При движении с выключен-,
ным передним мостом мощность двигателя не передается через шестерни
раздаточпой коробки; это увеличивает их долговечность и уменьшает
потери мощности на трение. Зато при включенном же переднем мосте все
находящиеся в зацеплении шестерни нагружены. Механизм переключения
передач у обеих раздаточных коробок допускает включение и выключении
переднего моста на высшей передаче при любой скорости движения, а низ-
шая передача может быть включена только после включения переднего
моста. Постоянная езда с включенным передним мостом по дорогам с твердым
покрытием не разрешается, так как возникающая при этом циркуляция
мощности увеличивает износ трансмиссии и шин автомобиля и расход топ-
лива. Передаточное число понижающих передач в раздаточных коробках
ГАЗ-63 и ГАЗ-66 равно 1,963.
Раздаточная коробка с блокированным приводом автомобиля ЗИЛ-157
(фиг. 29) - двухступенчатая с передаточными числами 2,27 и 1,16, имеет
три выходных вала, соединенных посредством трех карданных передач с
тремя ведущими мостами. Ведущая шестерня 8 свободно вращается на
стальной втулке 7, смонтировапяой на первичном валу 6, Шестерня (ка-
ретка) 9 переключения передач установлена на шлицах первичного вала
и посредством вилки связана с механизмом управления.
При включении первой (низшей) передачи шестерня 9 передвигается
вправо и входит в зацепление с ведомой шестерней 14, сидящей на проме-
жуточном валу 4, а при включении второй (высшей) передачи передвига-
ется влево и входит в зацепление с внутренними зубьями ведущей шестер-
ни 8. На промежуточном валу на шлицах посажены шестерни 12 и 5 и на
шпонке шестерня 14. На переднем конце вала закреплен червяк привода
спидометра. Шестерня 10 выполнена заодно с валом 11 привода заднего
моста. Шестерня 13 сидит на шлицах вала 15 привода среднего мостка. Пе-
редний конец вала выступает за пределы роликового подшипника и служит
для соединения с валом 1 привода переднего моста. На шлицах заднего
конца вала 1 посажена муфта 16 включения и выключения переднего моста,
положение которой фиксируется стопором 3. Включение и выключение
муфты 16 осуществляется посредством вилки 2, связанной с механизмом уп-
равления раздаточной коробки.
Шестерни 5, 8, 12 и 13 постоянного зацепления имеют спиральные зубья,
а шестерни 9 и 14 — прямые зубья. Для улучшения работы сальников
валов привода переднего и среднего мостов на валах установлены нарез-
ные маслоотгонные шайбы, а на фланцах валов имеются маслоотражатели.
31
поА-А
Фиг. 28. Двухступенчатая раздаточная коробка с блокированным приводом
автомобиля ГАЗ-66
1 — сапун; 2 — шестерня включения заднего моста и понижающей передачи; з— шестерня вторич-
ного вала; 4 и 5 — ведущая и ведомая шестерни спидометра; 6 — промежуточный вал; 7— шестерня
включения переднего моста; 8 — ведомый вал; 9 — шестерня привода; Ю— шестерня понижающей
..передачи; и — первичный вал; 12 — сливная пробка; 13 — контрольная пробка уровня масла
Фиг. 29. Двухступенчатая раздаточная коробка с блокированным приводом
переднего моста автомобиля ЗИЛ-157, 6 X 6
Управление раздаточной коробкой осуществляется посредством двух
рычагов, смонтированных на валу, расположенном на крышке коробки пе-
редач. Рычаги сблокированы, благодаря чему исключается возможность
включения низшей передачи раздаточной коробки при выключенном пе-
реднем мосте.
Коробки с дифференциальным приводом
На фиг. 30 показана двухступенчатая раздаточная коробка с дифферен-
циальным приводом автомобиля УРАЛ-375, 6 x 6.
На первичном валу 17 свободно вращаются на бронзовых втулках
шестерни 13 высшей и 15 низшей передач, с которыми посредством зубча-
тых венцов может входить в зацепление м^гфта 74, сидящая на шлицах вала
77. Шестерни 13 и 15 находятся в постоянном зацеплении с шестернями
12 и 19 промежуточного вала 18. Шестерня 19 передаст крутящий момент к
зубчатому вейцу 4 коробки дифференциала. В передней крышке 6 коробки
дифференциала и опорной шайбе, соединенной с ней болтами, установлены
четыре сателлита 77, свободно вращающиеся на бронзовых втулках. Сател-
литы находятся в зацеплении с солнечной шестерней 5 и с коронной шес-
терней 3. Солнечная шестерня 5 сидит на шлицах вала 7 привода переднего
моста. Коронная шестерня 3 свободно вращается на бронзовой втулке в
задней крышке 2 коробки дифференциала. Вал 21 привода заднего моста
передним шлицевым концом входит в шлицы ступицы коронной шестерни 3.
Включение переднего моста и блокировка дифференциала осуществ-
ляются через муфту 10: в переднем положении муфты включен передний
мост, дифференциал работает; в среднем положении муфты передний мост
включен, дифференциал заблокирован; в заднем положении муфты перед-
ний мост выключен, и весь момент от двигателя передается на задние мосты.
На корпусе раздаточной коробки установлен специальный блокирую-
щий механизм, который обеспечивает включение низшей передачи в разда-
точной коробке только при включенном переднем мосте. Все шестерни
раздаточной коробки постоянного зацепления имеют спиральные зубья.
Коробки со смешанным приводом
На автомобиле КРАЗ-214 установлена двухступенчатая раздаточная ко-
робка с блокированным приводом переднего моста и дифференциальным
приводом задних ведущих мостов (фиг. 31).
Корпус раздаточной коробки состоит из четырех отдельных картеров,
соединенных болтами: основного картера 18, картера 22 привода переднего
моста, картера дифференциала 12 привода задних мостов и картера короб-
ки 3 отбора мощности привода лебедки.
На первичном валу 10 основного картера на общей шпонке сидят
шестерни низшей передачи 7, отбора мощности 8 и высшей передачи 9.
На промежуточном валу 29 па бронзовых втулках свободно посажены шес-
терни 19 высшей и 21 низшей передач и па шпонках — муфта 20 включе-
ния низшей и выстпей передач с синхронизаторами инерционного типа,
а также ведущая шестерня 30 привода переднего моста. На заднем конце
вала, входящем в отдельный картер 12, установлен межосевой симметрич-
ный дифференциал, распределяющий усилие от раздаточной коробки между
средним и задним ведущими мостами. В случае надобности дифференциал
блокируется при помощи муфты 15. Передача усилий на средний мост осу-
ществляется ш тернями 77 и 77, а на задний мост — шестернями 13 и 34.
Передача усилий на передний ведущий мост осуществляется от шестерни
30, смонтированной на переднем конце промежуточного (ведомого) вала,
через промежуточную шестерню 26, находящуюся в зацеплении с шестер-
3 И. И. Селиванов
33
a,
Фиг. 30. Двухступенчатая раздаточная коробка с дифференциальным приводом
автомобиля УРАЛ-375
1 — продольный разрез: 1 и 9 — крышки подшипников; 2 — задняя крышка коробки дифференциала;
з — коронная шестерня; 4 — зубчатый венец; 5 — солнечная шестерня; в — передняя крышка ко-
робки дифференциала; 7 — промежуточный вал привода переднего моста; 8 — вал привода переднего
моста; 10 — муфта блокировки дифференциала и включения переднего моста; 11 — сателлит диффе-
ренциала; 12 — шестерня высшей передачи промежуточного вала; 13 — шестерня высшей передачи
первичного вала; 14 — муфта переключения передач; 15 — шестерня низшей передачи первичного
вала; ,16 — сапун; П — первичный вал; 18 — промежуточный вал; 29 — шестерня низшей переда-
чн промежуточного вала; 20 — картер заднего подшипника дифференциала; 21 — вал привода зад-
него моста.
Рис. 30 (продолжение)
б — вид па раздаточную коробку спереди.
е — механизм привода спидометра (справа) н механизм управления раздаточной коробной (слева);
22 и 23 — ведущая и ведомая шестерни привода спидометра; 24 —• штуцер для монтажа ведомой
шестерни 23; 25 — вилка включения низшей и высшей передач; 26 — шарик; 27 стержень блоки-
ровки механизма управления; 28 — шток (вал) включения передач; 29 — корпус механизма управ-
ления раздаточной коробкой; зо — тайна сальника; 31 —шток включения переднего моста и блоки-
ровки дифференциала; 32 — пружина фиксатора; зз — вилка включения переднего моста и блоки-
ровки дифференциала
ней 23, свободно сидящей на выходном валу привода переднего моста.
Включение этой шестерни с выходным валом производится при помощи
каретки (муфты) 24,
Раздаточная коробка расположена непосредственно за коробкой пе-
редач и соединена ,с ней коротким карданным валом. Она крепится к раме
на резиновых подушках в трех точках: спереди — к поперечине рамы, а сза-
ди - к кронштейнам на лонжеронах рамы.
На некоторых современных автомобилях применяются раздаточные
коробки, имеющие устройство, автоматически включающее привод перед-
них ведущих колес, если величина крутящего момента, передаваемого
через задние колеса, достигает определенного значения.
На фиг. 32 показано такое устройство, состоящее из наружных колец
4 и 5 муфты свободного хода, смонтированной па валу привода переднего
Фиг. 31. Двухступенчатая раздаточная короб
1 — передний кронштейн подвески; 2 — ведомая шестерня коробки отбора мощности; 3 — карт
промежуточная шестерня; в — ось промежуточной шестерни; 7 и 9 — шестерня низшей и высш
10—первичный вал; 11 и 17—ведущая н ведомая шестерни приведя среднего моста; 12
ведущая и ведомая шестерни привода заднего моста; 14 — вилка; 15 — муфта блокировки (вклю1
основной картер, 19 и 21 — шестерни высшей и низшей передач промежуточного вала; 20^му(
22 — картер привода переднего моста; 23 и 26 — ведомая и промежуточная шестерни привода
25 — вал привода переднего моста; 27 — ось промежуточной шестерни; 28 > шестерня привс
стерня привода переднего моста; 31 -- задний кронштейн подвески; 32 — вал привода средн
36
моста раздаточной коробки трехосного автомобиля со всеми ведущими ко-
лесами грузоподъемностью 2,5 т. Внутреннее цилиндрическое кольцо 2,
общее для обоих колец, жестко связано с валом привода переднего моста.
Наружные кольца 4 и 5 муфты свободного хода могут связываться с тестер
ней 6 посредством скользящей втулки 1, сидящей на валу привода перед-
него моста. Скользящая втулка может перемещаться вдоль оси вала, свя-
зывая с шестерней 6 кольцо 4 или кольцо 5, обеспечивая в одном случае
передачу крутящего момента на переднем ходу, а во втором — па заднем.
Передаточное число шестерен привода переднего ^оста равно 1,075,
заднего моста — 1,0. В связи с этим при движении по дорогам с небольшим
сопротивлением внутреннее кольцо 2, связанное с передними колесами,
вращается быстрее наружных колец, и сухари 3 не передают усилий от
шестерни 6 к валу привода переднего моста. Ведущими являются только
задние мосты. При передаче больших моментов радиусы качения ведущих
колес уменьшаются по сравнению с неведущими передними, в результате
автомобиля КРАЗ-214
коробки отбора мощности; 4 — вал привода лебедки; 5 —
передач первичного вала; 8 — шестерня отбора мощности;
картер дифференциала привода задних мостов; 13 и 34 —
ния) дифференциала; 16 — межосспой дифференциал; 18 —
включения пившей и высшей передач с синхронизаторами;
реднего моста; 24 — муфта включения переднего моста;
спидометра; 29 — промежуточный вал; зо — ведущая ше-
моста; 33 — вал привода заднего моста
чего угловая скорость про-
межуточного вала, а вме-
сте с тем и наружного
кольца муфты свободного
хода, связанного с шестер-
ней б, увеличивается по
сравнению с кольцом 2.
В результате этого сухари
3 заклиниваются в муфте
и передают часть крутя-
щего момента к передним
колесам.
При движении по
скользким дорогам выра-
внивание угловых . скоро-
стей внутреннего и наруж-
ного колец муфты свобод-
ного хода может происхо-
дить за счет частичной
пробуксовки задних колес.
Разница в передаточных
числах шестерен привода
переднего и заднего мостов
подобрана так, чтобы обе-
спечить включение перед-
него моста при сравнитель-
но небольшой пробуксов-
ке задних колес и в то же
время избежать случайного
включения передних колес
на дорогах с малым сопро-
тивлением, которое могло
бы произойти при умень-
шении радиусов качения
передних колес, например
за счет снижения давле-
ния воздуха в шинах и по
другим причинам.
При движении задним
ходом включается наруж-
ное кольцо 5 муфты сво-
бодного хода. Скользящая
37
втулка 1 находится в постоянном зацеплении через понижающую проме*
жуточную передачу с другим выходным валом раздаточной коробки, пе-
редающим усилие к задним ведущим колесам. Таким образом, вращение
наружного кольца муфты свободного хода в нормальных условиях дви-
жения происходит с несколько меньшей скоростью, чем внутреннего коль-
ца; это вызывает расклинивание сухарей 3 муфты свободного хода и
отключение привода передних колос.
Фиг. 32. Муфта свобод-
ного хода для автомати-
ческого включения пе-
реднего моста
Схема раздаточной коробки с муфтой автоматического включения пе-
реднего ведущего моста показана на фиг. 33.
На фиг. 34^показана раздаточная коробка, которая устанавливается
на грузовых автомобилях фирмы Mercedes-Benz со всеми ведущими коле-
сами, грузоподъемностью 10,5 и 12 т. Особенность этой коробки заключает-
ся в том, что муфта свободного хода непосредственно соединяет между со-
бой валы привода переднего и заднего мостов и поэтому передаточные числа
в раздаточной коробке одинаковы для переднего и заднего мостов, а пе-
редаточные Числа главных передач переднего и заднего мостов различны.
Фиг. 33. Схема раздаточной ко
робки с муфтой автоматического
включения переднего ведущего
j моста
1 —ведущий вал; 2 —промежуточный
вал; 3 — привод к задним колесам; 4—>
привод к передним колесам; 3 — муфта
включения переднего моста
Основным элементом привода являются два наружных кольца 7? и
V муфты свободного хода (фирма Borg Wagner), по одному кольцу для каж-
дого направления движения, работающие но принципу заклинивания брус-
ков между цилиндрическими наружными и внутренними кольцами.
Муфта свободного хода установлена на выходном валу двухступен-
чатой раздаточной коробки с косозубыми шестернями постоянного зацеп-
ления. Передачи в коробке включаются кулачковыми муфтами. Наружные
кольца муфты свободного хода,установленные рядом на внутреннем кольце,
сидящем на шлицах вала привода передних колес, имеют шлицы на наруж-
ной поверхности и соединяются втулкой с валом привода задних колес.
Эта втулка мбжет иметь два положения: одно из них предусматривает
автоматические включения привода на передние колеса при движении
автомобиля вперед, а второе — при заднем ходе. У раздаточных коробок
38
с дифференциальным приводом обязательно должна предусматриваться
возможность блокировки дифференциала.
Предохранение привода от перегрузок, вызываемых блокировкой диф-
ференциальных устройств, во многом зависит от внимательности и квали-
фикации водителя. В некоторых руководствах по эксплуатации многопри-
водных маптин подчеркивается указание, что включать блокировку разре-
шается только при полной остановке или медленном движении автомобиля.
а б
оси
Фиг. 34. Раздаточная коробка (а) фирмы Mercedes Benz с муфтой
свободного хода (б) для автоматического включения переднего моста
R — при заднем ходе; V - при переднем ходе
Однако часто бывает невозможно преодолеть трудный участок пути после
остановки автомобиля, тогда как включение блокировки на ходу обеспе-
чивает возможность сделать это. Поэтому на военных автомобилях, ко-
торые управляются водителями сравнительно высокой квалификации,
определение момента* включения блокировки предоставляется водителю,
но в то же время для снижения опасности перегрузок ему предписывается
определенная последовательность включения блокирующих устройств.
На современных автомобилях включение блокировки облегчается удоб-
ным размещением органов управления, применением кулачковых муфт
Фиг. 35. Муфта отключения переднего моста с трапециевидной
формой кулачков
а — муфта включена; б "• начало выключения; е — муфта выключена
39
с большим числом невысоких кулачков или установкой пневматических
сервоустройств. Одна из таких муфт с трапециевидными кулачками пока-
зана на фиг. 35.
Муфта вызывает выключающее усилие при закручивании вала. Проме-
жуточными элементами, передающими движение каретки па подвижную в
осевом направлении кулачковую втулку, служат шарики, скользящие
по конической поверхности кольца. Для включения муфты каретка перед-
вигается вправо, шарики перемещают втулку вправо до вхождения в за-
цепление кулачков обоих венцов. В конечном положении каретки осевое
усилие, возникающее между трапециевидными кулачками,, передается на
шарики и через них па коническую поверхность вала (фиг. 35, а). При дви-
жении каретки в процессе выключения влево (фиг. 35, б) тпарики под дей-
ствием осевого усилия перекатываются вверх по конусу, входя в кольцевую
проточку каретки, и муфта выключается. На фиг. 35, в муфта показана в
выключенном положении.
ГЛАВНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
В зависимости от грузоподъемности и назначения автомобиля в ведущих
мостах применяются три типа главных передач: одинарные, двойные и
сложные (разнесенные).
Одинарные главные передачи применяются па автомобилях малой и
средней грузоподъемности при передаточных отношениях, не превышаю-
щих обычно 7,5. В этом случае передача усилий на ведущие колеса осуще-
ствляется одной зубчатой парой: конической, гипоидной или червячной
(фиг. 36). У некоторых автомобилей с поперечным расположением двига-
теля главная передача может состоять из пары цилиндрических^гаестерен.
а 5 6
Фиг. 36. Схемы одинарных главных передач
а — коническая; б — гипоидная; в — червячная
Двойные главные передачи применяются обычно при передаточных чис-
лах более 7,5 на автомобилях средней, повышенной и большой грузоподъем-
ности. В двойных главных передачах коническая или гипоидная пара шес-
терен сочетается с цилиндрической парой.
Сложные разнесенные главные передачи применяются на автомобилях
повышенной и большой грузоподъемности и на некоторых военных автома-
билях специального назначения. В сложных передачах крутящий момент
на ведущие колеса передастся несколькими парами шестерен, иногда с
применением колесных редукторов.
На автомобилях высокой проходимости применяют как главные переда-
чи серийных автомобилей ограниченной проходимости, так и специфичес-
кие конструкции, которые лучше обеспечивают требования, предъявля-
емые/ к главным передачам автомобилей высокой проходимости. Эти тре-
бования сводятся к получению возможно большего дорожного просвета.
40
Фиг. 37. Главная передача автомобиля ГАЗ-66
1 — втулка; 2 винт упора; з — верхний канал; 4 и 12 — регулировочные прокладки; 5 —корпус
конических роликоподшипников 6 и 13; 6, 13 и 26 — конические роликоподшипники; 7 — фланец;
8 — тайна; 9 — вал с ведущей шестерней; 10 — крышка; 11 и 28 — болты; 14 -— пробка; 15 - роли-
ковый подшипник; 16 — нартер; 17 — гайка; 18 — полуось; 19 — коробка дифференциала; 20 — сто-
порная пластина; 21 — крышка; 22 — сухарь; 23 — ведомая шестерня; 24 — наружная звездочка;
25 — сепаратор (коробна дифференциала); 27 — внутренняя звездочка
Фиг. 38. Разнесенная главная передача
автомобиля МАЗ-501 (502)
Кроме того» для многоосных автомобилей желательно иметь главную пе-
редачу с проходным валом, допускающую последовательную передачу
крутящего момента от моста к мосту (тандемный привод).
В качестве примера сказанному можно привести отечественный автомо-
биль высокой проходимости ГАЗ-66 с колесной формулой 4x4, на котором
использована главная передача серийного автомобиля ограниченной про-
ходимости ГАЗ-53А. Главная передача (фиг. 37) одинарная, гипоидная. С
ведомой шестерней связап кулачковый дифференциал, который автомати-
чески обеспечивает пропорциональное распределение усилий на ведущие
колеса в соответствии с приходящейся на пих нагрузкой.
Применение гипоидной главной передачи позволило, при прочих рав-
ных размерах, уменьшить размеры ведомой шестерни, в результате чего
увеличился дорожный просвет, а следовательно, повысилась проходимость
автомобиля.
В конструкции привода передних колес предусмотрена возможность от-
ключения колес. Для этого на шлицевом конце наружного кулачка уста-
новлена муфта, которая находится в зацеплении с ведущим фланцем сту-
пицы колеса. Для отключения колес необходимо снять защитный колпак,
вывернуть болт из ведомого кулака и вывести муфту из зацепления с
ведущим фланцем. Не допускается включение переднего моста при отклю-
ченных колесах.
Разнесенные главные передачи, состоящие из центрального редуктора
(обычно конической или гипоидной пары) и двух колесных или бортовых
редукторов, позволяют существенным образом повысить дорожный просвет,
являющийся одним из важнейших параметров, улучшающих проходимость
автомобиля.
Разнесенные главные передачи применяются и на автомобилях ограни-
ченной проходимости, главным образом тяжелых и сверхтяжелых. Напри-
мер, отечественные автомобили МАЗ-501 и МАЗ-502 имеют такие передачи.
Для повышения проходимости разнесенные главные передачи приме-
няются и на автомобилях высокой проходимости небольшого веса (оте-
чественный автомобиль УАЗ-469, австрийский автомобиль Haflingcr Ар 700
с полным весом 650 кг), а также па автомобилях средней грузоподъемности.
На фиг. 38 показана разнесепная главная передача переднего моста
автомобиля МАЗ-501 (502), в которой в качестве центрального редуктора
использована коническая пара шестерен 3—4. С ведомой шестерней 3
центрального редуктора связан симметричный конический дифференциал,
который в свою очередь посредством полуосей б связан с бортовым редук-
тором, состоящим из пары цилиндрических шестерен 1—2. Ведомая шестер-
ня 1 бортового редуктора связана шлицевым валом со ступицей колес.
Полуоси размещены внутри тонкостенной трубы, разгруженной от веса,
приходящегося на переднюю ось. Несушая балка моста имеет сечение, обес-
печивающее высокую ее жесткость при сравнительно небольшом весе.
Примером специфической передачи может служить трехосный автомо-
биль УРАЛ-375 типа 6 X 6, на котором установлена двойная главная пе-
редача с проходным валом (фиг. 39). Она состоит из пары конических
шестерен со спиральными зубьями с передаточным отпошением 2,18:1 и
пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями. Общее передаточное
число главной передачи 8,9. Ведущая коническая шестерня напрессована
на шлицы проходного вала редуктора, а ведомая шестерня сидит па шпонке
хвостовика ведущей цилиндрической шестерни. К ведомой цилиндричес-
кой шестерне крепится конический дифференциал, смонтированный па
двух конических роликовых подшипниках, регулируемых гайками. В чаш-
ках дифференциала установлены две полуосевые шестерии, находящиеся
в зацеплении с четырьмя сателлитами, свободно сидящими на крестови-
нах, Под торцами полуосевых шестерен и сателлитов установлены упорные
шайбы.
42
Фиг. 39. Двойная главная передача автомобиля УРАЛ-375
а — поперечный разрез; б — продольное сечение по проходному валу;
I — ведомая коническая шестерня; 2 —• цилиндрический роликовый подшипник; 3 — картер редуктора; 4 — ведущая цилиндрическая шестерня; 5 — стакан
подшипников; в, 7^9,14 — регулировочные прокладки; 8 и 29 — сальники; Ю — наливное отверстие; 77 — ведущая коническая шестерня; 12 - шланг системы
герметиз ацин; 13 — проходной вал редуктора; 15 -—контрольное отверстие; 16 — пробка сливного отверстия; 17 — картер моста; 18 — направляющая полу-
оси с сальником; ю •— полу осевая шестерня; 20 — сателлит; 21 — крестовина дифференциала; 22 -— ведомая цилиндрическая шестерня; 23 — опорные шайбы
полуосевой шестерни и сателлита; 24 — крышка подшипника дифференциала; 25 .— стопор регулировочной гайки; 26 — регулировочная гайка; 27 — кожух
полуоси; 28 — полуось; 29 — сальник полуоси; 30 — стяжной болт чашек дифференциала
Фиг. 40. Одинарная гипоидная главная передача Kirkstall
rzzzzz
На фиг. 40 показана еще одна главная передача (Kirkstall) с проход-
ным валом. Применение гипоидной передачи с верхним расположением
ведущей шестерни позволило получить проходной вал для привода заднего
моста в одинарной главной передаче. Мсжосевой симметричный коничес-
кий дифференциал имеет в качестве блокирующего устройства многодис-
ковую фрикционную муфту.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ
Дифференциалы, применяемые на автомобилях, должны, во-первых
обеспечивать распределение подводимого крутящего момента между
колесами автомобиля, таким образом, чтобы получить наилучшие эксплуа-
тационные качества автомобиля и, во-вторых, иметь высокий к.п.д. и
минимальные габаритные размеры. Габариты имеют особо важное значе-
ние, поскольку дифференциал обычно устанавливают внутри главной пе-
редачи ведущего моста или внутри картера раздаточной коробки. Особо
жесткие требования в этом случае предъявляются к межполосным диффе-
ренциалам, размеры которых связаны с размерами ведомой шестерни глав-
ной передачи.
Дифференциалы принято классифицировать по следующим признакам:
1) по месту расположения в трансмиссии — межосевые, межколесные
и межбортовые;
2) по характеру распределения усилий между выходными валами —сим-
метричные (поровну распределяющие подводимый крутящий момент между
осями) и несимметричные (распределяющие подводимый крутящий момент
между осями в некотором соотношении, не равном единице);
3) по характеру блокировки — с принудительной блокировкой и са-
моблокирующиеся;
4) до конструкции — конические, цилиндрические, кулачковые и чер-
вячные.
Симметричные межколесные дифференциалы облегчают в нормальных
условиях движения поворот автомобиля, однако при движении по скольз-
кой дороге они ограничивают его проходимость. Это происходит потому,
что при наличии можколесных дифференциалов максимальная тяга на
ведущих колесах каждой оси равна удвоенной величине лишь той силы
тяги, которая может быть реализована на ведущем колесе, движущемся
по опорной поверхности с меньшим коэффициентом сцепления, или на менее
нагруженном колесе, но при одинаковых коэффициентах. Если эта величина
будет превзойдена, указанное ведущее колесо начнет буксовать, а второе
останется неподвижным, и движение автомобиля станет невозможным. По-
добное положение наиболее часто бывает на автомобилях с высокой удель-
ной мощностью и соответственно с большими крутящими моментами на
ведущих колесах, а также на армейских автомобилях, которым часто при-
ходится работать в условиях бездорожья. Для улучшения проходимости
автомобилей в данном случае применяется блокировка дифференциалов или
устанавливаются самоблокирующиеся дифференциалы.
На многоприводных автомобилях при движении по дорогам с твердым
покрытием в целях предотвращения циркуляции мощности между вклю-
ченными ведущими мостами применяются межосевые дифференциалы, а у
автомобилей с бортовой схемой трансмиссии — межбортовые. У межосе-
вых и межбортовых дифференциалов обязательно предусматривается бло-
кировка.
На многих современных автомобилях устанавливаются самоблокирую-
щиеся межколесные, а иногда и межосевые дифференциалы. Такие дифферен-
циалы установлены на некоторых автомобилях отечественного производства
(ГАЗ-66, МАЗ-502, МАЗ-535 и его модификациях), а также на многих за-
45
рубежных автомобилях. Среди этих устройств наиболее часто встречаются
самоблокирующиеся дифференциалы с муфтами свободного хода различной
конструкции и дифференциалы с повышенным внутренним трением.
Самоблокирующиеся дифференциалы
с муфтами свободного хода
У дифференциалов этого аипа коробку дифференциалов связана с каждой
из полуосей автомобиля через шариковые, роликовые или кулачковые
муфты.
На фиг. 41 показан дифференциал с кулачковыми муфтами свободного
хода, применяемый на многих автомобилях, в частности на МАЗ-535, 8x8,
и др. В разъемных коробках 1 и 2 дифференциала зажаты шипы ведущей
Фиг. 41. Дифференциал с кулачковыми муфтами свободного
хода
муфты <3, на торцовых поверхностях которой имеются зубья прямоуголь-
ного профиля. Один из зубьев каждой муфты удлинен. С ведущей муфтой 3
при помощи пружинного кольца 9 связано центральное зубчатое кольцо 8.
На обоих его торцах нарезаны зубья трапецеидального профиля. Пружин-
ное кольцо 9 не препятствует повороту кольца 8 относительно ведущей
муфты 3, но удерживает его от осевых перемещений.
На шлицы внутренних концов полуосей надеты ступицы 6 и 10, имею-
щие на внешней цилиндрической поверхности зубья, по которым могут
перемещаться в осевом направлении ведомые муфты 4 и 11. На торцах
ведомых муфт, обращенных к ведущей муфте 3, имеются два ряда зубьев.
Зубья наружного ряда имеют прямоугольный профиль, а внутреннего —
46
трапецеидальный. Ведомые муфты 4 и 11 при помощи пружины 5 прижи-
маются к ведущей муфте 3. На внутренние цилиндрические выступы ве-
домых муфт надеты с некоторым натягом разрезные блокирующие кольца 7.
На торцах этих колец нарезаны зубья, профиль которых одинаков с про-
филем зубьев внутреннего ряда ведомых муфт. Разрез блокирующих
колец 7 имеет ширину, несколько большую ширины удлиненных зубьев
ведущей муфты. При сборке блокирующие кольца устанавливаются так,
чтоб^ их разрезы охватывали удлиненные зубья ведущей муфты, а тор-
цовые зубья совпадали с зубьями внутреннего ряда ведомых муфт.
Если угловые скорости обоих колес одинаковы, то зубья наружного
ряда обеих ведомых муфт входят во впадины зубьев ведущей муфты, при-
жимаясь к ним своими боковыми поверхностями, а зубья внутреннего
ряда входят без зазора во впадины зубьев центрального зубчатого кольца 8.
В эти же впадины входят зубья блокирующих колец 7. Оба колеса авто-
мобиля при этом ведущие.
Если радиусы качения колес не одинаковы, то как при повороте авто-
мобиля, так и при прямолинейном его движении угловые скорости колес
различны. Поскольку толщина зубьев наружного ряда ведомой муфты
меньше ширины впадины зубьев ведущей муфты, забегающее колесо ав-
томобиля может повернуться на некоторый угол относительно отстающего
колеса. При этом центральное кольцо, ведомая муфта отстающего колеса
и ведущая муфта вращаются как одно целое, а ведомая муфта забегающего
колеса поворачивается относительно центрального кольца. В резуль-
тате этого наклонные поверхности зубьев ведомой муфты скользят по нак-
лонным поверхностям зубьев центрального кольца. Муфта забегающего
колеса, сжимая пружину, перемещается в осевом направлении, выходит из
зацепления с ведущей муфтой и с центральным кольцом и вращается с угло-
вой скоростью, большой, чем угловая скорость коробки дифференциала.
Вместе с ведомой муфтой поворачивается блокирующее кольцо.
Однако оно может поворачиваться лишь до тех пор, пока торцы его разре-
за не упрутся в удлиненный зуб ведущей муфты. В таком положении зубья
блокирующего кольца располагаются против зубьев центрального зубча-
того кольца 8. Это предотвращает периодическое включение ведущей и
ведомой муфт при совпадении их зубьев. Для того чтобы выключенная
ведомая муфта вновь включилась, необходимо не только выравнивание
угловых скоростей обоих колес, но и некоторый поворот включенной ве-
домой муфты в обратном направлении относительно ведущей.
При повороте автомобиля весь крутящий момент передается на внутрен-
нее — отстающее колесо. Вследствие тангенциального сжатия шины радиус
качения внутреннего колеса уменьшается по сравнению с радиусом каче-
ния внешнего колеса. В результате разность угловых скоростей внутрен-
него и внешнего колес не пропорциональна разности проходимых ими
путей, а с постепенным увеличением радиуса поворота скорости ведущих
колес выравниваются еще до перехода к прямолинейному движению. При
дальнейшем увеличении радиуса поворота угловая скорость внешнего ко-
леса становится меньше угловой скорости внутреннего, и ведомая муфта
этого колеса поворачивается относительно ведущей муфты в сторону, обрат-
ную ее вращению. Вместе с ведомой муфтой поворачивается блокирующее
кольцо, которое устанавливается так, чтобы его зубья не препятствовали
зацеплению ведомой и ведущей муфт. Благодаря этому в момент совпадения
зубьев ведущей муфты со впадинами ведомой последняя под действием
пружины входит в зацепление с первой.
При движении автомобиля задним ходом ведущая муфта поворачива-
ется по отношению к обеим ведомым муфтам на величину зазора между
зубьями и впадинами ведущей муфты и зубьями и впадинами внешнего
ряда ведомых муфт. Центральное кольцо не поворачивается вместе с веду-
щей муфтой, поэтому ведомые муфты не выходят из зацепления и оба ко-
47
леса являются ведущими. Движение назад в случае вращения ведущих
осей с неодинаковыми угловыми скоростями осуществляется точно так же,
как и движение вперед. Когда на одном из колес усилие достигнет макси-
мально возможной величины Сцепления колоса с грунтом, дифференциал
блокируется.
По такому принципу работает применяемый па ряде грузовых автомо-
билей дифференциал повышенного трения Nospin, изготовляемый в США
фирмой Detroit Automotive Product. Дифференциал Nospin показан на
фиг. 42. Он делит поровну крутящий момент между ведущими колесами,
если они вращаются с одинаковой скоростью, и в то же время позволяет
Фиг. 42. Дифференциал повышенного трения Nospin в деталях фирмы
Detroit Automotive product
колесам вращаться с различной скоростью при повороте автомобиля; в
последнем случае ведущим становится лишь одно колесо, которое
вращается с меньшим числом оборотов.
Дифференциал Nospin состоит из крестовины 7, центральной кулачко-
вой шайбы 2 с замковым пружинным кольцом 9 для закрепления ее в крес-
товине, двух ведомых муфт 3, двух колец 4, двух восьмиугольных пружин 5,
двух спиральных пружин 6, двух шестерен 7, сидящих на шлицах полу-
осей, и двух кольцевых упоров 8 для пружин 6.
Коробка дифференциала приводится во вращение обычным путем от
ведомой шестерни главной передачи; вращепие передается на крестовину 1.
При движении автомобиля по прямой кулачки обеих ведомых муфт 3
входят в зацепление как с торцовыми кулачками крестовины 1, так и с вы-
ступами кулачковых шайб 2. В этом случае обе ведомые муфты 3 вращаются
с одинаковой скоростью и передают одинаковый крутящий момент. При по-
вороте автомобиля одно из колес с соответствующей муфтой 3 начинает
вращаться быстрее другого. Зазор по окружности между ведущими и ве-
домыми торцовыми кулачками допускает перемещение соответствующей
муфты 3 относительно крестовины 1 на расстояние, достаточное для того,
чтобы выступы кулачковой шайбы 2 вывели эти элементы из зацепления,
после чего они удерживаются в этом положении кольцом 4; такид^образом,
наружное колесо получает возможность свободно вращаться быстрее, чем
крестовина 7, другая муфта 3 и внутреннее ведущее колесо, на которое бу-
дет передаваться весь крутящий момент. Включение муфты 3, вращающейся
48
с большим числом оборотов, возможно потому, что ее внутренние шлицы
могут скользить по наружным зубьям соответствующей полуосевой шестер-
ни 7; при выходе из зацепления муфта 3 должна сжать спиральную пружи-
ну б, зажатую между упором 8 и полуосевой шестерней 7.
Между каждой муфтой 3 и ее кольцом 4 находится восьмиугольная пру-
жина При вращении муфты 3 относительно крестовины 1 трение между
муфтой 5, пружиной 5 и кольцом 4 заставляет последнее поворачиваться
вместе с муфтой 3 до тех пор, пока ступенчатые выступы кольца 4 не зай-
мут положение, препятствующее обратному вхождению в зацепление ку-
лачков крестовины 1 и муфты 3 до тех пор, пока вращение последней не
замедлится.
Самоблокирующиеся дифференциалы
сухарного (кулачкового) типа
Принципиальная схема таких дифференциалов показана на фиг. 43, а.
В ведущем элементе 3, выполненном заодно с коробкой дифференциала,
перемещаются сухари 2, упирающиеся рабочими поверхностями в профи-
лированные поверхности кулачков ведомых элементов I и 4, которые свя-
заны с полуосями колес автомобиля.
Фиг. 43. Принципиальная схема самоблокирующегося
дифференциала сухарного типа
а — с одним рядом сухарей; б — с двумя рядами сухарей;
в — кулачни с различным шагом в ведомом элементе
6
Если угловые скорости обеих полуосей одинаковы, то сухари остаются
неподвижными относительно поверхности кулачков ведомых элементов
обеих полуосей. Если угловые скорости полуосей неодинаковы, то сухари,
вращаясь вместе с ведущим элементом 3, одновременно перемещаются в
осевом направлении. При этом происходит скольжение рабочих поверх-
ностей сухарей относительно поверхностей кулачков. На кулачках отстаю-
щей полуоси скорость скольжения сухарей направлена в сторону вращения
ведущего элемента, а на кулачках забегающей полуоси — в противополож-
ную сторону. Вследствие этого силы трения между сухарями и поверхно-
стями кулачков увеличивают момент, передаваемый на отстающую полуось,
и уменьшают момент, передаваемый па забегающую полуось. Таким обра-
зом автоматически осуществляется увеличение усилий, передаваемых на
остающее колесо, которым обычно является колесо, имеющее с дорогой
лучшее сцепление.
Передача усилия от сухаря к ведомым элементам возможна лишь в том
случае, когда общие нормали к рабочим поверхностям сухарей и кулачков
в месте их контакта образуют с направлением вращения ведущего эле-
мента острый угол. В таком положении находятся, например, сухари 2
4 И. И. Селиванов
4»
при вращении ведущего элемента по стрелке (см. фиг. 43, а). При вращении
ведущего элемента в противоположном направлении передача усилий не-
возможна.
При неодинаковых угловых скоростях ведомых элементов взаимное
положение сухарей и кэдтачков непрерывно изменяется, поэтому возможно
такое относительное положение кулачков элементов правой и левой полу-
осей, при котором все кулачки будут занимать нерабочее положение, и
тогда передача усилий невозможна.
Фиг. 45. Схема сил, действующих
на сухарь в кулачковом дифференциале
Фиг. 44. Двухрядный кулачковый (су-
харный) дифференциал главной переда-
чи автомобиля ГАЗ-66
Такое явление может быть предотвращено следующими двумя способами:
1) установкой сухарей в два ряда со сдвигом второго ряда относитель-
но первого на величину, равную половине расстояния от вершины до впа-
дины кулачка (фиг. 43, б). При этом на одном из ведомых элементов кулач-
ки располагаются в два ряда со сдвигом, большим, чем в два раза (штри-
ховые линии). В случае, когда сухари одного ряда находиться в положении,
при котором передача усилий невозможна, сухари второго ряда находятся в
рабочем положении;
2) применение кулачков с различным шагом для каждого из ведомых
элементов (фиг. 43, в). В этом случае различные сухари находятся в разном
положении относительно кулачков, и наряду с сухарями II, находящимися
в нерабочем положении, несколько сухарей I будут находится в рабочем
положении, при котором возможна передача усилий. Сухари располагают
так, чтобы была возможна передача усилий при движении автомобиля как
вперед, так и назад.
Двухрядный кулачковый дифференциал применен в главной передаче
автомобиля ГАЗ-66 (см. фиг. 37). Конструкция дифференциала показана
на фиг. 44. Дифференциал состоит из левой 1 и правой 2 коробок, внутрен-
ней 3 и наружной 4 звездочек, ведущего элемента 5, сухарей 6 и проставоч-
ных колец 7. На наружной поверхности внутренней звездочки дифферен-
циала имеются два ряда кулачков (по шесть в каждом ряду), расположен-
ных в шахматном порядке. На внутренней поверхности наружной звездоч-
ки 3 имеются шесть кулачков, расположенных равномерно в один ряд.
Внутренняя звездочка связана с одной полуосью, а наружная — с^ругой.
Ширина кулачков наружной звездочки равна ширине обоих рядов кулач-
50
ков внутренней звездочки. С левой коробкой дифференциала заодно изго-
товлен ведущий элемент 5, в котором имеются 24 отверстия, расположенных
в двух рядах в шахматном порядке. В отверстиях ведущего элемента раз-
мещены сухари 6, упирающиеся рабочими поверхностями в профилирован-
ные поверхности внутренней звездочки 3 и наружной звездочки 4. Для
предотвращения сухарей от проворачивания и от выпадения из отверстий
ведущегЙ элемента с наружной и внутренней сторон этого элемента уста-
новлены проставочные кольца, выполняющие роль фиксатора. Профили
кулачков обеих звёздочек (по соображениям технологичности) очерчены
дугами окружностей.
Принцип работы такого дифференциала рассмотрен ранее, а схема сил,
действующих на сухарь, показана нафиг. 45. Силы и действуют под
углом трения р к общей нормали рабочих поверхностей сухаря и профиля
кулачка. Силы, действующие на сухарь со стороны ведущей обоймы, за-
менены равнодействующей/?, положение которой определяется из условия,
что она должна проходить через точку пересечения сил и под углом
относительно перпендикуляра к оси сухаря, равным углу трения р.
Из треугольника сил определяются коэффициенты блокировки диф-
ференциала, характеризующиеся отношением моментов отстающего колеса
к забегающему колесу для двух случаев: 1) когда с отстающим колесом
связана внутренняя звездочка и 2) когда с ним связана наружная.
Коэффициенты блокировки дифференциала определяются из урав-
нений:
для первого случая
_ ^ото = г2 COS (31 — 2р) sin (р2 + р) .
. С— Мзаб ~ r1co,s(33 + 2p)sin(3i —р) т
для второго случая
COS (Зз — р) sin (31 Н р)
с ^отс ~ r3cos(3i -2р) sin(32 — р) ’
где Л/отс и Мдаб — крутящие моменты сил (Л и ()а относительно оси враще-
ния звездочек;
/’1 и г2 — расстояния от точек контакта сухаря с внутренним и наружным
кулачками до прямой, проведенной через центр звездочек перпендикуляр-
но к оси сухаря.
Величина коэффициента блокировки дифференциала зависит в основ-
ном от углов pi и р2- Коэффициенты блокировки %с и %с обычно не оди-
наковы, однако при правильном выборе дифференциала разница между ними
может быть небольшой.
Профили кулачков в дифференциале автомобиля ГАЗ-66 очерчены дуга-
ми окружностей, поэтому углы и р?, а также й плечи ri и г2 изменяются
в соответствии с изменением взаимного положения рабочих поверхностей
кулачков и сухарей, вследствие чего несколько изменяются также
коэффициенты блокировки при относительном повороте деталей диф-
ференциала. Это вызывает небольшую пульсацию момента, которая, как
предполагается, благоприятно отражается на работе дифференциала,
поскольку в нем сочетаются положительные качества дифференциала с
повышенным внутренним трением и пульсирующего дифференциала.
Сухарные дифференциалы обычно имеют коэффициент блокировки 5—6,
что обеспечивает высокую проходимость автомобиля почти во всех услови-
ях эксплуатации.
На фиг. 46 показан однорядный кулачковый дифференциал повышенного
трения фирмы ZF (Zahnradfabrik, Friedrichshafen, ФРГ), нашедший ши-
рокое применение на обычных и мпогоприводных грузовых автомобилях
4*
51
и тракторах. Он используется также на большинстве современных го-
ночных автомобилей.
Дифференциал ZF состоит из кольцеобразного элемента 7, заменяющего
чашку обычного дифференциала, внутреннего 2 и наружного 3 кулачковых
колец (звездочек) и сухарей 4. Принцип работы дифференциала ZF такой
же, как и дифференциала автомобиля горьковского автозавода, с той лишь
разницей, что усилие всегда передается через один сухарь, а не через
шесть. Конструкция дифференциала ZF также несколько проще.
Фиг. 46. Однорядный кулачковый дифференциал ZF
повышенного трения
На фиг. 47 показан характер изменения коэффициентов полезного дей-
ствия обычного конического дифференциала и дифференциала ZF. Из
рисунка видно, что к.п.д. дифференциала вследствие высокого внутреннего
трения почти вдвое меньше обычного. Благодаря повышенному трению в
дифференциале обеспечивается увеличение тяги ведущих колес при движе-
нии в условиях, когда коэффициент сцепления под колесами автомобиля
неодинаковый.
Дифференциалы с фрикционными муфтами
Дифференциалы с фрикционными муфтами представляют собой обычные
конические дифференциалы, у которых для повышения внутреннего тре-
ния между полуосевыми шестернями и коробкой дифференциала или между
сателлитами и коробкой дифференциала размещены конусные (фиг. 48, а)
или дисковые (фиг. 48, б) фрикционные муфты. Вместо обычной крестовины
дифференциал имеет две взаимно перпендикулярные оси 1 и 6, которые могут
поворачиваться на некоторый угол одна относительно другой. На наруж-
ных концах каждой оси сняты две лыски, образующие тупой угол. Концы
осей входят в гнезда коробки 5 дифференциала, имеющие форму пятиуголь-
ника, две стороны которого образуют такой же угол, как и лыскн концов
осей.
Размеры гнезд должны быть такими, чтобы оси могли поворачивать-
ся относительно коробки дифференциала в плоскости ее вращения и в
плоскости, перпендикулярной к ней. Собираются оси так, чтобы лыски
на наружных концах одной оси были обращены в сторону, противополож-
ную лыскам другой.
У дифференциала, показанного на фиг, 48, а, между каждой из полуо-
севых шестерен 3 расположены конусяые муфты 2. Внутренние торцовые
52
поверхности муфт упираются в цилиндрические поверхности сателлитов 4,
а наружные сферические поверхности - в сферические поверхности
коробки дифференциала. Конусные муфты, так же как и полуосевые
шестерни, надеты па шлицы полуосей.
При передаче крутящего момента конусные муфты прижимаются к
коробке дифференциала, во-первых, за счет осевых усилий, действующих
в конических передачах полуосевая шестерня — сателлит, и, во-вторых,
за счет осевых усилий, создаваемых вследствие взаимодействия между
наклонными плоскостями лысок осей 1 или 6 и гпезд коробки дифференци-
ала. Усилия осей 1 или 6 передаются через цилиндрический буртик сател-
лита.
Максимальный коэффициент блокировки такого дифференциала ле-
жит в пределах 4—5. Дифференциал, близкий по принципу работы к по-
казанному на фиг. 48, а, применяется на тягаче МАЗ-537.
Фиг. 47. Зависимость коэф-
фициента полезного действия
т| от крутящего момента Л/кр
1 — обычный конический дифферен-
циал; 2 — дифференциал фирмы ZF
У дифференциала, показанного на фиг. 48, б, вместо конусных муфт
между торцами полуосевых муфт и коробками дифференциала установлены
ведущие 8 и ведомые 7 диски. Ведущие диски 8 соединены шлицевыми выс-
тупами с коробкой дифференциала, а ведомые диски 7 — со ступицами
полуосевых муфт 9. Коэффициент блокировки такого дифференциала за-
висит от коэффициента трения материала дисков и числа трущихся поверх-
ностей дисковой муфты и находится в пределах 2—8.
На фиг. 49 показан в деталях дифференциал повышенного трения Powr-
Lok, выпускаемый английской фирмой Salisbury по лицензии американской
фирмы American Thorton. Действие дифференциала основано на использо-
вании двух компактных многодисковых фрикционных муфт, которые в
случае буксования одного из двух ведущих колес увеличивают крутящий
Фиг. 48. Дифференциалы с фрикционными муфтами
а — конусные муфты; б — дисковые муфты
53
Фиг. 49. Дифференциал повышенного трения Powr-Lok фирмы Salisbury
момент на втором колесе на величину, пропорциональную силе трения
между дисками. Дифференциал Powr-Lok широко распространен благодаря
простоте своей конструкции.
Устройство Powr-Lok используется вместе с корпусом (чашкой) диффе-
ренциала, состоящим из двух половин 1 и 6. В каждой половине корпуса
на торцах кольцевых выступов имеются две пары V-образных выемок, на
которые опираются оси 5 дифференциала, когда к нему прилагается тяговое
усилие. В этой конструкции обычная крестовина дифференциала заменена
двумя отдельными осями, расположенными одна к другой под прямым уг-
лом. На каждой оси смонтировано по две конические шестерни (сателлита),
с которыми находятся в зацеплении полуосевые шестерни 4; последние раз-
мещаются в чашках <3. Между чашками 3 и половинами корпуса 1 и 6 раз-
мещаются компактные многодисковые фрикционные муфты 2. Когда диф-
ференциал вращается, оси сателлитов под действием прилагаемого момента
Фиг. 50. Дифференциал повышенно-
го трения Тгас — Aide фирмы Eaton
Manufacturing Company of America
перемещаются по V-образным выемкам чашек дифференциала и начинают
давить па полуосевые шестерни. Последние под действием возникающего
осевого усилия перемещаются в сторону чашек дифференциала и снимают
дисковые фрикционные муфты, блокируя тем самым дифференциал. От-
носительное вращение полуосей возможно, если будет преодолено внутрен-
нее трение фрикционов. Когда одно колесо будет буксовать, тяга па втором
колесе будет увеличиваться на величину трения агрегата.
На фиг. 50 показан дифференциал Trac-Aide, разработанный фирмой
Eaton Manufacturing Company of America. По принципу работы этот диф-
54
ференциал аналогичен дифференциалу Powr-Lok, но в отличие от послед-
него в нем для сжатия боковых фрикционов используются осевые усилия,
возникающие при работе конических шестерен. Поэтому дифференциалу
Trac-Aide не требуются специальные V-образные впадины в чашках диф-
ференциала и опирающиеся на них оси. Для получения нужного осевого
усилия и улучшения конструкции дифференциала фирма приняла для
Фиг. 51. Главная передача фирмы General Motors с диффе-
ренциалом, блокируемым посредством многодисковой муфты
конических шестерен углы зацепления 22,5 -24°. Практика показала, что
на небуксующее колесо может передаваться "тяга в 1,7 раза больше, чем на
буксующее (на 35% больше, чем при обычном дифференциале).
Дифференциал Trac-Aide состоит из литой чашки дифференциала, в
которой размещена ось с двумя коническими шестернями, находящимися в
зацеплении с полуосевыми шестернями. На шлицах ступиц полуосевых
шестерен размещены три фрикционных диска,"которые расположены между
четырьми дисками, установленными в чашке дифференциала. Закаленные
стальные ограничители (клипсы) образуют упоры дисков с наружными
зубцами, а специальные патентованные поверхности дисков с вмятинами
обеспечивают наличие фрикционного момента при любых условиях.
Для блокировки симметричных дифференциалов применяются кулач-
ковые, зубчатые, кольцевые или фрикционные муфты. Привод управления
механизмом блокировки может быть механическим, гидравлическим, гид-
ропневматичсским, электромагнитным или электропнев магическим.
Фирма General Motors разработала главную передачу (фиг. 51) с диф-
ференциалом, который блокируется посредством многодисковой фрикцион-
55
ной муфты. Ведущие диски фрикционной муфты при помощи зубьев сое-
динены с чашкой дифференциала, а ведомые диски также при помощи
зубьев связаны с полуосью. Внутри картера дифференциала смонтирован
поршень, соединенный с гидравлической системой блокирующего устрой-
ства. Под действием давления жидкости на поршень диски фрикциона
сжимаются и тем самым блокируют полуось ведущего колеса с чашкой
дифференциала. Гидравлическое давление на поршень осуществляется
ручным плунжерным насосом и клапаном управления, приводимым в дей-
ствие водителем из кабины. Главная передача General Motors с описанным
блокирующим устройством устанавливается на многих грузовых автомо-
билях.
Глава 3 ОПИСАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ
АВТОМОБИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
В предыдущих главах были освещены особенности автомобилей высокой?
проходимости, их классификация и конструкции некоторых специфичес-
ких механизмов и узлов. В настоящей главе дается описание отдельных
моделей автомобилей высокой проходимости разной грузоподъемности.
В целях систематизации описания все машины разбиты по грузоподъ-
емности на четыре класса: малой, промежуточной, средней и большой гру-
зоподъемности.
АВТОМОБИЛИ МАЛОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
В последние годы за рубежом появились оригинальные конструкции ма-
лолитражных мпогоприводных автомобилей высокой проходимости. Ма-
шины этого класса производятся в основном для нужд армии, но некоторые'
с успехом используются в сельском и лесном хозяйствах, а также в торго-
вых организациях для перевозки различных мелких грузов в условиях без-
дорожья в различное время года. Ниже дано описание таких машин.
Легкий армейский транспортер Рону
Голландская фирма DAF разработала и изготовила по заказу военного*’
ведомства США легкий малогабаритный транспортер Pony платформен-
ного типа с колесной формулой 4x4 (фиг. 52).
Транспортер выполнен па базе легкового автомобиля Daffodil с бессту-
пенчатой передачей Variomatic. Автоматическая трансмиссия Variomatic
характеризуется тем, что ее передаточное отношение автоматически при-
спосабливается к изменениям дорожных условий и нагрузки, а центробеж-
ное сцепление исключает возможность случайного глушения двигателя и?
делает излишней педаль сцепления.
Транспортер Pony отличается исключительной простотой конструкции.
При его создании ставилась задача сделать его очень легким и упростить*
управление настолько, чтобы машину мог вести любой солдат без предва-
рительной подготовки. Транспортер приспособлен для сбрасывания с са-
молета на парашюте в одиночку и группами до трех машин. Для удобства
парашютирования и погрузки машины краном на нем предусмотрены рымы,
а на осях колес имеются петли для зачаливания. Транспортеры приспо-
соблены также к перевозкам «пакетами». В этом случае одиа машина ста-
вится на платформу другой вверх колесами; чтобы это было возможно,
рулевая колонка, одноместное сиденье и бортовые ограждения транспор-
тера выполнены съемными, а корзина педалей — откидной.
Управление транспортером осуществляется при помощи рулевого
колеса и двух педалей: педали управления дроссельной заслонкой и пе-
дали тормоза. Справа от водителя расположен рычаг переключения ко-
робки передач с переднего хода на задний, а также рычаг ручного тормоза,
который действует на тот же барабан трансмиссионного тормоза, что и
ножная педаль.
5Г
Фиг. 52. Общий вид легкого армейского транспортера Pony
Управление транспортером дублировано. При необходимости водитель
может идти позади транспортера, управляя им при помощи дополнитель-
ного рулевого механизма и рычагов управления, расположенных сзади
платформы. Для этого требуется снять рулевое колесо спереди и установить
-его на горизонтальную рулевую колонку, выведенную назад. Сзади
имеется также выдвижная тяга дроссельной заслонки, рычаг ручного тор-
моза и рукоятка реверса. При управлении машиной сзади включается
понижающая передача, включение повышающей передачи сзади не преду-
смотрено. Минимальная скорость движения транспортера на понижающей
передаче 2,5 км/час.
На транспортере установлен четырехтактный двухцилиндровый двига-
тель воздушного охлажденияПаПосШ с оппозитным расположением цилинд-
ров, Рабочий объем двигателя 500 ел*3, мощность 20 л.с. при 4000 об/мин.
Источником электрической энергии для воспламенения рабочей смеси
в двигателе служит магнето. Поэтому из-за отсутствия аккумуляторной
батареи пуск двигателя производится только вручную.
Для уменьшения высоты двигателя стандартный карбюратор заменен
горизонтальным. Под двигателем установлен специальный экран, защища-
ющий двигатель от ударов при движении по пересеченной местности. Топ-
ливные и масляные трубопроводы расположены так, чтобы обеспечить
нормальную подачу топлива и масла к двигателю при движении на подъе-
мах и спусках крутизной до 60% (31°) и боковом крене до 40% (22°). На-
личие фрикционной муфты в приводе вентилятора охлаждения двигателя
обеспечивает отключение вентилятора при преодолении водных преград
в случае погружения его в воду и увеличения сопротивления вращению.
Возможная глубина преодолеваемого брода составляет 40 см. Для защи-
ты двигателя от попадания воды впускной коллектор и дренажные трубки
расположены несколько выше грузовой платформы транспортера. Схема
размещения агрегатов па транспортере приведена на фиг. 53.
Двигатель и агрегаты трансмиссии расположены под полом платформы
между передней и задней осями, поперек машины. Крутящий момент от
двигателя через центробежное сцепление и короткий карданный вал пе-
редается к стандартной реверсивной передаче, а от нее под прямым углом
к ведущему конусу автоматической передачи Variomatic. Далее через
58
одинарную клинорсменпую передачу момент передается ведомому конусу,
который связан валом с двухступенчатой коробкой передач, расположенной
в картере заднего моста и выполняющей одновременно функцию раздаточ-
ной коробки, распределяющей при помощи дифференциала усилие поровну
между передним и задним ведущими мостами, которые связаны между со-
бой карданным валом.
Можк о лесные конические симметричные дифференциалы обычной кон-
струкции установлены в картере переднего и заднего мостов, подвеска
которых выполнена на поперечных рессорах и шарнирах с резиновыми втул-
ками. Сравнительно невысокие скорости движения и малый собственный
Фиг. 53. Схема размещения агрегатов на транспортере Pony
1. г, з — рычаги управления; 4 — впускной патрубок; 5 —рулевой механизм; в — вал
управления транспортером сзади; 7 — двигатель; 8 — заливная горловина бензоба-
ка; 9 — приборная панель; ю — рулевое колесо; 11 — двухступенчатая коробка
передач; 12 — осевые петли; 13 — трансмиссионный тормоз; 14 — карданная переда-
ча; /5, 16 — шкивы ременной передачи; 17 — коробка реверса; 18 —центробежное
сцепление
вес транспортера обусловили простоту тормозной системы, которая имеет
только один трансмиссионный тормоз, установленный на выходном валу
коробки передач.
Платформа транспортера представляет собой стальной штампованный
лист, приваренный к жесткой трубчатой раме, несущей двигатель, транс-
миссию и подвеску. Крепление всех агрегатов рассчитано на ударную на-
грузку, возникающую при. сбрасывании транспортера на парашюте. Каж-
дый транспортер снабжен сцепным устройством, при: помощи которого из
транспортеров может быть составлен автопоезд для буксировки по дороге.
Общая длина транспортера 2,84 ширина 1,27 высота 1,22 мму колес-
ная база 1,6 высота погрузочной платформы 750 размер шин 7,50-
10, давление в шипах 0,85 кг)смг. Собственный вес транспортера 500 кг.
Максимальная скорость на повышающей передаче 40 км/час.
Транспортер находит широкое применение в войсках стран НАТО. Он
может быть также с успехом использован в сельском хозяйстве как универ-
сальная сельскохозяйственная машина.
Легкий армейский транспортер Willys М274
На фиг. 54 показан легкий армейский транспортер М274 «механический
мул», 4x4, платформенного типа американской фирмы Willys. Транспор-
тер выпускается в двух модификациях: без щита (фиг. 54, а) и с передним
щитом водителя (фиг. 54, б).
59
Фиг. 54. Общий вид легкого армейского транспортера WillysM274
«механический мул»
а — без щита водителя; б — со щитом водителя
Транспортер М274 имеет ведущие и управляемые передние и задние
колеса, он может управляться как спереди, так и сзади, причем рулевая
колонка с органами управления может откидываться в сторону, и води-
тель в случае необходимости может управлять машиной, идя с ней рядом.
Трансмиссия имеет трехступенчатую коробку передач и двухступенчатую
раздаточную коробку, она обеспечивает одинаковую скорость движения
вперед и назад. Скорость транспортера минимальная 1,3, максимальная
40 км/час.
Двигатель четырехцилиндровый карбюраторный воздушного охлажде-
ния с оппозитным горизонтальным расположением цилиндров. Рабочий
объем цилиндров 868 см3, максимальная мощность 25 л.с. при 4500 об/мин.
Двигатель расположен сзади под полом грузовой платформы. Подвод мощ-
ности к передним и задним колесам осуществляется через конические редук-
торы. Картеры переднего и заднего мостов соединяются двумя стальными
трубами (наружный диаметр 89, толщина стенок 1,52 мм). Эти же трубы
образуют хребтовую раму машины, к которой при помощи штампованных
магниевых кронштейнов крепится грузовая платформа.
Собственный вес транспортера 375—400 ка, грузоподъемность, включая
водителя, 450 ка, длина 2690 мм, габаритная высота до верха платформы
687 мм, шины 7,5—10. Такая машина малозаметна при передвижении по
местности и с успехом используется в пехоте.
Машина рассчитана на транспортировку самолетами и сбрасывание
на парашюте.1
Легкий автомобиль Haflinger Ар700
Автомобиль Haflinger Ар700, 4 x 4 (фиг. 55), выпускается австрийской
фирмой Steyr-Daimler-Duch A. G. (Грац) в нескольких вариантах: без ка-
бины и с кабиной водителя, с каркасом для брезентового кузова и без кар-
каса.
Основой шасси автомобиля служит хребтовая трубчатая балка диаметром
94 мм (см. фиг. 4). Спереди к ней крепится картер главной передачи, а
сзади — двигатель со сцеплением, коробкой передач и задней главной пе-
редачей. Через систему подвески и поперечные опоры с хребтовой балкой
соединен кузов, основным несущим элементом которого является грузовая
платформа, выполненная заодно с полом кабины из листовой стали. Плат-
форма крепится к поперечинам па четырех резиновых подушках. На военном
варианте автомобиля устанавливается легкий трубчатый каркас, несущий
брезентовый верх.
Благодаря небольшому весу в заправленном состоянии (650 кг) и обеим
ведущим осям автомобиль легко преодолевает участки с мягким грунтом,
песками и снежным покровом. Этому способствует также наличие под кар-
терами передней и задней главных передач отражательных щитов, которые
обеспечивают автомобилю возможность двигаться по снегу и топкому грун-
ту, если хотя бы одно колесо имеет хорошее сцепление с грунтом. Для повы-
шения проходимости введена блокировка дифференциалов заднего и пе-
реднего мостов, при этом возможна как раздельная блокировка каждого
из дифференциалов, так и одновременная.
База автомобиля выбрана из условия предохранения центральной части
автомобиля от ударов о грунт при движении по бездорожью. Дорожный
просвет составляет 300 мм в центре автомобиля и 240 мм под картерами
главных передач при полном ходе подвески, равном 200 мм. Максимальный
угол бокового крена 45°, последнее достигнуто размещением всех узлов
трансмиссии значительно ниже платформы и применением дополнительной
передачи у колес (колесный редуктор), одним из трех [3 (39 .*13); 2,716
{38 :14); 2,375 (38 :16)1 передаточных чисел, подбираемым заранее в зави-
симости от условий эксплуатации автомобиля. Передаточное число главной
61
Фиг. 55. Легкий автомобиль высокой проходимости Haflinger Ар700
вверху—с открытой грузовой] платформой; внизу — с брезентовымДкуаовом
передачи 4,22 (38:9). Общее максимальное передаточное число на первой
передаче составляет 42,71, а на замедленной—86,3-На четвертой передаче
в зависимости от передаточного числа в колесном редукторе автомобиль
может развить скорость соответственно 52, 58 и 64 км/час и преодолевать
подъем соответственно 33, 30 и 26°.
Схема привода автомобиля Haflinger АР700 показана на фиг. 56. Дви-
гатель горизонта льно-оппозитный, двухцилиндровый, воздушного охлаж-
дения, мощностью 24 л.с. при 4500 об/мин, с максимальным крутящим мо-
ментом 4,2 кгм при 2500—3500 об/мин. Рабочий объем двигателя 643 см3..
диаметр цилиндра 80 мм, ход поршня 64 мм, степень сжатия 7. Продольный
и поперечный разрезы двигателя показаны на фиг. 57 и 58.
Картер двигателя, отлитый из алюминиевого сплава, имеет вертикаль-
ный разъем по оси коленчатого вала. Двухколенный кованный из стали
коленчатый вал с азотированными шейками и цапфами опирается на три
подшипника из свинцовистой бронзы. На переднем конце вала крепятся
две шестерни (цилиндрическая для привода распределительного вала и
червячная для привода вала-распределителя), а также тпкив привода
вентилятора и генератора и шкив регулятора оборотов двигателя. Труб-
62
чатый корпус генератора отлит заодно с алюминиевым кожухом вентиля-
тора. Вал генератора служит одновременно и валом вентилятора. Шатун*
и крышка сделаны из хромистой сталии закалены. Распределительный вал,,
расположенный под коленчатым валом, приводится шестерней, закреплен-
ной на коленчатом валу около среднего подшипника (фиг. 59).
/
Фиг. 56. Схема привода автомобиля Haflinger Ар700 с дополнительной понижающей*
передачей и механизмом отбора мощности
1 — муфта блокировки полуосей переднего моста; 2 — муфта включения переднего моста; 3 — направ-
ление движения; 4 — муфта включения замедленной передачи; 5 — предохранительное перегрузоч-
ное устройство; 6 — муфта блокировки заднего моста; 7 — шарнир постоянной угловой скорости;
8 — привод вала отбора мощности; 9 —коробка передач с муфтами включения; J0 — колесный
редуктор
Каждый кулачок приводит в действие угловой (профильный) рычаг
(см. фиг. 58), па одном конце которого имеется закаленная выпуклой фор-
мы бобышка, а на другом — гнездо для толкателя. Профильные рычаги
смонтированы на осях, закрепленных в приливах картера. Толкатель уста-
новлен в трубке и наклонен к оси цилиндра под углом 25°. Коромысла при-
вода клапанов опираются на горизонтальные валы, установленные в при-
ливах, отлитых заодно с головкой цилиндра. Головки цилипдров закрыты
G3
литыми алюминиевыми крышками. В алюминиевые головки цилиндров
запрессованы стальные седла клапанов. Клапаны имеют закаленные ра-
бочие поверхности. Угол между осями впускного и выпускного клапанов
составляет 63°. Камера сгорания имеет шатровую форму. Поршень выпол-
нен с выпуклым днищем.
На двигателе установлен карбюратор Паллас-Зенит 32NDJX с падаю-
щим потоком, соединенный двумя патрубками с каждым цилиндром. Вер-
тикальный трубопровод, соединяющий карбюратор с впускным патрубком,
обогревается отработавшими газами. От штампованного вентилятора, по-
мещенного в литом алюминиевом кожухе, воздух попадает под штампован-
ный кожух полукруглой формы, закрывающий весь двигатель.
Масляный насос, приводимый от заднего конца кулачкового вала, за-
бирает масло из поддона через сетчатый маслозаборник и подает его к
фильтру, откуда оно по сверлениям проходит к подшипникам коленчатого
вала, а от них — к шатунным подшипникам и, наконец, разбрызгиванием
масла, вытекающего из шатунных подшипников, смазываются стенки
цилиндров. Для смазки механизма привода клапанов масло под давлением
подается к двум полым валам, на которых сидят угловые рычаги толкате-
лей, откуда по сверлениям в рычагах попадает к толкателям и далее по
сверлениям в толкателе и коромысле — к его опоре. Конец коромысла,
нажимающий на шток клапана, смазывается разбрызгиванием. Масло, сма-
зывающее коромысла и толкатели, омывает втулки выпускных клапанов и
стекает по трубке в поддон емкостью около 2 л.
От двигателя вращение передается через сухое одподисковое сцепление
(диаметр диска 160 мм) и длинный вал (диаметр 13 мм) к первичному валу
коробки передач. Длинный вал, соединенный шлицами со сцеплением,
одним концом опирается на игольчатый подшипник в коленчатом валу,
а другим через шлицевую муфту соединяется с первичным валом коробки
передач. Муфта фиксируется двумя шариковыми стопорами, установлен-
ными в обоих валах.
Четырехступенчатая коробка передач размещена в общем литом алю-
миниевом картере вместе со сцеплением, главной передачей и дифференциа-
лом (фиг. 60 и 61). В передней части картера расположены подшипники
первичного и вторичного валов, механизм отбора мощности и механизм
переключения передач.
Передаточные числа коробки передач 3,73; 2,12; 1,21 (или 1,12) и 0,71;
заднего хода 3,55. В коробке может быть установлена замедленная пере-
дача с передаточным числом 7,55.
Все четыре передачи переднего хода имеют синхронизаторы инерцион-
ного типа фирмы ZF (фиг. 62). При включении передачи ступица 1 синхро-
низатора перемещается вместе с шлицевой муфтой 2, с которой она связа-
на пружинными фиксаторами 5, шарики которых входят в специально про-
резанную канавку. После соприкосновения блокировочного конуса 6
синхронизатора с конусом на шестерне включающей передачи начинается
скольжение сухариков 4 в прорезях ступицы 1. Однако только после урав-
нивания окружных скоростей соединяемых валов усилие нажатия на муфту
оказывается достаточным для радиального перемещения сухариков по ско-
сам канавки 5 в ступице 1, и муфта £ получает возможность перемещаться
дальше по направлению к включаемой шестерне. Шестерни двух низших
передач коробки сделаны заодно с первичным валом, а две другие посажены
на шпонках и удерживаются на валу гайкой.
Вторичный вал опирается одним концом на двухрядный шариковый под-
шипник, а другим — на игольчатый. Шестерни вторичного вала вращаются
на игольчатых подшипниках, смазка к которым подводится через наклон-
ные прорези на торцах шестерен. Заодно с вторичным валом выполнена
коническая ведущая шестерня главной передачи. Вторичный вал соединя-
ется с карданным валом привода переднего моста шлицевой муфтой, на
5 И. И. Селиванов
65
Фиг. 59. Двигатель автомобиля Haflinger Ар700 (вертикальный разрез)
Фиг. 60. Силовая передача автомобиля Haflinger Ар700 (вертикальный разрез)
Фиг. 61. Силовая передача автомобиля Haflinger Ар700 (горизонтальный разрез)
втулке которой на игольчатом подшипнике установлена шестерня, находя-
щаяся в зацеплении с шестерной отбора мощности на первичном валу.
При помощи этой шестерни обеспечивается смазка шестерни отбора мощ-
ности на дополнительном валу.
Механизм переключений передач обычный: имеется три ползуна, два
из которых перемещают синхронизаторы, а третий — скользящую шес-
терню заднего хода, которая входит в зацепление с венцом на синхро-
низаторе первой и второй передач.
На автомобиле установлен дифференциал обычного типа с двумя са-
теллитами.
Фиг. 62. Синхронизатор ZF коробки передач автомобиля Haflinger Ар700
Поперечный разрез заднего моста и подвески автомобиля Haflinger
Ар700 показан на фиг. 63 (внизу слева — тормоз). Блокировка дифферен-
циала производится шлицевой втулкой, которая входит в зацепление
с внутренними шлицами обеих полуосевых шестерен одновременно.
G втулкой связан телескопический плунжер, на который при включении
давит спиральная пружина, обеспечивающая возможность блокировки
дифференциала па движущейся машине.
Ступица ведомой шестерни главной передачи опирается па два шари-
ковых подшипника. Между буртиками ступицы и внутренними сторонами
подшипников имеются прокладки для регулировки зацепления.
Между картерами главной передачи и штампованными кожухами полу-
осей имеются чехлы из синтетической резины, предотвращающие вытека-
ние масла наружу. Кроме того, около универсальных шарниров на полу-
осях установлены маслоотражательные кольца. Полуоси (диам. 19 мм)
наклонены по отношению к главной передаче, и поэтому также утечки
масла не происходит. В утолщении на внутреннем конце полуоси имеется
отверстие для пальца универсального шарнира. На концах пальцев одеты
закаленные втулки с плоскими боковыми гранями, входящими в прорези
трубчатых ступиц полуосевых шестерен. На плоских гранях этих втулок
нарезаны канавки для смазки.
Для осевой фиксации внутренних концов полуосей в ступицу коронной
шестерни запрессованы и застопорены пружинными кольцами втулки,
на которые опираются полуосевые шестерни, нарезанные на концах труб-
чатых деталей универсальных шарниров.
Наружный конец полуоси (диам. 24 мм), имеющий шлицы для установ-
ки ведущей шестерни колесного редуктора, опирается па два роликовых
69
Фиг. 63. Задний мост и подвеска автомобиля Haflinger Ар7ОО (поперечный разрез)
подшипника. Внутренний из этих подшипников с буртами на обоймах
воспринимает осевые нагрузки, действующие вдоль полуоси. Вторая (ве-
домая) шестерня сидит на шлицах кованой цапфы, к которой на четырех
шпильках крепится колесо и алюминиевый оребренный тормозной барабан
со стальным кольцом. Кольцо имеет на периферии одно диаметральное и
много осевых ребер, а на наружной боковой стороне выступы, которые удер-
живают кольцо в алюминиевом барабане.
Цапфа опирается на два конических роликовых подшипника. Подшип-
ники внутренней стороны колесной передачи установлены в кованой
крышке редуктора, приваренной контактной сваркой к чулку полуоси, а
наружные — в литом алюминиевом корпусе. На этом корпусе крепится
Фиг. 64. Передний мост автомобиля Haflinger Ар700 (разрез по механизму включения)
тормоза; фланец корпуса вместе с тормозным барабаном образуют лабиринт,
предотвращающий попадание пыли и воды на рабочие поверхности тормоза.
В местах установки подшипников в корпус поставлены ребристые стальные
втулки. Со стороны наружного конического подшипника имеется сальник.
Между кольцом и цапфой установлено О-образное кольцо. Кроме того, на
наружной стороне корпуса колесной передачи имеется отражательное коль-
цо, с которого масло стекает в канавку, образованную кольцевым ребром
и стенкой тормозного барабана.
Привод переднего моста отличается от заднего двумя узлами: механиз-
мом включения и шарнирами постоянных угловых скоростей на наружных
концах полуосей. Продольный и горизонтальный разрезы переднего моста
по механизму включения автомобиля Haflinger Ар700 показаны на фиг. 64
и 65. Поперечный разрез переднего моста, подвески и шарнирного соеди-
нения полуоси и вид на тормоз показаны на фиг. 66.
Включение и выключение привода к переднему мосту осуществляется
при помощи зубчатой муфты, соединяющей передний конец карданного
вала с хвостовиком ведущей шестерни главной передачи. Подшипники
ведущей шестерни главной передачи и опорного подшипника карданного
71
Фиг. 65. Вид в алане переднего моста (а) и поперечное сечение механизма включения (б) автомобиля Haflinger Ар700
-вала являются общими как в приводе к переднему, так и к заднему мостам.
Все подшипники и шестерни главной передачи смазываются разбрызгива-
нием, однако к особо ответственным узлам (шестерням привода спидо-
метра и двухрядному шариковому упорному подшипнику — задней опоре
ведущей шестерни главной передачи) смазка подается через систему осе-
вых и радиальных каналов. .
В приводе к передним колесам применен шарнир равных угловых ско-
ростей типа Рцеппа. Поворотный шарнир выполнен в виде двух шкворней,
расположенных в верхнем и нижнем кронштейнах вилки кожуха переднего
моста. Осевые нагрузки в шарнире воспринимаются нижним шкворнем.
Картер колесного редуктора переднего моста разъемный, состоит из
...двух частей. Внутренняя часть отлита из алюминиевого сплава. В корпус
картера под наружные кольца подшипников вставляются стальные втулки.
Картер колесного редуктора заднего моста стальной. Внутренняя часть
его приварена к кожуху полуоси заднего моста. Для ограничения хода
муфты на переднем конце шлицевой втулки ведущей шестерни имеется
буртик, а на карданном валу пружинное кольцо.
На хвостовике ведущей шестерни главной передачи установлена шестер-
ня спидометра. Для ее смазки в передней части хвостовика имеется осе-
вое сверление, от которого по радиальным каналам масло подается к зубьям
шестерни спидометра. В приливе картера главной передачи моста установ-
лены втулки промежуточного рычага рулевого привода.
В литой алюминиевой крышке колесного редуктора переднего моста
размещены втулки поворотных пальцев, на одной оси с которыми распо-
. ложен центр кардана типа Рцеппа.
Внутренний конец полуоси с универсальным шарниром Рцеппа поджи-
мается телескопическим пружинным толкателем, опирающимся на ось са-
теллитов; благодаря этому устройству максимально облегчается работа
шлицевого соединения и его смазка, поскольку осевое перемещение полу-
пси при колебаниях подвески воспринимается в основном компенсирующим
механизмом. Полуось представляет собой сварную конструкцию (стыковая,
сварка трех отдельных предварительно механически обработанных дета-
лей). Внутренние шлицы выполнены не в теле полуоси, а в отдельной
„ детали, приваренной встык. Заглушка между ними служит для предох-
ранения шлицев при сварке.
Конструкция подвески передних и задних колес независимая, пружин-
;ная, отличается от обычной лишь в деталях, связанных с управляемостью
передних колес (см. фиг. 63 и 66). Прогрессивность характеристики под-
вески достигается введением вспомогательных резиновых рессор, устанав-
ливаемых внутри цилиндрических пружин подвески и работающих на сжа-
тие. Особое внимание уделяется равномерному нагружению каждой из
четырех пружин. Между посадочными поверхностями и торцами пружин
помещаются резиновые прокладки. Установлены телескопические амор-
тизаторы по одному на каждое колесо. Шарнирное крепление продольных
тяг и телескопических амортизаторов с рамой и элементами подвески осу-
ществляется при помощи резино-металлических втулок.
К стойке передней подвески, приваренной к кожуху полуоси, крепится
верхний поворотный палец (диам. 18 лгм). Втулка пальца из фосфористой
бронзы установлена в литой крышке редуктора, она имеет буртик, в вы-
точку которого заложено 0-образное кольцо. Снизу в палец ввернута мас-
ленка, из которой масло по сверлепиям попадает к трущимся поверхностям.
Нижний поворотный палец (диам. 24 мм} ступенчатый, имеет буртик, так
же как и втулка, для ограничения вертикальных перемещений. Вертикаль-
ные нагрузки воспринимаются нижней крышкой из ковкого чугуна, укреп-
ленной болтами к крышке колесного редуктора. На нижнюю крышку через
шарик давит стальной сухарик, под которым закладываются шайбы для
регулировки вертикального зазора.
'74
К кожухам полуосей (диаметром 60 мм и толщиной степок 3,5 мм)
приварены вильчатые рычаги, которые имеют опоры в алюминиевых крыш-
ках по обо стороны картера главной передачи. Этими опорами служат
пальцы с винтовой парсзкой длиной 23 мм и диаметром 21 мм.
Трубчатые реактивные штанги крепятся к кронштейнам центральной
трубы через резиновые втулки. Наружные концы реактивных штанг кре-
пятся к кронштейнам амортизаторов теми же болтами, которые стягивают
резиновые втулки амортизаторов.
Траверсы крепятся к картерам главных передач болтами. Между кон-
цами траверс и кожухами полуосей установлены спиральные пружины и
резиновые элементы подвески.
В конструкций автомобиля видно стремление использовать одни и те
же узлы и детали в подвеске обоих мостов.
В табл. 7 приводится краткая техническая характеристика подвески,
автомобиля Haflinger Ар700.
Таблица 7
Краткая техническая характеристика подвески автомобиля
Haflinger Ар700
Подвеска
Показатель
передняя задняя
Угол наклона, град'.
вбок ...............................
назад ..............................
Сходимость колес, мм .............
Максимальное отклонение плоскости симметрии
колеса от вертикали, град ..........
Прогиб < прдвески, мм.
Изменение ширины колеи под нагрузкой, мм
Высота центра крепа, мм ...........
Вес неподрессореппых масс, кг..........
Жесткость рессор, кг/см ...........
Радиальная жесткости пшн, кг/см........
Частота собственных колебании, кол/мин . . .
0
3
10
3
±9
±78
От 1190
402
25
45
200
80
±78
До 1070
402
20
50
200
90
Рулевой механизм типа «червяк и ролик» расположены под наклонной
частью пола под ногами водителя. Удлиненный вал сошки направлен на-
зад. Сошка соединяется поперечной тягой с промежуточным рычагом, вра-
щающимся в приливе на картере главной передачи. Промежуточный рычаг
связан двумя поперечными тягами с поворотными кулаками, роль которых
выполняют корпуса колесных редукторов. Передаточное отношение руле-
вого механизма 15,5:1.
Тормоза — колодочные. Диаметр тормозного барабана 215 мм, ширина
тормозных колодок 40 мм, суммарная площадь тормозных накладок 658 см2
(по 164,5 см2 на каждом колесо). Привод к тормозам передних колес гид-
равлический, к тормозам задних колос —дублированный: гидравлический
(от педали) и механический (от ручного тормоза). Рычаг ручного тормоза
укреплен па полу между сиденьями. Его нижний конец соединен с качаю-
щимся поперечным рычагом, на конце которого имеется блок, через кото-
рый перекинут трос, идущий к обоим задним тормозам.
Автомобиль Haflinger Ар700 обладает высокой экономичностью.При
движении по бездорожью расход топлива составляет 3—5 л)час, а при езде
по дорогам — 8,5 л/100 км. На автомобиле установлена лебедка с тяговым
усилием 1500 кг.
75
Краткая характеристика автомобиля Haflinger Ар7ОО
Собственный вес, кг . . . 580
Вес с полной заправкой и
оборудованием, кг ... . 650
Полезная нагрузка без во-
дителя, кг................. 400
Полный вес, включая во-
дителя, кг ........ 1150
Габаритные размеры, мм:
длина........... 2830
ширина.......... 1350
высота с капотом . . . 1740
База, мм............... 1500
КЪлея передних и задних
колес, мм ........ ИЗО
Дорожный просвет н гру-
женом состоянии, мм . . - 240
Погрузочная высота плат-
формы, .о.................. 720
Размеры платформы, 3t.it 1540 X1275
Размер шип..............145X12; 5,20—12
Размер диска колес ... 3,5X12
Мощность двигателя, л. с.
(при об/мин).......... 24 (4500)
Удельная мощность, л. с./т 20,9
Максимальная скорость,
км/час .......... 52/64
Минима ль н ая скорость,
Км/час .......... 3—3,7
Средний расход топлива:
по дорогам, л/100
км.................. 8,5
на мягких грунтах,
л/час............... 3,5
Максимальный преодоле-
ваемый подъем,град . . 33
Глубин а преодолевае-
мого брода, м . ... . 0,4
Минимальный радиус
поворота, м ...... 3,8
Давление в шинах,
кг/см2:
передних колес . . 1,4
задних колес ... 1,6
Заправочная емкость, л:
топливного бака . . 30
системы смазки
двигателя........ 2,0
масла в коробке пе-
редач и заднем мо-
сту ............... 2,1
масла в картере пе-
реднего моста .... 1 то
масла в колесном
редукторе.......... о, 25
Электрооборудование:
генератор........12 в, 240 вт-
аккумуляторпая ба-
тарея ............12 в. 42 a-ъ
Тяговое усилие лебед-
ки, кг ......... 1500
Автомобиль Haflinger Ар700 принят для использования в войсках и
нашел широкое применение в самых разнообразных отраслях хозяйства
благодаря тому, что его шасси хорошо приспособлено для установки ку-
зовов различного типа.
Автомобиль Ford Ml 51
Автомобиль Ford Ml51 с колесной формулой 4 X 4, модель 1/4Т, со съем-
ным брезентовым верхом, является представителем созданного фирмой
Ford Motor (США) семейства автомобилей высокой проходимости малой
грузоподъемности.
Серийному выпуску этого автомобиля предшествовала дсвятилетняя
работа (1951—1960 гг.) по усовершенствованию ранее выпускавшейся мо-
дели М38 А1. За этот период были тщательно отработаны и испытаны на
долговечность все агрегаты и узлы автомобиля, включая кузов.
В отличие от предыдущей модели М38 А1 автомобиль Ford М151 имеет
повышенную удельную мощность, увеличенный на 30° о запас хода,,
большие размеры грузовой платформы, улучшенную комфортабельность
езды за счет введения новой независимой подвески на всех колесах
и меньший собственный вес.
Перед запуском в серийное производство автомобиль подвергался тех-
ническим, износовым, климатическим и войсковым испытаниям, включая
сбрасывание с самолета.
Технические испытания имели целью определить работу тормозов при
разных условиях торможения; динамические показатели; работу системы
76
охлаждения под нагрузкой; силу тяги на крюке на различных грунтах,
максимальный угол подъема и бокового крена; положение центра тяжести
и распределение нагрузки по осям; расход горючего и масла; минимальную
и максимальную скорость движения на различных передачах; минимальный
радиус поворота; преодоление водных преград на обычном автомобиле и
возможности его работы под водой при полном погружении с использова-
нием специальных приспособлений в системах всасывания и выхлопа.
Износовые испытания проводились для определения надежности рабо-
ты агрегатов при пробеге длиной 36 400 км, в том числе по пересеченной
местности 4800 км, по дорогам низших категорий 9100 км, по дорогам с
твердым покрытием 20 600 км, по бельгийскому треку 1900 км.
Климатические испытания проводились в специально оборудованных
камерах и в ходе пробеговых испытаний в северных районах Канады, на
.Аляске и в условиях жаркого климата штата Аризоны. Определялись на-
дежность работы системы пуска и охлаждения двигателя при очень низких
и высоких температурах окружающей среды, а также лучшие сорта смазки.
Войсковые испытания проводились для определения соответствия ха-
рактеристики автомобиля заданным требованиям. Общий пробег при
войсковых испытаниях составил 32 000 км, из них по пересеченной мест-
ности 6400 км и по плохим дорогам 19 200 км. По окончании войсковых ис-
пытаний опытные образцы подверглись износным испытаниям.
Заключительным этапом проверки надежности конструкции автомо-
биля было сбрасывание его с парашютом с самолета с высоты 450 м с
полезной нагрузкой от 230 до 500 кг. Конечная скорость приземления ав-
томобиля в зависимости от типа используемого парашюта была в пределах
4,9—7,3 mJ сек.
Общий вид автомобиля Ford Ml 51 показан на фиг. 67. Собственный
вес автомобиля 1135 кг. Он может перевозить вместе с водителем 5 человек
или 400 кг груза по бездорожью и 550 кг по шоссе.
На автомобиле установлен чстырехцилиндровый карбюраторный дви-
гатель водяного охлаждения (фиг. 68) с верхним расположением клапанов,
рабочим объемом 2,32 л, максимальной мощностью 72 л.с. при 3800об/лнш.
Диаметр цилиндра 98,4 мм, ход поршня 76,2 мм\ степень сжатия 7,5.
Вес двигателя 112 кг.
Блок цилиндров двигателя и верхняя часть картера изготовлены из
чугуна. Из чугупа сделаны также впускная труба, передняя крышка,
опора вала коромысла; масляный насос, корпус масляного фильтра, шес-
терни распределительного вала и водяной патрубок. Поршни и карбюра-
тор для облегчения веса изготовлены из алюминиевого сплава, нижняя
часть картера штампованная из листовой стали. Выпускной трубопровод
бесшовного трубчатого сечения, изготовленный из нержавеющей стали, ус-
тановлен на головке цилиндров без накладок. Кулачковый распределитель-
ный вал полый, стальной, внутренняя полость его используется в качестве
главной масляной магистрали. Коленчатый вал стальной, кованый, мон-
тируется в картере на трех подшипниках скольжения. Для увеличения
жесткости блока плоскость разъема картера и масляного резервуара рас-
положена ниже оси вращения коленчатого вала. Коренные подшипники
выполнены из тонкостенных стальных вкладышей, залитых свинцовистой
бронзой. Поршни имеют стальную вставку, ограничивающую деформацию
при нагреве. Верхнее компрессионное и два нижних маслосъемных кольца
хромированы, второе кольцо фосфатировано. Выпускные клапаны покрыты
слоем алюминия, предохраняющего клапан от питтингов и закоксования.
Масляный фильтр полнопоточный, включен в магистраль последовательно.
Автомобиль преодолевает брод с твердым грунтом глубиной 0,51 м, а при
установке дополнительных труб на впускном и выпускном коллекторах
может преодолевать водные преграды глубиной до 1,5 м с полным по-
гружением в воду. Возможность преодоления неглубоких бродов без
77
<2
Рпг. 67. Автомобиль высокой проходимое™ Ford М151
а ~ вид с ер(.ди, слева; в _ вид ВЗади, справа
Фиг. 68. Двигатель автомобиля Ford Mi51
а — вид спереди, справа; б — вид спереди, слева
дополнительного оборудования обеспечивается принудительной закрытой
^системой вентиляции картера, которая снабжена клапаном, включающим
вентиляцию при погружении двигателя в воду. Все прокладки и сальники
двигателя водонепроницаемы.
Для обеспечения работы системы смазки на подъемах до 31° и кренах
до 22°масляный поддон в нижней половине картера имеет большую глу-
бину. Карбюратор однодиффузорный с горизонтальным потоком. Для
пуска двигателя при низких температурах во впускном коллекторе имеются
резьбовые отверстия, в которые ввертываются приспособления с форсунка-
ми для впрыска топлива. Система зажигания (12-я) герметизирована для
работы под водой.
Общая длина двигателя 680 мм, высота 585 мм, удельный вес без навес-
пых агрегатов составляет 1,52 кг)л.с. Поперечный и продольный разрезы
двигателя автомобиля Ford Ml51 показаны на фиг. 69 и 70, а схемы смазки
двигателя и вентиляции картера на фиг. 71 и 72.
Силовая установка в сборе (фиг. 73) включает радиатор, двигатель с
оснасткой, сцепление, коробку передач и раздаточную коробку. Она под-
держивается на раме автомобиля на четырех опорах: двух спереди и двух
сзади. Спереди силовая установка Монтируется на кронштейнах, прикреп-
ленных к блоку двигателя. Задние опоры отлиты заодно с картером коробки
передач. Радиатор крепится на резиновых прокладках к двум штампован-
ным рычагам, прикрепленным к блоку двигателя. Резиновая трубка, иду-
щая от двигателя к верхнему баку радиатора, служит опорой для верха
радиатора.
На фиг. 74 показана коробка передач с механизмом сцепления и одно-
ступенчатой раздаточной коробкой автомобиля -М151. Коробка передач
механическая, четырехступенчатая, трехвальная с шестернями постоян-
ного зацепления, с ручным переключением передач. Синхронизаторы уста-
новлены на второй, третьей и четвертой передачах. В общем картере с ко-
робкой передач смонтированы шестерни одноступенчатой раздаточной
коробки. Вес агрегата в сборе 67 ке. Все шестерни коробки передач изго-
товлены из стали SAE 8620 и рассчитаны для работы в тяжелых условиях
бездорожья. Продольные разрезы коробки передач и раздаточной коробки,
муфты включения передней оси и блока шестерен заднего хода показаны па
фиг. 75.
Особое внимание при создании коробки передач обращено на надеж-
ность работы на низших передачах при максимальном крутящем моменте
двигателя, поскольку автомобиль предназначен в основном для движения
ио бездорожью. Для обеспечения долговечности работы зубья шестерен
подвергаются дробеструйной обработке.
Передний конец первичного вала коробки передач монтируется в ма-
ховике двигателя в роликовом подшипнике, а задний конец опирается на
шариковый подшипник, смонтированный в передней стенке картера. На
заднем конце заодно с валом выполнена ведущая шестерня. Во внутрен-
ней полости этой шестерни на игольчатом подшипнике вмонтирован пе-
редний конец вторичного вала, хвостовик которого опирается на шарико-
вый подшипник, установленный в задней стенке картера. Шариковые под-
шипники первичного и вторичного валов подобраны для тяжелых условий
работы. Хвостовик вторичного вала опирается на подшипник, смонтиро-
ванный в стенке картера раздаточной коробки впереди барабана ручного
тормоза. Ведущая шестерня первичного вала сцеплена с блоком шестерен
промежуточного вала, который расположен ниже вторичного вала. Блок
шестерен промежуточного вала смонтирован на валу на двух роликовых
подшипниках. Задний ход осуществляется передвижением каретки задне-
го хода, сидящей на валу в стале-бронзовых втулках. Все шестерни ко-
робки передач, за исключением первой передачи и заднего хода, имеют ко-
сые зубья с высотной коррекцией.
80
Фиг. 69. Двигатель автомобиля Ford
М151 (поперечный разрез)
Фиг. 70. Двигатель автомобиля Ford М151 (продольный разрез)
6 И. И. Селиванов
Фиг. 72. Схема вентиляции картера двигателя автомобиля
Ford Ml 51
Фиг. 73. Силовая установка автомобиля Ford М151 в сборе
Фиг. 74. Коробка передач со сцеплением и одноступенчатой
раздаточной коробкой автомобиля Ford Ml51
6*
I
Фиг. 75. Коробка передач с одноступенчатой раздаточной коробкой (а), блок шестерен заднего хода (б) и муфта включения переднего
моста (в) автомобиля Ford М151
Раздаточная коробка имеет три шестерни с косыми зубьями постоян-
ного зацепления: ведущая шестерня сидит на шлицах на хвостовике вто-
ричного вала, промежуточная шестерня установлена на промежуточном
валу на двухрядном роликовом подшипнике, ведомая шестерня сидит
на шлицах на заднем ведомом валу, который установлен в корпусе на ша-
риковом и роликовом подшипниках. Вал привода переднего моста опира-
ется на подшипник, установленный в стенке картера, и на бронзовую
втулку, запрессованную в выточку зубчатого венца вала привода заднего
моста.
Фиг. 76. Главная передача с проходным валом автомобиля Ford М151
На шлицах вала привода переднего моста смонтирована передвижная
каретка, имеющая венец с внутренними зубьями, входящими в зацепление
с зубчатым венцом вала привода заднего моста. При передвижении каретки
посредством рычага производится включение переднего моста.
Автомобиль Ford М151 имеет гипоидную главную передачу с проходным
валом (фиг. 76), обеспечивающую весьма простую схему привода в подоб-
ных многоосных автомобилях со всеми ведущими осями. Ось ведущей
шестерни главной передачи смещена относительно оси ведомой шестерни на
41,3 мм вниз, благодаря чему вал шестерни проходит сквозь картер главной
передачи на противоположную сторону. Ведущая шестерня напрессована на
мелкие зубья, накатанные па ведущем валу, который вращается на двух
конических подшипниках, смонтированных в картере. Между выступом
картера и наружной обоймой подшипника установлены регулировочные
прокладки.
Дифференциал четыре хсателлитного типа, сателлиты вмонтированы в
обе половинки коробки с торца ведомой шестерни; это обеспечивает валу
ведущей шестерни сквозной выход на другую сторону. Дифференциал в
сборе монтируется в картере главной передачи на двух роликовых под-
шипниках. Регулировка бокового зазора между зубьями достигается за
счет прокладок, устанавливаемых под торцы шестерен, а натяг конических
подшипников посредством распорных втулок. Картер главной передачи
состоит из двух частей: нижяей половины и крышки, отлитых из ковкого
чугуна. Три установочных кронштейна с опорными лапами для крепления
главной передачи к корпусу автомобиля отлиты заодно с нижней полови’
ной картера.
85
Тормоза автомобиля (фиг. 77) колодочные, плавающего типа, диамет-
ром 232 мм, шириной 50,8 мм установлены на всех колесах, рассчитаны на
минимальный пробег 32 000 км без замены обшивок. Диаметр тормозного
цилиндра 19 мм. Ручной тормоз трансмиссионный барабанного типа, с
углом обхвата 300°, смонтирован на вторичном валу коробки передач.
Диаметр барабана 152, ширина 25,4 мм. Тормоз удерживает полностью
нагруженный автомобиль на подъеме с крутизной до 31°.
Подвеска передних и задних колес автомобиля независимая, выполне-
на на витых цилиндрических пружинах и гидравлических амортизаторах.
Передняя подвеска в сборе показана на фиг. 78, она включает траверсу,
рычаги, пружины, шарниры, амортизаторы, цапфы, колеса с шинами и
Фиг. 77. Тормоз автомобиля Ford М151
валы привода колес и может быть снята с автомобиля целиком или по час-
тям. Пружины подвески смонтированы на коротких и длинных профильных
рычагах; с целью обеспечения пространства для размещения валов привода
колес пружины расположены впереди осевой линии передних колес при нор-
мальной нагрузке под углом 14° к вертикали (вид спереди) и перпендику-
лярно к продольной балке (вид сбоку).
Рычаги присоединены к цапфам при помощи резиновых втулок, взаимо-
заменяемых для всех точек крепления. Нижняя точка крепления рычага
поднята на максимально возможную высоту для избежания контакта шар-
нира и рычага с землей при максимальном прогибе подвески.
Амортизаторы расположены внутри цилиндрических пружин. Внизу
они прикреплены к рычагам, а вверху соединены со стаканами, которые
вварены в траверсу. Прямой и обратный ход колес ограничивается гидрав-
лическими отсечками.
Поперечная траверса составлена из двух частей — верхней и нижней,
изготовленных штамповкой из стали FS 1020 и 1025. Толщина стенки верх-
ней части 1,52 мм, нижней 2,29 мм. В нижней части траверсы приварены
кронштейны для присоединения рычагов подвески. В центре траверсы име-
ется окно для прохода карданного вала.
Передняя подвеска рассчитана на преодоление типового препятствия
высотой 254 мм и длиной 508 мм, характерного для пересеченной местно-
сти. В качестве расчетной скорости принята скорость движения по бездо-
рожью 24 км/час.
Максимальное усилие на передние колеса достигало при испытаниях
1365 кг при прямом ходе и 1730 кг при обратном.
86
Фиг. 78. Передняя подвеска автомобиля Ford М151
Фиг. 79. Задняя подвеска автомобиля FordAM151
Фиг. 80. Кузов автомобиля Ford М151
а — вид сверху; б — вид снизу
Фиг. 81. Шасси автомобиля Ford М151 (вид снизу)
Задняя подвеска (фиг. 79) смонтирована на качающихся рычагах,
к которым приварены штампованные опоры для пружин; к внутренним
концам рычагов приварены наконечники с резиновыми втулками для крепле-
ния рычагов к раме. Внешние концы рычагов присоединены к литым опор-
ным цапфам. Цилиндрические пружины с переменным шагом расположены
перед валами привода задних колес. В задней подвеске применены гидрав-
лические амортизаторы двустороннего действия, которые соединены вни-
зу с кронштейнами на качающихся рычагах. Прямой ход колеса ограничи-
вается при помощи резинового упора, установленного на передних крон-
штейнах, обратный ход — при помощи гидравлической отсечки в аморти-
заторе.
В табл. 8 приведена краткая характеристика подвески автомобиля
Ford М151.
Таблица 8
Характеристика подвески автомобиля Ford М151
Показатель Подвеска
& ' передняя > ;задняя '
Жесткость подвески, приведенная к колесу (включая резину), кг/см 22,2 26,0
Жесткость рессоры, кг/см 92,0 74,0
Частота колебаний, цикл/мин 88,0 83,4
Угловая жесткость подвески в поперечной пло- скости, кгм/град 105,0 93,0
Расстояние центра крена от грунта, мм .... 207,5 413,0
Вес неподрессорных масс, кг 102,0 90,0
Максимальный прогиб, лш 101,6 101,6
Максимальная отдача, мм 101,6 101,6
Колеса автомобиля с глубоким ободом отлиты из магниевого сплава.
Вес колеса 5,9 кг (на 9,5 кг.легче стального колеса), диаметр обода 406
ширина 114 мм.
Шипы облегченные, четырехслойный каркас из нейлоновой кордной тка-
ни; вес колеса в сборе с шиной 12,7 кг.
Кузов автомобиля стальной, несущего типа, при проектировании, как
и все агрегаты, рассчитывался на прочность и долговечность, исходя из
обеспечения минимального пробега автомобиля 36,4 тыс. км по очень пло-
хим дорогам, а также учитывая возможность сбрасывания его с самолета.
Элементы кузова соединены между собой точечной сваркой. Нижние
элемепты кузова изготовлены из стали 1020 и 1025, верхние из стали SAE
1009, 1020, толщина профилей Т5 и 2,26 мм. Вес кузова 170 кг. Приме-
нение штампованных стальных профилей и точечной сварки позволйло соз-
дать автомобиль, выдерживающий в центральной части кузова вертикаль-
ные перегрузки до 5g, в зоне передней и задней подвески — до 8 и 6g
соответственно и горизонтальные перегрузки до 3g. Для эксплуатации
автомобиля в северных районах на нем может устанавливаться утепленная
алюминиевая кабина.
На фиг. 80 показан кузов автомобиля, а на фиг. 81 — его шасси (вид
снизу). Топливный бак размещается под сиденьем водителя. Серийный
выпуск автомобиля начат с конца 1960 года. Далее дана характеристика
автомобиля Ford М151.
89
Собственный вес» кг........... Ц35
Полезная нагрузка, включая во-
дителя, человек . .............. 5
Груз по твердой дороге, кг . . . 550
Груз по бездорожью, кг ... . 400
Габаритные размеры, мм:
длина.................... 3000
ширина................... 1590
высота с поднятым тентом 2100
База, мм..........•.......... 2032
Колея передних и задних колес,
-wat ......................... 1390
Минимальный дорожный просвет
в нагруженном состоянии, мм . 220
Мощность двигателя, л. с. . . . ' 72
Уде.гьиая мощность, л. с./т. . . 46,8
Максимальная скорость, км/час 96
Скорость по пересеченной мест-
ности, км/час................... 24
Средний расход топлива:
по твердой дороге, л/Ю0
км..................... 14
по бездорожью, л/час . . 5,8
М аксима л ьный преодолевае-
мый подъем, град........... 31
Допустимый боконо й крен,
град ...................... 22
Глубина преодолеваемого
брода, At.................... 0,51
Размер шин................... 7,00—16
Давление в шинах, кг/см?'.
передних колес........ 1,2—1,4
задних колес...........1Т26—1,75
Емкость топливного бака, л 67
Запас хода по топливу, км 480
Вос б у ксируемого ] i рицеп а
при полной нагрузке в кузо-
ве (550 кг), кг: 7
по бездорожью.......... 680
по твердой дороге .... 940
Автомобиль Willys Universal Jeep
Первые модели универсальных джипов в период Великой Отечественной
войны находились на снабжении Советской Армии. В период 1959—1961 гг.
фирма Willys (США) создала два новых универсальных джипа высокой
проходимости (модели CJ-5D и CJ-6D) с дизельным "двигателем, отличаю-
щиеся друг от друга размерами колесной базы.
Общий вид автомобиля Willys Universal Jeep, 4x4, модели CJ-5D с
открытой платформой показан на фиг. 82. Четырехцилиндровый двигатель-
дизель Perkins Four 192 разработан фирмой Willys совместно с английской
Фиг. 82. Общий вид автомооиля Willis Universal Jeep, 4X4
моторостроительной фирмой Perkins. Диаметр цилиндра 88,9 мм, ход порш-
ня 127 лш, рабочий объем 3,153 л, степень сжатия 16,5. Охлаждение двигате-
ля жидкостное, клапаны подвесные. Двигатель развивает мощность 63 л.с.
при 3000 об/мин, максимальный крутящий момент 19,8 кгм при 1350 об/мин.
Топливный насос фирмы CAV распределительного типа R 5352x13 с цен-
тробежным гидравлическим регулятором оборотов. Крепление двигателя
на раме производится в трех точках на резиновых опорах.
90
Фиг. 83. Схема системы питания двигателя-дизеля Perkins Four 192 автомобиля
Willis Universal Jeep
1 — топливный бак; 2 — топливоподкачивающий насос; 3 — топливный фильтр; — топливный
насос; 5 — форсунки; в — топливный бачок системы пуска; 7 — ручной насос системы пуска; А —
винт для выпуска воздуха из корпуса регулятора; В — винт для выпуска воздуха из корпуса насоса;
С — винт для выпус а во1духа из корпуса фильтра
В двигателе осуществлена комбинированная система впрыска топлива:
одна струя подается в камеру сгорания, расположенную слева, а другая —
прямо в пространство над поршнем. Впрыск топлива осуществляется за
20° до в.м.т., давление впрыска 120 кг/см*. Имеется устройство для облег-
чения пуска двигателя в холодное время года. Схема системы питания дви-
гателя показана на фиг. 83.
Сцепление однодисковое сухое Borg and Beck или Auburn (диам. диска
215,9 мм). Коробка передач механическая, трехступенчатая фирмы Wag-
ner, может устанавливаться и четырехступенчатая. В обоих случаях все
передачи, кроме первой, -синхронизированы. Передаточные числа трехсту-
пенчатой коробки передач: 2,789; 1,551; 1,0 и заднего хода 3,789. Пере-
даточные числа четырехступенчатой коробки передач: 6,39; 3,09; 1,68;
1,0 и заднего хода 7,82.
Раздаточная коробка двухступенчатая с передаточными числами 1,0 и
2,46. Передаточное число главной передачи 5,38. В табл. 9 приведено общее
передаточное число в трансмиссии.
Четырехступенчатая коробка передач устанавливается на автомобиле,
предназначенном в основном для использования в качестве тягача.
Рама автомобиля состоит из двух продольных балок U-образного
профиля и шести поперечин. Оба ведущих моста одного типа: передний
Spicer 25, задний Spicer 44. Главные передачи гипоидные. Ведущие мосты
могут поставляться с механизмом блокировки дифференциалов.
Подвеска колес выполнена на продольных полуэллиптических рессо-
рах, передних на семи, а задних па двенадцати листах; на обоих мостах
установлены по два телескопических амортизатора, диаметр тормозного
цилиндра 25,4 мм. Колеса автомобиля дисковые, с размером шин 6,00—
16 шестислойных для короткобазной модели и 7,00—16 шестислойных для
длиннобазной. Сходимость колес 1,2 -2,4 мм, угол развала 1°30', угол
наклона шкворня назад 3°, вбок 7°30'.
Рулевой механизм — червяк и сектор, передаточное отношение 17,9 :1.
Рулевое управление левостороннее. Тормоза колодочного типа с гидрав-
91
Таблица 9
Передаточное число в трансмиссии автомобиля
Willys Universal Jeep
Передача Переда- точное число в коробке передач *к Передаточное число в раздаточной коробке грк>
1,0 2,48
При трехстуяенчатоа коробке передач
Первая ... 2,789 15,06 37,05
Вторая 1,551 8,34 20,52
Третья 1,00 5,38 13,26
Задний ход 3,789 20,34 50,01
При четырехспъупепчатой коробке передач
Первая 6,39 34,42 84,65
Вторая 3,09 16,63 40,91
Третья 1,68 9,05 22,23
Четвертая 1,00 5,38 13,23
Задний ход 7,82 42,07 103,49
лическим приводом на все колеса. Площадь тормозных накладок 755 см2.
Ручной тормоз барабанного типа установлен на карданном валу, привод к
нему механический. Поверхность трения накладок ручного тормоза 182 см2.
Кузов автомобиля открытого типа со съемным тентом. Спереди разме-
щается 3 человека, сзади — 4 человека на автомобиле CJ-5D и 6 человек
на автомобиле CJ-6D.
Заправочная емкость (в литрах) топливного бака 60; картера двигателя
6; масляного фильтра 0,5; воздушного фильтра 0,6; коробки передач трех-
ступенчатой 1,7, четырехступенчатой 3,8; раздаточной коробки 2,1; перед-
него и заднего мостов 1,4; рулевого механизма 0,3; тормозной системы 0,5,
системы охлаждения 10,5.
Напряжение электрооборудования 12 в (две батареи по 6 в). Емкость
аккумуляторных батарей 100 а-ч, мощность генератора — 420 вт.
В табл. 10 приведена характеристика машин обеих моделей.
Автомобиль Austin Gipcy
Общий вид и компоновка автомобиля высокой проходимости Austin
Gipcy, 4x4, изготовляемого английской фирмой Austin Motor Со с двумя
размерами колесной базы (2300 и 2800 мм), показаны на фиг. 84 и 85.
Автомобиль в основном предназначался для использования в армии, но
ои нашел также широкое применение и в различных отраслях промышлен-
ности, торговле и в сельском хозяйстве.
На автомобиле может быть установлен бензиновый двигатель или дизель.
Двигатели чстырехцилиндровые рядные, жидкостного охлаждения мощ-
ностью 72 и 55 л.с. соответственно. Максимальная скорость автомобиля
100 км/час с бензиновым и 85 км/час с дизельным двигателем. Время раз-
гона с места до скорости 80 км/час составляет 23,5 сек.
Сцепление одподисковое сухое. Коробка передач механическая четырех-
ступснчатая, шестерни со спиральными зубьями постоянного зацепления
с синхронизаторами на второй, третьей и высшей передачах. К коробке
92
Таблица 10
Характеристика автомобиля Willys Universal Jeep
Показатель Модель
GJ-5D С J6D
Собственный вес автомобиля, кг 1235 1265
Полезная грузоподъемность, кг ........ 805 890
Полный вес, кг , . 2040 2155
Максимальный вес прицепа, кг 2700 2700
Габаритные размеры, мм:
длина . 3420 4040
ширина 1520 1560
высота с поднятым тентом 1910 1970
Паза, мм ................... 2057 2565
Колея передних и задних колес, мм 1230 1245
Размер платформы, мм ............ 1010X1400 1400X1400
Ширина между нишами колес, .ил« 910 910
Высота, мм .................. 1190 1220
Высота бортов кузова, лы? 290-4-65 2904-65
Свес спереди, мм ............... 573 573
Свес сзади, мм ................ 800 902
Размер шин 6,00—16 7,00—16
Дорожный просвет, мм:
по днищу 205 220
по мостам 190 155
Угол въезда, град ............... 45 45
Угол съезда, град . ... . .......... 30 30
Мощность двигателя, л. с ... . 63 63
Число оборотов при номиналыои мощности,
об/мин 3000 3000
Литровая мощность двигателя, л. с./л . ... . 20,4 20,4
Удельная мощность, л. с./т .......... 30,9 29,3
Максимальная скорость, км/час 90 90
Минимальная скорость, км/час:
при трехступенчатой коробке передач . . . 12 12
при четырехступенчатой коробке передач . . 5' 5
Радиус поворота, м 5,7 6,8
Максимальная сила тяги на крюке, кг:
при трехступенчатой коробке передач . . . 1400 1400
при чстырехступенчатой коробке передач 1700 1700
Глубина преодолеваемого брода, м ..... . 0,55 0,58
передач крепится двухступенчатая раздаточная коробка с блокированным
приводом (фиг, 86) с передаточными числами 1,0 и 2,02.
Над раздаточной коробкой может быть установлен механизм отбора
мощности, передающий вращение на шкив, расположенный сбоку, или при
помощи отдельного карданного вала к сочленению, размещенному в задней
части автомобиля. Замедленная передача в раздаточной коробке включается
только при включенном приводе на передний мост. Передаточные числа
трансмиссии при включении раздаточной коробки автомобиля Austin
Gipcy приведены в табл. И.
На автомобиле установлена независимая торсиластиковая подвеска
всех колес типа флекситор (Flexitor), при которой угол продольного
93
Таблица И
Передаточные числа при включении
раздаточной коробки
№ передачи Раздаточная коробка
высшая передача *р. к низшая передача 4р. к =2-02
Четвертая (высшая) . . 5,125 10,352
Третья 7,021 14,182
Вторая 12,043 24,362
Первая 20,756 41,927
Задний ход 26,450 53,500
поворотного шкворня может изменяться в пределах от 4-3,5 до —10е.
Упругий элемент подвески выполнен в виде резинового цилиндра, прочно
связанного с наружной поверхностью стальной трубы, оканчивающейся
фланцем. К фланцу четырьмя болтами крепится балансир, другой конец
которого соединяется со ступицей колеса.
Фиг. 84. Общий вид автомобиля Austin Gipcy, 4 X 4
(вид сзади, слева)
Над резиновым цилиндром установлена еще одна стальная труба, сос-
тавленная из двух половин (накладок), которые по плоскости разъема
снабжены фланцами. Нижняянакладка скреплена с резиновым цилиндром,
а верхняя после предварительного сжатия резинового цилиндра соединя-
ется с нижней половиной при помощи фланцев, приваренных точечной свар-
кой. Внутренняя стальная труба выполнена отдельно для каждого колеса;
наружная труба, составленная из двух половин, является общим элемен-
том подвески обоих колес и крепится к раме автомобиля.
Конструкция подвески передних и задних колес одинакова, хотя они
не могут взаимозаменяться и имеют различные характеристики. Колеса
снабжены гидравлическими амортизаторами двойного действия: передние—
порпшевого, задние — телескопического типа. Для повышения попереч-
ной устойчивости автомобиля амортизаторы задних колес установлены в
94
Фиг. 8rv Компоновка
автомобиля Austin Gip-
cy, 4 X 4 (вид спереди,
справа)
Фиг. 86. Коробка пере-
дач с двухступенчатой
раздаточной коробкой
автомобиля Austin Cipcy,
4x4
поперечной плоскости под углом 45°. Отведенные назад балансиры подвески
имеют коробчатое сечение и отклонены наружу для увеличения размеров
колеи при данной ширине рамы, что обеспечивает большой угол
поворота колес. Плечо балансира равно 330 мм.
Балансиры передних колес имеют вырезы, через которые проходит
поперечная рулевая тяга. К балансирам приварены планки, упирающиеся
при максимальном подъеме колеса в резиновые ограничители. В каждом
балансире имеются четыре дополнительных отверстия под болты крепления
к фланцу внутренней трубы подвески. Это позволяет менять положение
балансира и делает возможным значительно увеличивать дорожный про-
свет. Диаметр упругого элемента подвески равен 114 мм. Прогиб передней
подвески при статической нагрузке 318 кг составляет 133 мм, прогиб задней
подвески при статической нагрузке 199 кг составляет 100 мм. Жесткость
подвесок соответственно равна 276 и 310 кг/см.
Фиг. 87. Шасси автомобиля Austin Gipcy, 4 X 4, с установленными
агрегатами и с карбюраторным двигателем
[ Карданные валы трансмиссии открытого типа. Передний и задний мосты
снабжены гипоидными главными передачами с передаточным числом 5,125
и коническими дифференциалами. Главная передача заднего моста распо-
ложена на продольной оси автомобиля, а переднего моста смещена вправо.
Рулевой механизм (винт и кривогпип) может устанавливаться справа и
слева от продольной оси автомобиля. Шарниры подвески и рулевого привода
снабжены нейлоновыми втулками, не требующими смазки. Тормоза коло-
дочные с гидравлическим приводом. Ручной тормоз на задние колеса ме-
ханический.
Шасси автомобиля Austin Gipcy со всеми агрегатами показано на
фиг. 87. Рама автомобиля сварная и для обеспечения высокой жесткости
изготовлена из элементов коробчатого сечения с закругленными углами
(радиус закругления 25 мм). Такая конструкция исключает доступ влаги
внутрь лонжеронов и предохраняет раму от коррозии. Кроме того, короб-
чатое сечение исключает возможность концентрации напряжений в точках,
удаленных от нейтральной линии, что особенно важно для концевых эле-
ментов рамы, подвергающихся местным нагрузкам вследствие колебания
колес. Закругления углов рамы уменьшают напряжения кручения и спо-
7 И. И. Селиванов 97
собствуют более равномерному распределению напряжений по длине рамы,
а также дают возможность точно подгонять к лонжеронам траверсы подоб-
ного сечения.
Задняя поперечина рамы приварена к лонжеронам сверху и снизу снаб-
жена усиливающей планкой, концы которой пропущены через прорези в
лонжеронах и приварены к ним. Тем самым обеспечивается дополнитель-
ная жесткость и повышается сопротивление изгибу от нагрузки на крюке,
максимальная величина которой достигает 1360 кг. Лонжероны, изготов-
ленные из стали 14 SWG (британский стандарт), несколько приподняты
над осями. Размеры поперечного сечения лонжеронов в средней части ав-
томобиля составляют 152x76 мм, в передней и задней частях постепенно
уменьшаются до 102 X 76 мм.
Цельнометаллический сварной кузов устанавливается на раме на трех
кронштейнах у каждого борта, а сзади — на вертикальном фланце травер-
сы. В местах крепления устанавливаются резиновые прокладки. На пе-
реднем сиденье размещаются три человека. По бортам установлены сиденья
еще на шесть человек. Кузов снабжен убирающимся тентом. Запасное
колесо крепится к спинке переднего сиденья.
На автомобиле может устанавливаться лебедка,с приводом от двигателя
через кулачковую муфту, а также пожарный насос производительностью
2270 л/мин, приводимый в действие через фрикционную муфту.
Характеристика автомобиля Austin Gipcy приведена в табл. 12.
За последние три года фирма внесла в конструкцию автомобилей ряд
изменений. Так, для увеличения плавности хода статическая деформация
резинового упругого элемента в передней и задней подвесках увеличена па
50% (133 мм вместо 89 мм и 100 мм вместо 66 мм при жесткости подвесок
276 и 310 кг/см соответственно). Для увеличения хода задней подвески ры-
чажный амортизатор заменен телескопическим. Рулевое управление пе-
рекомпоновано. Поперечная рулевая тяга выполнена разрезной, и привод
к ней осуществляется через промежуточный рычаг, установленный на раме.
Управление в раздаточной коробке па машине новой модели позволяет
включить прямую передачу в коробке при включении привода ко всем
колесам. Некоторые изменения внесены и во внутреннее устройство кузова.
Автомобиль Land Rover II
Автомобиль высокой проходимости английской фирмы Land Rover II,
4x4, относящийся к классу автомобилей малой грузоподъемности, изго-
товляется в нескольких модификациях: с карбюраторным и дизельным
двигателями, с левосторонним и правосторонним расположением рулевого
колеса, с нормальной и удлиненной колесной базой. Автомобиль предназ-
начен для армии, но находит широкое примепепие также в различных от-
раслях хозяйства.
Максимальная скорость автомобиля с карбюраторным двигателем 104
км/час и с двигателем-дизелем 95 км/час. Схема и основные размеры авто-
мобиля представлены на фиг. 88. Кабина водителя удобна, с хорошей об-
зорностью. Непросматриваемое пространство перед бампером не превышает
4 it, что очень важно для военных машин. В кабине свободно размещаются
три человека.
В Англии автомобили подобного типа получили большое распростране-
ние благодаря высокой экономичности и проходимости в условиях бездо-
рожья, а также возможности установки на шасси автомобиля специализиро-
ванных кузовов.
Шасси с удлиненной базой с дизельным двигателем показано на фиг. 89.
Лонжероны рамы и поперечины коробчатого сечения. Диски колес стальные,
штампованные, крепятся на пяти шпильках. Шины Dunlop RK3 на корот-
кобазной модели 6,00—16, а на длиннобазной 7,50—16.
98
Таблица 12
Характеристика автомобиля Austin Gipcy
Показатель № модели
1 1 2 3 4
Сухой вес шасси без кабины, кг 1297 1361 1367 1430
Полезная нагрузка, кг Максимальный вес с полной наг- рузкой и заправкой маслом, топли- 510 510 760 760
ВОМ и ВОДОЙ, КЗ Распределение веса по осям, кз; 2210 2210 2480 2480
на переднюю 900 900 1020 1020
на заднюю 1310 1310 1460 .1460
Колесная база, мм Колея, мм: 2300 2300 2800 2800
передних колес 1390 1390 1390 1390
задпих колес Габаритные размеры, мм: 1320 1320 1320 1320
длина 3530 3530 4060 4060
ширина высота: 1695 1695 1695 1695
с опущенным тентом .... 1740 1740 1752 1752
с поднятым тентом Внутренние размеры кузова, мм . . 1867 1867 1171x141 1873 30x480 1873
Высота погрузочной платформы, мм 672 672 684 684
Высота тента над полом, мм , , . изо изо ИЗО ИЗО1
Диаметр тормозного барабана, мм Площадь фрикционных накладок, 254 254 254 254
с.ч- Типы колес 858 858 Диске 858 »вые 858
Размеры шип 6,00—16 6,00—16 7,00—16 7,00—16
Минимальный радиус поворота, м 5,6 5,6 7,1 7,1
Дорожный просвет, мм 229 229 241 241
Тип двигателя Карбюратор- ный Дизель Карбюратор- ный Дизель
Число цилиндров 4 4 4 4
Диаметр цилиндра, мм 79,4 82,6 79,4 82,6
Ход поршня, мм 111,0 102,0 111,0 2199 102,0
Рабочий объем, см3 2199 2178 2178
Степень сжатия 6,8 20 6,8 20
Максимальная мощность, л. с. . . . Число оборотов при максимальной 72 55 72 55
мощности, об!мин ......... Максимальный крутящий момент, 4000 3500 4000 3500
кГм Число оборотов при максимальном 15,5 12,3 15,5 12,3
крутящем моменте, об/мин , , . . 1500 2800 1500 2800
Емкость топливного бака, л . . . . 59 59 59 59
Емкость масляного разервуара, л Напряжение системы электрообору- 7,5 6,4 7,5 6,4
дования, в Емкость аккумуляторной батареи, 12 12 12 12
а*ч 51 94 51 94
Максимальная скорость, км/час . . Минимальный расход топлива, 100 85 100 ( 85
л/100 км 11,4 8,9 12,5 9,3
Запас хода, км . . . 520 670 480 630.
7*
99
3620 {УЧУ8)
1625
1311/
Фиг. 88. Схема и основ-
ные размеры автомобиля
Land Rover II, 4 X 4
По сравнению с первой моделью четырехцилиндровый карбюраторный
двигатель с рабочим объемом 2 л с верхним расположением впускных и
нижним расположением выпусных клапанов заменен двигателем с рабо-
чим объемом 2,25 л с верхним расположением как впускных, так и вы-
пускных клапапов. Благодаря этому мощность двигателя с 52 л.с. при
4000 об/мин увеличена до 77 л.с. при 4250 об/мин, а максимальный кру-
тящий момент с 14 кгм при 1500 об/мин возрос до 47,3 кем при 2500 об/мин.
Максимальная мощность четырехцилиндрового дизельного двигателя
(фиг. 90) с непосредственным впрыском топлива составляет 62 л.с. при
4000 об/мин с топливным насосом CAV распределительного типа. Макси-
мальный крутящий момент равен 14,4 кгм при 1800 об/мин. Рабочий объем
цилиндров дизеля 2,28 л, диаметр цилиндра 90,48 мм, ход поршня 88,9 мм.
/ Двигатель помещается позади передней оси, что позволяет установить
трансмиссию ниже обычного, а следовательно, и снизить центр тяжести
автомобиля.
На двигателе установлено однодисковое сухое сцепление Borg and
Beck с диаметром диска 229 мм и гидравлическим приводом. Поверхность
100
Фиг. 89. Шасси автомобиля Land Hover II, 4 X 4, с удлиненной базой
с дизельным двигателем
трения сцепления составляет 626 см2. Коробка передач четырехступенча-
тая с косозубыми шестернями постоянного зацепления и синхронизатора-
ми на третьей и четвертой передачах. Передаточные числа коробки:
2,996; 2,043; 1,377 и 1,0; заднего хода — 2,547. Раздаточная коробка двух-
ступенчатая с передаточными числами 1,148 и 2,888 выполнена в одном агре-
гате с коробкой передач (фиг. 91). Главная передача одинарная, коничес-
кая, с передаточным отношением 4,7:1.
В табл. 13 приведено общее передаточное число трансмиссии автомо-
биля Land Rover II.
Тормоза барабанного типа (диаметр барабана 279 мм, ширина 57,2 мм)
с гидравлическим приводом на все колоса. Суммарная поверхность трения
тормозов 1102 см2. Рулевой механизм с циркулирующими шариками, пере-
даточное отношение в рулевом управлении изменяется с 15,8 до 23,8. Пол-
ный поворот управляемых, колес соответствует четырем оборотам рулевого
колеса. Подвеска колес выполнена на пол у эллиптических рессорах с те-
лескопическими амортизаторами двустороннего действия.
Топливный бак расположен под сиденьем водителя, оборудован филь-
тром и электрическим, указателем уровня топлива. Емкость бака 45,4 л.
Электрооборудование 12 в, положительный полюс аккумулятора соединен
Фиг. 90. Двигатель-дизель автомобиля Land Rover II
в сборе с коробкой передач и раздаточной коробкой
101
Фиг. 91. Коробка передач в сборе со сцеплением, раздаточной
коробкой и желобчатым шкивом для отбора мощности авто-
мобиля Land Rover II
с массой. На автомобиле установлено две шестивольтные аккумуляторные
батарейХобщей емкостью 138 а-ч. Подогреватель воздуха в кабине разме-
щен^под передней панелью. Этот же обогреватель используется и для вен-
тиляции кабины.
Таблица 13
Общее передаточное число
трансмиссии автомобиля Land
Rover II
№ передачи Передаточное число в раздаточной коробке гр к
2,888 1,148
Первая 40,688 16,171
Вторая 27,742 11,026
Третья 18,707 7,435
Четвертая 13,578 5,396
Задний ход 34,585 13,745
При создании автомобиля много внимания было уделено облегчению тех-
нического обслуживания в процессе эксплуатации и уменьшению времени
на обслуживание. По данным фирмы, на проверку уровней охлаждающей
жидкости, масла в картере двигателя, жидкости в тормозной системе,
электролита в аккумуляторе и масла в воздухофильтре, а также зазора
между контактами прерывателя затрачивается 5 мин. На удаление осадка
из центробежного масляного фильтра затрачивается 1,5 мин, топливный
фильтр перед карбюратором промывается за 45 сек, предохранитель в сети
электрооборудования заменяется за 50 сек, все четыре свечи зажигания
снимаются за 1 мин 40 сек, а устанавливаются обратно за 45 сек, включая
время на их затяжку. Уровень масла в коробке передач и раздаточной ко-
102
робке проверяется за 3 мин, в картере главной передачи переднего моста —
за 45 сек. Регулировка тормозов всех четырех колес производится за
10 мин. Ручной тормоз регулируется за 1 мин 15 сек. Запасное колесо, раз-
мещенное за сиденьем водителя, снимается с кронштейна за 25 сек и заме-
няется за 50 сек.
В табл. 14 приводится характеристика автомобиля с карбюраторным
и дизельным двигателями для двух размеров колесной базы.
Таблица 14
Характеристика автомобиля Land Rover II с карбюраторным (К) и ди-
зельным (D) двигателями
Показатель Модель
88К 88D 109К 109D
Сухой вес шасси без кабины, кг . . 1315 1315 1490 1500
Максимальный допускаемый вес с полной нагрузкой по шоссе, кг 2400 2400 2600 2670
Габаритные размеры, мм: длила 3620 3620 4448 4448
ширина 1625 1625 1625 1625
высота 1970 1970 2060 2060
База, мм ............. Колея передних и задних колес, .ИЛГ 1310 2236 (2 1310 770) 1310 1310
Дорожный просвет, мм 203 203 248 248
Размеры платформы, мм Высота бортов кузова, лм* .... 480 1210X1440 1 480 850x1440 480 480
Расстояние от задней (внешней) стенки кабины, мм: до оси заднего ведущего моста 500 500 800 800
до конца рамы: 1200 1200 1900 1900
Тип двигателя Карбюратор- ный Дизель Карбюратор- ный Дизель
Число цилиндров 4 4 4 4
Рабочий объем, л ......... 2,25 2,25 2,25 2,25
Мощность двигателя, л. с. (об/мин) 77 (4250) 62 (4000) 77 (4250) 62 (4000)
Крутящий момент, кГм (об/мин) . . 17,.30 (2500) 14,4(1800) 17,30 (2500) 14,4(1800)
Минимальный радиус поворота, м 5,8 5,8 7,3 7,3
Размер шин . 6,00—16 6,00—16 7,50—16 7,50—16
Давление в шинах, кг/см2--. передних колес 1,8 1,8 1,8 1,8
задних колос 2,1 2,1 2,1 2,1
Максимальная скорость, км/час . . 104 95 104 95
Расход топлива, л/100 км 12—16 9,0—12 14—20 9,4—13,4
Максимальный преодолеваемый подъем, град ........... 45 45 45 45
При испытаниях автомобиля Land Rover II с дизельным двигателем, с
полным весом 2670 кг и с ускоряющей передачей в коробке передач были
получены следующие динамические показатели.
Время разгона, необходимое для достижения определенной скорости,
составляет:
Скорость движения, км/час ... 36 48 64
Время разгона, сек ...... . 5,1 11,5 19,8
103
Предельные скорости движения па различных передачах приведены в
табл. 15.
Таблица 15
Предельные скорости дв жжения на
разных передачах автомобиля Land
Rover И
№ передачи и передаточное число i Скорость Д ВИ! ПС И ИЯ, нм/ час
максимальная минималь- ная
Первая (высшая), i =3,4 32,0 9,6
Вторая (высшая), i =2,1 51,0 19,2
Третья (высшая), i =1,5 67,0 28,8
Четвертая (высшая), i = 0,79 104,0 44,8
Удельная сила тяги на крюке (кг на тонну веса) и эквивалентный по-
казатель преодолеваемого подъема в зависимости от скорости движения на
различных передачах приведены в табл. 16.
Таблица 16
Удельная сила тяги и преодолеваемый подъем
в зависимости от скорости движения
№ передачи Скорость движения
максимальная минимальная
уд. сила тяги, кз/т подъем уд. сила лиги, кг/т подъем
Четвертая 45,5 1 : 20,3 145 1 :8,9
Третья 81,7 1 : 12,4 218 1:4,6
Вторая 145,0 1 : 6,9 327 1: 3,1
Первая 218,0 1 : 4,6 — —
Максимальный преодолеваемый подъем при испытании с полным весом
2670 кг составил 18°. Он был получен на второй передаче при движении с
минимальной скоростью. Эффективность торможения со скорости 32 км/
/час составила при ножном тормозе 72% и при ручном тормозе 23%.
При испытаниях автомобиля с карбюраторным двигателем с полным
весом 2380 кг были получены следующие данные. Скорость до 48 км/час
достигается через 8 сек после трогания с места, 80 км/час - - через 21 сек.
Тормозной путь со скорости 48 км/час составил 9,76 м. На подъеме крутиз-
ной 13° автомобиль надежно удерживался при помощи ручного тормоза и
затем легко трогался на третьей передаче в коробке передач и пониженной
передаче в раздаточной коробке. На второй передаче преодолевался подъем
крутизной до 45% при давлении в шинах 1,4 кг/см1.
Легкие вездеходы Рас Star и Paddy Wagon
На фиг. 92 показан легкий вездеход Рас Star оригинальной конструкции,
созданный по заданию министерства обороны американской фирмой Lock-
heed Aircraft Service.
104
Фиг. 92. Общий вид легкого вездехода Рас Star, 12 X 12
Вездеход предназначен для перевозки личного состава и пехотного во-
оружения в условиях бездорожья и преодоления водных преград. Он
состоит из двух трехосных секций, соединенных между собой специальным
шарниром, который дает возможность изменять углы между секциями в
определенных пределах в любой плоскости при поворотах и движении
по местности с боковым крепом.
Все шесть осей вездехода являются ведущими. На них установлены спе-
циальные широкопрофильные шины, обеспечивающие высокую проходи-
мость машины по труднопроходимой местности. Двигатель, трансмиссия,
органы управления и топливный бак размещены в передней секции, отк-
рытая платформа для размещения груза и людей — в задней.
На вездеходе устанавливается двухцилиндровый бензиновый двигатель
воздушного охлаждения фирмы Onah, мощностью 20 л.е., или четырохци-
линдровый фирмы Continental, мощностью 35 л.с. и двухконтурная гидро-
объемная трансмиссия. Крутящий момент от двигателя через автомати-
ческую гидрообъемную трансмиссию и две поперечные передачи передается
ко всем 12 ведущим колесам. Гидрообъемная трансмиссия обеспечивает
бесступенчатое изменение передаточного числа в пределах от максимальной
скорости движения вперед до максимальной скорости движения назад.
Машина способна преодолевать небольшие водные преграды с полной
нагрузкой. Движителем на воде служат колеса. При собственном весе
454 кг грузоподъемность машины до местности составляет 454 кг. При дви-
жении по дорогам с твердым покрытием полезная нагрузка увеличивается
до 675 кг, что превышает собственный вес в 1,48 раз.
Другой оригинальной машиной, предназначенной для движения по
труднопроходимой местности, разработанной в опытном образце той же
фирмой Lockheed по заданию военного ведомства, является универсальный
вездеход Paddy Wagon, кузов которого имеет форму лодки (фиг. 93).
Испытание модели этой машины, изготовленной в '/5 натуральной величи-
ны, показали, что опа может двигаться с большой скоростью по дорогам
как колесная машина и в то же время, обладая высокой проходимостью,
подобно шагающей машине, свободно передвигается по грязи, снегу, бо-
105
лоту и пескам с относительно большой скоростью. Она может свободно
входить в воду с большого уклона, преодолевать водные преграды с
полной нагрузкой и выходить из воды на неподготовленный берег. Дви-
жителем на плаву служат колеса.
Ходовая часть автомобиля состоит из четырех трехкатковых конструк-
ций, образующих из трех малых колес одно большое колесо, которое вра-
щается вокруг неподрессоренной оси машины. Оси малых колес ходовой
части расположены концентрично под углом 120° относительно друг друга
Фиг, 93. Схема движения универсального вездехода Paddy Wagon
слева — по мягкому грунту; справа — по твердому грунту
на радиальных кронштейнах, выполненных заодно со ступицей большого
колеса. При движении по тяжелому грунту (торфяные болота, глубокая
грязь, снег, пески) вращаются большие колеса и.машина перекатывается с
грани на грань малых колес, легко преодолевая труднопроходимые участки
пути (левая схема), где обычные многоприводные автомобили или гусе-
ничные машины теряют подвижность. При переходе на дорогу с твердым
покрытием или на любой плотный грунт большие колеса блокируются во-
дителем, включается привод к малым колесам и машина движется как
обычная колесная на четырех парах малых колес (правая схема). Малые
колеса представляют собой широкопрофильные пневматики низкого дав-
ления со специальным рисунком протектора.
АВТОМОБИЛИ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
Автомобили высокой проходимости промежуточной грузоподъемности из-
готовляются в большом количестве для армии. Они находят также все
большее распространение в промышленности, на строительстве, лесном и
сельском хозяйствах и в торговле.
Универсальный автомобиль Unimog
Универсальный автомобиль высокой проходимости Unimog, 4x4,
выпускаемый западногерманской фирмой Mercedes-Benz, многоцелевого
назначения, пригоден для использования в качестве бортовой машины и
тягача, автосамосвала с односторонним, двусторонним и трехсторонним
опрокидыванием, а также в качестве установки различного оборудования
и навесных агрегатов и их привода.
Машина выпускается в нескольких модификациях (411, 406, 404),
отличающихся размерами и грузоподъемностью. На моделях 411 и 406
устанавливаются дизельные двигатели фирмы Mercedes-Benz мощностью
соответственно 32 и 65 л.с. На модели 404 карбюраторный двигатель мощ-
ностью 82 л.с. С 1966 г. на автомобиле модели 411 устанавливается дизель
мощностью 40 л.с.
На фиг. 94 показан автомобиль Unimog 411, используемый в качестве
бульдозера (а), бортовой машипы (6) и автосамосвала (в) с грузовой плат-
106
формой с откидными бортами и трехсторонним опрокидыванием кузова.
Помимо установки оборудования и перевозки грузов, платформа может
быть использована для размещения балласта с целью повышения сцеп-
ления колес с дорожным полотном и дополнительного улучшения
тяговых качеств. Задняя доска пола платформы откидывается для дос-
тупа к приборам прицепного оборудования.
Фиг. 94. Универсальный автомобиль высокой проходимости
Unimog 411, 4x4, используемый в качестве:
а — бульдозера; б — бортовой машины; в — самосвала с трехсторонним
опрокидыванием кузова
Отличительные конструктивные особенности автомобиля Unimog: шины
передних и задних колес одинаковы как по размерам, так и по грузоподъем-
ности (шины арочные размером 18 и 20 дюймов); укороченная база обеспе-
чивает малый радиус продольной проходимости; дифференциалы переднего
и заднего мостов имеют приспособление для блокировки. Низкое располо-
жение центра тяжести придает автомобилю большую устойчивость и обес-
107
печивает возможность движения при крепе до 30°. Даже в плохих дорожных
условиях автомобиль Unimog преодолевает подъемы до 60% (31°) и ус-
тупы высотой до 500 мм.
На фиг. 95 приведена тяговая характеристика автомобиля Unimog 411.
На автомобиле установлены: четырехцилиндровый дизель Mercedes-Benz
Фиг. 95. Зависимость скорости движения (а) и преодолевания
подъема (б) универсального автомобиля Unimog 411, 4 X 4, от
общего веса автопоезда
модели ОМ636, однодисковое сухое сцепление, шестиступенчатая синхро-
низированная коробка передач с двумя передачами заднего хода, обеспе-
чивающая широкий диапазон скоростей движения (3,5—53 км/час), и одно-
ступенчатая раздаточная коробка. Может также устанавливаться дополни-
тельная раздаточная коробка, позволяющая расширить диапазон скоростей
в нижней области до 0,3 км/час. Таким образом, наряду с широким выбо-
ром тихоходных режимов, используемых при выполнении различных работ
с навесным оборудованием, машина может преодолевать большие расстоя-
ния ко шоссе со скоростью до 53 км/час, благодаря чему значительно уве-
личивается время использования навесного оборудования.
Основу шасси составляет мощная прямоугольная рама, сваренная из
профилей корытного сечения. Неразрезные передние и задние мосты под-
вешены на длинных цилиндрических винтовых пружинах, допускающих
значительные перемещения каждого из колес по отношению к раме, благо-
даря чему сцепление всех четырех колес с дорожным полотном сохраняется
даже при больших неровностях. Гидравлические телескопические аморти-
заторы спереди и сзади обеспечивают быстрое гашение колебаний автомо-
биля.
Просторная кабина имеет два изолированных сиденья. Для всех моделей
автомобиля Unimog изготовляются два типа кабин - - цельнометалличос-
108
кая и со съемным откидывающимся брезентовым верхом. В последнем слу-
чае ветровое стекло сделано откидывающимся на капот, а боковые стекла
съемные, что весьма удобно при выполнении работ со специальными навес-
ными агрегатами, требующих наблюдения за участком пути непосредствен-
но перед автомобилем. На машинах всех моделей сиденье водителя регули-
руется по высоте, а на автомобилях моделей 411 и 406 для удобства управле-
ния длина рукоятки переключения передач и рулевой колонки увеличена,
так как при использовании некоторых видов навесного оборудования си-
денье водителя приходится располагать выше обычного.
Двигатель, сцепление и коробка передач выполнены в виде единого
агрегата, к которому через короткую карданную передачу присоединена
главная передача заднего моста. Привод передней оси осуществляется
через раздаточную коробку. Коробка передач имеет ряд дополнительных
выводов для отбора мощности спереди и сзади в виде собственных валов,
а сбоку — в виде валов с ременным шкивом, предназначенных для привода
различного навесного прицепного и стационарного оборудования.
Согласно установленному стандарту, приводные механизмы вращаются
на выходе со скоростью 543 об/мин, а запас мощности соответствует спе-
цификации на специальное оборудование. Например, в модели Unimog
411 с дизелем в 32 л.с. мощность используемого оборудования может
достигать 30 л.с.
Для привода опрокидывающего устройства грузовой платформы ав-
тосамосвала и подъемных устройств различных навесных агрегатов при-
меняется гидравлическая система, работающая от шестеренчатого масля-
ного насоса, который вращается со скоростью 2350 об/мин и создает дав-
ление 150 атм при производительности до 16 л/мин. Это соответствует
затрате мощности примерно 5,5 л.с.; благодаря этому на валу подъемного
устройства может быть создан крутящий момент 400—460 кгм, что поз-
воляет поднимать груз весом 1150 кг на высоту 41,5 см над платформой,
а при вылете стрелы на 3 м — до 600 кг. Передний рабочий цилиндр гид-
равлической системы создает выжимное усилие до 4,15 и тяговое 3,5 т.
Все приводные механизмы управляются водителем из кабины при по-
мощи двух рычагов, расположенных под рулевым колесом. Левый рычаг
предназначен для подъема (или перемещения в рабочее положение) всех
навесных агрегатов, расположенных сзади автомобиля; правый — для
агрегатов, размещенных перед кабиной. Все необходимые работы для при-
вода агрегатов обеспечиваются четырьмя положениями каждого из рычагов.
Наряду с гидравлическим приводом имеется и пневматический, питаемый
от компрессора. В некоторых случаях он предпочтительнее, например при
работе со снежным плугом.
Расход топлива зависит в значительной мере от режима эксплуатации и
составляет номинально 10 л на 100 км, причем отклонения в ту или другую
сторону могут достигать 2—3 л. Соответственно часовой расход колеб-
лется от 2 до 6 л. От эксплуатационных условий зависит также долговеч-
ность шин. На полевых сельскохозяйственных работах она достигает 40—
50 тыс. км пробега, при работе на строительных площадках и каменных
карьерах — значительно ниже.
Модель Uniniog 406, 4 X 4, в основном идентична модели 411, но от-
личается от нее увеличенными габаритными размерами, мощностью двига-
теля и грузоподъемностью. Грузоподъемность модели 406/120 равна 1750 кг,
а модели 406/121—2000 кг. Собственный вес модели 406 с цельнометалли-
ческой кабиной в заправленном состоянии равен 3100 кг.
Общий вид автомобиля Unimog 406 показан на фиг. 96, а на фиг. 97
дана схема размещения двигателя, агрегатов трансмиссии и приводных
валов к навесным агрегатам, прицепляемым спереди и сзади автомобиля.
Тяговые характеристики Unimog 406 показаны на фиг. 98.
Основ ой автомобиля служит прямоугольная рама, состоящая из
109
Фиг. 96. Общий вид универсального автомобили высокой проходимости
Unimog 406, 4 x4
U-образных прокатных лонжеронов и пяти трубчатых траверс (фиг. 99).
Изогнутость рамы в средней части позволяет разместить запасное колесо
под кузовом. На кормовой траверсе рамы установлено автоматическое
сцепное устройство, которое выдерживает вертикальную ударпую нагрузку
до 800 кг. Впереди автомобиля установлено механическое сцепное устрой-
ство.
Двигатель автомобиля шестицилиндровый предкамерный дизель водя-
ного охлаждения Mercedes-Benz ОМ 312, дефорсировапный до мощности
65 л.с. при 2550 об/мии\ крутящий момент 24 кгм при 1600 об/мин. При оп-
тимальной подаче топлива двигатель развивает мощность 126 л.с. при
2800 об/ мин. Рабочий объем двигателя 5675 см3. Сцепление однодисковое
сухое. На двигателе имеется компрессор для накачки шип.
С двигателем спарена синхронизированная коробка передач Deimler-
Benz с шестью передачами переднего хода и двумя передачами заднего.
Двигатель в сборе с коробкой передач и раздаточной коробкой показан на
фиг. 100, а на фиг. 101 дан вид на двигатель спереди.
Фиг. 97. Схема привода ведущих колес и вала отбора мощности от раздаточной
коробки для привода агрегатов, устанавливаемых на автомобилеу1п1тоя
110
a
Фиг. 98. Зависимость скорости движения (а) и преодолеваемого подъема (б)
универсального автомобиля Unimog 406, 4x4, от общего веса автопоезда
Фиг. 100. Общий вид двигателя-дизеля Mercedes-Benz ОМ 312 в сборе
с коробкой передач и раздаточной коробкой автомобиля TJnimog 406
Фиг. 101. Общий вид двигателя Mercedes-Benz
ОМ 312 (спереди)
Фиг. 102. Подвеска автомобиля Unimog 406
а — передних колес; б — задних колее
Скорость движения автомобиля при 2250 об/мин двигателя и шинах
10,00—20 на различных передачах составляет:
Номер передачи..................... 1 2 3 4 5 61 задп. 2 задн.
Скорость движения, -км/час . . . . 4,34 7,88 14,6 26,3 42,6 65,0 2,24 5,9
При установке на автомобиле дополнительной коробки минимальная
скорость движения может быть доведена до 0,08 км/час для работы с на-
весными агрегатами, которые могут располагаться со всех четырех сторон.
Подвеска автомобиля выполнена на витых пружинах — одинарных для
передних колес (фиг. 102, а) и двойных для задних (фиг. 102, б). Для смяг-
Фиг, 103. Общий вид автомобиля Unimog 8404, 4x4
8 И. И, Селиванов
ИЗ
чения ударных нагрузок со стороны дороги и уменьшения колебания кузо-
ва иа обеих осях установлены телескопические гидравлические аморти-
заторы двойного действия.
Тормоза колодочные с гидравлическим приводом на всо колеса. Ручной
тормоз механический с приводом на задние колеса. Автомобиль может быть
оборудован системой торможения, двигателем, а также системой трубопро-
водов и специальным штуцером для подключения пневматической тормоз-
ной системы прицепа.
Автомобиль Unimog модели S404 (фиг. 103) значительно отличается от
моделей 411 и 406 назначением и конструктивными особенностями. Он
предназначен в основном для использования в качестве бортовой машины.
Однако шасси автомобиля приспособлено для постановки специализиро-
ванных кузовов и специального оборудования.
Фиг. 104. Раздаточная коробка автомобиля Unimog S404
На фиг. 104 показана раздаточная коробка автомобиля Unimog S404
без понижающей передачи, выполненная в одном картере с шестиступен-
чатой коробкой передач.
Напряжение электрооброрудования всех моделей автомобиля Unimog
принято 12 в.
В табл. 17 приведена характеристика автомобиля Unimog моделей
411, 406 и S404.
114
Таблица 17
Характеристика автомобиля Unimog моделей 411, 406 и S404
Показатель Модель
411/118, 120 406/120, 121 S404
Колесная формула 4x4 4X4 4X4
Собственный вес, кг 1795 (1940) 3100 2900
Полезная нагрузка, кг Допускаемый полный вес с заправ- 1100 (1200) 1750 (2000) 1500
кой, кг Допускаемая нагрузка на оси, кг: 3200 (3500) 5000 4400
переднюю 1900 2800 2100
заднюю Допускаемая нагрузка на оси с на- весными агрегатами, кг 2000 2800 2500
переднюю 2750 3400 —
заднюю Допускаемый вес с иавесиыми аг- 2750 3400 —
регатами при скорости 20 км/час, кг Габаритные размеры, мм: 4500 6000 —
длина 3460 (3860) 4050 4925
ширина 1630 (1790) 2000 2140
высота 2035 (2140) 2250 2530
База, мм 1720 (2120) 2380 2900
Колея колес, мм 1290 (1365) 1536 1630
Дорожный просвет, мм 380 415 400
Радиус поворота, м 4,3(5,05) 5,4 6,5
Размер шин 7,5-18(10,0—18) 10,0—20 10,0—20
Погрузочная высота платформы, лгж 990 1190 1190
Размеры платформы, мм 1475X1500X360 1950X1890X400 3000X2000X500
Двигатель (тип) Четырехтактный ОМ636 дизель ОМ312 Четырехтактный карбюраторный М180
Число цилиндров 4 6 6
Расположение цилиндров Вертикальное Рядное у-образное
Диаметр цилиндра, мм — 97 —
Ход поршня, мм — 128 —
Рабочий объем, см? ........ 1767 5675 2195
Мощность, л. С Номинальные обороты двигателя, 32 (1966 г.—40) 65 82
об/мин 2550 2550 4850
Крутящий момент, кГм (об/мин) 10,3 (1800) 24 (1600) 15,8(3200)
Ведущие мосты Неразрезные с С шокирующимся дифференциалом
Рулевой механизм Червяк и ролик Шариковая гайка
Максимальная скорость, км/час . . 53 65 | 95
Двухсекционный автомобиль Gama-Goat
Одним из возможных направлении дальнейшего развития конструкции
колесных машин является созданный в США в 1962 г. фирмой Ling-Temco-
Vought трехосный автомобиль Gama-Goat с составной рамой; общий вид
его показан на фиг. 105.
Автомобиль состоит из двухосной передней и одноосной прицепной^зад-
ней секций. Все колеса автомобиля — ведущие, передняя,и задняя пары
управляются при помощи обычной рычажной системы; сцепка передней
8*
115
Фиг. 105. Ощий вид двухсекционного сочлененного автомобиля
Gama-Goat, 6 х 6, на пересеченной местности
секцйи с задней позволяет быстро разъединить их. Шарнирное соединение
секции допускает их относительный поворот в вертикальной, продольной
и поперечной плоскостях и незначительный поворот в горизонтальной
плоскости. Какие-либо устройства для управления автомобилем за счет
относительного поворота секций отсутствуют. В отличие от ряда других
автомобилей, Gama-Goat имеет торсионную подвеску, тем самым ликви-
дирован существенный конструктивный недостаток в машинах этого типа
выпуска до 1962 года. Установка торсионной подвески позволяет увеличи-
чить скорость движения в два раза по сравнению с бесподвесочными авто-
мобилями типа Goer. Большие колеса размером 12,4—16 обеспечивают
ему хорошую проходимость. Четырехцилиндровый бензиновый двигатель
воздушного охлаждения мощностью 80 л.с. позволяет развивать по хоро-
шим дорогам скорость до 80 км/час при полном весе автомобиля 2540 кг.
Автомобиль Gama-Goat приспособлен к движению по воде. Движителем
на плаву служит винт, расположенный в задней части прицепной секции.
Скорость движения на воде 8 км/час. Одним из важных достоинств этого
автомобиля является также возможность самостоятельного передвижения
передней секции и сочленения ее с другими задними секциями различного
назначения и устройства, изготовленными для этого автомобиля.
Собственный вес автомобиля составляет 1440 кг, а вес с полной нагруз-
кой— 2540 кг. Таким образом, по весовым показателям этот автомобиль,
имея полезную нагрузку 1100 кг, может быть приравнен к легким грузо-
вым автомобилям типа джип с прицепом, в то время как по проходимости
и грузоподъемности он значительно лучше их.
Автомобиль Gama-Goat при испытаниях показал высокую проходи-
мость. Она определяется небольшим весом автомобиля, наличием шести
больших колес с независимой подвеской, центральным шарнирным соедине-
нием обеих секций, допускающим их взаимное перемещение в продольной
и поперечной плоскостях на значительный угол, и очень низким удельным
давлением.на грунт — 0,31 кг/см?. Кроме того, вторая пара колес перед-
ней секции поворачивается при повороте, что облегчает управление
автомобиля. Все это сводит к минимуму напряжения кручения и изгиба
в шасси, что позволило облегчить конструкцию автомобиля. Кузов авто-
мобиля водонепроницаем.
116
Автомобиль ХМ561
Преимущества сочлененной рамы автомобиля Gama-Goat были использова-
ны при разработке армейского автомобиля ХМ561, 6x6, созданного для
армии США фирмой Ling-Temco-Vought.
Он представляет собой двухсекционный шестиколесный вездеход,
который предназначен для транспортировки различных грузов и людей
в самых трудных дорожных условиях. Высокой проходимости автомобиля
способствует сочетание большого дорожного просвета с низким давлением
в шинах и малое удельное давление на грунт.
Конструкция соединительного устройства между двумя секциями
быстроразъемная, что позволяет использовать переднюю секцию в качест-
ве одиночного автомобиля или тягача для бусировки другого транспорт-
ного агрегата.
Взаимное перемещение секций в продольной и поперечной плоскостях
ограничено во избежание их «складывания» при движении по скользкой
дороге, на повороте или торможении, что характерно для автопоездов
седельного типа.
Как уже было сказано в автомобиле ХМ561 использованы основные кон-
структивные решения автомобиля Gama-Goat, изготовленного этой же
фирмой в 1962 г. Однако модель ХМ561 значительно отличается от своего
прототипа деталями, размерами и другими показателями.
Общий вид автомобиля ХМ561 показан на фиг. 106, а его схема и ос-
новные размеры — на фиг. 107. Вместо установленного на Gama-Goat
карбюраторного двигателя воздушного охлаждения на ХМ561 поставлен
трехцилиндровый духтактный дизель General Motors GM 353 с рабочим
объемом 2,605 л (159 куб. дюймов) и степенью сжатия 17. Мощность дви-
гателя 103 л.с. при 2800 об/мин, крутящий момент 29,7 кГм при
1500 об/мин.
На автомобиле может быть установлен мпоготопливный двигатель Ly-
coming AVM 310, дефорсировапный до мощности 103 л.с. Двигатель, ко-
робка передач, раздаточная коробка и механизмы управления размещены в
передней секции. Задняя секция используется для перевозки груза и лю-
дей. Крутящий момент от двигателя передается через четырехступенчатую
коробку передач на двухступенчатую раздаточную коробку и далее — к
переднему и среднему ведущим мостам. От среднего моста усилие через
двойной универсальный кардан и промежуточный кардан поворотного
устройства (проходной) передается на задний ведущий мост. Мощность к
колесам передается через главные передачи и полуоси с универсальными
шарнирами на каждом конце. При движении по хорошим дорогам привод
к передней и задней осям отключается, а ведущей является только средняя
ось.
Кардан поворотного устройства позволяет передней секции поворачи-
ваться относительно задней вокруг продольной оси на угол + 30° и вок-
руг поперечной оси на + 40°. Кроме того, центральная ось в сборе может
качаться в поперечной плоскости и поворачиваться на + 15° по отношению
к передней секции (фиг. 108). Это позволяет всем шести колесам постоянно
находиться в контакте с грунтом даже на сильнопересеченной местности
(фиг. 109), что обеспечивает максимально возможное тяговое усилие.
Промежуточный кардан не допускает, однако, относительного поворота
секций в горизонтальной плоскости. Поэтому поворот автомобиля обыч-
ным для сочлененных машин способом невозможен. Вместо этого колеса
передней и задней осей сделаны поворотными; они соединены в пределах
каждой оси рулевыми трапециями (фиг. 110). Передаточное отношение ру-
левого механизма равно 24. Радиус поворота 8,9 м.
Подвеска всех колес независимая, упругим элементом для передних и
задних колес служат цилиндрические пружины. Все колеса снабжены гид-
117
Фиг. 106. Общий вид двухсекционного сочлененного автомобиля ХМ561, 6X6
Фиг. 107. Схема и основные размеры автомобиля ХМ561
Фиг. 108. Центральная часть шасси автомобиля ХМ561
1 — элемент сцепного устройства тягача; 2 — ось поперечных колебаний заднего моста тягача;'.? —
привод к передним колесам; 4 — центральный дифференциал; 5 — задняя полуось тягача (средняя
ось); в — быстродействующее блокирующее устройство; 7 — элемент сцепного устройства прицепа;
8 — ограничитель поперечных колебаний кузова прицепа; 9 — карданный вал к дифференциалу ве-
дущего моста задней секции (прицепа); 10 — ось продольных колебаний
Фиг. 109. Общий вид автомобиля ХМ561 на сильно пересеченной местности
Фиг. 110. Схема системы управления автомобиля ХМ561
1, 7, Ю - задняя, центральная и передняя оси; г — шарнир рулевой тяги, закреп-
ленный на раме; 3, is — рулевой механизм задней и передней оси (крепятся к раме);
4,5 — управляемые задние и передние колеса; 5 — подшипники (крепятся к раме)
б— шлицевое соединение карданов; 8 — неуправляемые колеса центральной оси; 11—
универсальный шарнир; 12 — рулевое колесо
равлическими амортизаторами. Пружины и амортизаторы установлены на
поперечных рычагах (двойных), имеющих шарообразные наружные концы.
Колеса средней оси подвешены на однолистовой поперечной рессоре. Сред-
няя ось крепится на специальных цапфах, расположенных по длине перед-
ней секции, что и позволяет ей поворачиваться относительно продольной
оси машины на угол ±15°.
Схема подвески ХМ561 показана на фиг. 111. Жесткость рессор подвес-
ки, отнесенная к колесу, составляет: для передних колес 49,3, для средних
51,2 и для задних 61,6 кг/см. Таким образом и по подвеске ХМ561 сущест-
венно отличается от своего
прототипа, который имел
торсионную подвеску.
Все ведущие мосты ав-
томобиля снабжены диф-
ференциалами повышенно-
го трения. Передаточное
число главных передач во
всех мостах одинаково и
равно 5,57.
Конструктивной осо-
бенностью автомобиля
ХМ561 также является
блокирующее устройство,
состоящее из нескольких
металлических связей, ко-
торые в случае необходи-
мости позволяют жестко
соединять обе секции в
одно целое.
Фиг. 111. Подвеска автомобиля ХМ561 (вид снизу)
1 *— н-жний рычаг подвески; 2 — верхний рычаг подвески;
3 —• амортизатор; 4 — амортизаторы центральной оси; 5 — ци-
линдрическая пружина (детали 1,2,3 я 5—стандартные для
передней и задней осей)
120
Фиг. 112. Автомобиль ХМ561 преодолевает водную преграду
Автомобиль ХМ561 значительно отличается от своего прототипа и по
весовым показателям. В целях максимального снижения собственного ве-
са обе секции автомобиля выполнены в основном из алюминиевого сплава и
имеют несущую конструкцию кузова. Автомобиль рассчитан на сбрасыва-
ние с самолета на парашюте с полезным грузом весом 1140 кг и на высадку
с транспортных самолетов при авиадесантных операциях.
Общая длина автомобиля составляет 5620мм, ширина — 2135 мм, рас-
стояние от центра до передней и задней осей 2001,2154 мм соответственно,
колея передних и задних колес 1810 мм. Свободная ширина кузова прицепа
(между надколесными нишами) равна 1320 мм; это позволяет разместить
два стандартных контейнера. Длина кузова 2350 мм выбрана, исходя из
требований, предъявляемых к автомобилю санитарного типа. В кузове
прицепа размещаются восемь солдат с -полной выкладкой и в кабине пе-
редней секции два человека (вместе с водителем). Суммарная полезная пло-
щадь грузовых платформ около 4,65 №.
Относительно короткая база в сочетании с сочлененной схемой и дру-
гими конструктивными достоинствами позволяет автомобилю ХМ561 прео-
долевать вертикальные препятствия несколько лучше, чем обычным маши-
нам с жесткой рамой. В то же время большой диаметр колес (11,0 X 18) в
сочетании с низким давлением в шинах обеспечивают хорошую проходи-
мость по мягким грунтам.
Важным достоинством ХМ561 является также способность преодоле-
вать водные преграды на плаву при высоте надводной части не менее 23 см
(фиг. 112). В отличие от своего прототипа Gama-Goat автомобиль ХМ561
не имеет винта; движителем на плаву служат вращающиеся колеса, ско-
рость на воде составляет 3,2 км/час. На дорогах с твердым покрытием авто-
мобиль Х4561 имеет максимальную скорость 93 км/час.
В 1963 г. автомобиль ХМ561 вместе с другими экспериментальными и
серийными машинами проходил длительные войсковые испытания на
надежность работы и проходимость по бездорожью. Он оказался единствен-
ным из восьми машин, успешно прошедших эти испытания. В результате
ХМ561 был принят на вооружение армии США, как отвечающий всем тре-
бованиям, предъявляемым к автомобилям этого класса. Фирма предполага-
ет выпускать этот автомобиль в нескольких модификациях.
Для наглядного представления основные данные автомобиля ХМ561
сведены в табл. 18 в сравнении с основными данными автомобия Gama-Goat.
121
Т а б лица 18
Сравнительная характеристика автомобилей ХМ561,
Gama-Goat
Показатель ХМ561 Gama-Goat
Собственный вес с заправкой, кг .... 2650 1440
Полезная нагрузка, кг 1350 1100
Полный допустимый вес, кг 4060 2540
Распределение веса па оси, кг
переднюю 1100 630
среднюю 1475 930
заднюю 1485 980
Габаритные размеры,
длина . 5620 5600
ширина 2135 2130
высота с тентом 2710 2400
высота без тента 1585 —
Номинальная мощность двигателя, л. с. 103 80
Скорость вращения вала двигателя,
об/мин ................. 2800 —
Удельная мощность, л. с./т 25,4 31,5
Максимальный крутящий момент, кГм
(об/мин) ................ 29,7 (1500) —
Максимальная скорость, км/час:
по дороге 93 80
по воде 3,2 8,0
Тип движителя на плаву Колеса Гребной винт
Размер шин 11,0—18 12,4—16
Дорожный просвет, мм ......... 380 375
Минимальный радиус поворота, м . . . . 8,9 —
Уд. давление на грунт, кг/см*...... — 0,31
АВТОМОБИЛИ СРЕДНЕЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
Наряду с автомобилями высокой проходимости малой и промежуточной
грузоподъемности типа 4 X 4 и 6 X 6 во многих странах мира разработаны
многоосные автомобили высокой проходимости средней грузоподъемности
типа 6 X 6 и 8 X 8, нашедшие применение в различных отраслях хозяйства
и в армии.
Требованиями при создании конструкций для армии были: максималь-
ная мобильность в условиях пересеченной местности, возможность преодо-
левания водных преград без предварительной подготовки и дооборудования,
приспособленность к авиационной транспортировке и сбрасыванию на
парашютах, соответствие габаритных размеров и собственного веса задан-
ной грузоподъемности.
Автомобиль Met гак
В Швейцарии выпускается автомобиль высокой проходимости Metrak,
6x6, состоящий из двух (передней и задней) секций. Принципиальная
схема устройства автомобиля показана на фиг. ИЗ.
Основой шасси служит жесткая средняя ось, к которой шарнирно кре-
пятся четыре полых независимых балансира, несущих на своих концах ко-
122
леса. Передние и задние колеса расположены на равных расстояниях от
средней оси, с которой шарнирно соединены также рамы передней и зад-
ней секций. На раме передней секции смонтированы двигатель, коробка
передач и кабина водителя, а на раме задней секции установлен кузов.
При помощи двух вертикальных гидроцилиндров подрамник передней сек-
ции опирается на балансиры передних колес, а задняя секция с кузовом
Фиг. ИЗ. Принципиальная схема автомобиля Metrak:
1 — двигатель; 2 — коробка передач; 3 <— главная передача; 4 — средняя ось; 5 —
балансиры с приводом к передним колесам; б — балансиры с приводом к задним
колесам
при помощи двух таких же гидроцилиндров — на балансиры задних колес.
В каждом вертикальном балансире размещены цилиндрические винтовые
пружины, при помощи которых осуществлена подвеска автомобиля.
Для относительного поворота передней и задней секций имеются два про-
дольных горизонтальных гидроцилиндра двухстороннего действия, показан-
ные на фиг. ИЗ, а, сверху. Все шесть гидроцилиндров питаются от одного
шестеренчатого насоса. Водитель по своему усмотрению может.управлять
каждым из гидроцилиндров, приподнимать над дорогой в случае необхо-
димости любое колесо в отдельности и управлять секциями.
Такая конструкция рамы дает возможность каждой секции автомобиля
поворачиваться относительно другой в вертикальной плоскости на угол до
30* и принимать V-образное положение или форму арки. «Переламывание»
автомобиля относительно средней оси достигается за счет работы гидросис-
темы и может осуществляться как на ходу, так и во время стоянки. При дви-
123
Фиг. 114. Автомобиль Metrak преодолевает сильно
пересеченную местность
Фиг. 115. Автомобиль Metrak преодолевает вертикальные препятствия
I — приближение автомобиля к препятствию; 2 — подъем передней части автомобиля
с помощью гидравлической системы; з — четыре ведущих колеса второй н третьей
осей помогают передним колесам въехать на препятствие; 4 — подъем средней оси
с помощью гидросистемы; 5 — автомобиль находится в равновесии, небольшое повора-
чивание колес средней оси вызывает опускание передней части автомобиля и подъем
задней; 6 — передняя часть на грунте, автомобиль немного передвигается вперед, и
задняя часть опустится с помощью гидросистемы
женин по пересеченной местности для улучшения приспособления ко-
лес к неровностям дороги гидросистема может отключаться.
Благодаря особой конструкции ходовой части автомобиль Metrak мо-
жет преодолевать значительные препятствия на сильно пересеченной мест-
ности (фиг. 114), в том числе и вертикальные препятствия (фиг. 115), как
передним, так и задним ходом. Он может двигаться по косогорам, сохраняя
почти горизонтальное положение кузова и кабины за счет опускания колес
Фиг. 116. Детали ходовой части автомобиля Metrak
а — балансир заднего правого колоса; б — средняя ось с колесом, шарнирно соединенная с баланси-
рами; в — переднее ведущее и управляемое колесо с балансиром и рычагами управления
одной из сторон, может поворачиваться почти па месте посредством при-
тормаживания одного колеса на средней оси при разблокированном диф-
ференциале и при поднятых передних или задних колесах; может двигать-
ся при трех спущенных шинах на различных бортах. По шоссе автомо-
биль двигается с поднятой средней осью; в зтом случае управляемыми
колесами являются передние.
В качестве силовой установки используется шестицилиндровый дви-
гатель фирмы Chevrolet с рабочим объемом 3,8 л и мощностью 100 л.с.
Сцепление однодисковое, сухое; коробка передач четырехступенчатая.
Для преодоления тяжелых участков дорог включается редуктор. Привод
передних и задних колес осуществляется при помощи втулочно-ролико-
вых цепей, расположенных внутри каждого балансира. На автомобиле уста-
новлен один дифференциал, дающий возможность получать различные ско-
рости вращения колес правой или левой стороны. Блокировка дифференциа-
ла механическая. Тормоза на всех колесах с гидравлическим приводом.
Имеются два рычага ручного управления для торможения правого и ле-
вого бортов в отдельности.
Некоторые детали ходовой части автомобиля Metrak показаны на фиг.
116.
Собственный вес автомобиля 3 тп, грузоподъемность 2 тп, общий вес с
полной нагрузкой 5 т. Общая длина автомобиля немногим более 4 м,-
125
Колесный вездеход Go-Devil
Фирмой Wagner (США) создан опытный четырехколесный вездеход Go-
Devil, состоящий из двух секций (передней и задней), соединенных между
собой специальным шарниром. Вездеход предназначен исключительно
для нужд армии.
Машина может передвигаться по сильно пересеченной местности, прео-
долевать вертикальные препятствия до 1,5 м и рвы шириной до 1,8 л, дви-
гаться боком (подобно крабу). Все это достигается благодаря специальной
конструкции крепления колес, позволяющей изменять величину колесной
базы и высоту дорожного просвета. Колеса вездехода установлены на кон-
цах балансиров, которые могут поворачиваться на своих осях на 360е.
Индивидуальный привод на каждое колесо осуществляется при помощи
цепной передачи, смонтированной внутри полого балансира. Так как балан-
сиры и колеса не могут поворачиваться относительно продольной оси ку-
зова, то для управления вездеходом применено специальное устройство,
включающее гидравлические цилиндры.
Кузов вездехода состоит из двух половин, соединенных между собой
вертикальным шкворнем так, что обе половины могут располагаться отно-
сительно друг друга под различными углами в горизонтальной плоскости,
но не могут перемещаться в вертикальной. Такая конструкция обеспечи-
вает поворот автомобиля при помощи гидравлического механизма с мини-
мальным радиусом поворота 5,5 м.
Благодаря возможности поворота балансиров колес относительно го-
ризонтальной оси дорожный просвет может быть увеличен до 1050 .о, а
для удобства погрузки и выгрузки платформа транспортера может быть
опущена на грунт.
Фиг. 117. Двухсекционный вездеход Go-Devil, 4X4, преодолевает различные виды
препятствии
126
Транспортер способен двигаться по косогору с углом наклона до 40° за
счет подъема колес одного борта и опускания колес другого борта; при этом
кузов занимает горизонтальное положение.
Плавающий вариант вездехода имеет водонепроницаемый кузов и греб-
ной винт. При движении на плаву колеса могут быть подняты из воды или
служить дополнительным движителем.
Транспортер предназначен для перевозки людей и грузов. Длина его
7600 мм, ширина 2280 мм, высота без кабины 1220 мм, собственный вес
3400 кг. Полезная нагрузка 2200 кг. На опытном образце установлен кар-
бюраторный двигатель.
На фиг. 117 показан вездеход Go-Devil, преодолевающий различные
препятствия. Верхний левый снимок изображает момент входа машины в
воду, верхний правый — движение вездехода по косогору, нижний левый —
преодоление бревна; на нижнем правом снимке виден центральный шарнир,
соединяющий переднюю и заднюю секции, относительно которого осущест-
вляется поворот секций; при этом заднее правое колесо находится в мак-
симально удаленном положении относительно центрального шарнира.
Автомобиль ХМ410
На фиг. 118 показан общий вид автомобиля ХМ410, 8x8, разработанного
фирмой Chrysler, по заданию управления автомобильного снабжения ар-
мии США. Этот автомобиль значительно легче и компактнее, чем ранее
выпускавшийся 2,5-тонный автомобиль М53 с колесной формулой 6x6.
Фиг. 118. Общий вцц автомобиля ХМ410
Фирма Chrysler изготовила несколько моделей машины ХМ410, от-
личающихся друг от друга размерами и весом.
Собственный вес автомобиля ХМ410 составляет 4100 кг. Полезная наг-
рузка 2400 кг. По весовым показателям автомобиль ХМ410 на 29 % лучше
своего предшественника. Это достигнуто удачным конструктивным реше-
нием ряда узлов и широким применением алюминиевых сплавов, из которых
изготовлены кузов несущего типа, картер коробки передач, колеса и другие
детали. Общий вес алюминиевых деталей составляет 906 кг.
Благодаря смещению кабины вперед длина автомобиля несколько
уменьшена по сравнению с ранее выпускавшимися автомобилями такой
же грузоподъемности. На автомобиле ХМ410 установлен двигатель фирмы
127
Chrysler — один из вариантов стандартного восьмицилиндрового двигателя
с V-образным расположением цилиндров жидкостного охлаждения, мак-
симальной мощностью 152 л. с, при 3400 об/мин. Рабочий объем двигателя
5,95 л. Двигатель размещен позади кабины, причем маховик его обращен
вперед. (На автомобиле может также устанавливаться восьмицилиндро-
вый V-образный двигатель Chrysler мощностью 184 л. с.)
Крутящий момент от двигателя передается на гидромеханическую трех-
ступенчатую автоматическую трансмиссию Load Flite с кнопочным переклю-
чением передач и далее на двухступенчатую раздаточную коробку, рас-
положенную в передней части автомобиля. От раздаточной коробки уси-
лие передается на передний проходной мост и затем на остальные три моста.
Главные передачи всех мостов одинарные гипоидные.
Фиг. 119. Автомобиль ХМ410 на плаву
Все колеса автомобиля имеют независимую подвеску, причем упругим
элементом являются торсионные валы. Каждое колесо опирается на два
поперечных рычага, имеющих шаровые шарниры на наружных концах.
Тормоза колес дисковые типа Good year. Размер шин 14—18.
Наличие автоматической трансмиссии и гидроусилителя руля, а также
независимой подвески всех колес и привода па все ведущие колоса обеспе-
чивают легкость управления автомобилем, высокую плавность хода и
хорошие тяговые качества. Автомобиль может преодолевать канавы пти-
риной до 1,5 м. Специальная конструкция алюминиевого корпуса и отно-
сительно малый его вес обеспечивают автомобилю плавучесть без всяких
дополнительных устройств (фиг. 119).
Подобно другим однотипным машинам, он может двигаться по воде
за счет вращений колес со скоростью до 4,8 км/час. Для получения боль-
шей скорости могут устанавливаться подвесные забортные двигатели или
водометы, подобно тому, как это выполнено па английском автомобиле
Alvis Stalwart. Однако считается нецелесообразным возить с собой такие
агрегаты, как водометы, тем более что требуются они довольно редко.
Автомобиль ХМ410 может транспортироваться на самолетах и сбра-
сываться на парашютах.
128
Новые требования по повышению долговечности работы автомобилей
и оснащению их многотопливными двигателями привели к созданию мо-
дификации автомобиля ХМ410Е1 с многотопливным двигателем Conti-
nental LD-465-2 мощностью 150 л.с. без турбонаддува или 210 л.с. с
турбонаддувом.
Собственный вес автомобиля ХМ410Е1 составляет 5100 кг, полезная
нагрузка по бездорожью 2400 кг, максимально допустимый общий вес
7750 кг. Габаритная длина автомобиля 6,55 мм, ширина 2,44, высота 2,8,
ширина кузова 2,29, длина кузова 3,74 м.
Автомобиль ХМ410Е1 авиатранспортабелен и, так же как его прото-
тип, может сбрасываться с самолета на парашюте. Быстроснимаемое
крепление обеспечивает легкое освобождение автомобиля от парашютной
Фиг. 120. Общий вид автомобиля ХМ410Е1
системы. Водонепроницаемый корпус позволяет автомобилю преодо-
левать с полной нагрузкой водные преграды на плаву без предварительной
подготовки. Движителем на воде служат вращающиеся колеса. Дисковые
тормоза установлены внутри герметического кожуха. Внешне автомобиль
ХМ410Е1 почти не отличается от его прототипа ХМ410. Общий вид его
показан на фиг. 120.
В 1964 г. была выпущена первая партия этих автомобилей для про-
ведения всесторонних испытанпй в различных климатических и дорожных
условиях одновременно на шести полигонах. Достигнуто значительное
сокращение времени на обслуживание автомобиля в процессе его эксплуа-
тации. Число смазочных операций, например, сокращено и составляет
всего 57 смазок за годовой пробег в 19 200 км по сравнению с 885 операци-
ями на пятитонном автомобиле М54, 6x6, и 498 операциями на 2,5-тон-
ной машине М35, 6x6.
Автомобиль ХМ521
Параллельно с созданием автомобиля ХМ410, 8x8, в соответствии с тре-
бованиями управления автомобильного снабжения армии США, фирмой
Whirpool совместно с Детройтским арсеналом был сконструирован авто-
мобиль высокой проходимсти ХМ521, 8x8, общий вид которого представ-
лен на фиг. 121, а схема трансмиссии и рулевого управления на
фиг. 122.
Опытный образец автомобиля был разработан с учетом повышенных
требований в отношении веса, компактности, плавучести, возможности
9 И. и. Селиванов
129
Фиг. 121. Общий вид автомобиля ХМ521
Фиг. 122. Схема трансмиссии и рулевого управления
автомобиля ХМ521
транспортировки по воздуху и сбрасывания на парашюте, высокой прохо-
димости по местности и плавности хода, а также максимальной топливной
экономичности.
Автомобиль ХМ521 четырехосный, с колесной формулой 8x8, с управ-
ляемыми колесами двух передних осей и вынесенной вперед кабиной.
При собственном весе 2100 кг номинальная грузоподъемность автомобиля
на дорогах с твердым покрытием составляет 2400 кг или 14 человек в
кузове и два в кабине, кроме того, он может буксировать прицеп общим ве-
сом 2200 кг.
Благодаря широкому применению в конструкции легких сплавов в
нем, подобно «механическому мулу» М274, отношение полезной нагрузки
к собственному весу больше единицы, что встречается нечасто в армей-
ских автомобилях такого класса.
В передней части автомобиля под сиденьем водителя размещен четырех-
цилиндровый карбюраторный двигатель воздушного охлаждения с гори-
зонтальным оппозитным расположением цилиндров, мощностью 105 л. с.
при 3800 об/мин. Общий вид двигателя с коробкой передач показан на
фиг. 123. Воздух для охлаждения и питания двигателя поступает из-под
кабины и выходит из моторного отделения в воздухопроводы, расположен-
ные по бокам и в задней части кабины. Масляный радиатор расположен в
воздухопроводе для всасываемого воздуха. Впускные трубопроводы си-
стемы питания связаны с системой смазки так, чтобы обеспечивать искус-
ственный подогрев горячим маслом поступающего в двигатель воз-
духа.
Одной из основных особенностей автомобиля является конструкция не-
сущего корпуса, состоящего из 24 алюминиевых панелей сотового типа.
Отдельные элементы корпуса соединяются между собой при помощи клеп-
ки и склеивающего состава и в сборе образуют раму — кузов несущего
типа (фиг. 124).
В конструкции широко использованы легкие металлы, устойчивые про-
тив коррозии. Панели обшивки корпуса выполнены многослойными. С
целью повышения сопротивляемости обшивки изгибным напряжениям
отдельные ее элементы подвергаются предварительному растяжению. Для
увеличения жесткости кузова под полом поставлены дополнительные опо-
ры. Для повышения плавучести боковые отсеки корпуса заполнены пе-
нопластом. Общий вес пенопласта па автомобиле составляет около 38 кг.
Собственный вес корпуса 635 кг.
Хороший внешний вид и гладкая поверхность по периферии корпуса
способствует хорошей плавучести машины. Движителем на воде слу-
жат два гребных винта диаметром 304 мм, установленных в задней части
корпуса и имеющих привод от раздаточной коробки. Гребные винты
вращаются в разные стороны. Привод винтов включается и выключается
независимо от привода колес.
Максимальная скорость движения машины па плаву составляет 8,3 км/
/час.Машипа может входить в воду с уклона 31° со скоростью до 16 км/час,
с уклона 22° со скоростью 24 км/час и с уклона 11° со скоростью 32 км/час.
Пропульсивный коэффициент водоходного движителя равен 15% при
скорости движения 8,3 км/час и мощности на валу около 80 л. с. Чтобы
машина лучше управлялась на плаву, управляемые колеса могут закреп-
ляться в средней плоскости.
Одной из особенностей конструкции автомобиля ХМ521 является раз-
мещение всех основных агрегатов трансмиссии в водонепроницаемом от-
секе между грузовой платформой и днищем (фиг. 125, а, б). Это создает
благоприятные условия для работы агрегатов при преодолении машиной
водных преград и движении по грязной местности, а также для повышения
проходимости автомобиля благодаря гладкому днищу корпуса при доста-
точно большом дорожном просвете.
9* 131
Фиг. 123. Двигатель с коробкой передач автомобиля ХМ521
Фиг. 124. Корпус автомобиля ХМ521
а — вид спереди, справа; б — вид сзади, справа
Трансмиссия механическая с ручным управлением. Коробка передач
четырехступенчатая с синхронизированным переключением трех выспшх
передач. Раздаточная коробка двухступенчатая с передаточными числами
1,0 и 1,876. От раздаточной коробки при помощи проходных валов обеспе-
чивается привод к главным передачам двух передних и двух задних осей.
Главные передачи двойные, с передаточным числом 6,9, снабжены само-
блокирующимися дифференциалами, унифицированными для всех мостов
машины.
Максимальный преодолеваемый подъем автомобиля с полной нагруз-
кой на низшей передаче равен 32°. Диапазон возможных изменений ско-
ростей составляет 2,4—88 км/час.
Тормоза двухколодочные с гидравлическим приводом. Тормозная си-
стема рассчитана на создание замедления до 5,25 м/сек 2.
Подвеска всех колес независимая, комбинированная (пневматическая
с витыми пружинами); это обеспечивает большую плавность хода и воз-
можность регулирования высоты дорожного просвета по всем осям авто-
мобиля.
Автомобиль ХМ521 считается одним из наиболее перспективных авто-
мобилей средней проходимости. В табл. 19 приведена сравнительная ха-
рактеристика 2,5-тонного автомобиля ХМ521 и автомобилей ХМ410 и
ХМ410Е.
Таблица 19
Характеристика автомобиля моделей ХМ521, ХМ410 и ХМ410Е1
Показатель Модель
ХМ521 ХМ410 ХМ410Е1
Собственный вес, кг 2100 4100 5100
Грузоподъемность, кг 2400* 2400 2600
Максимальный вес с грузом, кг 4500 6500 7750
Вес буксируемого прицепа, кг 2200 3000 3700
Мощность двигателя, л. с 105 184 150 (210)
Удельная мощность, л. с./т ........ 23,3 28,3 19,35 (27,2)
Габаритные размеры, мм: длина 5770 6550 6550
ширина 2280 2290 2440
высота 2440 2600 2800
Высота погрузочной платформы, мм .... 840 — —•
Размеры платформы, мм 3660X2050 3740X2180 3740X2290
Размеры шип, дм 8,65—20 14—18 14—18
Дорожный просвет при движении, жж.; по дороге 336 340 340
по бездорожью 464 340 340
Максимальная скорость, км/час: по дороге 88 88 88
по воде 8,3 4,8 4,5
Максимальный преодолеваемый подъем при полной нагрузке, град ........... 32 32 32
* Максимальная нагрузка при движении по дор оге.
133
Фиг. 125. Водонепроницаемый отсек корпуса автомобиля ХМ521
а —размещение двигателя и агрегатов трансмиссии в водонепроницаемом отсеве корпуса,
Фиг. 125 (продолжение)
б — водонепроницаемый отсек корпуса (вид спереди)
Автомобиль ХМ453
Автомобиль типа ХМ453, с колесной формулой 8x8, изготовлен в опыт-
ных образцах в 1960 г. в трех вариантах (ХМ453Е1, ХМ453Е2, XM453E3)
тремя американскими автомобильными фирмами: General Motors (GMC),
Ford Motor Co и Reo Division of White Motor Co в соответствии с одина-
ковыми требованиями к фирмам автомобильного управления министер-
ства обороны США.
Автомобиль ХМ453 предназначен для перевозки грузов и людей как
по дорогам, так и в условиях бездорожья, с установкой на пем различ-
ного оборудования и снаряжения.
Фиг. 126. Общий вид автомобиля ХМ453Е1 фирмы General Motors
При создании автомобиля значительное внимание было уделено обес-
печению его плавучести без дополнительного оборудования, возможности
транспортировки самолетами и вертолетами и сбрасывания на парашютах.
Для облегчения собственного веса в конструкции автомобиля широко
использованы алюминиевые сплавы и пластмассы. Из алюминиевого спла-
ва изготовлен кузов, кабина со съемным верхом и другие детали. На авто-
мобилях всех модификаций установлены многотопливые двигатели, рабо-
тающие на дизельном топливе, топливе для реактивных двигателей,
керосине и коммерческом бензине, включая высокооктановый, и колеса
с бескамерными шинами.
На автомобиле модели ХМ453Е1 (фиг. 126), изготовленной фирмой Ge-
neral Motors, установлен шестицилиндровый многотопливный двухтакт-
ный двигатель GMC 6V-53 водяного охлаждения, с рабочим объемом
5,25 л, мощностью 195 л. с. при 2800 об/мин. За двигателем в общем кар-
тере расположены двухдисковое сухое сцепление и двух скоростная пла-
нетарная ускоряющая передача. Водило планетарной передачи связано
с ведомыми дисками сцепления, ведомая шестерня соединена с выходным
валом;солнечная шестерня при помощи двух многодисковых муфт связана
с гидроприводом и может быть сблокирована либо с выходным валом
(ведомой шестерней) для включения прямой передачи, либо с картером
для включения ускоряющей передачи. Золотник системы управления муф-
тами ускоряющей передачи имеет электромагнитный привод, кнопка кото-
136
рого расположена на рычаге переключения передач. Таким образом, уско-
ряющая передача работает как демультипликатор и может включаться при
любой передаче в коробке передач. Коробка передач четырехступенчатая
с синхронизаторами на всех передачах. Поэтому на машине обеспе-
чивается восемь передач вперед. Раздаточная коробка одноступенчатая,
крепится в центре шасси на резиновых втулках.
Карданные шарниры имеют устройство для дозированной подачи смаз-
ки к игольчатым подшипникам. Тормоза колодочные, герметичные. Глав-
ные передачи гипоидные, снабжены дифференциалами повышенного тре-
ния. В качестве блокировки дифференциалов применены дисковые муфты.
Фиг. 127. Общий вид автомобиля ХМ453Е2 фирмы Ford
Ведущие мосты^ неразрезные. Подвеска колес на балансирных рессо-
рах. Колеса двух передних осей управляемые, рулевое управление имеет
гидроусилитель.
Цельнометаллической сваркой кузов изготовлен из штампованных
алюминиевых деталей с водонепроницаемым моторным отсеком. По углам
кузова установлены клапаны для спуска попавшей в кузов воды. Для
повышения плавучести передняя поперечина автомобиля имеет вид замк-
нутого воздушного резервуара.
При движении по воде перед радиатором устанавливается ограждение,
предотвращающее попадание воды в кабину. Движение на плаву осущест-
вляется вращением колес. Скорость па плаву 4,8 км/час. При установке
гребного винта скорость может быть увеличена до 10 км/час.
Основные узлы и агрегаты автомобиля ХМ453Е1 идентичны основным
узлам и агрегатам 3,5-тонного автомобиля ХМ434Е1, одновременно раз-
рабатывавшегося той же фирмой.
На фиг. 127 показан автомобиль ХМ453Е2, изготовленный фирмой
Ford. Его основные узлы и агрегаты также унифицированы и идентичны
автомобилю ХМ434Е2, 6x6, созданному той же фирмой Ford.
Кабина и кузов выполнены из листов алюминиевого сплава. Кузов
крепится к раме на резиновых прокладках. Кабина установлена на раме
на трех опорах, что предотвращает передачу на нее деформации рамы.
В секциях кузова смонтированы три водооткачивающих насоса.
Для обеспечения герметизации дверей кабины-и заднего откидного
борта кузова по периферии укладываются резиновые трубки, в которые
подается сжатый воздух под давлением 2,1 кг/см 2.
137
Фиг.128.Многотопливний двигатель Ford DV8-534 автомобиля ХМ453Е2
Фиг. 129. Общий вид автомобиля XM453E3 фирмы Reo
Двигатель автомобиля Ford DV8-534, восьмицилиндровый V-образный,
многотопливный, мощностью 195 л. с. при 3000 об/мин и крутящим момен-
том 53,5 кгм при 2000 об/лшн.Рабочий объем цилиндров двигателя 8,75 л,
диаметр цилиндра 114,3 мм, ход поршпя 107 мм, угол развала между
цилиндрами 90°. Тонливый насос расположен в развале цилиндров. Сухой
вес двигателя с агрегатами 612 кг. Общий вид двигателя показан па фиг.
128. .
Коробка передач шестиступенчатая, синхронизированная, фирмы Dana
М5464, с передаточными числами 10, 18; 5, 8; 3,4; 2,18; 1,42; 1; заднего
хода 10,09. Раздаточная коробка одноступенчатая 1,14 : 1.
Ведущие мосты неразрезные, тормоза с пневматическим приводом.
Подвеска колес балансирная. Колеса двух передних осей управляемые.
Рулевое управление с гидравлическим усилителем.
Фиг. 130. Многотопливный двигатель Reo OV-207 автомобиля
XM453E3
На автомобиле XM453E3 (фиг. 129), изготовленном фирмой Reo, уста-
новлен предкамерный восьмицилиндровый V-образный многотопливый дви-
гатель Reo OV-207 (фиг. 130) жидкостного охлаждения, мощностью 186
л. с. при 3400 об/мин и крутящим моментом 44,3 кгм при 2400 об/мин.
Рабочий объем цилиндров двигателя 6,38 л, диаметр цилиндра 98,4 мм,
ход поршня 104,8 мм. Топливный насос расположен в развале между
цилиндрами. Трансмиссия гидромеханическая Reo-Klark LT4578, состо-
ящая из гидротрансформатора и пятиступенчатой механической коробки
передач с синхронизаторами и ручным переключением передач.
Собственный вес автомобиля 5217 кг, удельное давление на групт
0,64 кг/см 2. Скорость передвижения по воде достигает 4,8 км/час, если
движителем служат колеса, и 10—11 км/час при установке двух гребных
винтов. Для увеличения водоизмещения и улучшения плавучести под
кузовом и Кабиной, как и в машинах остальных моделей, уложен полиу-
ретановый пенопласт. Управление поворотом на плаву обычное за счет
поворота колес управляемых осой.
Агрегаты и узлы автомобиля XM453E3 унифицированы с соответ-
ствующими узлами и агрегатами автомобиля XM434E3, 6x6, того же
139
семейства. Все модели автомобиля типа ХМ453 прошли длительные испы-
тания в различных дорожных и климатических условиях и находятся в
стадии доводки.
Для сравнения опытных образцов автомобиля типа ХМ453, изготов-
ленных фирмами GMC, Ford и Reo, в табл. 20 приведена их характеристи-
ка.
Таблица 20
Характеристика автомобиля моделей ХМ453Е1, ХМ453Е2 и XM453E3
Показатель Модель
ХМ 453В1 ХМ453Е2 XM453B3
Сухой вес, кг — 5600 5217
Грузоподъемность по бездорожью, кг ... . 4540 4540 4717
Полный вес по дороге, кг Число мест: 10000 11630 10300
в кабине 2 2 2
в кузове 16 16 16
Двигатель М и о г о т о п л ивиый V- •образный
Марка GMC Ford ReO
Число цилиндров 6 8 8
Диаметр цилиндра, мм 98,4 114,3 104,8
Ход поршня, мм .............. 114,3 107 98,4
Рабочий объем, см3 5250 8750 6380
Мощность, л. с. (об/мин) 195 (2800) 195 (3000) 186 (3400)
Крутящий момент, кГм (об/мин) 58,4(1500) 53,0(2000) 44,3 (2400)
Удельная мощность, л. с./гть 19 - 20 18,8
Запас хода по топливу, км — 483 —
Максимальная скорость движения, км/час Габаритные размеры, м,м' 80 80 95
длина . 6320 6580 6553
ширина 2400 2400 2438
высота — 3070 3302
Внутренние размеры кузова, яьч:
длина — 4300 —
ширина — 2250 —
высота бортов — 530 —
База, мм — 3160 —
Колея, мм — 1960 —
Дорожный просвет, мм .......... — 300 340
Погрузочная высота платформы, мм .... Напряжение в системе электрооборудования, — 1470 —
в ...................... 24 24 24
Угол свеса, град-.
передний — 46 53
задний — 45 56
Наибольший угол подъема, град ...... 31 31 31
Скорость движения на плаву, км/час .... 4,8 4,8 4,8
Шипы Восьмые л о й п ы е, бе С к а и е р я ы е
16,00—20
Максимальная сила тяги ва крюке, кг . . . 7000 7000 7000
Уд. давление па грунт, кг /см2 — — 0,64
140
Армейский автомобиль Ford ХМ656
Фирмой Ford разработан и изготовлен для армии США новый 5-тонный
грузовой автомобиль высокой проходимости ХМ656 с колесной формулой
8x8. Автомобиль предназначен для замены 5-тонного автомобиля типа
6.Х 6, в частности автомобиля М54. Общий вид автомобиля ХМ656 пока-
зан на фиг. 131.
Автомобиль Ford ХМ656 обладает повышенной маневренностью на пере-
сеченной местности, высокой проходимостью в условиях бездорожья и
требует минимального обслуживания при эксплуатации.
Перед поставкой автомобиля военному ведомству он был подвергнут
ходовым испытаниям па Абердинском полигоне в условиях, соответству-
ющих войсковой эксплуатации.
Фиг. 131. Общий вид автомобиля Ford ХМ656, 8 X8
Протяженность испытательного пробега была установлена в размере
64 тыс. ^31, в то время как обычно для проверки надежности и износо-
устойчивости армейских автомобилей считается достаточной протяженность
в 32 тыс. км. Программа испытаний предусматривала пробег по авто-
мобильным дорогам, болотистой и холмистой местности, по сыпучим пес-
кам и в других дорожных и различных климатических условиях. Машина
испытывалась с грузом 4500 кг, а половину пробега автомобиль букси-
ровал прицеп весом 5900 кг. Результаты испытаний положительные.
Автомобиль ХМ656 почти на 2 т легче современных армейских 5-тон-
ных автомобилей, которым оп пришел на смену. Вес снаряженного авто-
мобиля 7000 кг, полный вес 11 700 кг.
На автомобиле установлен четырехтактный шестицилиндровый много-
топливый двигатель Continental LDS 465-2 жидкостного охлаждения с
турбонаддувом. Рабочий объем двигателя 7840 елг3, максимальная мощ-
ность 210 л. с. при 2800 об/мин и максимальный крутящий момент 62 кгм.
Коробка передач Allisoh ТХ200-6, гидромеханическая, шестиступен-
чагая с блокировкой гидротрансформатора на каждой передаче с автома-
тическим переключением в пределах выбранного диапазона передач. Раз-
даточная коробка одноступенчатая, передаточное число 1,036.
Главные передачи ведущих мостов одинарные, гипоидные, передаточное
число 6,405. Полуоси полностью разгруженные. Тормоза Rockwell Stan-
dart герметизированные, наружные, саморегулирующиеся с певмати-
141
ческим усилителем, размером 356 X 76,2 мм. Колеса с глубоким обо-
дом, 12 X 20. Шины с увеличенной шириной, 10-слойные, бескамерные,
16 х 20.
Два передних и два задних моста объединены в гележки тандем и под-
вешены на листовых рессорах (3 листа); жесткость рессоры 475 кг/см.
Амортизаторы телескопические, диаметром 57 мм, устанавливаются на
четырех передних колесах.
Рама лонжеронная из двухтаврового профиля шириной 865 мм имеет
5 поперечин; максимальное сечение лонжеронов: высота 228,6, ширина
полки 50,8, толщина стенки 5,7 мм.
Все колеса ведущие; колеса двух передних осей управляемы. Рулевое
управление имеет усилитель, передаточное число рулевого механизма 24.
Диаметр силового цилиндра 82,55 мм, ход поршня 127 мм.
Фиг. 132. Автомобиль ХМ656 на плаву
Автомобиль может преодолевать спокойные водные преграды без пред-
варительной подготовки. Движителем на плаву являются вращающиеся
колеса. Управление осуществляется за счет поворота управляемых колес.
Скорость движения по воде 2,5 км/час.
Кабина двухместная изготовлена из алюминиевого сплава, установлена
над двигателем. Крыша выполнена из винилового пластика на основе ней-
лона. Кузов с откидными бортами из алюминиевого сплава. Кабина и
кузов герметизированы при помощи надувных резиновых уплотнений,
водоизмещение увеличено благодаря использованию специальных вставок
из пенопласта.
На фиг. 132 показан автомобиль во время испытаний в водоеме. Крутиз-
на берега при входе и выходе из воды 11,5°. Во время испытаний в водоеме
автомобиль находился на плаву в течение 8 час с полной нагрузкой. Для
предотвращения попадания воды в двигатель и агрегаты трансмиссии
в них создается подпор сжатым воздухом с избыточным давлением 0,3—
0,42 кг/см 2.
Автомобиль ХМ656 может транспортироваться на самолетах и сбра-
сываться на парашютах.
Напряжение электрооборудования 24 в. Источником питания служит
генератор переменного тока 60 а.
Характерной особенностью автомобиля, так же как и автомобиля
ХМ410Е1, является значительное сокращение смазочных операций. За
годовой пробег в 19 200 км требуется только 54 смазки.
Автомобиль Ford ХМ656 имеет следующую характеристику:
142
Вес снаряженного автомоби-
ля, кг....................
Грузоподъемность, кг ... .
Полный вес с грузом, кг . .
Габаритные размеры, мм:
длина ................
ширина................
высота по тенту......
высота с опушенным вер-
хом кабины ...........
Размеры грузовой платфор-
мы , ММ ....... .
Б аз а меледу внутренними
осями, мм ..........
База между осями двухосных
тележек, мм .........
Наименьший дорожный про-
свет, мм ..........
Минимальный радиус поворо-
та, ж ....................
Колея передних и задних ко-
лес, мм...................
7000
4600
11700
7000
2438
2900
2060
4570 х 2235
3760
1475
305
12,4
1960
Угол свеса, град:
передний................ 55
задний................ 64
Преодолеваемый подъем при
полной нагрузке, град ... 31
Угол бокового крепа, град 22
Максимальная скорость,
км/час ......... . . 80
Минимальная скорость, км/час 4
Скорость па воде, км/час . . 2,56
Мощность двигателя, л. с. . . 210
Рабочий объем цилиндров, л 7,84
Число оборотов двигателя
при максимальной мощности,
об/мин ........... 2800
Удельная мощность, л. с./т 18
Максимальный крутящий мо-
мент, кГм ......... . 62
Размер шин................ 12X20
Запас хода по топливу, км 480—640
Автомобиль-транспортер Alvis Stalwart
Английская фирма Alvis Ltd занимается разработкой и изготовлением
специализированных военных автомобилей. Этой фирмой изготовлена
серия трехосных армейских автомобилей FV 600 высокой проходимости,
на базе которых были созданы бронеавтомобиль Saladin FV 601, броне*
транспортер Ciracen FV 603 и ряд образцов армейских вездеходных авто-
мобилей-амфибий. Из последних машин особый интерес представляет авто-
мобиль-транспортер Alvis Stalwart, 6x6, изготовляемый фирмой в не-
скольких модификациях.
На фиг. 133 представлен общий вид автомобиля Alvis Stalwart, 6x6,
модель В, а на фиг. 134 — модель С. Собственный вес машины около
8400 кг. Она может перевозить груз весом до 5 т по труднопроходимой
местности, доступной лишь гусеничным машинам, преодолевать верти-
кальные препятствия высотой 45 см и рвы шириной до 1,5 л, буксировать
с полным грузом в кузове прицеп общим весом 10 т и преодолевать вод-
ные препятствия рек, каналов и озер без какого-либо предварительного до-
оборудования. Корпус и кабина автомобиля полностью герметизиро-
ваны, чем обеспечивается плавучесть его на воде (фиг. 135).
На автомобиле модели В корпус и кабина водителя выполнены раз-
дельно, а на модели С установлен цельносварный стальной корпус, изготов-
ленный заодно с кабиной водителя. В кабине водителя свободно размеща-
ются 3 человека или 2 человека и радиостанция. Внутри корпуса разме-
щены силовая установка, топливные и масляные баки и система охлажде-
ния двигателя. Над корпусом расположена грузовая платформа из гофри-
рованных алюминиевых панелей, которая одновременно служит крышей
нагнетательной камеры, куда подается воздух для охлаждения двигателя.
Грузовая платформа снабжена боковыми и задними бортами: на модели
В — металлическими, а на модели С — из стеклопластика. Ворты при
помощи эксцентрикового механизма поворотом рычага в кабине при-
жимаются к резиновым трубчатым уплотнителям и обеспечивают герме-
тичность грузового объема.
Движение автомобиля на воде осуществляется посредством двух водо-
метных движителей, установленных в туннелях корпуса над задними ко-
лесами. Привод водометных движителей осуществляется двумя карданными
143
модель^ Общшг ВиД авт°мобиля-транспортера Alvis Stalwart,
модель С Общий вид автомобиля-транспортера Alvis StaIwart>
Фиг. 135. Автомобиль-транспортер Alvis Stalwart модель В
на плаву
валами с муфтами «металастик», которые через конические редукторы
и короткие промежуточные валы соединены с механизмом отбора мощ-
ности; последний посредством клиноременной передачи соединен с короб-
кой передач.
Для откачки воды из корпуса на транспортере установлены два водо-
откачивающих насоса с гидроприводом, производительностью 270 л/'мин
каждый. Помимо откачки воды из корпуса, эти насосы могут быть исполь-
зованы для увеличения скорости движения на воде, так как их заборные
каналы могут открываться и спереди кабины. Подобное устройство было
впервые применено на американском бронетранспортере М59. В качестве
движителя на плаву могут использоваться и колеса автомобиля. При испы-
тательном пробеге два автомобиля преодолели своим ходом пролив Ла-
Манш, используя в качестве движителя только колеса.
Максимальная скорость автомобиля по дорогам равна 72 км/час, а на
плаву с водометным движителем 9,25 км/час.
Водозаборные патрубки прямоугольной формы с фильтрами на концах
установлены по бокам между средними и задними колесами, а выброс воды
осуществляется через коробку со специальными насадками,которые можно
поворачивать в горизонтальной плоскости для управления поворотом ав-
томобиля на плаву.Эти коробки снабжены также кожухами, которые при
их опускании отбрасывают струю воды вперед, меняя направление тяги
и тормозя движение автомобиля.
На плаву управление автомобилем модели С осуществляется при помо-
щи рукоятки, которая расположена в левом углу кабины вблизи левой
руки водителя, а модели В, так же как и на суше,— от рулевой колонки
поворотом управляемых колес.
На автомобилях обеих моделей устанавливается однорядный восьми-
цилиндровый бензиновый двигатель Rolls Royce В81МК80В водяного
охлаждения, мощностью 220 л. с. при 3800 об/мин (рабочий объем двига-
теля 6,513 л, степень сжатия 7,25) или шестицилиндровый двухтактный
многотопливный двигатель К60 этой же фирмы мощностью 240 л. с. при
3750 об/мин.
.10 И. И, Селиванов
145
Двигатель монтируется в задней части корпуса между продольными
лонжеронами рамы. Позади двигателя установлен радиатор системы охла-
ждения. Воздух для охлаждения засасывается двумя десятилопастными
вентиляторами диаметром 430 мм через расположенный за кабиной воз-
духозаборник, верхний конец которого находится в плоскости крыши,
а нижний конец входит внутрь корпуса автомобиля. Вентиляторы раз-
мещены между двигателем и радиатором и приводятся во вращение от
двигателя посредством клиноременной передачи. Они прогоняют воздух
через радиатор и выбрасывают его в атмосферу сзади машины.
На автомобиле устанавливаются или гидромуфта и пятиступенчатая
планетарная коробка передач с преселекторным переключением передач,
или обычное двухдисковос сухое сцепление и пятиступенчатая коробка
передач с синхронизаторами.
Фиг. 137. Раздаточная коробка с межборто-
выми дифференциалами автомобиля-транс-
портера Alvis Stalwart
1 — цилиндрические шестерни со спиральными
зубьями; 2—муфта включения переднего или зад-
него хода; 3 — коробка дифференциала
На автомобиле модели В общее передаточное число па высшей передаче
равно 11,67, а на низшей 89,65.
На «машинах обеих моделей устанавливаются раздаточная коробка с
межбортовым самоблок'ирующим дифференциалом и механизм отбора
мощности для привода водометных движителей.
Мощность двигателя через гидромуфту или сцепление и коробку пере-
дач передается па раздаточную коробку. Два поперечных коротких вала
раздаточной коробки подводят усилие к бортовым редукторам средней
пары колес, а от них при помощи двух продольных валов с шарнирами
постоянной угловой скорости и двухступенчатые понижающие планетар-
ные редукторы, размещенные в ступице каждого колеса, к передним и
задним колесам. Бортовые редукторы у всех колес выполнены с коничес-
кими шестернями. Само б локирующийся дифференциал размещается в од-
ном картере с раздаточной коробкой, содержащей в себе реверсивный ме-
ханизм.
Общая компоновка агрегатов автомобиля Alvis Stalwart показана на
фиг. 136. Принципиальная схема размещения двигателя и трансмиссии
с бортовой раздачей крутящего момента приведена на фиг. 11. Эта транс-
миссия аналогична трансмиссии бронеавтомобиля Saladin FV601 и броне-
транспортера Ciracon FV603.
Раздаточная коробка с самоблокирующимся дифференциалом автомо-
биля Alvis Stalwart показана па фиг. 137, а привод к ведущим и управля-
емым колесам на фиг. 138. Такая схема передачи мощности двигателя
к ведущим колесам позволяет разместить двигатель и агрегаты трансмис-
сии между колесами под кузовом и тем самым понизить центр тяжести
10*
147
Фиг. 138. Привод к ведущим и управляемым колесам автомобиля-транспортера Alvis Stalwart
7 — разборный диск колеса; 2 — подшипники ступицы колеса; 3 — планетарная передача в ступице; 4 — опорный диск тормоза;
5 — ось шарнира поворотной цапфы; 6 — коническая шестерня вала привода; 7 — кулачковый кардан равных угловых скоростей;
8 — внутренний нажимный диск тормоза; 9 — тормозной диск с фрикционными накладками; 10 — внешний нажимной диск
Фиг. 139. Рулевое управление ав-
томобиля-транспортера Alvis Stab
’wart
а — вид спереди; б — вид сверху
1 — усилители рулевого управления;
2 — картер рулевого механизма; 3 —
рычаги рулевого привода; 4 — качаю-
щиеся рычаги; 5 — шарниры
и общую высоту автомобиля.
Это в свою очередь обеспечи-
вает высокую устойчивость
транспортера при движении
его на плаву.
На всех шести колесах
транспортера модели В уста-
новлены дисковые тормоза
Dunlop с гидропневматичес-
ким приводом; на передних
колесах тормоза одинарные,
а на средних и задних—сдво-
енные. Диаметр тормозных
дисков 406,4 мм, На транс-
портере модели С установле-
ны полностью герметические
тормоза Lockheed дискового
типа с пневматическим уси-
лителем Airpak, в который
поступает сжатый воздух от
одноцилиндрового компрес-
сора, приводимого в движе-
ние от двигателя автомобиля
через клиноременную пере-
дачу.
Подвеска колес транспор-
тера; независимая торсион-
ная. Каждое колесо подве-
шено при помощи нижнего
и верхнего вильчатых рычагов. Упругими
элементами подвески каждого колеса являются торсионные валы. Каж-
дое колесо снабжено гидравлическим телескопическим амортизатором двух-
стороннего действия. Амортизатор размещен между корпусом транспорте-
ра и вильчатым рычагом. На передних и задних колесах устанавливаются
по два амортизатора, а на средних — по одному. Вертикальное переме-
щение каждого колеса во время движения ограничивается двумя резино-
выми буферами. Динамический ход колес равен 127 мм, Управляемыми
являются передние и средние колеса.
Управление передней и средней парами колес осуществляется рулевым
механизмом с гидроусилителем. Рулевой механизм состоит из винта с ша-
риковой гайкой. В основании рулевой колонки имеется небольшой диффе-
ренциал с коническими шестернями, которые установлены па поперечном
валу, связанном с управляющим клапаном гидравлического сервоустрой-
ства. При повороте рулевого колеса масло под давлением поступает через
этот клапан в одну из полостей цилиндра, установленного на поперечном
валу рулевого механизма, и перемещает поршень, который вытесняет
масло через клапаны обратно в гидравлический резервуар емкостью около
14 л. Шестеренчатый насос, питающий сервомеханизм, работает от двига-
теля автомобиля.
149
Поперечный вал рулевого управления при помощи концевых шаровых
шарниров связан с коленчатыми рычагами, вторые концы которых имеют
шлицевые отверстия для соединения с рулевыми сошками. Последние
в свою очередь воздействуют на короткие продольные тяги (фиг. 139). Благо-
даря специальной геометрии рулевых тяг средние колеса поворачиваются
на угол, равный половине угла поворота передних колес.
Обладая высокой проходимостью по местности и достаточной скоростью
на дорогах, а также способностью преодолевать широкие рвы и вертикаль-
ные препятствия, автомобиль-транспортер может найти применение в раз-
личных поисковых группах и на лесоразработках. Па шасси такого транс-
портера могут устанавливаться кузова специального назначения и монти-
роваться различные установки.
Автомобиль-транспортер Alvis Stalwart имеет следующую характерис-
тику:
Собственный вес, кз............ 8400
Полезная нагрузка, кг........ 5000
Полный вес с грузом, кг . . . . 13 400
Мощность двигателя, л. с. ... 220
Максимальная выходная мощ-
ность (на валу), л. с........... 182
Максимальный крутящий мо-
мент, кГм ........... 43
Удельная полезная мощность,
л. с./т....................... 13,6
Габаритные размеры, мм:
длина...................... 6230
ширина..................... 2540
высота по кузову........ 2465 (2420)
высота по крышке коман-
дирского люка............ 3364
Колесная база, мм............. 3050
Колея передних и задних колос,
мм............................ 2040
Дорожный просвет в груженом
о стоянии, мм ......... 420
Площадь грузовой платформы,
м~............................. 8,8
Высота бортов кузова, м . . . . 0,82
Погрузочная высота платформы
кузова, ди .................. 15.25
Максимальная скорость, км/час:
на дорого................ 72 (67)
на воде..................9,25 (8,0)
Угол свеса, град:
переднего............ 45
Заднего.............. 50
Преодолеваемая ширина рва,5!
м .............. 1,5
Преодолеваемое вертикальное
препятствие, м..........0,45
Максимальный угол преодо-
леваемого подъема, град . . . 24
Максимальный боковой креп,
град ............ 35
Радиус поворота, ....... 7,5
Размер шин (десятислойных) 14X20
Максимальный ход колеса, мм 127
Емкость топливного бака, л 455
Средний запас хода, . 720
Распределение нагрузки на
оси с полным грузом, кг:
переднюю............. 3200.
среднюю.............. 4500
заднюю ......... 5700
Р аспределеиис нагрузки па
оси без груза, кг:
переднюю............. 2580
среднюю..............2800
заднюю............... 3020
Примечание. В скобках указаны значения, относящиеся к транспортеру
модели С.
Военные автомобили Barreiros
Испанская фирма Barreiros выпускает автомобили для войск НАТО,
в том числе двухосные Comando, 4x4, Panter II, 4x4, и трехосный Pan-
ter III, 6x6, грузоподъемностью по дорогам с твердым покрытием соот-
ветственно: Зт 5 и 10 т и по пересеченной местности и бездорожью
1,5; 3,0 и 5,0 т.
Автомобили Comando (фиг. 140) и Panter II (фиг. 141) изготовляются
в компоновке с размещением двигателя под полом кабины водителя,
а автомобиль Panter Ш выпускается в двух модификациях: с расположе-
нием двигателя впереди кабины водителя (капотная компоновка) и
450
Фиг. 140. Общий вид
автомобиля Comando
Фиг. 142. Схема
трансмиссии^
автомобиля
Panter Ш
Фиг. 143. Двигатель
Barreiros модели А26
автомобиля Comando
Фиг. 144. Двигатель
Barreiros модели В24
автомобиля Panter Нг
4X4
Фиг. 145. Двигатель
Barreiros модели В26
автомобиля Panter III,
6x6
Фиг. 146. Двигатель-дизель Barreiros
Стрелками показаны элементы заменяемого оборудования при переводе дизельного
двигателя для работы па бензине
размещением двигателя под полом кабины водителя (см. фиг. 2). Схемам
трансмиссии автомобиля дана на фиг. 142.
Автомобили Barreiros отличаются высокой проходимостью по любым
грунтам и способны с полной нагрузкой преодолевать крутые затяжные-
подъемы, неровную местность, заросли кустарника, а также грязь, пес-
чаные, снежные и обледеневшие участки дорог.
Машины изготовляются из материалов, применяемых в автомобилях
вооруженных сил стран—участниц НАТО. Это отвечает стремлению уни-
фицировать различные виды используемых материалов с целью облегчить
эксплуатацию национального автомобильного парка.
Существенным эксплуатационным преимуществом адтомобилей Bar-
reiros является то, что они изготовляются фирмой, которая имеет фили-
алы во многих странах мира и располагает широкой сетью распредели-
тельных баз и достаточным запасом необходимых для замены агрегатов^
и узлов. Шасси автомобилей находят различное применение в армиях
и могут быть с успехом использованы во многих отраслях промышлен-
ности и сельского хазяйства.
На автомобилях Comando, Panted II и Pan ter III используются дизель-
ные двигатели Barreiros модели А26 мощностью 90 л. с. при 2400 об/мин'
(фиг. 143), модели В24 мощностью 115 л. с. при 2200 об/мин (фиг. 144)
и модели В 26 мощностью 170 л. с. при 2200 об/мин (фиг. 145).
Все двигатели могут быть переоборудованы для работы на бензине.
Перевод дизельного двигателя на бензин осуществляется посредством*
замены головки цилиндров двигателя (с форсунками) головкой бензино-
вого двигателя (со свечами зажигания) и замены системы впрыска топли-
ва системой питания бензином (индукционная катушка, прерыватель-рас-
пределитель Delco, бензиновый насос и карбюратор, устанавливаемый на
всасывающий коллектор).
153;
На фиг. 146 представлен в разрезе двигатель Barreiros, на котором
стрелками показаны места заменяемых элементов оборудования при
переводе дизельного двигателя на работу на бензине. Переоборудование
двигателей с дизеля в карбюраторный вариант и наоборот может быть про-
изведено самим водителем за короткое время. Органы управления электри-
ческими агрегатами, подачей топлива и дроссельной заслонкой одинаковы
для обеих модификаций автомобиля.
Сильное завихрение воздуха, создаваемое в цилиндре благодаря спе-
циальной конструкции впускных каналов и камер сгорания, обеспечива-
ет образование рабочей смеси высокого качества и, следовательно, полное
сгорание и низкий расход топлива. Двигатели легко запускаются при
пизкой температуре до—15° С без всякой предварительной подготовки.
Воздушный сетчатый фильтр с масляной ванной обеспечивает хоро-
шую очистку воздуха от пыли. При эксплуатации автомобилей в условиях
пустыни они оборудуются дополнительным воздушным фильтром циклон-
ного типа, устанавливаемым перед основным фильтром. В целях умень-
шения износа на всех двигателях установлены хромированные гильзы.
Автомобили всех трех модификаций имеют много общих взаимозаме-
няемых элементов, что значительно облегчает их ремонт. Автомобили
отличаются хорошим сцеплением колес с груптом и большим запасом
силы тяги, что позволяет им преодолевать с полной нагрузкой затяжные
подъемы до 60% (31°).
Автомобили Barreiros снабжены пятиступенчатой коробкой передач
David Brown с двумя отводами для отбора мощности и двухступенчатой
раздаточной коробкой с передаточными числами 0,948 и 1,98, в которой
также предусмотрен отбор мощности вперед и назад. Все шестерни в короб-
ке передач, за исключением первой передачи и заднего хода, находятся
в постоянном зацеплении. Низшая передача (1,98) в раздаточной коробке
включается только при включенном переднем мосте.
Карданные валы с карданами на игольчатых подшипниках допускают
большие углы перекоса осей. Передние и задние ведущие мосты фирмы Da-
vid Brown имеют передаточные числа 7,66; 6,57 или 5,2.Предусмотрена бло-
кировка межколесных дифференциалов. Привод механизма блокировки
пневматический. Крап управления смонтирован на щитке приборов рядом
с сигнальной лампой, показывающей, что дифференциал заблокирован.
Шины одинарные, широкопрофильные или сдвоенные на задних ко-
, лесах, с усиленным протектором и специальным рисунком, необходимым
для работы автомобиля в условиях плохих дорог. Для транспортных
машип при движении по дороге односкатные задние колеса могут быть
легко заменены двухскатными с обычным протектором.
Машины всех модификаций без специального оборудования могут
преодолевать брод значительной глубины (до пола кабины). Автомобили
Barreiros типа амфибий, изготовляемые по специальному заказу, пред-
назначены для преодоления водных преград.
Низкое расположение центра тяжести обеспечивает большую боковую
устойчивость: автомобили могут двигаться по косогору с уклоном 20%
без заметного уменьшения сцепления.
Электрооборудование с температурной коррекцией напряжением 24 в
с генератором мощностью 600 вт имеет защиту от радиопомех. Предус-
мотрена дополнительная защищенная розетка с выводом непосредственно
от аккумуляторной батареи для аварийного питания или пуска двигателя
другого автомобиля.
Стандартная осветительная система с фарами и прожекторами-искате-
лями дополнена оборудованием для светомаскировки с сигнальными фона-
рями для работы в колонне. Имеется также вывод! с переключателем
для присоединения и питания электросети прицепа. Кабина с жестким
верхом имеет круглый люк в крыше для наблюдения за воздухом, из каби-
154
иы обеспечена хорошая обзорность. Опускающиеся ветровые^ окна с
небьющимися подвижными панелями могут откидываться на верхнем
шарнире на угол 90°. Ветровые окна и панели имеют устройства для фик-
сирования их в нормальном и опущенном положениях. Дверь сзади каби-
ны служит запасным входом в кузов. Металлические двери кабины снаб-
жены замками с кнопочным управлением и рычажными механизмами для
открывания и закрывания окна. Сиденье водителя расположено слева по
ходу автомобиля.
На автомобилях имеется арматура для крепления вооружения, двух
огнетушителей, бачка с питьевой водой, тента и инструментальный ящик.
Установлены защитные ограждения радиатора и фар, дающие возмож-
ность автомобилю преодолевать заросли кустарника.
Рама клепаная, состоит из стальных усиленных лонжеронов швеллер-
ного сечения размерами 220x6 мм и штампованных поперечин из
стали толщиной 4 мм. Упругое крепление кузова к раме дает возмож-
ность раме скручиваться, что обеспечивает приспособляемость колес к про-
филю опорной поверхности.
Подвеска колес выполнена на полуэллиптических листовых рессорах с
усиленными ушками большой упругости, обеспечивающая хорошее сце-
пление колес с опорной поверхностью. В передней подвеске применены
гидравлические телескопические амортизаторы.
Лебедка с выдачей троса назад устанавливается в задней части рамы.
Для переднего и бокового использования лебедки предусмотрены проме-
жуточные блоки. Привод лебедки осуществляется от раздаточной коробки
через легко сменяемый калиброванный предохранительный палец, который
ломается, когда усилие на тросе достигает 7 т. Трос лебедки рассчитан
на нагрузку до 8,5 т. По требованию лебедка может быть установлена
спереди автомобиля.
Шасси автомобилей рассчитаны на разностороннее применение. Они
имеют два вывода отбора мощности от коробки передач и один — от раз-
даточной коробки, прямой вывод от аккумуляторной батареи для подклю-
чения других потребителей и мпогоклеммный разъем для питания букси-
руемого прицепа.
На автомобилях предусмотрены рабочие и стояночные тормоза с пнев-
моприводом. Тормозная система работает при давлении 6,2—7,32 кг/см2.
Имеется три рессивера, которые дают возможность осуществить 15—20 тор-
можений при неработающем двигателе.
В случае использования прицепа соединение его тормозной системы
с автомобилем осуществляется при помощи двух соединительных шлангов
с быстродействующими соединительными головками и разобщительных
кранов. Применена двухпроводная тормозная система с магистралью дав-
ления и магистралью управления. Первая соединяет рессиверы автопоезда
и компенсирует тем самым падение давления в любом из них. Последняя
используется для управления тормозами прицепа от тормозного крана.
Особенность этой системы заключается в том, что тормозное усилие
в прицепе всегда выше, чем в тягаче, что исключает возможность
набегания прицепа на тягач при торможении. Отказ работы тормозов
исключается, так как даже в случае утечки воздуха в трубке, шданге
пли тормозном кране рабочий или аварийный тормоз на автомобиле
и прицепе всегда срабатывают. В случае обрыва или разъединения шлан-
га давления прицеп затормаживается автоматически, а в случае обрыва
шланга управления устройство сохраняет 80% своей работоспособности.
Стояночный тормоз имеет ручной привод. Он может быть использован
для экстренного торможения. Он удерживает груженый автомобиль на
уклоне в 60%.
Характеристика автомобилей Comando и Panter приведена в табл. 21,
а распределение нагрузки по осям — в табл. 22.
155
Таблица 21
Характеристика автомобилей Barreiros моделей Comando, Panter II и III
Показатель Модель
Panter III Panter II Comando
Модель двигателя Barreiros ........ В26 В24 А26
Число цилиндров и их расположение .... Р6 Р4 Р6
Гильзы Мокрые Мокрые Сухие
Диаметр цилиндра, мм 120 120 91,5
Ход поршня, мм 150 150 127
Рабочий объем, л , 10,179 6,785 5,0
Степень сжатия 15,5 15,5 16,5
Давление впрыска топлива, кг/см2 175 170 130
Охлаждение Водяное е, термостатом
Смазка Под давлением
Максимальная тормозная мощность дизель-
ного или бензинового двигателя, л. с. ... Максимальный крутящий момент дизеля, 170 64,5 (1400) 115 90 31 (1200)
кГм {об/мин) 43 (1200)
Максимальный крутящий момент бензиново- го дизеля, кГм (об/мин) .......... 77 (1400) 51,6(1200) 37,2(1200)
Уд. расход топлива, г/л. с.-ч........ 174 175 180
Средний расход топлива, л/100 км 28—30 21—23 21—23
Емкость системы охлаждения, л ..... . 27 20 20
Емкость масла в поддоне картера, л . . . . 22,5 20 20
Сцепление Однодисковое сухое Barreiros
Наружный диаметр диска, мм ....... 380 380 280
Внутренний диаметр диска, мм ...... 197 197 165
Поверхность трения пакладок, гл*2 820 820 402
Ход сцепления, мм ............ 16 16 12,7
Максимальное усилие пружин, кг . ... . 1200 1200 993
Передаточное число привода 12 12 10,3
Свободный ход педали, мм ......... 26 25 25
Рабочий ход педали, мм .......... 192 192 131
Тип коробки передач David Brown Передаточные числа передач; 552 = S9 552 542
первая 5,57 6,51 6,61
вторая 3,1 3,62 3,75
третья 1,58 1,84 1,88
четвертая 1,0 1,0 1
пятая 0,721 0,756 0,812
задний ход 5,75 6,71 6,28.
Смазка коробки передач Р азбрызривапис! А
Максимальный крутящий момент коробки передач, к Гм ................ 52 52 | 40
David Brown, двухступенчатая модель
Раздаточная коробка 330 с передаточными числами
0,948 М 1,98
Карданные передачи универсальные, тип . . 1600 и 1700 1600 1500
Изменение углов между карданными валцми под нагрузкой, град ............ 5; 5; 10 5; 5; 10 5; 7; 12
Задняя ось фирмы Barreiros: 6000
максимальная нагрузка, кг ....... 10000 10000
колея, мм ............... 1900 David 1900 Brovn 1742 Barreiros
Главная передача, фирма
156
Таблица 21 (продолжение)
Показатель Модель
Pan ter III Panter II Comando
Тип S197 S197 7/46
Передаточное число Передняя ось фирмы Barreiros: 7,66 7,66 6,57
угол продольного наклона шкворня . . 1°30' - 1°30' 1°30'
угол развала колес . . ‘ 1° Is 1°
сходимость колес 1°—1°30' 1°—Г30' 1°—1°30'
минимальный радиус поворота, м . . . 10 9,5 7
колея, мм 1900 1900 1860
максимальная нагрузка на ось, ке . . . 4500 4500 3000
углы поворота колес, град 30 и 24 30 и 24 30 и 24
Задние тормоза:
диаметр барабана, мм 405 405 405
диаметр тормозных камер, 100 100 100
ход, тормозной педали, мм ....... 140 140 140
ширина наклддки колодки, лш 145 145 108
рабочая длина накладки, мм 428 428 428
обшая площадь накладок, см3 минимальный радиус разжимного кула- 4968 2484 1849
ка, мм ................. 17 17 17
максимальный радиус разжимного кула- ка, мм ................ . 39 39 36,5
длина рычагов тормозных камер, мм . . 200 200 200
Ручной тормоз:
диаметр барабана, мм ......... 380 380 380
рабочая ширина барабана, мм . ... . 76 76 76
передаточное число привода 30 30 30
ширина пакладки, мм ......... 76 76 76
внешняя длина пакладки, мм 270 270 270
внутренняя длина накладки, лм* .... 292 292 292
площадь накладок, 427 427 427
Передние тормоза:
диаметр барабана, мм ...... . ... 405 405 405
диаметр тормозных камер, мм . . . • . 80 80 80
ход тормозной педали, мм ....... 110 110 110
ширина накладки, мм ......... 95 95 76
рабочая длина накладки, мм 428 428 428
площадь накладок, см2 минимальный радиус разжимного кула- 1626 1626 1300
ка, мм 17 17 17
максимальный радиус разжимного кула- 39
ка, мм ................. 39 36,5
длина рычагов тормозных камер, . 190 190 190
Рама: <
длина, льи 6500 5165 4650
ширина, мм .............. 860 860 800
Максимальный модуль сопротивления, см3:
относительно продольной оси 410 120 98
относительно поперечной оси 79 22 17
Минимальный модуль сопротивления, ем3:
относительно продольной оси 120 120 92
относительно поперечной оси 22 22 17
157
Таблица 21 (окончание)
Показатель Модель
Fanter III Panter II Comando
Подвеска — передние рессоры: расстояние между кронштейнами рессо- ры (рессорная колея), мм 1300 1300 1192
число листов основной рессоры .... 14 14 И
толщина листов, мм 9 9 9
ширина листов, лги 70 70 65
степень деформации (прогиб), % ... . 4 4 5,1
. максимальный прогиб рессоры, мм . . . 65 65 90
Подвеска — задние рессоры: расстояние между кронштейнами рессо- ры, мм ................. 1370 1336 1192
число листов основной рессоры 13 10 13
толщина листов, мм 14 10 9
ширина листов, мм 100 70 65
степень деформации (прогиб), % ... . 2,6 3,2 4,6
прогиб до включения дополнительной рессоры, мм .............. — 90 —
расстояние между опорами, мм — 900 —
число листов дополнительной рессоры — . 5 —
толщина, мм — 10 —
ширина, мм , — 70 —
степень суммарной деформации, % . . . — 1,4 —
максимальная величина прогиба до упо- ра, мм ................. — 165 —
Колеса для движения по бездорожью: шины 11,0—20 11,0—20 9,0—20
диаметр обода 7,33X20 7,ЗЗХ 20 6,5X20'
радиус качения, м ........... 0,512 0,512 0,482
рисунок протектора . Колеса для движения по дороге: шины 9,0-20 Специальный 9,0-20 9,0 -20
диаметр обода 6,50x20 6,50X20 6,5X20
радиус качения, л* . . . 0,512 0,512 0,482
рисунок протектора Рулевой механизм червячного типа с правой нарезкой: установка с Специальный левой стороны
передаточное отношение 30:1 30 : 1 25 : 1
полный угол поворота рулевой сошки, град .................. 75 75 80
число оборотов рулевого колеса .... 6,25 6,25 5,7
максимальные усилия на рулевой сошке, кг ........... . ....... 1000 1000 1000
АВТОМОБИЛИ БОЛЬШОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
Автомобили высокой проходимости большой грузоподъемности выпуска-
ются либо в виде тягачей с активными полуприцепами (прицепами), либо
в виде одиночных транспортеров. Они предназначены в основном для пере-
возки вооружения, грузов и людей в армейских частях, но могут быть
158
Таблица 22
Распределение веса (в кг) по сеям автомобилей Barreiros
Модель автомобиля Panter III Panter п Comando
6 и 6 о И о 6 Q о.
Условия движения Без на рузки По бег рожью По ДО] 1 те Без на рузки 1 По бег рожью По ДО] re Без на рузки По бег рожью По ДО] ге
Грузоподъемность ,кг Полный вес автомоби- — 5000 10000 — 2500 5000 — 1500 3000
ля, кг 8360 13360 18360 6960 9460 11960 4430 6000 7430
Па переднюю ось . . . 3460 3640 3820 3600 4160 4720 2600 2820 2920
На среднюю ось . . . На заднюю ось тележ- 2450 4860 7270 — — — — — —
ки (задний мост) . . . Максимальный вес бук- 2450 4860 7270 3360 5300 । 7240 1830 3180 4510
сируемого прицепа с грузом, кг ....... — — 10000 — 7000 — — 4000
использованы в условиях плохих дорог или полного бездорожья на изыска-
тельных работах, в лсспом хозяйстве, в горно-рудной промышленности и
на строительстве. Значительная часть таких машин обладает плавучестью.
В последние годы разработаны новые типы армейских транспортных
автомобилей большой грузоподъемности, известных под названием Goer —
Go any where (вездеходы). Эти автомобили состоят из двух секций, соеди-
ненных между собой специальными шарнирами. Наибольшее распростра-
нение машины типа Goer получили в США.
В создании первых автомобилей этого типа приняли участие крупней-
шие американские корпорации. Фирма Le Tourneau Westinghouse разра-
ботала для них электрическую систему управления поворотом и электро-
двигатели для привода задних колес; компании International Harvester
Со. и Caterpillar создали гидравлическую систему поворота и гидропривод
к задним колесам; фирма Euclid Division, входящая в General Motors
Corporation, разработала также гидравлическую систему управления по-
воротом и компоновку двух двигателей (по одному на каждую пару колес);
фирма Wagner создала за последние годы разные модели таких же машин.
Автомобили-транспортеры ХМ437,
ХМ438 и ХМ520
Из числа изготовленных корпорацией Le Tourneau Westinghouse таких
автомобилей, подвергнувшихся в 1959 г. всесторонним испытаниям, были
поставлены на производство 15-тонный транспортер ХМ437, 4x4 (фиг.
147) и автоцистерна ХМ438Е1 (фиг. 148) емкостью 18 900 л, созданная
на базе транспортера ХМ437.
Транспортер ХМ437 состоит из двух секций: передней, на которой ус-
тановлен силовой агрегат, и задней, оборудованной грузовой платфор-
мой. Передняя секция обоих типов соединяется с задней при помощи ле-
бедеобразного кронштейна двутаврового сечения и шарнира, допускаю-
щего относительный поворот секций в плане и в поперечной вертикальной
плоскости.
На передней секции обеих моделей устанавливается двухтактный ди-
зель фирмы General Motors 8V71. развивающий мощность 274 л, с. при
2300 об/мин. Привод к двум передним ведущим колесам осуществляется
через двухдисковое сцепление Rockford с диаметром дисков 406 мм и
15йу
через пятиступенчатую синхронизированную трасмиссию Fuller с пнев-
матическим кнопочным управлением. Сцепление используется только при
трогании с места. Привод задних колес осуществляется посредством элек-
тродвигателей.
Тормоза дисковые (три диска) диаметром 560 мм на всех четырех коле-
сах с пневматическим приводом. Общая площадь тормозов составляет
Фиг. 147. Общий вид нятнадцатитонного сочлененного транспортера
ХМ437, 4 x4
:24098 см2, На длительных спусках в качестве тормоза может использовать-
ся электрический генератор. Тепло от генератора рассеивается при тор-
можении через решетки, расположенные над силовой передачей.
Главная передача планетарного типа размещается непосредственно
в колесах. С двигателем соединен генератор переменного тока, вырабаты-
вающий электроэнергию для механизма управления поворотом и для
Фиг. 148. Общий вид автоцистерны ХМ438Е1, 4x4, емкостью
18 900 л па шасси транспортера ХМ437
питания дополнительного тягового электродвигателя задних колес, на-
пряжением 518 в с частотой 200 гц. Электродвигатель поворота укреплен
на полке двутавра лебедеобразного кронштейна. Он поворачивает переднюю
секцию относительно задней в плане. Общее передаточное число между элек-
тродвигателем поворота и шестерней с внутренним зацеплением, размегцен-
пойпа переднейсекции,составляет 975.Конструкцияприводатакова,что угол
поворота машины пропорционален времени поворота рулевого колеса.
Привод на заднем колесе включается только при движении на первой
передаче и при заднем ходе. В других случаях как на суше, так и на воде
^ведущими являются передние колеса.
160
Метод поворота автомобилей типа Goer позволил применить колеса
очень больших диаметров и тем самым существенно повысить сцепление
их с дорогой и значительно увеличить дорожный просвет. Конструкция
шарнира позволяет передней секции поворачиваться относительно задней
на угол до 90° в любую сторону. Благодаря этому радиус поворота авто-
мобилей типа ХМ437 и ХМ438 незначителен, что особенно ценно при ма-
неврировании в сложных условиях. Кроме того, при застревании в грязи
и потере подвижности автомобили этого тина могут выбраться самостоя-
тельно путем раскачивания передней секции относительно задней, обеспе-
чивая постепенное «медленное движение уточкой». Физический смысл
движения «уточкой» и причина повышения проходимости в этом случае
не вполне ясны, однако можно предположить, что раскачка передних колес
и перемещение зоны контакта их с грунтом на недеформированную поверх-
ность позволяют повысить тягово-сцепные качества машины в целом.
Одновременно испытывавшиеся автомобили обычных конструктивных схем
в названных условиях передвигаться не могли.При испытаниях было так-
же установлено, что сочлененные машины тина Goer имеют более высокую
среднюю скорость по плохим дорогам, развивают большее тяговое усилие
при маневрировании, а затраты мощности на передвижение значительно
меньше, чем у автомобилей, управляемых обычным способом.
Другим преимуществом сочлененных машин является возможность сни-
зить жесткость рамы по отношению к закручивающим усилиям вследствие
того, что передняя секция может поворачиваться относительно задней не
только в плане,но и в поперечной вертикальной плоскости.Вес рамы и авто-
мобиля в целом благодаря этому существенно снижается,а относительная
полезная грузоподъемность увеличивается. Так, например, автомобиль
ХМ437 при собственном весе в полностью снаряженном состоянии 14 515 кг
имеет грузоподъемность 13 608 кг. Это — одна из немногих специальных
вездеходных машин, у которых полезная нагрузка близка к собственному
весу. Поэтому использование автомобилей типа Goer значительно эффек-
тивнее обычных армейских транспортных автомобилей.
Однако такие машины имеют и свои недостатки. Например, при преодо-
лении подъемов с крепом они менее устойчивы, чем автомобили обычной
конструкции, но простота жесткого соединения колес с корпусом у них
позволила отказаться от подвески и единственным упругим элементом
являются резиновые шины с пизким внутренним давлением,вследствие
чего смягчение ударов происходит исключительно за счет деформации
шин. Однако это привело к резкому ограничению скорости движения,
так как отсутствие подвески приводит к галопированию автомобиля при
движении с большими скоростями даже по ровным дорогам. Определяемая
условиями галопирования максимальная скорость автомобилей типа Goer
может быть не более 48 км/час. Для автомобилей-амфибий скорость дви-
жения на воде составляет 4,8—5,$ км/час. Движителем на воде служат пе-
редние колеса. На последующих образцах предполагается установить
водометный движитель.
Несмотря на то что на автомобилях ХМ437 и ХМ438 установлены
16-слойные шины размером 29,5X25 с внутренним давлением воздуха
1,75 кг/см* и тем самым обеспечен дорожный просвет в 762 мм, радиус
продольной проходимости из-за большой величины базы (7,3 At) оказался
недостаточным при преодолении твердых вертикальных препятствий, и
автомобили обоих типов вследствие этого застревали.
Значительная часть указанных недостатков оказалась свойственной так-
же и самому маленькому из автомобилей семейства Goer — пятитонному
грузовому автомобилю ХМ52О, 4X4 (фиг. 149). Эта модель была создана в
1959 г. на базе лесовоза Michigan 75, выпускаемого фирмой Clark Equip-
men Со. Она отличается от ХМ437 и ХМ438 не только меньшими размерами
и меньшей грузоподъемностью, но и наличием механического привода ко
11 И. И. Селиванов
161
Фиг. 149. Общий вид пятитонного сочлененного автомобиля ХМ520,
выполненного по схеме Goer
Фиг. 150. Общий вид шестнадцатитонного двухсекционного
сочлененного грузового автомобиля ХМ437Е1
Фиг. 151. Общий вид автоцистерны ХМ438Е2 емкостью 22 500 л
всем четырем колесам, вследствие чего угол поворота передней секции
ограничен относительно задней и увеличен радиус поворота по сравнению
с автомобилями типа ХМ437.
Первые три машины семейства Goer послужили доказательством воз-
можности создания транспортных средств с большей проходимостью для
нужд армии за счет использования в конструкции ходовой части > новых
принципов и некоторых конструктивных элементов обычных автомоби-
лей.
Идея использования сочлененных машин наптла сторонников не только
среди конструкторов армейских или землеройпых машин, но также и
Фиг. 152. Общий вид восьмитонного двухсекционного сочленен-
ного автомобиля ХМ520Е1
среди специалистов сельского хозяйства; доказательством этому служат
созданные в течение последних пяти лет фирмами Wagner и Gohn Deer
четырехколесные сельскохозяйственные тракторы. Кроме того, по схеме
Goer могут быть созданы недорогие четырехколесные самоходные сельско-
хозяйственные машины, в которых вторая секция может быть сменИоЙ
в зависимости от рода выполняемых сельскохозяйственных работ.
С 1960 г. указанные фирмы усиленно занимались совершенствованием
машин типа Goer. За последние годы они создали три новые машины это-
го типа: ХМ437Е1 — 16-тонный грузовой автомобиль, ХМ438Е2 — авто-
цистерна вместимостью 22 500 л и ХМ520Е1 — 8-тонный грузовой автомо-
биль (фиг. 150—152).
Первые две машины изготовлены корпорацией Le Tourneau-Westing^
house Company. Они почти полностью соответствуют исходным моделям
Goer ХМ437 и ХМ438, за исключением грузоподъемности, которая у гру-
зового автомобиля была увеличена с 15 до 16 т, и емкости автоцистерны,
увеличенной на 3600 л. Кроме того, в них применена новая конструкция
механизма соединения передней и задней секций. Эти машины имеют ме-
ханический привод к колесам передней секции; колеса задней секции
имеют электропривод, включающийся при тяжелых условиях движения.
Управление автомобилями осуществляется за счет поворота секций во-
круг вертикальной оси, расположенной позади кабины. Привод механизма
поворота электрический. Электроэнергия как и для привода задних колес,
так и для механизма поворота вырабатывается трехфазпым генератором,
11* 163
дающим напряжение 425 в. Генератор непосредственно соединен с двух-
тактным дизелем GM8V71.
Третийиз новых автомобилей—8-тонный грузовой автомобиль ХМ52ОЕ1,
изготовлен фирмой Gaterpillar. Он во многом отличается от своего
предшественника—5-топпого грузового автомобиля ХМ520, причем это
отличие более существенно, чем в двух предыдущих образцах, Он имеет
Фиг. 153. Общий вид автоцистерны ХМ559Е1 емкостью
9450 л па шасси автомобиля ХМ520Е1
механический привод ко всем четырем колесам. В механизме поворота ус-
тановлен гидравлический привод, так как механический привод ко всем
четырем колесам требует больших усилий на поворот. Угол поворота
между передней и задней секциями меньше, а радиус поворота больше,
чем у автомобилей фирмы Le Tourneau-Westinghouse.
Полный вес автомобиля ХМ520Е1 около 20 т, а собственный вес 12 т.
На шасси установлена бензоцистерна емкостью 9450 л, общий вид кото-
рой показан на фиг. 153. Бензоцистерна снабжена четырьмя раздаточными
патрубками: один максимальной производительности —1134 л/мин, вто-
рой 378 л/мин и еще два других производительностью по 189 л/мин. На-
сос производительностью 1134 л/мии установлен в кормовой части цистер-
ны. Топливозаправщику присвоен индекс ХМ559Е1.
На автомобиле ХМ520Е1 и топливозаправщике ХМ559Е1 установлен
многотопливный двигатель Caterpillar модели D333 жидкостного охлаж-
дения мощностью 300 л, с.; для этого автомобиля он задросселирован на
213 л. с. при 2200 об/мин. Пуск двигателя осуществляется электростар-
тером. Для обеспечения пуска двигателя в холодное время в каждом ци-
линдре имеется свеча накаливания. Нагрев свечей обеспечивается 24-
вольтной аккумуляторной батареей. Двигатель может работать на раз-
личных сортах топлива, включая и армейский бензин. Общий вид двига-
теля Caterpillar D 333 показан на фиг. 154.
Крутящий момент от двигателя через гидротрансформатор и короб-
ку передач передается на промежуточную шестеренчатую передачу, от-
куда через короткий карданный вал — к дифференциалу переднего ве-
дущего моста, а от дифференциала— к планетарным редукторам передних
колес. Крутящий момент к задней оси подводится от переднего ведуще-
го моста посредством карданных валов. Дифференциалы переднего и
заднего ведущих мостов одинаковы и распределяют крутящий момент
между колесами пропорционально сопротивлению движения, что устраня-
164
ет потерю мощности двигателя и тягового усилия при буксовании одного
из колес. Привод к задним колесам включается при движении на первой и
второй передачах со скоростью движения до 16 км/час. При переходе со
второй на третью передачу задняя ось автоматически отключается. Води-
тель может при необходимости включить привод к задней оси на любой
передаче вручную.
Фиг. 154. Двигатель Caterpillar ДЗЗЗ на автомобиле
ХМ520Е1
Шестиступепчатая гидромеханическая трансмиссия с переключением
передач под нагрузкой обеспечивает совместную работу гидротрансфор-
матора и механической планетарной коробки передач на первых двух пе-
редачах переднего хода и при заднем ходе.
Поворот сочлененного автомобиля обеспечивается двумя гидроци-
линдрами двухстороннего действия. При повороте рулевого колеса сра-
батывает клапан управления, связанный со следящим устройством. Со-
члененная конструкция автомобиля позволяет секциям поворачиваться
относительно вертикальной оси в ту или другую сторону на любом грун-
те, продвигая автомобиль вперед при каждом повороте. Силовые гидро-
цилиндры поворота питаются от двухсекционного лопастного насоса че-
рез клапан управления, положение которого определяет направление по-
тока жидкости к силовым цилиндрам. Насос механизма поворота обеспе-
чивает также работу гидравлической лебедки, установленной спереди
автомобиля. Тяговое усилие лебедки 4500 кг.
Кузов машины выполнен с усиленным полом. Подрамник изготовлен
из профилей трехугольного сечения.Пол многослойный, гофрированный,
имеет толщину 50,8 мм. В кузове имеются боковые и задняя взаимозаме-
няемые герметические двери. На полу кузова размещаются 25 бочек-ем-
костью 200 л в вертикальном положении или шесть стандартных военных
контейнеров. Размеры дверей в кузове обеспечивают погрузку с любой
стороны.
На автомобиле может быть смонтировано ремонтно-эвакуационное
оборудование с краном грузоподъемностью 10 т и с вылетом стрелы 5,4 м.
Стрела может быть удлинена на 0,9 м за счет выдвижения телескопического
сочленяющего цилиндра посредством гидропривода. Стрела крана имеет
круговой поворот, не препятствующий обзорности водителя. Подъемный
механизм крана работает от гидронасоса, приводимого в движение от дви-
гателя автомобиля.
165
Максимальная скорость автомобиля ХМ520Е1 равна 48 км/час. Воз-
можность длительного движения с такой скоростью ограниченна,так как
автомобиль неимеет подвески, и единственным упругим элементом явля-
ются шины. По сравнению с большими автомобилями Goer машина ХМ520
Е1 имеет преимущество,, заключающееся в способности плавать но воде
без дополнительного оборудования, имея надводную высоту бортов 405
мм. Скорость движения по спокойной воде, достигаемая вращением ко-
лес, несколько превосходит 4,8 км/час. Благодаря высокой удельной мощ-
ности автомобиль ХМ520Е1 преодолевает подъем в 31°.
Автомобили ХМ520Е1 авиатрапспортабельны и могут сбрасываться
на парашютах.
В 1964—1965 гг. автомобили ХМ437Е1, ХМ438Е2 и ХМ520Е1 про-
ходили длительные испытания в европейских условиях на территории
ФРГ и использовались на маневрах войск НАТО.
Вездеходный транспортер-тягач Rolligon
В США ряд фирм выпускают автомобили-вездеходы, высокая проходи-
мость которых достигается применением специальных бочкообразных бал-
лонов низкого давления вместо обычных шин. К числу таких автомобилей
можпо отнести трехосный вездеход Rolligon, изготовленный американ-
ской фирмой Albee Rolligon. Общий вид его дан на фиг. 155 и 156.
Фиг. 155. Общий вид трансиортера-тягача Rolligon на пневматических
баллонах
Наружный диаметр баллонов вездехода 1000 мм, а ширина 1260 мм.
Величину давления в баллонах можно изменить на ходу машины из каби-
ны водителя в пределах 0,14—0,35 кг/см1. Благодаря большому размеру
и низкому внутреннему давлению баллоны при сравнительно небольшом
сопротивлении качению обладают способностью поглощать толчки и лег-
ко приспосабливаться к неровностям дороги. Автомобиль свободно движет-
ся по болотам, пескам, снегу и по железнодорожному полотну.
На автомобиле устанавливается восьмицилиндровый V-образный бен-
зиновый двигатель Chrysler с рабочим объемом 5,35 л. Двигатель распо-
ложен в кабине водителя и оборудован пусковым подогревателем. Сило-
вая передача состоит из гидротрансформатора и пятиступенчатой коробки
166
передач.На отдельных образцах применяется автоматическая трансмиссия
«Пауэрматик». Привод к передним и задним колесам осуществляется
через двухступенчатую раздаточную коробку и межосевой дифференциал.
Дифференциал имеет устройство для блокировки.
Фиг. 156. Транспортер-
тягач Rolligon движется
по железнодорожному
полотну
Широкий диапазон изменения передаточных чисел трансмиссии обеспе-
чивает возможность движения автомобиля со скоростью от 1,6 до 64 км!час.
Благодаря применению специальных сталей и легкого кузова собственный
вес автомобиля с заправкой составляет 3,5 т при грузоподъемности 7 тп.
Универсальный транспортер-тягач FWD
Универсальный транспортер М8-327-4 американской фирмы FWD отли-
чается от вездехода Rolligon компоновкой и конструкцией агрегатов.
Транспортер FWD предназначен для перевозки грузов и людей по трудно-
проходимой местности. В качестве движителя па нем используются восемь
пневматических баллонов низкого давления с наружным диаметром 1067,
шириной 1016 и посадочным диаметром 254 мм (42 X 40—10), объединен-
ных попарно в балансирные тележки передпего и заднего мостов (фиг. 157).
Балансирные тележки могут свободно качаться вокруг оси балансира,
благодаря чему обеспечиваются необходимая плавность хода и хорошая
приспособляемость пневмокатков к неровностям пути. Это позволило ис-
ключить из конструкции транспортера упругие элементы подвески.
Изменение направления движения транспортера достигается поворотом
переднего моста с балансирными тележками при помощи гидроцилинд-
ров при повороте рулевого колеса.
Па транспортере установлен шестицилиндровый дизель Cummins с
горизонтальным расположением цилиндров мощностью 250 л. с. при
2100 об!мин и пятиступенчатая коробка передач Fuller 5С65. Рабочий
объем цилиндров 8,52 л, диаметр цилиндра 117,5 мм, ход поршня 101,6 мм.
Двигатель и коробка передач объединены в один блок. Крутящий момент
двигателя от коробки передач передается через короткий карданный вал
к раздаточной коробке с дифференциальным приводом, на валу которой
установлен стояночпый тормоз барабанного типа. От раздаточной коробки
посредством кардапных валов усилие передается главным передачам пе-
реднего и заднего ведущих мостов. В случае необходимости (при буксо-
вании пневмокатков) дифференциал раздаточной коробки может быть
заблокирован кулачковой муфтой, перемещаемой посредством пневмати-
ческого привода. Раздаточная коробка имеет вывод для отбора мощности
внешнему агрегату.
Передний ведущий мост имеет шариковый поворотный круг, опорная
плита которого крепится к раме транспортера. Задний мост крепится не-
посредственно к раме.
167
Фиг. 157. Вид спереди (а) и сзади (б) восьмитонного
транспортера-тягача FWD8
Главная передача заднего моста коническая. Дифференциал главной
передачи также конический, он может быть заблокирован кулачковой муф-
той. Главная передача переднего моста отличается от главной передачи
заднего моста наличием дополнительного редуктора с передаточным отно-
шением 1:1.
К картерам главных передач с двух сторон крепятся на шпильках бор-
товые передачи с тремя шестернями, расположенными одна над другой.
Внизу бортовой передачи смонтирован внутренний балансир, внутри ко-
торого расположена шестеренная гитара, передающая вращение ступице
колеса. Внутренний балансир посредством жесткой трубы соединен с на-
ружным балансиром, образуя балансирную тележку. На наружных кон-
цах полуосей дифференциалов главных передач установлены дисковые
тормоза с пневмогидравлическим приводом.
Транспортер оборудован устройством, позволяющим водителю произ-
водить подкачку или выпускать воздух из ппевмокатков на ходу из каби-
ны водителя. Удельноо давление на грунт (при полезной нагрузке 8 т)
меняется в зависимости от внутреннего давления воздуха в шипах в преде-
лах от 0,3 до 1,0 кг!см2.
Собственный вес транспортера в снаряженном состоянии 8,5 т, макси-
мальная допустимая нагрузка 9 т. Его габаритные размеры: длина 10290,
ширина 2740 и высота 2910 мм, дорожный просвет 400 мм. Радиус поворо-
та 9 м. Максимальная скорость транспортера 43 км!час. На базе транспор-
тера разработаны полуприцепы для устаповки различного оборудования
и подъемных средств.
Фирмой FWD создано несколько типов таких транспортеров, которые
отличаются друг от друга не только размерами и весом, но и конструктив-
ным исполнением отдельных агрегатов и узлов.
Глава 4 ТРАНСПОРТНЫЕ ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ
ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ
Машины па гусеничном ходу существуют свыше 50 лет, однако за это вре-
мя их конструкции не претерпели больших изменений. Управление гусе-
ничными машинами осуществляется за счет создания разности в силах
взаимодействия левой и правой гусениц с грунтом. Возникающий при этом
момент вызывает поворот машины в нужную сторону. Теория такого по-
ворота хорошо изучена и достаточно подробно описана в ряде работ. Тем не
менее обычный метод поворота гусеничных машин несовершенен, так
как он, с одной стороны, вызывает добавочные напряжения в грунте и
большие потери мощности при повороте, а с другой — накладывает ряд
существенных ограничений на конструкцию и условия эксплуатации этих
машин.
Одним из конструктивных ограничений являются довольно узкие пре-
делы отношений длины опорной поверхности гусениц к ее колее. Для гу-
сеничных машин, встречающихся в эксплуатации, это отношение нахо-
дится в пределах от 1:1 до 1,8:1. Пределы зти зависят от свойств грунта
и определяются отношением сил сопротивления боковому сдвигу гусеницы
к развиваемому ею тяговому усилию. Поэтому движители гусеничных ма-
шин не могут быть такими длинными и узкими, как это требуется с точки
зрения обеспечения проходимости по слабым грунтам. Увеличение
размеров гусеничных машин не привело к повышению проходимости, так
как при этом вес машины возрастал по отношению к линейным размерам
в кубе, а площадь ее контакта с грунтом — только в квадрате. Это при-
водило к неизбежному увеличению удельного давления на грунт, а следо-
вательно, к ухудшению проходимости. Кроме того, при движении обычной
гусеничной машины по слабому грунту, когда напряжения в грунте под
опорной ветвью гусеницы близки к предельному, поворачивающий мо-
мент может быть создан не за счет увеличения силы тяги забегающей гу-
сеницы, а только за счет снижения силы тяги отстающей гусеницы. Таким
образом, поворот гусеничной машины на слабых грунтах сопровождается
снижением общего тягового усилия и может привести к полной потере
подвижности, что подтверждается многочисленными случаями на прак-
тике.
Создание снегоболотоходов потребовало принципиально нового под-
хода к разработке конструкции ходовой части таких машин, поскольку
они должны длительное время двигаться в условиях очень больших соп-
ротивлений движению по грунтам с крайне низкой несущей способностью.
Накопленный опыт по освоению районов Крайнего Севера, Антарктиды
и других аналогичных районов свидетельствует о том, что вездеходы не
должны сильно разрушать грунты и должны обладать легкостью управ-
ления при движении по труднопроходимой местности.
За последние десять лет в ряде зарубежных стран и в Советском Союзе
было создано зпачительпое число новых образцов гусеничных транспор-
теров различных типов и назначений. Особо широкое распространение
они получили в США, Канаде, Швеции, Гренландии и в районах Арктики
нашей страны, где снегоболотоходы успешно эксплуатируются в условиях
бездорожья, обеспечивая перевозку различных грузов и людей по сильно
169
Фиг. 158. Общий вид гусеничного транспортера Weasel М29
Фиг. 159. Транспортер Weasel М29 (продольный разрез)
заснеженной и болотистой местности. Обладая высокой проходимостью,
гусеничные транспортеры,оказывающие малое удельное давление на грунт,
широко используются и в таких местах, как Антарктида, обеспечивая там
надежную связь с научными центрами различных экспедиций, изучающих
шестой континент.
Далее дается краткое описание отдельных образцов зарубежных везде-
ходов, которые зарекомендовали себя положительно при продолжитель-
ной эксплуатации на различных слабых грунтах.
ОДИНОЧНЫЕ ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ
Гусеничный транспортер Weasel М29
Американский гусеничный транспортер Weasel М29, разработанный фир-
мой Studebaker в 1942—1944 гг., изготовлялся в течение нескольких лет
в обычном (М29) и плавающем (М29 С) вариантах. Для обеспечения пла-
вучести в стандартную конструкцию машины М29 были добавлены носо-
вые и кормовые отсеки, благодаря чему общая длина транспортера увели-
чилась до 4500, мм, мощность двигателя повышена до 75 л. с.
Фиг. 160. Транспортер Weasel М29 завалился в глубо-
кую ледяную трещину с большим боковым креном на
левую сторону
Транспортер Weasel М29 предназначался для перевозки личного соста-
ва и различных грузов по труднопроходимо!! местности (болотистой, за-
снеженной и т. д,), а также для буксирования различных прицепов. Он мо-
жет буксировать по снегу до 50 лыжников. Транспортер Weasel М29 до сих
пор используется в Антарктиде и в других аналогичных районах в качест-
ве одного из основных видов транспортного средства. Для работы в суровых
климатических условиях машины специально утепляются. За последние
годы на базе М29 созданы новые образцы двухзвенных сочлененных вез-
деходов, которые обладают хорошей проходимостью по слабым грунтам.
Общий вид транспортера Weasel М29 представлен на фиг. 158, а про-
дольный разрез (вид с левой.стороны) на фиг. 159. Несколько транспорте-
171
ров Weasel М29 с 1957/58 г. было использовано в трансаптарктическом
сквозном переходе протяженностью 3470 км по Антарктиде от моря Уэд-
делла через Южный полюс до моря Росса, совершенном объединенной
англо-норвежско-шведской экспедицией. В этом тяжелом длительном пе-
реходе транспортер вполне оправдал возлагавшиеся на него надежды.
На фиг. 160 показан транспортер, попавший во время этого марша в
глубокую трещину. Он сильно накренился на один бок и нуждается в,
средствах эвакуации.
Фиг. 161. Рессорно-балансирная подвеска опорных
катков транспортера Weasel М29
Корпус транспортера Weasel М29 сварной, выполнен из листовой стали.
Моторно-трансмиссионное отделение расположено у правого борта, а
отделение управления у левого борта в передней части машины. Грузовое
отделение для десанта или груза находится за этими отделениями.
Гусеница транспортера состоит из двух узких резиновых лент, к кото-
рым прикреплены легкие штампованные стальные траки со шпорами, от-
верстиями для зубьев ведущих колес и гребнями. Для снижения вытягива-
ния гусеничной ленты траки с внутренней стороны соединены между собой
двумя бесконечными стальными тросами.
Ведущие колеса расположены в корме машины. Зацепление с гусеницей
гребневое. Опорные катки двухскатные, обрезиненные, на каждой сторо-
не машины имеется по восемь катков, которые установлены по-
парно на четырех балансирных тележках. Подвеска опорных катков ба-
лансирная с листовыми поперечными рессорами. Четыре поперечных рес-
соры прикреплены к кронштейнам корпуса (фиг. 161), в которых смонти-
рованы балансиры. Поддерживающие катки также двухскатные, обрези-
ненные. На каждой стороне транспортера установлено по два катка меж-
ду первой и второй, третьей и четвертой тележками (см. фиг. 159). Ори-
гинальное конструктивное решение подвески обладает рядом эксплуата-
ционных достоинств.
На транспортере установлен шестицилиндровый четырехтактный кар-
бюраторный двигатель М6170 жидкостного охлаждения, с рабочим объе-
мом 2780 см3. Максимальная мощность двигателя 65 л. с. при 3600 об/мин.,
максимальный крутящий момент 17,9 кгм, а на модели М29 С установлен
форсированный двигатель мощностью 75 л. с. при 3800 об/мин. Сцепление
172
Таблица 23
Характеристика транспортеров М29 и М29С
Показатель Модель
М29 М29 С
Вес в снаряженном состоянии без груза, кг 1850 (1680) 1970
Грузоподъемность, кг ....... 550 550
Полный вес с грузом, кг 2400 (2240) 2520
Вес буксируемого прицепа, кг . . . 1750 2000
Отношение веса прицепа к весу ма- шины с грузом 0,73 (0,78) 0,80
Зкипаж, чел 1—2 1—2
Вместимость платформы, включая экипаж, чел 4 4
Габаритные размеры, лмк длина 3200 4500
ширина 1680 1680
высота (без тента) 1800 1800
Колея (расстояние между средина- ми гусениц), мм 1145 1145
Длина опорной поверхности гусе- ниц (база), мм 1980 1980
Ширина гусениц, дш 508 (380) 508
Опорная поверхность гусениц на твердом грунте, ж3 . 2,0(1,52) 2,0
Отношение базы к колес 1,73 1,73
Уд. давление па грунт в нагружен- ном состоянии, кг/см2 0,12(0,147) 0,126
Дорожный просвет, мм ...... 280 265
Усилие натяжения гусениц, кг . . 432 432
Подвеска Балансирная с листовыми рессорами
Минимальный радиус поворота, мм 3,7 3,7
Мощность двигателя, л. с...... 65 75
Удельная мощное ть? л. с./т .... 27 (29) 29,8
Максимальная скорость, км/час’. на грунте 48 48
по глубокому снегу 6,5—10 6,5—10
на воде 6,0 6,0
Запас хода на грунте, км 280 260
Максимальный угол преодолеваемо- го подъема, град 33 33
Максимальный угол бокового кре- на, град . . ............ 12 12
Ширина преодолеваемого рва, м . . 0,91 0,91
Высота преодолеваемой стенки, м 0,61 0,61
Сила тяги на крюке, кг 640 720
Высота крепления буксирного крю- ка, мм ..... 700 700
Заправочные емкости, л\ топливных баков 132 132
системы охлаждения 12 12
картера двигателя 5,7 5,7
картера бортовой передачи . . 6,8 6,8
картера трансмиссии 1,1 1,1
воздухоочистителя 0,55 0,55
Примечание. Значения в скобках относятся к транспортеру
И29 с резинометаллическими гусеницами шириной 380 мм.
однодисковое сухое с демпферными пружинами. Коробка передач трехсту-
пенчатая механическая, с синхронизаторами на всех передачах, посредст-
вом карданного вала связана с двухступенчатой раздаточной коробкой.
Последняя выполнена в одном itapTepe с дифференциальным механизмом
поворота, который посредством карданных валов соединен через бортовые
передачи с ведущими колесами.
Транспортер развивает скорость до 48 км/час. В плавающем варианте
транспортер свободно преодолевает небольшие водные преграды, разви-
вая на плаву скорость до 6 км/час. Движителем по плаву служат гусеницы.
В табл. 23 приводится характеристика транспортеров Weasel М29 н
М29С.
Благодаря малому удельному давлению на грунт транспортеры Wea-
sel М29 и М29 С обладают высокой проходимостью по заболоченным участ-
кам,, переувлажненным слабым грунтам и по рыхлому снегу.
На транспортере может быть установлена тяговая лебедка с механи-
ческим приводом, длина троса 25 м, тяговое усилие 1650 кг. Для привода
лебедхш в трансмиссии предусмотрен вал отбора мощности.
Гусеничный транспортер VB40
В 1952 г. для французских полярных экспедиций, работающих в Антарк-
тиде, была сконструирована специальная гусеничная машина VB9Q, ко-
торая послужила исходной базой для дальнейших исследований по созда-
нию специальных полярных транспортных средств. В ходе этих исследова-
ний в различных условиях — в Альпах, в Пиренеях, на Земле Аделя и
Фиг- 162. Общий вид гусеничного транспортера VB40
т. д.— были испытаны многочисленные шасси. В результате этих работ
в марте 1963 г. во Франции был создан гусеничный транспортер VB40r
показанный па фиг. 162.
К конструкции машины были предъявлены следующие требования:
хорошая проходимость по снегу, льду и болотам в различное время года;,
преодоление различных препятствий; обеспечение большого запаса хода;
комфортабельность езды; быстрый пуск двигателя при низкой температу-
ре воздуха; простота обслуживания машины.
Транспортер VB4Q прошел длительные самые различные испытания:
глубокий рыхлый снег, подтаявший мокрый снег, подмороженный наст,
174
лед и резко меняющаяся температура воздуха. Во всех условиях VB4Q
показал высокую проходимость и способность преодолевать большие подъ-
емы и спуски и другие препятствия. Судя по отзывам, последующая двух-
летняя эксплуатация машины в условиях Антарктиды подтвердила полное
соответствие всем предъявленным к ней требованиям.
Высокая проходимость транспортера VB40 по труднопроходимой мест-
ности достигнута благодаря относительно малому удельному давлению
Фиг. 163. Гусеничная лента с резиновыми грунтозацепами
транспортера VR40
на грунт и применению на транспортере новых и весьма гибких гусенич-
ных лент с резиновыми грунтозацепами (фиг. 163). Ленты позволяют
уменьшить удельное давление машины па групт при полной нагрузке до
0,155 кг/см\ вместо 0,35 кг/см2 при обычной гусенице, установленной на
машине VB9Q. Гусеницы просты в производстве, изношенные детали лег-
ко заменяются, обеспечивают хорошее сцепление с грунтом.
При испытаниях машины в условиях мокрого снега было обнаружено,
что зубчатые венцы ведущих колес забиваются снегом. Изменение формы
ведущих колес ликвидировало этот недостаток. Весьма положительно за-
рекомендовали себя при эксплуатации машины резиновые грунтозацепы.
Для облегчения преодоления различных дорожных препятствий на тран-
спортере смонтировано приспособление, позволяющее изменять угол нак-
лона гусеницы на участке между направляющим колесом и передним опор-
ным катком. Это же приспособление позволяет автоматически изменять на-
тяжение гусеницы при ее вытягивании в процессе эксплуатации, что дос-
тигается продольным перемещением натяжного (переднего) колеса. Мак-
симальный угол преодолеваемого подъема при мокром снежном покрове
и па твердом грунте достигает 31°.
Близкое расположение друг к другу всех шести опорных катков на'каж-
дой стороне и большая эластичность подвески обеспечивают оптимальное
распределение нагрузки по всей длине контактной поверхности гусеницы
с грунтом. Для предохранения от провисания гусеничных лент на каждой
стороне транспортера имеются поддерживающие катки. Правильно^ рас-
пределение веса и удачная конструкция ходовой части позволяют транспор-
теру VB4Q двигаться по склону от 45 до 50% (24—26°).
Условия движения в полярпых районах по заснеженной местности тре-
буют, чтобы машина легко управлялась и имела малые радиусы поворота.
Радиус поворота-транспортера VB4Q составляет всего 1,75 м.
175
Для определения оптимальной удельной мощности, обеспечивающей
хорошие динамические качества машины, были произведены испытания
нескольких транспортеров с той же ходовой частью, с двигателями раз-
личной мощности и разным весом полезного груза. Выбранное для транс-
портера значение удельной мощности (25 л. с. па 1 тп полного веса) обес-
печивает машине VB4Q достаточную силу тяги и высокие динамические ка-
чества при максимальной скорости 70 км/час по дорогам.
На VB40 устанавливается четырехцилиндровый карбюраторный дви-
гатель Chabay воздушного охлаждения с рабочим объемом 4 л. Мощность
двигателя 100 л. с. при 3000 об/мин., максимальный крутящий момент
28 кГм при 1200—1300 об/мин, В двигателе широко использованы легкие
сплавы, благодаря чему его собственный вес составляет только 170 кг.
Охлаждение двигателя обеспечивается потоком воздуха, нагнетаемого
турбиной, соединенной с маховиком. Для облегчения запуска при низких
температурах предусмотрен двойной подвод потока воздуха, позволяющий
обеспечить предварительный подогрев двигателя и питание его после пус-
ка нагретым воздухом либо питание наружным воздухом через боковые
управляемые жалюзи.
Силовая передача к задним ведущим колесам состоит из четырехступен-
чатой коробки передач, понижающего редуктора и заднего моста типа
Cleveland. На транспортере установлены дисковые тормоза типа Messier.
Большой запас горючего (два бака по 300 л) обеспечивает запас хода до
1500 км или 40 часов работы двигателя.
Большие расстояния, которые приходится преодолевать в тяжелых
климатических условиях Антарктиды, требуют создания необходимого
комфорта для экипажа машины. Кабина транспортера трехместная, гер-
метичная, отапливаемая. Из кабины обеспечена хорошая видимость.
Оборудование для научных работ, обычно очень хрупкое, требует хо-
рошей подвески и амортизации. Подвеска опорных катков транспортера
VB4Q осуществляется кольцевыми пневматическими баллонами из специ-
альной морозостойкой резины, которые обеспечивают мягкость хода, хо-
рошую устойчивость и маневренность машины.
Кузов машины герметичный, позволяющий преодолевать броды и дви-
гаться по воде. Движителем на плаву служат гусеницы.
Ниже приводится характеристика транспортера VB40:
Мощность двигателя, л. с. . . . 100
Вес в снаряженном состоянии
без груза, кг ........ . 2500
Грузоподъемность, кг......1500
Полный вес с грузом, кг . . . 4000
Вес буксируемого прицепа, кг 1500
Удельная мощность, л. с./т 25
Габаритные размеры, мм:
длина...................4100
ширина.................2156
высота................. 2200
Размеры грузовой платформы,
мм........................ 2480X1850
Колея, мм .......... 1576
Дорожный просвет, мм .... 275
Длина опорной поверхности
гусениц, мм . ............ 2220
Ширина гусеницы, мм .... 580
Опорная поверхность гусениц на
твердом грунте, ж2............2,58
Среднее уд. давление на грунт
при одетых башмаках, кг/см* 0,155
Максимальная скорость по доро
ге, км/час:
без грунтозацепов........70
с грунтозацепами.........60
Минимальный радиус поворота, м 1,75
Угол преодолеваемого подъема,
град..........................31
Угол бокового крена, град ... 26
Емкость топливных баков, л . . 600
Расход топлива (по данным фир-
мы), л/100 кж ................40
Запас хода по топливу, кж . . . 1500
176
Плавающий вездеход Otter М76
На фиг. 164 дан общий вид американского плавающего вездехода М76,
который изготовляется корпорацией General Motors Corporation (GMC).
Собственный вес вездехода в снаряженном состоянии 4000 кг, полезная на-
грузка 1500 кг. Полный вес с грузом 5500 кг.
Вездеход предназначен для перевозки людей и грузов, а также для ис-
пользования в качестве тягача по труднопроходимой местности, главным
образом в северных районах. Благодаря малому удельному давлению
па грунт он обладает высокой проходимостью по заболоченным участкам
и по мягкому рыхлому снегу, свободно преодолевает небольшие водные
преграды.
Фиг. 164. Общий вид плавающего вездехода Otter М76
Вездеход имеет водонепроницаемый хглспапый корпус из листового
алюминия, разделенный внутри перегородками на три отделения: управ-
ления, моторпо-трансмиссионное и грузовое. Двигатель и агрегаты транс-
миссии расположены в передней части корпуса.
Ведущие колеса имеют алюминиевые венцы с обрезиненными зубьями.
Каждая гусеница состоит из одной широкой и двух узких лент, изготов-
ленных из резины, специальной ткани и стальных тросов. К этим лентам
заклепками прикрепляются стальные траки со вставленными в них рези-
новыми подушками. Ширина трака 762 лш, каждый трак состоит из четы-
рех секций. К тракам (через один) при помощи заклепок прикреплены*алю-
миниевые грунтозацепы.
Движение вездехода по воде осуществляется посредством гребного вин-
та, приводимого во вращение от трансмиссии через вал отбора мощности.
При движении по суше гребной винт откидывается вверх. Управление
гребным винтом осуществляется из кабины с помощью гидравлической
системы.
Вездеход снабжен оппозитным четырехцилиндровым, четырехтактным
карбюраторным двигателем воздушного охлаждения модели АО-268-ЗА.
Максимальная мощность двигателя 127 л. с. при 3200 об/мин^ максималь-
12 И. И. Селиванов 177
ный крутящий момент 31 кгм. Диаметр цилиндра 117,4 мм, ход поршня
101,6 мм, рабочий объем 4,41 л.
На вездеходе установлена четырехступенчатая гидромеханическая ко-
робка передач Cross-drive.
Ведущее колесо переднее, зацепление цевочное. Опорные катки двух-
скатные с пневматическими шинами, по четыре катка на каждую сторону.
Подвеска — индивидуальная, торсионная, амортизаторы гидравлические,
двойного действия, по два амортизатора на каждый борт.
Ниже дается характеристика вездехода Otter М76:
Мощность двигателя, л. с. . . 127
Вес в снаряженном состоянии
без груза, кг.............4000
Грузоподъемность, кг .... 1500
Полный вес с грузом, кг . . 5500
Вес буксируемого прицепа, кг 2900
Отношение веса прицепа к ве-
су машины без груза . . . 0,725
Экипаж, чел...............2
Вместимость, включая экипаж,
чел.......................10
Габаритные размеры, жж:
длина, включая гребной
впит.................. 4900
длина в походном поло-
жении ...... . . 4780
ширина *.............. 2500
высота................ 2620
Внутренние размеры платфор-
мы, мм'.
длина..................2311
ширина.................1727
высота бортов..........1472
Ширина гусеницы, мм .... 761
Длина опорной поверхности
(база), мм............... 2450
На вездеходе установлена тягов
длина троса 26 м, диаметр троса 9,
Опорная поверхность гусениц
на твердом грунте, ж2 . . . . 3,73
Колея, мм................. 1730
Отношение базы к колее . . 1,41
Дорожный просвет, мм . . . 425
Среднее уд. давление на грунт,
кг/см2..................... 0,147
Углы въезда,’ераЭ:
передний............... 40
задний................. 45
Уд. мощность без прицепа,
л. с./т ...................23,1
Уд. мощность с учетом веса
прицепа, л. с./т.......... 15,3
Максимальная скорость,
км/час.
иа суше '.................. 45,0
на воде................... 7,2
Емкость топливных баков, л 260
Угол преодолеваемого подъе-
ма, град ................. 31
Угол бокового крепа, град 18
Ширина преодолеваемого рва,
м......................... 1,45
Высота преодолеваемой стен-
ки, ж..................... 0,65
Минимальный радиус попоро-
та, ж .................... 2,50
1Я лебедка с механическим приводом,
> мм, тяговое усилие 2300 кг.
Вездеход Bombardier 3
Канадская фирма Bombardier Snoumobil ряд лет работает над созданием
снегоходных и болотоходных транспортеров, предназначенных для пере-
возки грузов и людей, для обеспечения связи и ведения разведки в услови-
ях труднопроходимой местности. Фирма разработала ряд полугусеничных
и гусеничных машин этого назначения.
На фиг. 165 представлена схема вездехода Bombardier 3 и показаны
его габаритные размеры (в лкм). Собственный вес машины 2300 кг, полезная
нагрузка 1220 кг.
Для повышения проходимости применена уширенная (двойная) гусе-
ница, обеспечивающая удельное давление на грунт 0,12 кг/смК Вездеход
имеет ряд компоновочных особенностей: корпус его выполнен в виде цель-
носварной водонепроницаемой коробки, хотя вездеход к плаванию непри-
способлен. Двигатель размещен в задней части корпуса, коробка передач
и кабина водителя — в средней части, а главная передача, механизм пово-
рота и топливный бак — в передней части.
178
Одноместная кабина выполнена с откидывающимся капотом и имеет
лобовое, заднее и боковые окна. В качестве грузовой платформы служат
боковые крылья вездехода.
Главная передача размещена в одном картере с двойным дифференциа-
лом. Усилие от коробки передач на главную передачу передается через
Фиг. 165. Схема и основные размеры гусеничного транспортера
Bombardier 3
карданный вал. Ведущее колесо состоит из двух стальных дисков, К ко-
торым привинчиваются обрезиненные венцы звездочек. Каждая гусеница
состоит из трех резино-тканевых лепт с металлическими траками. Ленты
соединены между собой стальными поперечными накладками, которые од-
новременно служат цевками и образуют беговую дорожку для опорных кат-
ков. На каждой стороне вездехода имеется по четыре опорных катка с
двухслойными пневматическими шинами. Каждая пара опорных катков,
сблокированная пружинами,образует две тележки—-балансирные Подвес-
ки: переднюю и заднюю. Тележки связаны между собой цилиндрической
пружиной, размещенной в стальном стакане со стержнем. Стержень про-
ходит внутри стакана, па одном его конце прикреплена тарелка, которой
он и упирается в свободный колец пружины.
На вездеходе установлен шестицилиндровый четырехтактный карбю-
раторный двигатель автомобильного типа с жидкостным охлаждением фир-
12*
179
мы Chrysler. Максимальная мощность двигателя 115 л. с. при 3400 об/мин.
Коробка передач четырехступенчатая, механическая, автомобильного ти-
па с синхронизаторами на второй, третьей и четвертой передачах.
Характеристика вездехода Bombardier 3 дается ниже:
Мощность двигателя, л. с. . . 115
Вес в снаряженном состоянии
без груза, кз.............. 2330
Грузоподъемность, кг ... . 1220
Полный вес с грузом, кг . . 3550
Максимальное тяговое усилие
на крюке, кг:
па снежной целине . . . 1200
на болоте.............. 2500
Отношение грузоподъемности
к весу в снаряженном состо-
янии . . .......... 0,525
Габаритные размеры, мм:
длина..................3910
ширина ............... 2550
высота по кабине .... 1720
Ширина крыла, мм.........740
Погрузочная высота платформ
(крыльев), л-м*:
спереди ...................800
сзади..................780
Длина опорной поверхности
(база), мм .......... 2213
Опорная поверхность гусениц
на твердом грунте, .и2 ... . 3,90/3,14
Колея, мм ......... 1665
Отношение базы к колее . . 1,33
Дорожный просвет, мм . . . 300
Максимальная скорость,км/час:
на шоссе...............47
на снежной целияе ... 16
на болоте.............. 13
Средняя скорость, км/час:
на укатанных снежных
дорогах................. 30
на болоте............. 8,7
Средний расход топлива,
л/Ю0 км:
на укатанных снежных
дорогах................... 100
на болоте............. 200
Максимальный угол преодо-
леваемого подъема, град:
на снежной целине ... 13
на задернеяном грунте 37
Максимальный угол бокового
крена, град.............. 20
Уд. давление на грунт, кг/см1 0,091
(0,113)
Уд. мощность без прицепа,
л. с./т . . ......... 32,4
Минимальный радиус поворо-
та, м ............ 4,5
Емкость топливных баков, л 150
Ширина трака гусеницы, мм 880 или
710
Шаг трака, мм........... 100
Ширина резиновых лент, мм.
крайних................ 190
средней............... 150
В качестве механизма поворота применен двойной конический диффе-
ренциал с ленточными тормозами, смонтированными на ступи-
цах солнечных шестерен.
- Вездеход Water Buffalo
На фиг. 166 показан английский вездеход Water Buffalo, имеющий соб-
ственный вес в снаряженном состоянии 7430 кг и полезную нагрузку
3000 кг. Он изготовляется шотландской фирмой Albion Motors с 1957 г.
С 1957 по 1963 г. в него внесен ряд усовершенствований. Вездеход предназ-
начен для мелиоративных работ на болотистых, песчаных и прочих слабых
грунтах. Герметичный сварной корпус машины открыт сверху, на нем мо-
жет быть установлен брезентовый тент.
В передней части корпуса смонтированы коробка передач, главная пе-
редача и механизм поворота. В средней части корпуса под сиденьем води-
теля размещается двигатель. От ведомого вала коробки передач, усилие
передается на главную передачу, от главной передачи на два продольно
расположенных вала, связанных с бортовыми передачами и несущих на
себе бортовые фрикционы. Бортпередачи червячного типа размещены внут-
ри корпуса. Ведущие колеса сварной конструкции; на каждой звездочке
ведущего колеса установлено по 14 сменных зубьев.
Подвеска машины балансирного типа. Корпус машины опирается на
две поперечные рессоры, лежащие своими концами на тележках подвески.
180
Опорпые катки расположены в три ряда таким образом, что двухрядные
гребни гусениц проходят между ними. На каждый борт имеется один под-
держивающий каток. Натяжное колесо заднее, оно же является опорным
катком. Гусеницы ленточпого типа состоят из резиновых лент толщиной
12,5 мм, армированных стальным тросом. К ленте заклепками крепятся
металличесские пластины и металлические башмаки с грунтозацепами.
Каждая гусеница состоит из нескольких секций, связанных между собой
болтами. В каждой секции семь траков. Для ограничения относительного
перекоса траков в каждом грунтозацепе имеется по два отверстия, в кото-
рые входят штыри, приваренные по краям башмаков.
На вездеходе могут устанавливаться гусепицы четырех размеров по
ширине: 609,5; 762; 915 и 1219 мм. При этом ходовая часть не меняется,
так как уширепные гусеницы выполняются несимметрично (уширение
идет во внешнюю сторону корпуса).
Некоторые образцы машин снабжены лебедками и якорями для само-
вытаскивания. На корме корпуса машины размещен силовой цилиндр гид-
росистемы управления навеспыми приспособлениями.
На машине установлен четырехцилиндровый дизель Albion 286 со все-
режимным регулятором числа оборотов, максимальной мощностью 75 л. с.
при 2000 об/мин или 70 л. с. при 1800 об/мин. Охлаждение двигателя жид-
костное. Главный фрикцион однодисковый сухого трения. Коробка пере-
дач пятиступенчатая, механическая.
Ниже дана характеристика вездехода Water Buffalo:
Мощность двигателя, л. с. . . 75
Вес в снаряженном состоянии
без груза, кг.............. 7430
Грузоподъемность, кг ... . 3000
Полный вес с грузом, кг . .10 430
Сила тяги на крюке, кг . . . 6800
Габаритные размеры, мм.
длина.................... 3960
ширина................... 2200
высота................... 1910
Длина опорной поверхности
(база), мм................ 2590
Опорная поверхность гусениц
на твердом грунте, л«2 .... 3,15/4,74
Колея, мм.................. 1587
Отношение базы к колее . . 1,63
Дорожный просвет, мм . . . 410
Уд. давление на грунт, кг/см1'.
при гусенице 610 мм . . 0,33
при гусенице 915 мм . , 0,22
Уд. мощность двигателя, л. с./т 7,2
Высота расположения тягово-
сцсппого устройства, мм . . 760
Максимальная скорость, км/час 13,6
Угол преодолеваемого подъе-
ма, град . ,........ 18
Ходовая часть:
опорные катки (12 шт.) Односкатные
поддерживающие катки
(2 шт.) ......... Односка тпые
Гусеница представляет собой резиновую ленту, армированную стальным
тросом с приклепанными грунтозацепами, ширина нормальной гусеницы
609,5 мм, длипа секции 920 мм. Подвеска вездехода балансирная с рессо-
рами.
На фиг. 167 показан образец мощного вездеходного тягача Buffalo,
выпущенным фирмой Albion Motors в 1958—1959 гг. По своим размерам
и грузоподъемности он значительно отличается от предшествующих моде-
лей. Собственный вес 20 т, вес буксируемого прицепа 30 т.
На машине установлены дизель Leiland с непосредственным вспрыском
топлива мощностью 150 л. с., полуавтоматическая коробка передач и цент-
робежный главный фрикцион. В отличие от прежних образцов, на новой
машине применена торсионная подвеска.
Машина оснащена тяговой лебедкой и крановой стрелой. К ней может
прицепляться бульдозер и другие навесные агрегаты.
Среднее удельное давление на групт 0,105—0,14 кг/см1. Вездеход пред-
назначен для работы на болотистой местности со слабыми грунтами и па
местности со снежным покровом.
181
Фиг. 166. Общий вид гусеничного вездехода Water-Buffalo
Фиг. 167. Общий вид гусеничного тягача высокой проходимости Buffalo
Универсальный гусеничный транспортер ХМ474
Американская фирма Food Mashinery and Chemical Corp, в I960 г. создала
на базе агрегатов и узлов бронетранспортера М113 гусеничный транспортер
ХМ474 многоцелевого назначения, компоновка которого по узлам и агре-
гатам аналогична компоновке их на бронетранспортере М113.
Общий вид транспортера ХМ474 показан на фиг. 168. Он предназначен
для движения по пересеченной местности любого типа и может быть исполь-
зован для перевозки различных грузов и людей, а также под монтаж кра-
на, мощной лебедки, санитарного фургона, различного оборудования и
вооружения, включая управляемую ракету Pershing; в последнем случае
в комплект входят четыре машины.
Фиг. 168. Общий вид гусеничного транспортера ХМ474
Корпус транспортера цельносварной конструкции, выполнен из листов
алюминиевого сплава 5Q83 с широким использованием штампованных де-
талей. В передней части корпуса справа от водителя установлен восьмици-
линдровый V-образный .карбюраторный двигатель жидкостного охлажде-
ния с углом развала цилиндров 90° фирмы Chrysler (модель A71Q), мощ-
ностью 215 л. с. при 4000 об/мин. Диаметр цилиндра 104,78 льи, ход порш-
ня 85,72 льи, рабочий объем цилиндров 5,92 л, степень сжатия 7,8. С двига-
телем соединена птестиступенчатая гидромеханическая коробка передач
Allison ТХ200.
Крутящий момент от двигателя к коробке передач передается через про-
межуточную передачу. Двигатель, промежуточная передача и коробка пе-
редач соединены в один агрегат, установленный па днище корпуса машины.
Демонтаж силового агрегата из корпуса значительно упрощается благода-
ря применению легкоразъемных соединений масляной, топливпой, гидрав-
лической и охлаждающей систем.
На фиг. 169 представлена схема компоновки двигателя, агрегатов Тран-
смиссии и ходовой части транспортера ХМ474. Крутящий момент от короб-
ки передач передается через соединительную муфту на управляемый диф-
ференциальный механизм поворота, установленный в передней части кор-
пуса. Тормозные барабаны размещены внутри корпуса дифференциального
механизма и обеспечивают управление машиной путем изменения потока
мощности, передаваемой на правый и левый карданные валы и далее на
бортовые передачи.
Ведущие колеса расположены спереди машины. Ходовая часть имеет
десять двойных опорных катков с алюминиевыми дисками, которые мон-
183
тируются на балансирах. Каждый балансир соединен ири помощи шлицов
с торсионным валом, закрепленным на противоположной стороне днища
корпуса. Балансиры передних и задних опорных катков снабжены гид-
равлическими амортизаторами двухстороннего действия.
На транспортере ХМ474 могут устанавливаться двухтактные шести-
цнлиндровые V-образные дизели GMC6V-53, мощностью 215 л. с. при
2800 об/мин и максимальным крутящим моментом 58,4 кгм. Диаметр ци-
линдра 98,43 мм, ход поршня 114,3 мм, рабочий объем цилиндров 5,23 л.
В этом случае в силовом приводе используется коробка передач Allison
TX1QQ с автоматическим переключением передач, соединенная с гидроди-
намическим трансформатором.
Фиг. 169. Схема компоновки агрегатов гусеничного транспортера ХМ474
1 — дифференциальный механизм поворота; 2 ~~ бортовая передача; з — двигатель;
4 — промежуточная передача; 5 — коробка передач; 6 — балансир опорного кат-
ка; 7 — направляющее колесо; 8 —1 механизм натяжения гусеницы; 9 — торсион-
ный вал; Ю — опорный каток; 11 — гусеница
Вес транспортера ХМ474 в снаряженном состоянии без груза около
5,4 т, ов рассчитан на транспортировку 5,5 т полезного груза по сильно
пересеченной местности. Во время длительных испытаний машины в раз-
личных климатических и дорожных условиях со значительной перегрузкой,
доходящей до 7,4 т полезного груза, получены удовлетворительные ре-
зультаты. При такой большой перегрузке несколько уменьшился срок
службы ходовой части и узлов подвески, однако при поминальной нагруз-
ке срок службы этих агрегатов выше, чем было предусмотрено тактико-
техническими требованиями. Высокое отношение полезной нагрузки к
собственному весу является достоинством конструкции транспортера
ХМ474.
Для обеспечения нормальной эксплуатации в различных климатиче-
ских условиях машина оборудована подогревателями и устройством для
облегчения пуска двигателя в холодное время. Она может эксплуатировать-
ся при температурах наружного воздуха от —54 до - 46 С.
Напряжение электрооборудования на машине 24 в, мощность генерато-
ра 4,4 кет, сила тока 150 а.
Ввиду относительно малого веса машина может транспортироваться
по воздуху самолетами и сбрасываться на парашютах. Машина преодоле-
вает брод глубиной 1 м, а при помощи специального оборудования может
плавать. Движение но воде осуществляется за счет гусениц. Скорость дви-
184
Фиг. 170. Испытание гусеничного транспортера ХМ474 на плаву
жения на воде составляет около 5 км/час. На фиг. 17Q показано испыта-
ние транспортера в водоеме.
Ниже дана характеристика транспортера ХМ474:
Вес в снаряженном состоянии
без груза, кг.........• . . 5400
Полезная нагрузка, кг ... 5500
Полный вес с грузом, кг . . 10 900
Габаритные размеры,
длина по корпусу .... 5500
ширина..................... 2540
высота................. 1500
Колея, мм.................. 2150
Ширина гусеницы, . . . 380
Длина опорной поверхности
гусеницы, мм ........ 2840
Опорная поверхность гусениц
на твердом грунте, м2 . . 2,16
Уд. давление па групт, кг/см2 0,503
Дорожный просвет, мм . . . 406
Угол преодолеваемого подъс
ма, град ........... 31
Допустимый боковой крен,
град . . .................... 16,0
Преодолеваемый брод, м . . 1,0
Мощность двигателя, л. с. , . 215
Удельная мощность, л. с.,/т 19,7
Максимальная скорость,
км/час:
вперед................... 64,0
назад................... 10,6
Радиус поворота, м......... 3,5
Емкость топливных баков, л 314
Средний расход горючего по
местности, л/100 км........ 95—100
Запас хода, км............. 320
Гусеничные транспортеры Sno-Cat
Фирма Tucker Sno-Cat Corporation (США) для эксплуатации в условиях
сильно заснеженной пересеченной местности и тундры создала семейство
снегоходных гусеничных транспортеров, названных Sno-Cat, различной
грузоподъемности (от ЗОЮ до 680Q кг). Общий вид транспортера модели
743 грузоподъемностью 1400 кг показан на фиг. 171. Изготовлено несколь-
ко вариантов таких машин с двигателями мощностью 140, 180 и 200 л. с.
Конструкция машины может быть отнесена к вагонному типу* Рама и
кузов установлены на четырех специальных* понтонах, изготовленных из
нержавеющей стали. Понтоны с гусеницами образуют ходовые тележки
(фиг. 172), каждая из которых имеет индивидуальную подвеску, выпол-
ненную на полуэллиптических рессорах. Рессоры подвески расположены
в вертикальной плоскости между картером ведущего моста и корпусом
машины.
Каждая пара тележек соединяется с трансмиссией приводными валами.
Обе пары тележек управляемые: при повороте передней пары влево задняя
185
пара поворачивается на соответствующий угол вправо, и, наоборот, при
повороте передней пары вправо задняя пара поворачивается влево. Такая
система управления обеспечивает хорошую маневрспность^трансиортера
при движении с малым радиусом поворота. Управление транспортером
Фиг. 171. Общий вид гусеничного транспортера Sno-Cat
осуществляется посредством рулевого колеса и педалей сцепления, газа
и тормоза. Система управления оснащена гидроприводом. При повороте
рулевого колеса вправо или влево открывается гидравлический клапан,
Фиг. 172. Общий вид понтона с гусеницами транспортера S no-Cat
который пропускает жидкость от гидронасоса к гидравлическому механиз-
му поворота. Жидкость в гидроцилиндры усилителя руля поступает под
высоким давлением.
Понтоны представляют собой снегонепроницаемый каркасный корпус.
В понтоне смонтированы двухрядная ведущая звездочка и механизм ее
привода. Легкая металлическая гусеничная цепь состоит из шарнирных
186
звеньев с поперечинами (снегозацепами), соединяющими две ветви гусе-
ницы. Гусеница вращается вокруг поптона на специальных роликах, ус-
тановленных на шариковых подшипниках. На транспортере модели М783
имеется 296 таких роликов. Бурты на р'оликах предохраняют гусеницу от
спадания при движении. Гусеницы имеют шипы.
Из-за полного отсутствия у гусеничной цепи несущей поверхности весь
вес машипы передается на подошву понтона. Конструкция движителя по-
добного типа разработана советским ученым Неждановским еще в 1930 году.
Фиг. 173. Гусеничный вездеход
Sno-Cat преодолевает снежный мост
Движущаяся вокруг понтона гусеничная цепь укладывается в снег, уп-
лотняемый башмаками. Звенья гусеницы не забиваются снегом и льдом
и надежно удерживаются иод понтоном спрессованным снегом, в то же вре-
мя они плотно прилегают к полозу понтона. Выступающие пад гусеницей
грунтозацепы предохраняют машину от бокового скольжения при движе-
нии на склонах.
Для снижения собственного веса кузов машины изготовлен из дюралю-
миния.
На транспортерах Sno-Cat использованы двигатель и агрегаты транс-
миссии серийных автомобилей. В целях облегчения пуска двигателя при
низком температуре наружного воздуха машины оборудованы усовершен-
ствованной системой подогрева.
Четыре машипы Sno-Cat были использованы в Трансантарктической
экспедиции; на них установлены кузова, приспособленные для работы
экипажа в арктических условиях. Кузова были хорошо утеплены и герме-
тизированы, в кабине водителя установлен обогреватель производитель-
ностью 300Q ккал/час, подающий внутрь машины нагретый воздух, а на
щитке приборов смонтирован малогабаритный платиновый термометр соп-
ротивления, предназначенный для измерения температуры электролита в
аккумуляторной батарее; последняя была снабжена теплоизолирующим
кожухом из пенопласта, внутри которого устанавливался специальный
подогреватель.
187
Благодаря большой опорной поверхности среднее удельное давление
на снег невелико, что обеспечивало снегоходу хорошую проходимость.
На фиг. 173. показан момент преодоления Sno-Cat глубокой трещины
в ледяном покрове во время трансаптарктического перехода: одна из веду-
щих тележек приняла вертикальное положение при преодолении препят-
ствия, ширина которого была больше опорной поверхности одной ведущей
тележки. Потребовалось подвести под правый борт специальный настил,
чтобы транспортер не завалился в ледяную расщелину.
На вездеходе модели М743 установлен V-образный восьмицилиндровый
четырехтактный карбюраторный двигатель фирмы Chrysler JND 56 V-8
мощностью 200 л. с. при 4000 об}мин. Степень сжатия 8,5. Охлаждение
двигателя жидкостное. Для бесперебойной подачи топлива в карбюратор
предусмотрены топливоподкачивающие насосы с механическим и электри-
ческим приводами. Коробка передач пятиступенчатая, меха-
ническая, с синхронизаторами на всех передачах, кроме первой и заднего
хода. Раздаточная коробка одноступенчатая.
На некоторых транспортерах М743 устанавливалась трехступенчатая
коробка передач и двухступенчатая раздаточяая коробка, обеспечивающие
шесть передач вперед. В последующем для антарктической экспедиции
фирмой Tucker Sno-Cat Corporation были изготовлены новые транспортеры
Sno-Cat М843, которые значительно отличались от транспортеров М743
по весу и габаритам и были более совершенны. На транспортере М843
установлен дизельный двигатель JT-6B мощностью 175 л. с. с турбонад-
дувом, что обеспечило надежную работу на высокогорном плато, устранены
недостатки, выявленные на моделях М743 в период их эксплуатации в
Антарктиде. Сцепление однодисковое фирмы Lipe-Rollway. Диаметр диска
сцепления 356 мм.
Усилие от двигателя передается к пятиступенчатой коробке передач
Clarke 3Q5V, оттуда через приводной вал к раздаточной коробке. Раздаточ-
ная коробка имеет два выходных вала, один соединен с карданным валом
привода переднего ведущего моста, другой — с карданным валом привода
заднего ведущего моста. От дифференциалов ведущих мостов через
шестерни полуосей усилие передается к ведущим звездочкам понтонов.
Тормоз трансмиссионный с приводом из кабины от ручного рычага.
В настоящее время снегоходы Sno-Cat являются одной из основных ма-
шин наземного транспорта антарктических экспедиций США, Канады,
Англии и других стран.
Однако снегоходы Sno-Cat модели М743 имеют и существенные недостат-
ки. Вследствие легкой ажурной конструкции гусеничных лент они непри-
способлены для длительного движения по твердому грунту и торосистому
льду: движитель работает в этих условиях ненадежно. Другим конструк-
тивным недостатком является слишком большое количество точек смазки
(около 3Q0) на модели М743, значительная часть которых требует периоди-
ческого осмотра и заправки после 32Q км пробега машины. На модели М843
количество смазочных точек, требующих заправки, значительно уменьше-
но, что облегчило условия эксплуатации машины.
В табл. 24 приводится характеристика некоторых моделей снегоходов
Sno-Cat.
Расход топлива моделей М222, М443, М743 исчислен согласно каталогу,
для транспортера М843 он взят из отчета Jack В. Long, опубликованного-
в журнале «Wisconsin Engineer» ,1965, 69, № 7. Каталожные данные о рас-
ходе топлива в действительности сильно занижены.
Опыт эксплуатации вездеходов Sno-Cat подтвердил, что, несмотря на на-
личие четырех гусеничных тележек, каждая из которых имела индивиду-
альный привод и высокие ходовые качества при движении по труднопрохо-
димой местности, общая маневренность этой машины оказалась в условиях
Антарктиды недостаточной. Это обстоятельство заставило конструкторов
188
Таблица 24
Характеристика транспортера Sno-Cat моделей М222, М443, М743 и М843
Показатель Модель
двухпонтон- ный четырех понтонный
М222 М443 М743 М843
Мощность двигателя, л. с 25 95 200 175
Собственный вес транспортера (су- хой), т 0,635 1,800 3,2 —
Грузоподъемность, ш 0,295 0,615 1,4 —
Полный вес с грузом, т 0,930 2,415 4,6 12*
Вес буксируемого прицепа, т . . . 0,450 1,140. 4,0 7—15
Уд. грузоподъемность 0,465 0,34 0,437 —
Габаритные размеры, мм: длина 2108 4825 6100 7620
ширина - 1213 1906 2390 2745
высота 1780 2275 2300 3200
Размеры кузова, мм длина — — 7320
ширина — •— — 2440
высота — .— 1830
Вместимость платформы кузоза, чел 2 6-8 12-15 10
Длина понтона, .мл» 2083 2134 2620 3270
Длина опорной поверхности гусе- ницы, льм 1030 1500 2000
Ширина гусеницы, мм ....... 350 . 457 610 —
Опорная поверхность гусениц па твердом грунте, м'г 1,12 2,74 4,9 8,2
Колея, мм 860 1450 1665
Дорожный просвет, мм 700 700 700 700
Угол преодолеваемого подъема, град 33 35 35 16
Преодолеваемый боковой крен, град 18 29 35 35
Уд. давление на грунт, кз/с.и3 . . . 0,083 0,088 0,088 0,164
Максимальная скорость без груза, км/час ............... 24 16 24 24
Максимальная скорость с полной нагрузкой на крюке, км/час .... 8 8 8 8
Минимальный радиус поворота, м 2,1 5,5 8,5 11
Уд. мощность при полной нагрузке без прицепа на крюке, л. с./т . . 26,95 39,5 43,5 14,6
Уд. мощность с учетом веса прице- па, л. с./т ............ 18,1 26,8 23,3 9,2—6,5
Основной запас топлива, л .... 60 132 190 —
Средний расход топлива, л/100 км 23,5 48,5 . 81 260
* Вес транспортера, снаряженного и оборудованного для жилья и работы 8 человек экипажа
/в кузозе смонтированы кухня, обеденные и рабочие столы , койки, санузел, умывальник, при-
боры для проведения научной работы и аккумуляторные батареи).
искать новые пути для увеличения маневренности машин такого типа и
надежной их работы в различных дорожных условиях. Одним из таких пу-
тей явилось создание сочлененных гусеничных машин, состоящих из двух
или более активных секций (частей), связанных между собой посредством
специальных шарнирных устройств, обеспечивающих возможность сек-
циям перемещаться относительно друг друга в различных плоскостях при
поворотах и езде по неровной местности.
189
СОЧЛЕНЕННЫЕ ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ
Вездеход ВАТ
Первой из машин сочлененного типа, созданной после войны, явился
гусеничный вездеход RAT, изготовленный в Канаде в 1957 г. фирмой Ка-
nadair Limited.
На фнг. 174 показан общий вид вездехода RAT, который относится
к числу самых легких транспортеров; его грузоподъемность составляет
всего 270 кг. Машина предназначена для использования в качестве десант-
но-переправочного средства в условиях труднопроходимой местности
(снег, болото, песок), а также для буксировки санных прицепов с грузом
в районах Крайнего Севера и в других труднопроходимых местностях..
Вездеход может форсировать реки и небольшие озера.
Фиг. 174. Общий вид
гусеничного транспорте-
ра RAT
Вездеход RAT состоит из двух активных секций, шарнирно соединенных
друг с другом так, что они могут иметь относительные перемещения в
заданных пределах. Величина относительного углового перемещения двух
секций ограничивается во всех трех плоскостях гидравлическими аморти-
заторами и траверсами механизма поворота, расположенными в верхней
части секции. Шаровой шарнир, соединяющий обе секции в единую систе-
му, находится на продольной оси машины ниже уровня пола секций.
В передней секции расположены сиденье водителя, двигатель, транс-
миссия и топливные баки; задняя секция имеет грузовую платформу и ис-
пользуется для перевозки грузов и людей. Размеры грузовой платформы
задней секции 1220 X 1680 мм.
Отличительной особенностью конструкции этой машипны являются
развитые гусеницы, занимающие почти всю габаритную ширину машины.
Днище, могущее служить причиной потери проходимости при дви-
жении, почти отсутствует. Управление осуществляется за счет относитель-
ного поворота в плане тягача и прицепа, что позволяет получить вполне
достаточную маневренность при движении по глубокому снегу и болотам.
Очень низкое удельное давление (0,035 кг/см2) в этой машине являет-
ся результатом малого веса, обусловленного применением алюминиевых
сплавов и использованием гусеничных лент с больптой опорной поверхнос-
тью. Благодаря низкому удельному давлению вездеход может проходить.
по снегу, выдерживающему вес лыжника. Значительное сопротивление
перекатыванию вездехода исключает необходимость ножного тормоза, на
машине имеется только ручной стояночный тормоз.
Шасси каждой секции вездехода Б АТ (фиг. 175) состоит из двух боко-
вых ферм, связанных сверху горизонтальной решетчатой конструкцией,
а в нижней части — четырьмя трубчатыми осями. Нижние части шасси
с одного конца соединены треугольной траверсой механизма поворота.
Корпус и шасси каждой секции являются единым конструктивным целым,
и рассчитаны на большие нагрузки.
190
Четырехцилиндровый четырехконтактный оппозитный карбюраторный
двигатель Volkswagen воздушного охлаждения приводит в движение все
четыре гусеницы обеих секций. Максимальная мощность двигатели 35 л. с.
при 3400 об/мин, максимальный крутящий момент 7,73 кГм. Сцепление
однодисковое сухое. Коробка передач чстырехступепчатая механическая
$ /О и fg f3
Фиг. 175. Конструктивная схема транспортера КАТ
1 — моторное отделение; 2 — застежка капота двигателей; 3 — подножка; 4 — капот; 5 —верхняя
передняя траверса механизма поворота; 6 — зажим заводной рукоятки (3 шт.); 7 — переднее аморти-
зирующее устройство; з — заводная рукоятка; В — кольцо для пропуска грузовых строп- (4 шт.)'»
ю — покрытие пола; 11 — рамка дли крепления брезентового тента (2 шт.); 12 — задний фонарь;
13 — корпус задней секции; 14 скоба для крепления стропы парашюта (4 шт. на одну секцию);
15 — верхняя задняя траверса механизма поворота; 16 — заднее амортизирующее устройство; 17 —
скоба крепления глушители (2 шт.) 13 - - кронштейн механизма поворота; 19 — кронштейн блочной
системы механизма поворота (4 шт.); 20 — шасси задней секции; 21 — нижняя траверса механизма
поворота; 23 — корпус передней секции; 23 — кронштейн механизма натяжения гусеницы; 24 — ме-
ханизм натяжения; 25 — ось натяжного колеса; 26 — патяжное колесо (2 шт. на секцию); 27 — болт
крепления оси (8 шт. на секцию); 28 — опорный каток (6 шт. на секцию); 29 — направляющая опор-
ных катков; 30 — ось опорного катка (3 шт. на секцию); 31— левая гусеница; 32 — корпус подшип-
ника ведущей оси (2 шт. на секцию); зз — поперечные накладки гусеницы (32 шт. на каждую гусе-
ницу); 34 — опорный кронштейн (1 шт. На секцию); 35 —шкворень буксирного устройства; 36 — крон-
штейн буксирного устройства; 37—ведущая звездочка (4 шт.); 38 — правая гусеница 39—передняя
фара; 40 — корпус передней секции; 41 — подфарник (2 шт.); 42 — щиток кабины; 43 — зажим вет-
рового стекла (2 шт,); 44 — щиток приборов; 45 — ветровое стекло
с синхронизаторами на второй, третьей и четвертой передачах, монтиру-
ется непосредственно за двигателем. Раздаточная коробка с коническими
шестернями передает вращающий момент на ведущие оси передней и задней
секции вездехода через главную передачу.
Главная передача (фиг. 176) коническая, имеет передаточное число
2,5. Максимальный крутящий момент, передаваемый на гусеницы, состав-
ляет 138 кГм.
Управление вездеходом RAT осуществляется при помощи шарнирно-
блочного механизма (фиг. 177) путем изменения относительного положения
191
Фиг. 176. Главная передача транспортера КАТ в сборе с ведущими
звездочками
передней и задней секций. Барабан механизма поворота смонтирован
на нижней части рулевой колонки. При повороте рулевого колеса бара-
бан поворачивается, и трос через систему блоков перематывается с одной
стороны вездехода на другую, в результате чего задняя секция поворачи-
вается относительно шарового шарнира сцепки. Для того чтобы компен-
сировать уменьшение длины троса при повороте, барабану придана спе-
циальная форма.
<7
Фиг. 177. Схема механизма поворота транспортера КАТ
1 —'левый топливный кран; 2 -'левый трос механика поворота; з — левый топливный бак; 4 — таб-
личка с инструкцией по холодному запуск у двигателя;5 — рулевая колонка; 6 — барабан для перемот-
ки троса, 7 — правый трос механизма поворота; 8 — регулировочный клапан к крышке топливного
бака; 9 — крышка топливного бака; 10 — топливный фильтр (2штг); 11 — правый топливный кран;
12 — правый топливный бак; 13 — отстойник (2 шт,); 14 — спускной кран (2 шт.); 15 — магистраль-
ный топливный фильтр; 16 — механизм холодного запуска двигателя; 17 — топливоподкачиватощая
помпа; 18 — правый впускной переходник механизма холодного запуска; 19 — передняя обойма бло
ков механизма поворота; 20 — стяжная гайка троса механизма поворота (2 шт.); 21 — задняя обойма
блоков; 22 —иижпее шарнирное соединение; 23 —правая натяжная пружина троса; 24 — правый
амортизатор; 25 — левая натяжная пружина троса; 26 — левый амортизатор
192
Упругая подвеска у RAT отсутствует.
Движение правой и левой гусениц производится с одинаковой скорос-
тью, благодаря чему вездеход с активным прицепом не испытывает увода
при повороте независимо от характера грунта. Каждая гусеница состоит
из трех резиновых лент, соединенных между собой грунтозацепами. Грун-
тозацепы размещены на гусенице на некотором расстоянии друг от друга,
что позволяет использовать арочный эффект грунта или спега и получать
такую же опорную реакцию, как и при сплошном башмаке тех же габари-
тов. Такая конструкция гусеницы называется разпесенной. Это дает воз-
можность реализовать большую силу тяги по сцеплению. Так, например,
сила тяги, развиваемая двухсекционным вездеходом, составляет 110%
его веса, в то время как наилучшие конструкции односекционных везде-
ходов с обычными гусеницами могут реализовать силу тяги, не превышаю-
щую 70% собственного веса машины.
Движение вездехода на воде осуществляется при помощи гусениц.
Для гашения вибрации двигателя и снижения шума элементов зацепления
гусениц ведущие колеса машины имеют обрезиненные зубья.
Ниже дается характеристика вездехода RAT:
Бес в снаряженном состоянии
без груза, кг.............. 600
Грузоподъемность, кг ... . 270
Полный вес с грузом, кг . . 950
Бес буксируемого прицепа, кг 450
Общая длина автопоезда, мм 4000
Ширина, мм.................1700
Размеры платформы второй
секции, мм ............... 1220x1680
Максимальная скорость, к.м/час 35
Опорная поверхность гусениц
на твердом грунте, м- . . . . 2,71
Уд. давление на грунт, кг^ем1 0,035
Мощность двигателя, л. с. . . 35
Удельная мощность, л. с./т , . 36,9
Угол преодолеваемого подъема,
град......................... 31
Минимальный радиус поворота, .и 2,7
Максимальные углы поворота од-
ной- секции относительно дру-
гой, град'.
в горизонтальной плоскости 80
в вертикальной продольной
плоскости (провисание 5°,
коробление вверх 10°) ... 15
Относительный боковой крен в
вертикальной поперечной плос-
кости, град................... 7
С 1957 по 1960 г. в конструкцию вездехода были внесены изменения,
которые значительно улучшили его тактико-технические свойства, в ре-
зультате чего появился модифицированный двухсекционный сочлененный
гусеничный транспортер под маркой CL61, показанный на фиг. 178. Такие
Фиг. 178. Общий вид двухсекционного сочлененного гусеничного
транспортера CL61
13 И. И. Селиванов
193
транспортеры начали изготовляться фирмой Canadair Limited в г. Монреа-
ле. Транспортеры CL61 успешно прошли всесторонние испытаниямиа Се-
вере Канады, Аляске, в Антарктиде и других районах. В ходе этих испы-
таний и последующей эксплуатации с 1960 по 1964 г. они показали высокую
проходимость по топям, тундре, озерным болотам и заснеженной местности
и доказали свою пригодность для круглогодовой работы в условиях без-
дорожья в качестве транспортеров.
Транспортер-вездеход CL91 Dynatrac
Канадская фирма Kanadair Ltd создала высокомобильный двухсекцион-
ный сочлененный транспортер CL91 Dynatrac, известный также под'приня-
тым в армии США индексом ХМ571 (фиг. 179). Транспортер Dynatrac
является дальнейшим шагом в развитии машин сочлененного типа, однако
он значительно отличается от своего предшественника RAT размерами,
мощностью двигателя и грузоподъемностью.
Фиг. 179. Общий вид двухсекционного сочлененного гусеничного
транспортера CL91 Dynatrac
Испытания опытной партии из 10 таких транспортеров начались в ав-
густе 1962 г. в Канаде и США. По данным отчетов, полученные результа-
ты испытаний являются благоприятными. Подтверждена расчетная мак-
симальная скорость движения 48 км/час и возможность плавания на воде.
Движителем на плаву служат гусеницы.
Транспортер CL91 Dynatrac состоит из двух секций, соединенных шар-
ниром, который допускает относительный поворот секции'на 30° в любой
плоскости. На передней секции смонтирован шестицилиндровый горизон-
тальный оппозитный двигатель воздушного охлаждения Corvair фирмы
Chevrolet GMC с рабочим объемом 2,69 л. Максимальная мощность двига-
теля 65 л. с. при 3600 об/мин. Мощность от двигателя передается четы-
рехступенчатой коробке передач, соединенной с двухскоростным демуль-
типликатором. Затем через гитару мощность подводится к раздаточной ко-
робке и от нее разветвляется на полуоси и ведущие звездочки передней и
задней секции. Раздаточная коробка расположена в задней части передней
секции. На заднюю секцию мощность передается через универсальный
шарнир постоянной угловой скорости типа Рцеппа на длинный вал, сое-
194
диненный с такой же гипоидной передачей, как и на первой секцииАГипо-
идная передача размещена в задней секции кормовой части. От гипоидной
передачи мощность подводится к ведущим звездочкам задней секции. На
вездеходе имеется лебедка, вал отбора мощности на лебедку приводится
с передней секции через гитару. Максимальное тяговое усилие лебедки
2270 кг.
Управление машиной осуществляется посредством двух гидроцилиндров
двойного действия. Подача жидкости в гидроцилиндры от шестеренчатого
насоса регулируется клапанами, соединенными с рулевым колесом. Гид-
роцилиндры поворачивают переднюю и заднюю секции относительно друг
друга. Радиус поворота машины, имеющей длину 5950 составляет
6,1 м.
Секции могут быть разъединены, и передняя секция в этом случае мо-
жет двигаться самостоятельно, поворачиваясь при помощи бортовых фрик-
ционов, расположенных между главной передачей и ведущими звездочка -
ми передней секции. При необходимости ко второй секции может быть при-
соединена третья секция, идентичная по устройству второй. Привод к ве-
дущим звездочкам третьей секции осуществляется от второй секции через
такой же универсальный шарнир, однако без гидроцилиндров механизма
поворота. Каждая секция опирается на четыре пары опорных катков,
установленных на балансирах и подрессоренных поперечных торсионных
валах. Все четыре гусеницы ленточного типа, каждая имеет ширину 457 мм.
Среднее удельное давление полностью нагруженной машины (общий вес
3,30 т) на грунт составляет 0,134 кг/см2. Полный вес включает вес двух
человек экипажа и 1135 кг полезной нагрузки. При присоединении третьей
секции полезная нагрузка возрастает до 1900 кг.
Таблица 25
Характеристика транспортера CL91 Dynatrac
Показатель Первая секция Вторая секция Машина в целом
Вес в снаряженном состоянии без груза, кг 2165
Полезная нагрузка, кг ........... — 1135 1135
Полный вес с грузом, кг . — — 3300
Длина машины, лм* — — 5950
Ширина гусеницы, мм 457 457 457
Длина опорной поверхности гусеницы, лш — —- 5300
Опорная поверхность гусениц на твердом грунте, .и2 — 2,42
Дорожный просвет, мм ........... 340 340 340
Уд. давление на грунт, кг/см* . . — — 0,134
Максимальный радиус поворота, л! — — 6,10
Тяговое усилие лебедки, кг ........ — — 2270
Мощность двигателя, л. с 65 — 65
Уд. мощность, л. с./т .—. — 19,7
Максимальная скорость, км/час — — 48
Угол преодолеваемого подъема, град .... — — 31
Угол бокового крена, град ...» — 12
Максимальный угол поворота одной секции относительно другой, град-. в горизонтальной плоскости 80
в вертикальной продольной плоскости — — 15
в вертикальной поперечной плоскости (кручение) — — 7
13*
195
Для уменьшения веса вездехода в конструкции используются детали
из алюминиевых сплавов, включая алюминиевые сотово-ячеистовые панели
корпуса, подобные применяемым на транспортере RAT. Благодаря отно-
сительно малому весу при полной нагрузке машина на плаву имеет свобод-
ную (непогруженную) высоту бортов 203 мм. Обе секции оборудованы
водооткачивающими насосами с электроприводами.
Характеристика транспортера CL91 Dynatrac приведена в табл. 25.
Гусеничный транспортер Bandvagn 202А
Решение о создании гусеничной машины сочлененного типа в Швеции бы-
ло принято шведским военным министерством в 1957 г. Чертежи машины
были разработаны конструкторским бюро под руководством инженера
Бертила Олсона (Bertil Olsson) в 1958 г. Опытный образец машины был из-
готовлен в 1959 г. фирмой Volvo-Bolinder. После заводских испытаний и
д ©водочных работ в 1960. г. была изготовлена опытная партия из десяти
машин для проведения всесторонних войсковых испытаний. После успеш-
но прошедших испытаний машина была в 1962 г. принята на вооружение
шведской армии.
Общий вид двухсекционного сочлененного гусеничного транспортера
Bandvagn 202А и схема передачи крутящего момента двигателя на веду-
щие звездочки показаны на фиг. 180 и 181. Вездеход Bandvagn 202А со-
стоит из двух активных секций — передней и задней, соединенных между
собой при помощи специального шарнирного устройства, служащего как
для передачи мощности с передней секции на заднюю, так и для управления
поворотом. Шасси обеих секций (тягача и прицепа) сварены из стальных
элементов. Спереди тягача смонтирован специальный щиток для отгре-
бания снега при движении по заснеженной местности и предотвращения
попадания его внутрь моторного отделения.
На вездеходе на передней секции установлен четырехцилиндровый се-
рийный бензиновый двигатель В18 жидкостного охлаждения эффективной
мощностью по SAE 91 л. с. при 5300 об/мин. Максимальный крутящий
момент 13,4 кГм при 4000 об/мин. Диаметр цилиндра 84,14 мм, ход порш-
ня 80 мм, рабочий объем цилиндров 1,78 л, степень сжатия 8,5. Сцепление
однодисковое диаметром 216 мм с гидравлическим приводом.
Мощность от двигателя передается на переднюю и заднюю секции че-
рез четырехступенчатую коробку передач Volvo- М42 с синхронизаторами
Фиг. 180. Двухсекционный сочлененный гусеничный транспортер Bandvagn 202А
196
Фиг. 181. Схема силового привода
ведущих колес гусеничного транспор-
тера В 202А
гусеницы, состоящие из резиновых лент,
па всех передачах. Передаточ-
ные числа коробки 2,54; 1,82;
1,3; 1,0; задний ход 2,64. Короб-
ка передач соединена с двухсту-
пенчатой раздаточной коробкой
модели ZFVG50 с передаточны-
ми числами 1,37 и 3,24. От раз-
даточной коробки один вал идет
к переднему ведущему мосту, а
другой — назад, к соединяю-
щему секции шарниру и сквозь
него к ведущему мосту задней
секции. Передаточное отноше-
ние конечной передачи 6,38:1.
В обоих случаях мощность под-
водится к ведущим звездочкам
карданными валами с шарнира-
ми типа Spicer и полуоси полу-
разрушенного типа. Ведущие
звездочки приводят в движение
армированных стальными элементами. Ленты соединены поперечинами с нак-
ладками, причем для улучшения проходимости на каждую четвертую по-
перечину может крепиться дополнительный грунтозацеп. Для облегчения
веса вездехода поперечины и грунтозацепы могут изготовляться из алю-
миниевого сплава. По своей конструкции гусеница вездехода Bandvagn
202А подобна гусенице, применяемой на американском вездеходе Weasel.
Длина опорной поверхости каждой гусеницы при пулевом погружении
равна 1880 лмс, а при погружении на 15 см увеличивается до 2360 мм.
Благодаря этому среднее удельное давление на грунт с полной нагрузкой
составляет 0,1 кг/см2. Транспортер развивает максимальную скорость
39 км}час. Сухой вес его около 2900 кг, вес в снаряженном состоянии, вклю-
чая дополнительный запас топлива, комплект инструмента и запасные
части, составляет 320.0, кг, а полный вес с грузом 4000—4200 кг. Грузо-
подъемность задней секции по местности в самых тяжелых условиях равна
80.0 кг, а в более легких может быть доведена до 10.00 кг. В задней секции
имеются сиденья для размещения десанта из 10 человек. Вес передней сек-
ции вместе с двухместной кабиной и системой поворота — около 2 т.
Общая длина вездехода 6,175 Jt, радиус поворота 6,8 м. В отличие от
американского вездехода Dynatrac, вездеход Bandvagn 202А имеет два
больших гидроцилиндра, из которых один обеспечивает поворот машины
в горизонтальной плоскости, а другой — ограничивает «складывание»
секций в вертикальной продольной плоскости. Управление автомобильного
типа с сервогидравлическим приводом.
Вездеход Bandvagn 202А в процессе испытаний по труднопроходимой
местности, изобилующей крутыми подъемами и боковыми кренами, по тор-
фяным болотам и глубокому снегу (фиг. 182) зарекомендовал себя с самой
лучшей стороны. Единственным непреодолимым препятствием для него
оказались лесные завалы. Вездеход показал отличную маневренность при
движении в лесу между деревьями. Задняя секция при этом, по данным
экспериментаторов, шла всегда точно в кильватор передней.
Пять опорных катков с каждой стороны каждой секции имеют торсион-
ную независимую подвеску. Опорные катки — обычного типа, на пневма-
197
Фиг. 182. Гусеничный транспортер Bandvagn 202Д при движении
а г-,по торфяным болотам; б — по глубокому снегу
тических шинах. Поддерживающие катки — по одному на каждую сторону.
Высокая боковая устойчивость вездехода позволяет преодолевать кру-
тые крены, не снижая скорости движения. Установленная на вездеходе
подвеска дает возможность двигаться по пересеченной местности с высоки-
ми средними скоростями. Широкие рвы преодолевались при испытаниях
с ходу. При этом стальные листы корпуса и литые картеры бортовых пере-
дач выдержали все удары без повреждения. Водные преграды вездеход
преодолевает на плаву, движителем на плаву являются гусеницы. Благо-
даря сочлененности секций вездеход легко выбирается на крутые берега.
Проведенные длительные испытания показали высокую надежность
машины в целом и не вызвали сомнений в целесообразности применения
двухсекционных сочлененных гусеничных машин в качестве вездеходов
по труднопроходимой местности. Машина легко управляется, поворот
рулевого колеса вызывает включение золотников и клапанов, направляю-
198
щих рабочую жидкость под давлением в ту или иную полость гидроци-
линдра. Перемещение штока гидроцилиндра вызывает поворот передней
секции относительно задней на угол до 35° в каждую сторону.
При движении по глубокому снегу вездеход погружается всего на 30 см.
Конструкция гусеничных лент обеспечивает им хорошую самоочищаемость
от снега и льда, а также сохранение снежного покрова колеи. Последнее
обстоятельство позволяет использовать колею для движения лыжников
вслед за вездеходом.
Максимальная крутизна преодолеваемых подъемов по грунту состав-
ляет 33°, а по снегу 20°, так как при большей крутизне гусеничные ленты
пробуксовывают. Во избежание разрушения гусеничных лент не рекомен-
дуется преодолевать затяжные подъемы крутизной более 30°.
В табл. 26 приведена характеристика вездехода Bandvagn 202А.
Т а б л и ц а 26
Характеристика гусеничного транспортера Bandvagn 202Д
Показатель Псриан секция Вторая секция Машина в целом
Сухой вес транспортера, кг 2000 900 2900
Вес в снаряженном состоянии, кг , . 2300 900 3200
Полезная нагрузка, кг\ по дороге 1000 1000
по бездорожью — 800 800
Полный вес с грузом, кг 2300 1900 (1700) 4200 (4000)
Общая длина, мм .......... —, — 6175
Ширина, мм — — 1760
Максимальная высота, мм .— — 2030
Дорожный просвет, мм 300 300 300
Ширина гусеницы, мм 508 508 508
Длина опорной поверхности гусеницы, мм .................. 1880 1880 3760
Опорная поверхность гусениц на твер- дом грунте, м- 1,91 1,91 3,82
Уд. давление на грунт при полной нагрузке, кг/см* 0,12 0,10(0,089) 0,11(0,105)
Максимальная скорость, км/час . . . — —. 39
Скорость движения на воде, км/час —. — 2,35
Мощность двигателя по SAE, л. с.'. 1. 91 — 91
Уд. мощность, л. с./га ........ — — 21,6(22,8)
Угол преодолеваемого подъема, град — — 33
Минимальный радиус поворота, м . . — — 6,80
•Число мест: спереди 2
сзади — — 8/10
Транспортный вездеход Polecat
Американская фирма Wilson Nuttall Raimond Engineering (WNRE)
в 1955—1963 гг. создала ряд двух секционных гусеничных транспортеров,
в том числе в 1957 г. свой первый двухсекционный гусеничный транспор-
тер Polecat I.
Опытный образец этого транспортера представлен на фиг. 183. Pole-
cat I создан путем сочленения двух транспортеров Weasel М29, причем
было сохранено большинство стандартных агрегатов машины Weasel
199
М29 при сочленении их в новый транспортер. Двигатель установлен толь-
ко в задней секции, привод на переднюю секцию осуществляется стандарт-
ными карданами, которые проходят через шарнирное соединение в сцеп-
ке секций. Копструкция сцепки обеспечивает значительную свободу
угловых перемещений передней и задней секций. Поворот машины осу-
ществляется при помощи двух гидравлических цилиндров, размещенных
в горизонтальной плоскости.
Фиг. 183. Общий вид двухсекционного сочлененного гусе-
ничного транспортера Polecat I (опытный образец)
Принципиальная схема поворота вездехода Polecat I при помощи гид-
роцилиндров показана на фиг. 184. Испытания опытного образца транс-
портера на заснеженной местности показали, что его тактико-технические
данные улучшены по сравнению с исходными транспортерами Weasel
Фиг. 184. Принципиаль-
ная схема поворота вез-
дехода Polecat I
М29. Например, сила тяги на крюке равна 230—240% силы тяги транспор-
теров Weasel М29; Polecat I не теряет скорости при езде по глубокому сне-
гу даже при поворотах, в то время как обычные гусеничные машины, управ-
ляемые посредством затормаживания одной из гусениц, теряют в этих
условиях свою подвижность; Polecat I обладает не только лучшей прохо-
димостью, но и повышенной долговечностью работы гусениц и подвески,
несмотря на то, что его средняя скорость возросла на 40—50%, а вес
на 20—25%.
По результатам испытаний была произведена доработка некоторых аг-
регатов транспортера Polecat I и был создан новый сочлененный гусенич-
ный транспортер, получивший название Polecat М941 (фиг. 185). В 1959 г.
он был принят на вооружение армии США в качестве скоростного транспор-
200
Фиг. 185. Общий вид двухсекционного сочлененного гусеничного транспортера Pole-
cat М941
тера высокой проходимости для перевозки личного состава в Гренландии,,
где он с успехом и эксплуатируется до настоящего времени.
В передней секции транспортера Polecat М941 установлен шестици-
линдровый двигатель Harvester BD-264-6 мощностью 122 л. с. при 3000’
об/'мин, пятиступенчатая синхронизированная коробка передач н два си-
денья для механика и радиста. В задней секции транспортера размещается
экипаж. Полный вес передней секции составляет 2995 кг, задней — 3175 кг*
на обеих секциях смонтированы кузова автобусного типа, изготовлен-
ные из алюминиевого сплава. Среднее удельное давление на грунт соот-
ветственно равно 0,147 и 0,154 кг/см?. Опорная поверхность гусеницы каж-
дой секции составляет 2,05 №. Общая длина транспортера 10,3 м, ши-
рина 2,05 м. Максимальная скорость 32 км/час. Минимальный радиус
поворота 5,8 м. Максимальный угол преодолеваемого подъема 30°.
Транспортный вездеход Polecat Mark II Terrapin
Первый образец плавающего варианта транспортера под названием Ter-
rapin, показанный на фиг. 186, подвергался испытаниям в 1960—1961 гг.
Испытания подтвердили расчетные данные транспортера.
Транспортер Terrapin состоит из двух активных секций, соединенных
между собой шарниром фирмы WNRE. В передней секции установлен
V-образный восьмицилиндровый карбюраторный двигатель жидкостного
охлаждения фирмы Chrysler модель 56А1400-1 мощностью 150 л. с. при
4000 об/мин с максимальным крутящим моментом 37,4 кгм при 1800об/лшн.
Рабочий объем двигателя 5,8 . л, степень сжатия 7,5. Емкость системы
° ииядепия 39 л.
Двигатель приводит в движение все четыре гусеницы. С двигателем
соединена пятиступенчатая коробка передач фирмы Clark модель 300V020
с передаточными числами 6,27; 3,59; 1,89; 1,0; 0,796; заднего хода
6,27 и синхронизаторами от второй до пятой передач. На передней секции
установлен остекленный кузов для личного состава, на задней - грузо-
вая платформа размером 4,2 X 2,4 м. Подогрев кузова осуществляется
от системы охлаждения двигателя.
20L
«Twiaplni °бщии ВИД ДвУ^ТОого гусеничного транспортера Polecat Mark I
— на грунте; б — на плаву
Передняя секция может двигаться самостоятельно без задней. Макси-
мальная скорость транспортера на суше 56 км)час. На воде транспортер
движется при помощи гусениц со скоростью 4,8 км!час. Для откачки
просочившейся в корпуса воды в обеих секциях установлены водоотка-
чивающие насосы с электроприводом.
С каждой стороны машины имеется четыре независимо подрессорен-
ных опорных катка на пневматических шинах, ведущая звездочка и натяж-
ной каток. Опорные катки смонтированы на балансирных рычагах с
гидравлической подвеской. Динамический ход подвески 290 Конст-
рукция подвески показана на фиг. 187. Гусеница собрана на двух рези-
новых лентах, изготовленных на специальной нейлоновой основе. Шири-
на ленты 267 мм, толщина 12,7 мм. Шаг гусеницы 164 мм.
Фиг. 187. Элементы подвески гусеничного транспортера
Polecat
— нижняя поперечная балка корпуса; 2 — цилиндр механизма натя-
жения гусеницы 3 — ось кривошипа натяжного механизма; 4 — ось
йанравляющего колеса; 5 — ось балансира; б — балансир; 7 — ступи-
ца опорного катка; 3 — ось опорного катка; 9 — цилиндр подвески
Гусеницы имеют грунтозацепы шириной 876 мм, изготовленные из
алюминиевого термообработанного сплава 2014-Т6, с гребнями с упругими
«стальными подушками (фиг. 188). Ширина гусеницы 890 мм, вес каждой
гусеницы 320 кг. Плицы гусеницы защищены от износа стальными подуш-
ками, которые служат как для зацепления гусеницы, так и для центров-
ки ее на опорных катках. На твердых грунтах с дорогой соприкасается
центральная часть, а на мягких грунтах в контакт входит вся плица.
Ведущая звездочка специальной конструкции с девятью упругими ве-
дущими зубьями. Радиус окружности зацепления 235 мм. Ведущая звез-
дочка и натяжное колесо имеют специальные металлические диски, огра-
ничивающие поперечное смещение гусеницы.
На транспортере установлены ведущие мосты автомобильного типа с
передаточным числом 7,8 для передней и задней секций и блокируемый
межосевой дифференциал.
Управление поворотом машины осуществляется гидросистемой, вклю-
чающей два гидроцилиндра диаметром 88,5 мм с ходом поршня 480 мм
(в последующих моделях ход поршня 583 мм), масляный насос, перепуск-
ной клапан и рычаги управления. Шарнирное соединение двух секций
машин, приводимое в действие двумя гидроцилиндрами, обеспечивает по-
ворот машины вправо и влево на угол 35°, минимальный радиус поворота
203
составляет 11,6 м. В вертикальной плоскости перемещение передней сек*
ции относительно задней также обеспечивается гидроцилиндром на 35е'
вверх и вниз.
Производительность пасоса гидросистемы 45 л/мин, давление в системе
управления 123 кг/см 2, Емкость масляной системы 13,5 л.
Фиг. 188. Гусеница транспортера Polecat Mark II «Terrapin»
(вид спереди)
Напряжение электрооборудования 24 в. Оборудование состоит из двух
12-вольтных аккумуляторных батарей, генератора, стартера, полного ком-
плекса дорожного и навигационного освещения и контрольно-измеритель-
ных приборов, электронасосов, электростеклоочистителя и электровен-
тилятора.
Фиг. 189. Общий вид 35-местного двухсекционного гусеничного транспортера Polecat
Mark П-35
Характеристика транспортера Terrapin приводится в табл. 27.
На шасси Terrapin был создан тридцатипятиместный пассажирский
транспортер Polecat Mark П-35, показанный на фиг. 189, общим весом
14 290 кг. На нем установлен дизель фирмы Hercules с турбонаддувом,
204
Таблица 27
Характеристика Polecat Mark II Terrapin
Показатель Первая секция Вторая секция Машина в целом
Вес без нагрузки (без понтона), кг . . . -4970 2720 7690
Вес экипажа, заправки и инструмента, кз 450 — 450
Полезная нагрузка (включая понтоны), кг 450 2720 3170
Полный вес с грузом, кг ........ 5870 5440 11310
Габаритные размеры, мм:
длина 5700 6000 11800
ширина 2400 2400 2400
высота 3450 — 3450
Дорожный просвет, мм 343 343 343
Длина шарнирного сочленения, мм . . . — — 1500
Ширина гусеницы, мм .......... 890 890 890
Опорная поверхность гусениц на твердом
грунте, м2................ 4,60 4,80 9,4
Уд. давление на грунт при полной наг-
рузке, кг/см2 '. ....... 0,128 0,114 0,121
Мощность двигателя, л. с......... 150 — 150
Уд. мощность при полной нагрузке, л.е./т — —— 13,25
Максимальная скорость на грунте, км/час — — 49,5
Максимальная скорость на плаву, км/час — — 4,8
Угол преодолеваемого подъема, град . . — — 31
Максимальная сила тяги на крюке, кг — — 6900
Емкость топливных баков, л ...... — .— 400
Расход топлива на грунте, л/100 км. . . — — 250
& » по местности, л/час .... — — 45—67
•Запас хода на грунте, км — — 160 ‘
Экипаж, человек 2 — 2
Минимальный радиус поворота, -и . . . . — — 11,6
мощностью 194 л. с. От транспортера Terrapin транспортер Polecat Mark
П-35 отличается тем, что не обладает плавучестью и двигатель у него более
мощный.
Гусеничный транспортер-вездеход Dinah
Транспортер Dinah той же фирмы WNRE — небольшая двухсекционная
гусеничная машина общего назначения, полный вес с грузом 2180 кз,
грузоподъемность 500 кг. Общий вид транспортера представлен на фиг.
190. Нижняя часть обеих секций изготовлена из низколегированной ста-
ли, а верхняя «— из армированного стеклопластика.
Все четыре гусеницы приводятся в движение одним двухцилиндровым
оппозитным двигателем воздушного охлаждения фирмы Раппаг мощно-
стью 42 л. с. при 5300 об/мин. Двигатель установлен в передней секции,
степень сжатия двигателя 7,2. Система охлаждения двигателя защищена
от попадания воды. С двигателем соединена четырехступенчатая коробка
передач с синхронизаторами на второй, третьей и четвертой передачах.
Передаточное число низшей передачи 2,68, высшей — 0,74. Сцепление
однодисковое сухое.
Раздаточная коробка и межсекционный дифференциал выполнены в
одном агрегате с коробкой передач. На обеих секциях применены веду-
205
Фиг. 190. Общий вид легкого двухсекционного гусеничного транспортера Dinah
щие мосты Spicer, модель 40, с механической блокировкой дифферен-
циала. Передаточное число главной передачи 4,27. Главная передача при
помощи карданной передачи Spicer 1250 соединена с Аортовой цепной
передачей, имеющей передаточное отношение 1,2 : 1. На валу коробки
цепной передачи установлены дисковые тормоза по одному на сторону.
Кабина с мягкой крышей для одного человека. В каждой секции в
подводной части установлен один водооткачивающий 12-вольтный электро-
насос.
На каждой стороне секции имеются по три опорных катка с пневма-
тическими двухслойными (с нейлоновым кордом) шинами размером
8,00—16. Нормальное давление в шинах 1,05 кг./ем2. Подвеска катков
независимая, пневматического типа Neidhart. Максимальный ход катка
127 мм. Максимальная скорость транспортера на грунте 26 км/час, на
плаву 3,2 км/час. Двигателем на воде являются гусеницы. Управление
поворотом на местности и на плаву осуществляется при помощи шарнира
фирмы WNRE, так же как на плавающем транспортере Terrapin.
Для поворота используется один гидроцилипдр двойного действия ди-
аметром 63 мм и ходом поршня 203 мм. Для фиксации в продольной вер-
тикальной плоскости имеется второй гидроцилиндр таких же размеров, ко-
торый на плаву блокируется, а на грунте выполняет роль амортизатора,
способствуя уменьшению колебаний корпуса в вертикальной плоскости.
Ведущие звездочки гусениц имеют десять нейлоповых роликов с шагом
4s/is дюйма (115,9 мм). Ширина гусеницы 508 мм.
В табл. 28 приведена характеристика транспортера^ Dihah.
Гусеничный’ транспортер Musk-Ox
Гусеничный транспортер Musk Ox был изготовлен фирмой WNRE в
1959 г. по заказу канадской нефтяной компании Shell Oil Company для
эксплуатации на труднопроходимой местности (перевозка по тундре буро-
вого оборудования, осадочных труб и других длинномерных грузов общим
весом 20 т).
Транспортер состоит из двух секций: тягача (передняя секция)
и активного прицепа (задняя секция). Общий вид транспортера показан
на фиг. 191, а его схема и основные размеры на фиг. 192.
206
Таблица 28
Характеристика гусеничного транспортера Dinah
Показатель Первая секция Вторая секция Машина в целом
Собственный вес, кг ........... 865 635 1500
Вес топлива, масла, инструмента, води- теля, кг ......... 180 — 180
Вес в снаряженном состоянии, кг ... . 1045 —. 1680
Грузоподъемность, кг .......... — 500 500
Полный вес с грузом, кг 1045 1145 2180
Габаритные размеры, мм\ длина 2980 2750 5730
ширина 1600 1600 1600
высота по ветровому стеклу 1675 1170 1675
Высота погрузочной платформы, мм . . . — 960 960
Дорожный просвет, мм 300 300 300
Длина опорной поверхности гусеницы (ба- за), льи 1015 1015 4060
Ширина гусеницы, мм 508 508 508-
Опорная поверхность гусениц на твердом грунте, м2 1,03 1,03 2,06
Уд. давление на грунт при полном весе машины, кг/см2 0,102 0,11 0,106
Мощность двигателя, л. с......... 42 — 42
Уд. мощность, л. с./т .......... — — 19,3
Максимальная скорость, км)час. на грунте — .— 26
па воде — — 3,2
Высота преодолеваемой стенки, м . . . . — — 0,38
Ширина преодолеваемого рва, м — — 1,2
Угол въезда, град ........... '. — — 60
Угол съезда, град ............ — — 60
Максимальный угол преодолеваемого подъема с полной нагрузкой, град . . . — 31
Максимальный угол бокового крена, град — 22
Минимальный радиус поворота, м . . . . — — 5,8
Запас топлива, л ............ 65 — 65’
Проведенные в 1959 г. в Канаде испытания транспортера показали*
полное его соответствие заданным техническим требованиям и высокие
ходовые качества. Прицеп фактически представляет из себя грузовую-
платформу на гусеницах, имеющую механический привод к ведущим звез-
дочкам. Размеры грузовой платформы составляют 7,32 X 2,44 Ji, а длина
перевозимых на платформе грузов может доходить до 12,2 м.
Высокая проходимость транспортера обеспечивается широкими, гусе-
ницами (1320 мм каждая) и почти полным отсутствием днища. Двигатель,
трансмиссия, тяговая лебедка, кабина одителя и запас топлива разме-
щаются в передней секции транспортера.
Запас хода по топливу превышает 180—240 км, средняя скорость
движения, замеренная в самых тяжелых условиях эксплуатации, ока-
залась равной 6,7—8,0 км)час, а максимальная 16—24 км)час.
Кабина вездехода выполнена из алюминиевого сплава. В ней разме-
щены два сиденья и одно спальное место полного размера. На потолке
кабины имеются два плафона и четыре вентиляционных прикрываемых
207’
-отверстия. На ветровых стеклах установлены четыре стеклоочистителя,
приводимых в движение от электромоторов. В дверях кабины имеются
двойные раздвижные окна. Кабина обогревается горячей водой из системы
охлаждения двигателя.
Передача крутящего момента к ведущим звездочкам как тягача, так и
прицепа осуществляется валами, размещенными в узком (410 мм) днище
даежду гусеницами.
Фиг. 191. Общий вид двухсекционного гусеничного транспортера
Musk-Ox
Рамы обеих составных частей гусеничного поезда стальные, коробча-
того сечения, к ним приварены кронштейны балансиров подвески. Вес
машины передается на гусеницы четырьмя балансирными тележками у
тягача и шестью — у прицепа. Каждая из тележек имеет два опорных
катка, сравнительно небольшого диаметра и балансир. Передача мощ-
ности с тягача на прицеп осуществляется через двойной универсальный
карданный шарнир Spicer, расположенный в сцепке, который позволяет
передавать крутящий момент при угле относительного поворота до 22°.
Геометрия шарнира такова, что угловая скорость вращения кардана со-
храняется постоянной независимо от того, повернуты или накренены
секции относительно друг друга.
Одной из характерных конструктивных особенностей транспортера Mu-
sk-Ox является гидропневматическая подвеска с автоматическим регулиро-
ванием рабочего давления, собранная из упругих элементов фирмы Gene-
ral Tire, имеющих диаметр 356 мм и рабочее давление 8,15 кг/см 3.
Схема подвески транспортера,Musk-Ox приведена на фиг. 193. Авто-
матические клапаны регулирования давления в системе подвески распо-
ложены на каждой из сторон первой (на тягаче), третьей и последней
тележек (прицепа). Клапаны срабатывают при крене или дифференте
каждой из тележек, превышающем 3°, и изменяют давление воздуха в
в упругих элементах 5 так, чтобы уменьшить нагрузку на накренив-
шуюся сторону.
Давление воздуха в упругих элементах второй (задняя на тягаче)
208
и четвертой (средняя на прицепе) тележек поддерживается при помощи
уравнительных (усредняющих) клапанов 9 на уровне среднего давления
между двумя соседними тележками, кроме того давление во всех тележках
одной£стороиы поддерживается примерно равным. Гидропневматическая
подвеска с автоматическим регулированием рабочего давления в некото-
рых балансирных тележках надежно проработала около двух лет. Ведут-
ся работы по совершенствованию элементов подвески.
Опорные катки имеют пневматические шины размером 9,00—15 с двад-
цатислойным нейлоновым кордом. Диаметр катков 762 мм, ширина 228mjh,
давление воздуха 8,4 кг/см2. Как показали испытания, проколы шин не
представляют собой опасности; после пробегов в 4800 км протектор шин
заметного износа не имел.
Фиг. 192. Схема вездехода Musk-Ox и его основные размеры (в мм)
Каждая гусеница транспортера состоит из четырех обрезиненных лент,
изготовленных из специального нейлона (Nylon rajon); лепты связаны
со стальными грунтозацепами, имеющими длину 1320 мм. Грунтозацепы
к лентам крепятся болтами. С внутренней стороны ленты под болты ста-
вятся прокладки из легкого сплава на магниевой основе. Ширина каждой
ленты 203 мм, толщина 25 мм, допустимое разрывное усилие 27,2 т. Во
время испытаний наблюдались случаи повреждения лент камнями и дру-
гими острыми предметами, попадающими между грунтозацепами, однако
в целом долговечность гусеницы такого типа признана достаточной. За
пробег 4800 км по болотам и местности с крутыми подъемами и спусками
75% первоначально установленных лент замены не потребовали. Испыта-
ния показали, что при обрыве одной из четырех образующих гусеницу
лент можно продолжать движение до ближайшего пункта, где будет воз-
можность произвести ремонт.
Расположенные спереди направляющие колеса (ленивцы), так же как
и опорные катки, имеют резиновые пневматические шины. Натяжение гу-
сениц поддерживается при помощи гидравлического механизма. Ведущие
звездочки и направляющие колеса сконструированы с таким расчетом,
чтобы обеспечить оптимальные условия для работы гибкой гусеницы в
самых разнообразных дорожных и климатических условиях. Между гусе-
ничными лентами имеются три просвета, в которые входят зубья ведущей
звездочки. Средний диск звездочки (выполненный несколько большего ди-
аметра) входит в специальные углубления в грунтозацепах (фиг. 194).
При движении по дорогам с твердым покрытием контакт гусеницы с доро-
гой осуществляется только в этой выпуклой средней зоне грунтозацепа,
14 И. И. Сезмавов
209
1
fy-я 3-я
2'я f-я тележка
Фиг. 193. Схема гидропневматичсской подвески вездехода
Musk-Ox
а —’элементы балансирной тслежкн; б — схема подвески в плане: I—
главная ось, одновременно служащая уравнительным бачком для уп-
ругих элементов пневматической подвески; 2 —передняя ось; 3 — зад-
няя ось; 4 — балансир; 5 — упругий элемент; в — передний (ведущий),
рычаг; 7 — задний (ведомый) рычаг; 8 — два ^упругих элемента на
каждый балансир; 9 — клапан усреднения давления между упругими
элементами тележек противоположных бортов; 10 — компенсационный
(уравнительный) бачок; 11 — ограничитель; ; 12 — уравнительный
клапан; 13 — к компрессору
чем обеспечивается минимальное сопротивление движению. Венцы веду-
щих звездочек отлиты из никелевохромистой стали и подвергнуты терми-
ческой обработке. Диск звездочек изготовлен из стали 4140.
Бортовые передачи транспортера планетарного типа, сконструированы
с использованием стандартных агрегатов фирмы Musk-Ox.
В задней части тягача установлен шестицилиндровый дизельный дви-
гатель Cummins NKTO-6 с турбонаддувом, мощностью 335 л. с. при 2100
об/мин. Крутящий момент от двигателя передается карданным валом к
расположенной отдельно трансмиссии Allison CLBT 5640. Трансмиссия
Фиг. 194. Конструкция гусеницы и ведущего колеса гусеничного
транспортера Musk-Ox
включает в себя блокируемый гидротрансформатор, понижающую пере-
дачу, четырехступспчатую полуавтоматическую коробку передач, раз-
даточную коробку и гитару. Последняя соединяется карданными валами
с ведущими местами, в которых установлены обычные дифференциалы
с принудительной блокировкой.
Тормоза имеют пневмогидравлический привод. Управление тормозами
может осуществляться при помсщи педалей. Стояночный тормоз трансмис-
сионного типа.
Управление поворотом транспортера осуществляется при помощи гид-
равлических цилиндров, создающих момент, поворачивающий одну сек-
цию относительно другой. Жидкость в гидравлические цилиндры посту-
пает от масляного насоса через клапаны управления. Переключение кла-
панов системы управления поворотом происходит при вращении водите-
лем рулевого колеса. В зависимости от направления поворота рулевого
колеса жидкость подается к левому или правому гидроциливдру. Уси-
лия, прилагаемые к рулевому колесу при повороте, незначительны.
Схема системы управления поворота транспортера Musk-Ox представ-
лена на фиг. 195.
При необходимости первая секция может двигаться независимо от
второй. Поворот се в этом случае осуществляется как у обычцых гусенич-
ных машин, т. е. притормаживанием одной из гусениц.
14* 211
Расход топлива, в зависимости от условий движения, колеблется в
пределах 3,1—6,2 л/км. Опытная эксплуатация транспортера Musk-Ox в
течение 1959 г., в ходе которой объем совершенных перевозок превысил
40 000 ткм, показала, что, несмотря на высокий расход горючего общая
стоимость перевозки грузов этими транспортерами ниже, чем вертолетами,
Фиг. 195. Схема системы управления поворотом транс-
портера Musk-Ox
1 — гидроцилиндры; 2 — редукционный клапан; з — масляный
насос; 4 — масляный бак; 5 — клапан механизма поворота
которые были раньше единственным средством транспорта в районе
проведения испытаний. По имеющимся данным, первый образец транспор-
тера Musk-Ox за четыре года прошел 88 тыс. км без капитального ремонта.
Некоторые данные по тягачу (первая секция) и прицепу (вторая сек-
ция) транспортера Musk-Ox приведены в табл. 29.
Двухсекционный гусеничный транспортер RN200
и одно секционный транспортер RN140
В то время как американская фирма WNRE создавала транспортные везде-
ходы типа Polecat, канадская фирма Robin Nodwell разработала семей-
ство односекционных гусеничных транспортеров моделей RN, RF, NRL,
NRS, RN140 и несколько моделей сочлененных двухсекционных везде-
ходных машин для перевозки различных грузов и личного состава по труд-
нопроходимой местности.
На фиг. 196 представлен общий вид двухсекционного гусеничного
транспортера RN 200, изготовленного фирмой Nodwell на заводах в
г. Калгари по заказу нефтяной компании Shell Oil Comrany (Канада),
а на фиг. 197 — вид транспортера сзади. Собственный вес транспортера
свыше 16 яг, полезная нагрузка 9 т. Он предназначен для транспорти-
ровки специального оборудования, рабочей силы и материалов в районах
труднопроходимой местности Крайнего Севера и тундры в течение всего
года.
Транспортер представляет собой гусеничную машину, состоящую из
двух частей: ведущей передней секции (тягач) и активного полуприцепа
(задняя секция), связанных между собой общей платформой. В качестве
силовой установки на вездеходе установлены два двухтактных четырех-
цилиндровых дизеля GMC модели 4045 С жидкостного охлаждения.
Диаметр цилиндра 108 лиг, ход поршня 127 мм, рабочий объем двига-
теля 4,65 л. Двигатель развивает максимальную мощность 143 л. с, при
2700 об/мин и максимальный крутящий момент 50 кгм при 1400 об/мин.
На другом аналогичном транспортере устанавливается два V-образных
восьмицилиндровых двигателя Ford OHV, рабочий объем каждого двига-
теля 4,785 л, мощность 142 л. с. Один из двигателей смонтирован на веду-
щей (передней) секции, другой — на активном полуприцепе.
212
Таблица! 29
Характеристика транспортера Musk-Ox
Показатель Первая секция Вторая секция Машина в целом
Собственный (сухой) вес, кг ....... 12000 10000 22000
Вес топлива, масла и водителя, кг . . . 680 — 680
Полезная нагрузка, кг . 18150 18150
Полный вес, 12680 28150 40830
Габаритные размеры, мм:
длина 7320 7320 14800
ширина 3050 3050 3050
высота 3100 1370 3100
Ширина гусениц, мм .......... 1320 1320 1320
Длина опорной поверхности гусеницы, мм 2690 4385 7075
Опорная поверхность гусениц на твердом
грунте, м2 7,1 11,6 18,7
То же, при погружении на глуби у 254 мм
в грунт, л«2 11,6 16,1 27,7
Уд. давление при движении па твердом
грунте, кг/см2:
без груза 0,169 0,086 0,118
с полной нагрузкой 0,179 0,243 0,218
То же, при погружении гусениц па глу-
бину 254 мм в грунт, кг/см2 . . . ... . 0,109 0,174 0,147
Емкость основного топливного бака, л 620 620
Емкость запасного бака, л ....... 210 210
Запас хода по топливу, км:
по дороге 240
по бездорожью 180
Мощность двигателя, л. с 335 ~ 335
Удельная мощность, л. с./т ....... 8,2
Максимальная скорость, км/час:
по дороге 24
по бездорожью 16
Угол преодолеваемого подъема, град . . 42
Максимальный угол бокового крена, град 21
Преодолеваемое вертикальное припятст-
вие, л» 0,66
Угол въезда, град ............ 35
Угол схода, град ............ 70
Ширина преодолеваемого рва, at .... 3,0
Минимальный радиус поворота, м . . . . — — 12,8
Все четыре гусеницы являются ведущими, причем передние приводятся
от двигателя, смонтированного под кабиной тягача, а задние — от дви-
гателя, расположенного в передней части полуприцепа. В качестве сило-
вой передачи использована шестиступенчатая гидромеханическая транс-
миссия Transmatic фирмы Allison. Благодаря широким гусеничным лен-
там и малому удельному давлению на грунт (0,14 кг/см 2) машина облада-
ет хорошей проходимостью по снежной целине, торфянистым болотам
и жидкому глинистому грунту.
Каждая секция транспортера имеет по четыре катка на каждый борт,
всего 16 катков. Катки автомобильного типа с пневматическими шинами,
размером 7,50—20.
213
Фиг. 196. Общий вид двухсекционного сочлененного транспортера Nodwell
RN200
Фиг. 197. Транспортер Nodwell RN200 (вид сзади)
1 — пружина подвески; 2 — резиновая шина; 3 — грунтозацепы; 4 — обрезиненная
нейлоновая лепта; 5 — зубья на ведущем колесе (звездочке)
При испытаниях вездеход преодолевал подъем до 31* с нагрузкой на
платформе 10,5 т при толщине снежного покрова 150 мм.
Оригинальная конструкция независимой додвески всех опорных кат-
ков с резиновым ободом позволяет равномерно распределять нагрузку
при движении транспортера по неровной местности. Каждый опор-
ный каток смонтирован на балансире, второе плечо которого закручивает
спиральную пружину, закрепленную в корпусе машины. Пружина яв-
ляется и упругим^элементом, и ограничителем хода балансира.
Каждая гусеница транспортера состоит из двух специальных пятислой-
ных резиновых лент шириной 458 мм с нейлоновым и хлопчатобумажным
кордом. К лентам прикреплены изготовленные из упругой кремне-марган-
цовистой стали грунтозацепы. В течение трех лет эксплуатации машин
ленты повреждений не имели, хотя в настоящее время считается, что шины
Фиг. 198. Ведущая звездочка
и пружины подвески транс-
портера Nodwell RN200
1 — стальные зубья; Z — резиновые
зубья; 3 — пружины балансира .
со стальным, нейлоновым и вискозным кордом отличаются большей долго-
вечностью, чем резиновые с нейлоновым и хлопчатобумажным кордом, и,
очевидно, более перспективны для вновь создаваемых конструкций гусе-
ничных транспортеров.
Конструкция ведущих звездочек такова, что они имеют наружные
зубья — резиновые (36 штук), а в центре — стальные (фиг. 198). Сталь-
ные зубья входят в контакт с грунтозацепами только в очень тяжелых
условиях движения и предотвращают разрушение резиновых зубьев, беря
частично нагрузку на себя.
Управление транспортером осуществляется^а счет поворота передней
секции относительно задней посредством гидроцилиндров. Схема соеди-
нения передней и задней секций вездехода и принцип его поворота пока-
заны на фиг. 199.
Под платформой над передней частью полуприцепа смонтированы два
гидроцилиндра длиной 1524 мм и диаметром 101,6 мм. Штоки поршней
гидроцилиндров соединены с концами прочного стального троса, который
обхватывает поворотный круг (диаметр 1219,2 мм) опорно-сцепного ус-
тройства, смонтированного на ведущей передней секции. Жидкость от
шестеренчатого насоса под высоким давлением подводится к правому или
левому гидроцилиндру в зависимости от направлений поворота рулевого
колеса, давит на поршень и перемещает его вместе со штоком, благодаря
чему происходит перематывание троса по поворотному кругу и поворот
секций друг относительно друга в заданном направлении.
При повороте машины на угол 50° затрачивается всего 3% подводимой
к гусеницам мощности. Время, затрачиваемое на поворот, составляет
20—30 сек. Опорный круг сцепного устройства, соединяющего посред-
ством платформы переднюю часть с задней, позволяет осуществлять, кроме
поворота, и угловое перемещение передней секции. Задняя секция может
только колебаться в определенных пределах относительно платформы в
вертикальной плоскости.
215
Фиг. 199. Схема соединения передней и задней секций транспортера Nodwell RN200 и принцип его поворота
J — опорный поворотный круг; г — стальной трос 3 — гидроцилвддры; 4 — ведущее колесо; 5 — лебедка
Таблица 30
Характеристика семейства транспортеров Nodwell типа RN
Показатель Модель
RN21 RN50 RN75 RNilO RN140 RN200
Вес в снаряженном состо янии, m 2,15 3,45 4,1 4,75 6,0 15,4
Грузоподъемность, m . . . 0,95 2,25 3,4 5,0 6,3 10,0
Полный вес с грузом, т 3,1 5,7 7,5 9,75 12,3 25,4
Габаритные размеры, мм: длина 3350 4730 4730 5800 5950 11880
ширина 2210 2540 2720 2720 3050 3050
высота 2080 2440 2440 2440 — 2540
Размеры платформы, мм 1Е00Х 2100Х 2100 х 2100Х 2100 X 2500 X
1800 2100 2700 2700 3700 7000
Тип и модель двигателя Карбюраторный фирмы Ford Двухтактный дизель GMC 4045С
Число цилиндров .... 6 6 6 4 ; 4
Рабочий объем, л .... 3,65 3,65 3,65 4,65 2x4,65
Мощность, л. с — — .— —— 143 2X143
Скорость вращения вала двигателя, об/мин .... —. — — 2700 2700
Трансмиссия Четырехступенчатап, механическая Гидромеханическая
Тормоза Подвеска Расположение ведущего ко- леса Зацепление Опорпые катки: тип коробка передач Ленточные дисковьд Валанснрная с торсионными х Заднее Цевочное Односкатные с пневматическими шинам Allison хрушипами [и двадцатислойные
размер 4,15—161 7,5—16 1 7,5—20 1 | 7,5—20 | 7,5—20 | 7,5—20
Гусеница Ширина гусениц, мм . . . 710 Резиновая 815 лента с ме 1015 талличсски 1015 ми траками 1220 1220
Опорная поверхность гу- сениц на твердом грунте, at2 ' 3,06 3,78 4,85 6,95 9,0 18,0
Уд. давление на груптпри полной нагрузке, кг/см11 0,103 0,151 0,154 0,14 0,137 0,141
Уд. мощность л. с,/т . . —. — — 11,6 11,3
Дорожный просвет, мм . . 255 355 405 405 405 405
Максимальная скорость, км/час 40 19,4 19,4 19,4 19,4 19,4
Глубина преодолеваемого брода, .« 0,76 0,865 0,915 0,915 0,915 0,915
Угол преодолеваемого подъема, град 31 31 31 31 31 31
Максимальный угол боко- вого крепа, град 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7
Минимальный радиус по- ворота, Л» 2,62 2,62 2,62 2,62 2,85 8,00
Механизм поворота .... Ведущее колесо (звездочка) Дифференциал Резином сталл ическая для все Двойной дифферен- циал х моделей Силовые гидро- цилиндры
217
Фиг. 200. Общий вид
односекционпого гусеничного транспортера Nodwell RN140
Машина имеет минимальный радиус поворота около 8 м, что при общей
длине вездехода Д 1,9 м и ширине 3,05 м является хорошим показателем.
Для выполнения различного вида погрузочно-разгрузочных работ на
транспортере смонтирована мощная однобарабанная лебедка с максималь-
ным тяговым усилием 8150 кг,|скорость подтягивания троса 3,6 м/мин.
Одно секционный транспортер RN140 фирмы Nodwell является обычной
восьмикатковой машиной, унифицированной с вездеходом RN200 по таким
основным агрегатам, как двигатель, коробка передач, ходовая часть, ле-
бедка и др. Он изготовлен на тех же заводах в г. Калгари, что и транспор-
тер RN200. Общий вид транспортера RN140 ^показан на фиг. 200. В табл.
30 приведены основные показатели семейства транспортеров Nodwell ти-
па HN (односекционные модели 21,50, 75, 110 и 140 и двухсекционная
модель 200).
Трехсекционная сочлененная гусеничная машина Cobra
Учитывая положительный опыт эксплуатации двухсекционных сочленен-
ных машин, фирма WNRE создала для проведения исследований по зака-
лу военного ведомства США трехсекционную^сочлененную машину Cobra,
у которой все шесть гусениц являются ведущими. Это была первая попытка
конструкторов создать сочлененную машину с числом ведущих секций бо-
лее двух.
Общий вид трехсекционной машины Cobra представлен на фиг. 201.
Все шесть гусениц машины Cobra приводятся в движение одним двигате-
лем, установленным на первой секции. Мощность на гусеницы передается
при помощи привода с пятью дифференциалами, два из которых могут
быть заблокированы водителем. Управление сочлененным поездом осу-
ществляется посредством двух шарниров фирмы WNRE, причем обычно
включены гидроцилиндры одного шарнира между первой и второй сек-
циями,, а гидроцилиндры второго шарнира выключены. Если давле-
ние жидкости в гидроцилиндрах первого шарнира превысит 56 кг/см 3,
например в случае крутых поворотов, то гидроцилиндры второго ша-
рнира между второй и третьей секциями автоматически включаются
и помогают работе гидроцилиндров первого шарнира, поворачивая послед-
218
Фиг. 201. Общий вид трехсекционного сочлененного гусеничного траснпортера Cobra
с шестью ведущими гусеницами
нюю секцию] в противоположную сторону. В результате машина при
повороте принимает форму буквы S. При необходимости обе крайние
секции могут поворачиваться относительно средней. Радиус поворота все-
го поезда, имеющего длину 12,8 м, составляет 9,2 м.
В ходе эксплуатации вездехода система управления поездом на уз-
ких извилистых дорогах полностью себя оправдала. Гусеницы на транспор-
тере Cobra имеют разнесенные траки, так же как у плавающей односек-
ционной машины Т60. Гусеничные цепи с разнесенными траками не поз-
волили осуществить поворот машины Т60 обычным для гусеничных ма-
шин способом. Это послужило поводом к созданию на базе односекцион-
ных машин Т60 трехсекционную сочлененную машину Cobra, пригодную
к работе на труднопроходимой! местности.
В заключение главы — несколько сравнительных данных по двигателям,
удельному давлению на грунт и другим показателям транспортных гусе-
ничных машин высокой проходимости.
Мощность двигателя, приходящаяся на тонну полного веса (удельная
мощность), колеблется от 8,3 л. с./т для вездехода Musk-Ox до 37 л. с./т,
для вездехода RAT средняя удельная мощность составляет 28 л. с./т,
в то время как среднее удельное давление при полной нагрузке для боль-
шинства машин находится в пределах 0,15кг/см2 и не превышает величи-
ны 0,33 кг/см 2 для машины Water Buffalo.
Из класса односекционных гусеничных машин наибольшее удельное
давление на грунт имеет универсальный транспортер ХМ474, который
не предназначен для движения по торфяной и болотистой местности со
слабым грунтом. Эта машина служит исключительно для использования
в качестве специальных транспортных средств в армии США.
Из анализа величины удельного давления на групт следует, что она по-
вышается с увеличением грузоподъемности гусеничной машины. Очевидно,
что уменьшать удельное давление для машины малой грузоподъемности ме-
нее чем 0,08 кг/см 2 нецелесообразно. Дорожный просвет (минимальное
расстояние от нижней точки днища до грунта) лежит в пределах 320—425
мм и зависит от размеров опорных катков. Запас хода вездеходов не пре-
вышает 250 км, для отдельных машин он лежит в пределах 100 км.
Минимальный радиус поворота для одиночных машин составляет 2,5—*
3 ле, а для сочлененных двухсекционных — от 7 до 12 ле; у четырехтеле-
жечного транспортера Sno-Cat радиус поворота такой же, как и у двух-
секционных сочлененных машин.
21»
Глава 5 многотопливные двигатели,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПА СОВРЕМЕННЫХ ВОЕННЫХ
АВТОМОБИЛЯХ
В последние годы в США, Англии, Франции, ФРГ, Италии и некоторых
других странах значительное внимание уделяется разработке так назы-
ваемых многотопливных двигателей, работающих на любых видах жид-
кого топлива, включая обычный и высокооктановый бензин с высоким
содержанием ароматики и высокой температурой самовоспламенения.
Эти двигатели в основном предназначены для специализированных воен^-
ных автомобилей.
В ряде стран уже организовано серийное производство таких двигателей,
созданных на базе обычных дизелей, и интенсивно ведутся эксдерименталь-
ноисследовательские работы по совершенствованию их конструкций.
Бензиновые двигатели и быстроходные дизели обычного типа, при-
меняющиеся до сих пор для автомобильного транспорта, могут использо-
вать не более 54% всех содержащихся в сырой нефти углеводородов. Замена
таких двигателей многотопливными позволяет поднять эту цифру (как
минимум) до 71 %. Это обстоятельство делает многотопливные двигатели
особенно ценными, тем более что использование бензина в двигателях,
работающих по дизельному циклу, экономически более совершенно, чем
в обычных карбюраторных двигателях.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
И РАБОТЫ МНОГОТОПЛИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
На фиг. 202 представлены кривые температуры разгонки девяти видов
топлива. Кривая 7, захватывающая широкий диапазон температур, со-
ответствует сырой нефти, содержащей самые различные углеводороды. Кри-
вая 2 характеризует автомобильный бензине температурой разгопки от 38
до 200°. Высококипящие газойли или дизельные топлива (кривые 5 и 6)
выкипают при температурах от 180 до 255° и от 180 до 330° соответственно.
Топливо реактивных двигателей (кривая 7) выкипает в пределах 60—250°.
Всю диаграмму можно разбить на следующие четыре зоны: зона А —
область испарения топлив, предназначенных для карбюраторных дви-
гателей с искровым зажиганием; зона В — область испарения топлив,
предназначенных для реактивных авиационных двигателей; зона С —
область испарения топлива, применяемых для дизельных двигателей, хотя
последние могут удовлетворительно работать и на топливах, кривые испа-
рения которых частично или полностью располагаются в смежных обла-
стях В и D. Зона D относится к топливам, используемым в судовых, отно-
сительно тихоходных дизелях или как котельное топливо.
Из графиков фиг. 202 видно, что дизельные двигатели могут работать
на топливах с широким диапазоном температур кипения. Однако для
многотопливного двигателя необходимо, чтобы он мог работать на бензинах,
содержащих фракции, выкипающие при температурах 40—80°.
220
Фиг. 202. Кривые температуры разгонки некоторых видов .топлива
1 — арабская сырая нефть; 2 — автомобильный бензин; 3 — спирт; 4 — бензол; 5 —
зимнее дизельное топливо; 6 — летнее дизельное топливо; 7 — топливо для ;реактив-
ных двигателей GP-4; <? — керосин (голландский); & — дизельное ^топливо для судо-
вых двигателей
Температура самовоспламенения топлива
Для воспламенения топлива в дизеле важноf чтобы температура сжатого
воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. На фиг. 203
сплошной линией показана температура воздуха в цилиндре дизельного
двигателя в конце сжатия tQ при нормальном тепловом режиме, а штрихо-
вой линией — температура после холодного пуска при минусовой темпе-
ратуре наружного воздуха. Как видно из графика, при степени сжатия
18 температура воздуха в цилиндре в конце сжатия при холодном пуске сос-
тавляет около 350°, а при нормальной рабочей температуре она равна 650°.
Температура самовоспламенения дизельного топлива (F54) примерно рав-
на 350° (воспламенение обеспечено при холодном пуске без применения
средств облегчения запуска). Температура воспламенения бензинов сос-
тавляет: 550* для обычного автомобильного бензина (F50) и 600° для супер-
бензина (F46). Следовательно, для надежного воспламенения бензина при
холодном пуске двигателя, а также при его охлаждении во время холостого
Фиг. 203. Температура воздуха в цилиндре двигателя в кон-
це сжатия и температура самовоспламенения топлив
а — обычные дизельные двигатели; б — мнпготопливные двигатели;
F54 — дизельное топливо; F50 — обычный бензин; F46 — супербензнн
221
хода и движения под длительный уклон с выключенной подачей топлива
необходимо предпринимать специальные меры.
Использование карбюраторного двигателя для создания многотоплив-
ного двигателя маловероятно, так как эти двигатели работают на топливах
зоны А (см. фиг. 202). В дизельных двигателях можно сжигать различное
топливо, и поэтому именно они явились основой для создания многотоп-
ливных двигателей. Однако для создания двигателей, способных работать
на различных топливах, включая топлива, относящиеся к зоне Л, потре-
бовалось приложить большие усилия конструктивного порядка.
Для нормального сжигания в дизелях топлива, значительно отличаю-
щегося по вязкости и температуре самовоспламенения от дизельного (на-
пример, бензина, цетановое число которого лежит в пределах 12—18
пунктов против 40—48 пунктов у обычного дизельного топлива), необхо-
димо обеспечить:
1) более высокую температуру в цилиндре в конце такта сжатия, что
достигается повышением степени сжатия и уменьшением отвода тепла
от головки цилиндра;
2) повышенную. температуру всасываемого в цилиндр воздуха й
хорошее перемешивание его с топливом;
3) установку топливной аппаратуры, приспособленной для работы на
таких топливах.
Кроме того, многотодливпые двигатели должны легко заводиться при
температуре окружающей среды от —50° до Ц- 50° и одновременно иметь
хорошую топливную экономичность при эксплуатации.
Наиболее подходящим для этой цели является специальный конвер-
тированный двигатель-дизель, удовлетворяющий перечисленным требова-
ниям. Конвертирование дизеля заключается в введении в него таких
конструктивных изменений, которые должны обеспечить удовлетвори-
тельную работу на различных сортах топлива при неизменном законе
подачи топлива и неизменном начальном давлении впрыска.
За период с 1950 по 1960 г. многотопливные двигатели были созданы
многими фирмами. Внесенные изменения в конструкцию базовых дизе-
лей были обусловлены свойствами топлива, и поэтому у всех фирм они све-
лись в основном, во-первых, к способам устранения парообразования в
системе топливоподачи двигателя и, во-вторых, к обеспечению надежного
самовоспламенения топлива с низким цетановым числом в самых небла-
гоприятных температурных условиях. Конструктивные изменения первого
порядка решались всеми фирмами примерно одинаково, а изменения вто-
рого порядка — разными фирмами по-разному.
Топливоподающая система миоготопливных двигателей
Бензин, содержащий углеводороды с температурой кипения от 40 до 80°,
легко образует паровые пробки в топливной системе, что нарушает нор-
мальную работу двигателя и приводит к его остановке. Это потребовало
внесения изменений в топливоподающую систему.
Принципиальная схема обычной топливоподающей системы дизель-
ного двигателя показана на фиг. 204, а измененная — на фиг. 205. Чтобы
устранить пониженное давление во всасывающем топливопроводе 2 (фиг.
204), вызывающее испарение топлива, в топливододающих системах мно-
готопливных двигателей устанавливается дополнительный топливопрока-
чивающий насос 10 (фиг. 105) с электроприводом, расположенным непосред-
ственно у топливного бака или в топливном баке. В результате топливо
подается к топливоподкачивающему насосу 3 (фиг. 205) под давлением.
Новый топливопрокачивающий насос имеет вдвое большую производи-
тельность и создает более высокое давление; он снабжен регулировочным
клапаном, поддерживающим постоянное давление в трубопроводе перед
222
9
Фиг. 204. Принципиальная схема обычной топливоподающей системы
дизельного двигателя
—топливный бак; 2— топливопровод; 3—топливоподкачивающий насос; 4 —
топливный насос; 5 — форсунки; 6 — трубки высокого давления; 7 — предохрани-
тельный клапан; 8 — фильтр; 9 — трубопровод для слива топлива
насосом Вместо обычного фильтра 8 (фиг. 204) устанавливается двойной
фильтр, состоящий из фетрового и последовательно подключенного бу-
мажного (8 и 8' на фиг. 205) фильтров с предохранительным клапаном 7
для ограничения давления в системе топливоподачи при закипании топ-
лива в жаркое время и после остановки двигателя.
Из-за малой вязкости бензина он легко просачивается между плун-
жером и втулкой в насосе высокого давления.. Для устранения этого при-
меняются (см. фиг. 205) топливные насосы высокого давления с масля-
ным затвором 4. Эти насосы требуют подвода масла 13 к прецизионным
парам насоса высокого давления и установки дополнительного масляно-
го фильтра тонкой очистки 12. Кроме того, на топливном насосе 4 имеется
дополнительный клапан 11 для поддержания повышенного давления во
всей топливной системе.
Фиг. 205. Принципиальная схема измененной топливной системы мно-
готопливного двигателя (заштрихованы новые детали)']
1 — топливный бак; 2 — трубопровод; 3— топллвноподкачлваютцлй насос; 4 — топ-
ливный насос; 5 — форсунки; в — трубки высокого давления; 7 — предохрани-
тельны! клапан; 8 — фетровый фильтр; 8' — бумажный фильтр; 9',—трубопровод
КИИ слива топлива; 10 — топливопрокачивающий насос; 11 — перепускной клапан;
U — жаежиный фильтр тонкой очистки; 13 — подвод масла к масляному фильтру
223
Меры обеспечения самовоспламенения топлива
Как уже указывалось, вследствие высокой температуры самовоспламе-
нения (550—600°) бензин будет воспламеняться в дизеле с нормальной
температурой в конце сжатия, но не будет воспламеняться при пуске хо-
лодного двигателя. Поэтому моторостроительные фирмы оказались вынуж-
денными при помощи специальных мер довести температуру воздуха
в конце сжатия до 600° даже при низких температурах наружного воздуха.
В значительной мере это достигается повышением степени сжатия от 16
до 22 и выше. Однако повышение степени сжатия приводит к повышению
максимального давления сгорания и, соответственно, к увеличению па-
грузки на коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, поршне-
вые кольца, на уплотнение головки блока цилиндров и на клапаны.
Как показал опыт, эти трудности вполне преодолимы. Кроме того, раз-
личные фирмы разработали ряд других мер, обеспечивающих надежное
воспламенение топлива, о чем будет сказано ниже при рассмотрении от-
дельных конструкций многотопливных двигателей.
АНГЛИЙСКИЕ МНОГОТОПЛИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Двигатели Leyland, Rolls-Royce,
Coventry-Climax
Научно-исследовательский институт FVRDE (Fighting Vehicles Research
and Development Establishment) после нескольких лет поисковых работ
создал в кооперации с известными моторостроительными фирмами Rolls-
Royce, Leyland и Coventry-Climax серию многотопливных двигателей в
диапазоне мощностей от 30 до 700 л. с., имеющих три базовые размерности
цилиндров по диаметру: 117,3; 87,2 и 55 мм; двигатели могут нормально
работать на дизельпом топливе, на топливе для реактивных двигателей,
обычном керосине и всевозможных сортах бензина (включая высокоокта-
новый бензин с содержанием до 0,8 мл тетраэтилового свинца на 1 л),
а также на их смесях. Двигатели двухтактные выполнены по двухпорш-
невой схеме с двумя коленчатыми валами, соединенными между собой си-
стемой шестерен.
Основные показатели этих двигателей приведены в табл. 81.
Двигатели Bootes
Фирма Rootes Commer создала трехцилиндровый многотопливный двух-
тактный двигатель по двухпоршневой схеме, но с одним коленчатым ва-
лом. Конструктивно двигатель более совершенен, чем приведенные выше,
и представляет несомненный интерес для более подробного описания.
Двухтактный дизель Rootes, на базе которого был создан многотоплив-
ный двигатель, имеет широкое распространение во многих странах мира.
Для переоборудования базового дизеля в многотопливную модификацию
потребовалось повысить степень сжатия и внести ряд конструктивных
изменений в соответствующие узлы и системы двигателя.
На фиг. 206 показан многотопливный двухтактный двигатель Rootes
жидкостного охлаждения с двумя противоположно движущимися поршня-
ми в каждом цилиндре и непосредственным впрыском топлива. На рисунке
хорошо видны расположение коленчатого вала и коромысла, а также
цилиндр с поршнями, форсунка, выпускная труба, топливный насос,
топливный фильтр, воздухоочистители, нагнетатель, эксгаустер и венти-
лятор.
На фиг. 207 показана схема кинематической связи коленчатого вала
с поршнями, а также цилиндр с впускными и выпускными окнами, водя-
224
Таблица 31
Характеристика английских двухтактных многотопливных двигателей
Показатель Фирма и модель
Leyland L6) Rolls-Royce Соventry- Climax ИЗО*
К4Э К 50 К60
Число цилиндров 6 4 5 6 3
Диаметр цилиндра, мм 117,3 87,2 87,2 87,2 55
Ход поршня, мм 146,0x2 91,5X2 91,5x2 91,5x2 70,0x2
Рабочий объем цилиндров, л ... 19,0 4,38 5,48 6^57 0,995
Номинальная мощность, л. с, . . . 700 160 200 240 30
Скорость вращения коленчатого ва- ла при номинальной мощности, об/мин 2400 2400 2400 2400 3000
Скорость вращения выходного вала, об/мин .............. 2670 3750 3750 3750 3000 или
Литровая мощность, л, с./л .... 36,8 36,5 36,5 36,5 4000 30
Среднее эффективное давление,кг/см2 6,9 6,7 6,7 6,7 4,6
Максимальный крутящий момент, кГм ............... 221 55,2 69,0 82,5 8,7
Скорость вращения коленчатого ва- ла при максимальном крутящем мо- менте, об/мин ........... 1500 1750 1750 1750 1700
Габаритные размеры, мм: длина . 1282 795 925 1060 762
ширина ..... 865 685 685 685 520
высота 1138 762 762 762 724
Сухой вес двигателя, кг ...... 1401 506 612 712 204
Уд. вес двигателя, кг/л. с 2,0 3,16 3,06 2,97 6,8
* Двигатель НЗО рассчитан на длительную работу с различными агрегатами и поэтому
имеет невысокую форсировку.
пая рубашка, окружающая гильзу цилиндра и сопло форсунки, выпуск-
ная труба ^нагнетатель.
Так как у двигателя Rootes нет головки блока цилиндров, потеря теп-
ла в охлаждающую среду у него минимальная, особенно при наличии теп-
лоизолирующих накладок на днищах поршней. Это является достоинст-
вом многотопливных двигателей при работе на бензинах на малых нагруз-
ках.
Двигатель Rootes одновальный; стальной кованый коленчатый вал
покоится на четырех опорах; вкладыши опор стальные, тонкостенные с
антифрикционным поверхностным слоем. Коленчатый вал полностью урав-
новешен, он соединяется с поршнями при помощи качающихся коромысел
и коротких шатунов с Н-образным поперечным сечением.
Цилиндры двигателя расположены горизонтально над коленчатым
валом. Диаметр цилиндров 82,55 мм, ход поршня 101, 6 мм, рабочий объ-
ем двигателя 3261 слл3, степень сжатия 21,5. Двигатель развивает мощность
105 л. с. при 2400 об/мин, крутящий момент 37,33 кГм при 1200 об/мин.
Среднее эффективное давление составляет 7,17 кг/ем2. Вес двигателя в
сборе 449 кг. Удельный вес 4,27 кг/л. с. Литровая мощность 32,2 л. с./л.
Блок цилиндров и картер отлиты в одно целое из чугуна; гильзы ци-
линдров чугунные, вставные, мокрого типа, имеют впускные и выпускные
окна. Уплотнение гильз достигается при помощи упругих металлических
15 И. И. Селиванов
225
Фиг. 206. Трехцилиндровый мп or о топливный двухтактный двигатель Rootes жидко-
стного охлаждения с горизонтально расположенными цилиндрами и противоположно-
движущимися поршнями в каждом цилиндре
колец, установленных по наружному диаметру гильзы; это исключает
необходимость установки обычных уплотняющих и резиновых колец.
Поршни, отлитые из чугуна, имеют вставное залитое стальное днище.
На головке поршня над плавающим поршневым пальцем установлено три
кольца; верхнее — составное жароупорное компрессионное, второе и
третье кольца — трапециевидные сечения. На юбке поршня имеются два
кольца: одно — воздухоуплотняющее, ступенчатой формы, другое — двой-
ное маслосборочное, скребкового типа.
Воздух для продувки и наполнения цилиндров,пройдя предварительно-
через воздухоочиститель с масляной ванной и глушитель шума впуска,
подается объемным нагнетателем типа Rootes. Нагнетатель расположен спе-
реди двигателя, однако привод к нему осуществляется трехзвечной цепью
с автоматическим регулированием натяжения цепи, расположенной сза-
ди двигателя. Ведущий вал привода нагнетателя проходит через отвер-
стие в блоке цилиндров. На валу имеется два упругих пружинных диска,
которые принимают на себя ударные нагрузки при резком изменении чис-
ла оборотов двигателя.
Топливный насос типа CAV состоит из трех секций, по одной на каж-
дый цилиндр. В корпусе насоса имеются каналы для подвода смазки к
толкателями плунжерами создания в плунжерной паре гидравлического
уплотнения, что очень важно при работе двигателя на бензине.
Форсунки двигателя с однодырчатым распылителем. Начальное дав-
ление впрыска топлива равно 140 кг [см?. В топливную систему входят
еще два насоса, из них один — топливоподкачивающий с мехническим
приводом смонтирован в насосе высокого давления, второй — топливо-
прокачивающий с электрическим приводом размещен в топливном баке
и соединен в системе топливоподачи последовательно первому. Оба насоса
226
отрегулированы па повышенное давление. Насос с электроприводом слу-
жит для прокачки топливной системы перед пуском двигателя и удаления
из системы паровых пробок во время остановки горячего двигателя. Топ-
ливо,очищается в фильтре со сменным бумажным фильтрующим элементом.
Двигатель смазывается от шестеренчатого насоса, фильтрация масла
обеспечивается двумя фильтрами. Емкость масляного резервуара 14,75 л.
Эффективное охлаждение двигателя обеспечивается водяным насосом
с самоподжимным сальником и пятилопастным вентилятором. Темпера-
тура охлаждающего воздуха в системе охлаждения регулируется термо-
статом. Радиатор к двигателю подбирается так, чтобы была обеспечена
оптимальная температура охлаждающей жидкости.
На двигателе имеется небольшой эксгаустер (насос), поддерживаю-
щийрвакуум (разрежение) в резервуаре системы сервотормоза, смонтиро-
ванном на раме автомобиля. Эксгаустер работает по двухтактному цик-
лу с входом и выходом воздуха через окна. Цилиндр насоса присоединен к
крышке двигателя с передней (воздушной) стороны. Алюминиевый поршень,
находящийся в цилиндре, соединен коротким шатуном с коромыслом’кри-
вошипного механизма. При качании коромысла поршень перемешается
в цилиндре вверх и вниз. При движении вниз над поршнем создается раз-
режение. При подходе поршня к нижней мертвой точке открывается от-
верстие в стенке цилиндра, сообщая полостьресивера с полостью цилиндра.
Фиг. 207. Схема кинематической связи коленчатого вала с поршнями
трехфыиндрового двигателя Rootes
1 — чти Липан труба; г — форсунка; 3 — нагнетатель; / — впускные окна; 5 — выпускные! окна
15* 227
Благодаря разрежению в цилиндре воздух отсасывается из ресивера.
При ходе поршня вверх воздух сжимается и заполняет угубление в верх-
ней части цилиндра. В конце хода поршня это углубление сообщается с
отверстием в поршне, через которое воздух отводится в картер двигателя.
Эксгаустер по желанию может быть заменен компрессором.
Перевод двигателя с одного вида топлива на другое производится в
течение нескольких минут путем простой перерегулировки топливного
насоса.
Сцепление на двигателе Rootes обычное од но дисковое, сухого типа,
диаметр 330 мм. С двигателем соединяется четырех- или пятиступенчатая
коробка передач. Четырехступенчататя коробка передач имеет синхро-
низаторы на второй, третьей и четвертой передачах. Она может быть снаб-
жена дополнительной ускоряющей передачей с передаточным числом 0,82.
Пятиступенчатая коробка передач выполнена с шестернями постоянного
зацепления со спиральными зубьями. Включение трех высших передач
производится с помощью зубчатых муфт. Обе коробки передач имеют стан-
дартные фланцы для соединения с двигателем.
НЕМЕЦКИЕ МНОГОТОПЛИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Из немецких многотопливных двигателей наибольший интерес представля-
ют двигатели фирм MAN и Deutz, устройство которых рассматривается
ниже.
Двигатели MAN
Фирма MAN (ФРГ) разработала на базе обычных стандартных дизелей
семейство многотопливных двигателей, в которых в качестве процесса
смесеобразования применен принцип последовательного испарения топ-
лива с поверхности камеры сгорания (так называемое пленочное смесе-
образование).
Конструктивно многотопливный двигатель MAN отличается от обыч-
ного дизеля в основном формой камеры сгорания и впускных каналов
в головке блока, конструкцией и местом размещения форсунки, наличием
принудительной смазки пары гильза — плунжер в топливном насосе и
введением дополнительных элементов в системы топливоподачи и смазки.
Для обеспечения принципа пленочного смесеобразования фирма MAN
выполнила сферическую форму камеры сгорания в днище поршня
(фиг. 208). При этом на одной стороне камеры сгорания у входной кромки
имеется небольшой скос, над которым располагается двухдырчатый распы-
литель форсунки, специально установленной в головке цилиндра на-
клонно.
При подаче топлива в цилипдр двигателя в конце такта сжатия около
95% топлива впрыскивается на стенки камеры сгорания и лишь незна-
чительная его часть (около 5%) отделяется от главной струи и быстро
воспламеняется в горячем сжатом воздухе в центре камеры сгорания. Эта
часть топлива является запалом для последующего воспламенения основ-
ной части топлива, т. е. она образует первичный очаг воспламенения.
Основная часть топлива попадает на относительно холодную поверхность
сферической камеры сгорания. Благодаря искусственно созданному вих-
ревому потоку воздуха в цилиндре за счет применения впускных каналов
специального профиля стенки камеры сгорания покрываются очень тон-
кой пленкой топлива, толщиной порядка 0,012—0,016 мм, которая под
воздействием воздушных вихрей быстро испаряется и хорошо перемеши-
вается с воздухом. Таким образом, хорошо подготовленная рабочая смесь
постепенно попадает в зону сгорания, благодаря чему рабочий процесс в
двигателе протекает плавно и без характерного для обычного дизеля стука
и дымления.
228
Фиг. 208. Камера сгорания двигателя MAN
С М-дроцессом
Температура стенок камеры сго-
рания в поршне поддерживается в
пределах 320—350°, т. е. значитель-
но ниже температуры самовоспламе-
нения легких топлив, благодаря при-
менению на двигателях охлаждения
поршня маслом. Таким образом, ка-
мера сгорания по существу является
испарительным объемом, обеспечива-
ющим приготовление рабочей смеси.
Экспериментально установлено,
что при работе по этому процессу,
называемому часто процессом «М»,
период задержки воспламенения то-
плива изменяется незначительно для
различных сортов топлива. Дли-
тельная эксплуатация многотопливных двигателей MAN показала, что
такой процесс сгорания топлива обеспечивает мягкую, и экономичную
работу двигателей и получение примерно одинаковой мощности на раз-
личных сортах топлива. Удельный расход топлива для многотопливных
двигателей MAN составляет 160—180 кг/л. с.>ч. По сравнению с обычными
дизелями многотопливные двигатели MAN имеют значительно больший
диапазон нагрузок и оборотов, при работе на которых нет дымного вых-
лопа и сильного шума.
Таблица 32
Характеристика много то и л явных двигателей MAN
Показатель Модель
D0024M D0026MV1A D1246MV3A | D1548MTV
Число цилиндров и их расположе- ние Р4 Р6 Р6 V8
Диаметр цилиндра, мм ...... 100 100 112 115
Ход поршня, мм 125 125 ‘ 140 140
Рабочий объем цилиндров, л ... 3,925 5,89 8,276 11,63
Номинальная мощность по SAE, л. с. 48 100 130 220
Скорость вращения коленчатого га- да при номинальной мощности, об/мин .............. 2500 2000
Среднее эффективное даглсние в ци- линдре, кг/см2 ........... 7,3 7,6
Уд. расход топлива (минимальный), г/л. с. -ч 185 164+5% 164+5% 170
Литровая мощность, л.с./л .... 11,46 16,97 15,72 18,90
Максимальный крутящий момент, кГм ........... 34 50
Скорость вращения коленчатого та- ла при максимальном крутящем мо- менте, об/мин 1300 1400 —
Сухой вес двигателя, кг ...... 450 765 800 1100
Уд. вес двигателя, кг/л. с. ... . 9,4 7,65 6,15 5,0
229
Фиг. 209. Шестицилиндровый многотопливный двигатель
MAN D0026 MV1A
а —' вид слева спереди; б — вид слева сзади
На фиг. 209 дан^общий видТшестицилиндрового многотопливного дви-
гателя фирмы MAN модели D0026MV1A жидкостного охлаждения мощ-
ностью по SAE 100 л. с., а на-фиг. 210 показана внешняя характеристика
двигателя. Налфиг. 211 представлен общий вид шестицилиндрового мно-
готопливного двигателя этой же фирмы модели D1246MV3A мощностью
по SAE 130 л. с., а на фиг. 212 показана внешняя характеристика этого
двигателя.
Фиг. 210. Внешняя характе-
ристика двигателя MAN
00026 MV1A по SAE
-Neniax ^ 100’л.гс. при 2500 об/мин;
JHKp max t= 34 нз-м ири 1300 об/мин;
£emtn= 164г/л.с-М± 5%
Конструкция и основные размеры указанных моделей двигателей пред-
ставлены на фиг. 213 и 214. Из чертежей видно, что многие узлы спроек-
тированы фирмой MAN оригинально и вместе с тем весьма просто.
Основные показателинекоторых моделей семейства многотопливныхдви-
гателей MAN, работающих по М-процессу приведены в табл. 32.
Двигатель Deutz
Фирма Klockner Humboet Deutz создала семейство унифицированных мно-
готопливных двигателей, состоящее из 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 12 цилиндров
с рядным и V-образным расположением цилиндров под углом 90*, мощ-
ностью от 30 до 275 л. с., созданных на базе семейства широко распростра-
ненных стандартных четырехтактных вихрекамерных дизелей воздуш-
ного охлаждения моделей FL514 и FL714, имеющих диаметр цилиндра
110 и 120 мм и ход поршня 140 мм:
В табл. 33 приведены основные показатели стандартных вихрекамерных
двигателей Deutz.
При создании семейства много топливных двигателей основное внима-
ние было уделено сокращению задержки воспламенения бензина.
На фиг. 215 дан общий вид шестицилиндрового многотопдивного
двигателя воздушного охлаждения Deutz модели F62714A с V-образным
расположением цилиндров, мощностью 132 л. с. при 2300 об/мин. Двига-
тель может работать, на газойле, соляровом масле, реактивном топливе,
керосине, на обычных и высокооктановых сортах бензина и любых сме-
сях этих топлив.
Многотопливный двигатель Deutz отличается от обычного стандарт-
ного дизеля следующими особенностями: повышенной степенью сжатия:
21,5 вместо 18,5; конструкцией топливного насоса с оригинальным выпол-
нением нагнетательных клапанов и подводом смазки под давлением к
231
Фиг. 211. Шестицилиндровый многотодливный двигатель
MAN D1246 МУЗА
а — вид справа спереди; б — вид слева сзади
плунжерам и толкателям; повышенным давлением топлива до 2,8 кг/см*,
поступающего к топливному насосу высокого давления; наличием в систе-
ме топливоподачи дополнительного топливопрокачивающего насоса с элек-
троприводом и топливных фильтров; термостатическим регулированием
теплового режима двигателя для поддержания высокой температуры го-
ловки цилиндров путем подогрева всасываемого в цилиндр воздуха в хо-
лодное время года, а также на холостом ходу и на малых нагрузках при
помощи специального подогревателя.
1000 1200 №00 1600 1800 2000
Скирость Орощмия вара, еО/мм
Вихревая камера двигателя выполнена в виде чугунной вставки, за-
литой в алюминиевую головку блока цилиндров (фиг. 216). Такие встав-
ки даже при работе дизеля с небольшой нагрузкой имеют достаточно вы-
сокую температуру. В сочетании со специфичным для воздушного охлаж-
дения повышенным температурным режимом стенок цилиндра и головки
это делает вихрекамерные дизели Deutz даже в стандартном их выполнении
мало требовательными к цетановому числу топлива. Утверждается, что
стандартные дизели Deutz могут в течение длительного времени успешно'
работать на смесях бензина со смазочным маслом или дизельным топливом,,
на топливах реактивных двигателей и керосине. Поэтому создание на ба-
зе этих дизелей полноценных многотопливных модификаций оказалось,
сравнительно несложной задачей.
Повышение степени сжатия в многотопливном двигателе до 21,5 вмес-
то 18,5 в базовом дизеле вызвано необходимостью облегчить воспламене-
ние топлива с низким цетановым числом за счет повышения температуры
конца сжатия, поскольку температура самовоспламенения у газойля
почти на 180° ниже, чем у бензина.
На многотопливном двигателе Deutz установлен топливный насос
фирмы Bosch, у которого изменена конструкция нагнетательных клапанов,
а на нижних концах гильз плунжеров и втулок толкателей сделаны коль-
цевые выточки, куда подается масло под давлением из системы смазки
двигателя. Масло подводится как для смазки, так и для создания гидрав-
лического уплотнения, препятствующего утечке топлива малой вязкости
через зазоры пары гильза — плунжер. Так, например, визкость
бензина при 20° составляет всего 0,6 еда по сравнению с 5,4 сст у га-
зойля.
233
Таблица 33
Характеристика семейства вихрекамерных двигателей Deutz
Модель
Показатель F2L514 F3L514 №514 F6L514 F6L714 F8L714 F10L714 F12L714 BF12L714
Число цилиндров и распо- V10 V12 V12
ложение Р2 РЗ Р4 Р6 V6 V8
Диаметр цилиндра, мм . 110 110 110 110 120 120 120 120 120
Ход поршня, льи Рабочий объем цилиндров, 140 140 140 140 140 140 140 140 140 19,0
л 2,66 3,99 5,32 7,98 9,5 12,66 15,82 19,0
Минимальное число оборо- тов при длительной рабо- те под нагрузкой, об/мин 1000 1000 1000 1000 1200 1200
1000 1000 1000
Минимальное число оборо- тов холостого хода, об/мин еоо 600 600 600 500 500 500 500 500
Максимальная мощность, л. с. (при об/мин) .... Максимальный крутящий 32 (1800) 48 (1800) 85 (2300) 125(2300) 145 (2300) 195 (2300) 240 (2300) 88 (1200) 290 (2300) 105 (1200) 340 (2300) 120(1400)
момепт, к Гм (об/мин) . . . Уд. расход топлива (п = =1500 об/мин), е/л.с.‘Ч.: 14,5(1100) 22 (1200) 31 (1200) 46 (1200) 52 (1300) 72 (1300)
182 180
при полной нагрузке 190 190 180 180 — -— —
при 50% нагрузки . . 220 220 215 215 . -— — 212 -— —
Уд. расход топлива при максимальном крутящем моменте, г/л. с>ч 190 190 185 185 . — 180 — 183
Среднее эффективное дав- ление по DIN 6270, кг/см? (об/мин) 6,0(1800) 6,0 (1800) 6,1 (2000) 6,2 (2000) 5,93(2000) 5,98 (2000) 5,92 (2000) 5,92 (2000) 7,2(2000)
Расход масла, кг/час . . . Допустимый наклон дви- 0,07 0,035 0,10 0,15 0,175 0,23 0,28 0,33 0,5
гателя за 1 час работы, град". вперед или назад . . вправо или влево . . . 15 20 12 20 15 15 15 15 18 20 18 20 18 20 25 35 25 35
Сухой вес двигателя срлок- тропуском, кг 440 500 550 730 800 935 1150 1370 1450
Уд. вес двиг геля, кг/л. с. 13,7 10,4 6,5 16,0 5,84 5,5 •4,8 4,8 4,75 4,27
Литровая мощность, л. с./л 12,0 । 12,0 15,7 15,28 15,38 , 15,15 , 15,26 17,87
Фиг. 215. Шестицилиндровый V-образный многотопливный
двигатель Deutz воздушного охлаждения мощностью 132 л. с.
при 2300 об/мии
Без’ достаточной смазки при работе на бензине может произойти зае-
дание плунжеров. Кроме того, утечка бензина^ и его испарение резко
ухудшают дозирование топлива, а также разжижение масла.
Изменение конструкции нагнетательных .клапанов в топливном на-
сосе было предпринято для уменьшения отрицательного влияния на про-
цесс впрыска повышенной сжимаемости бензина. ? Последнее; объясняется
практической неизбежностью появления в бензине мелких пузырьков пара
в связи с’его низкой температурой кипения.
Фиг. 216. Камора сгорания многотопливного
двигателя Deutz
Повышенное давление топлива, создаваемого перед топливным насосом,
преплтст 'гет образованию паровых пробок в топливной магистрали и
обеспечь -зт бесперебойную работу двигателя.
Растворенный в бензине воздух при остановке двигателя выделяется из
топлива и создает воздушпые пробки.
235
Для удаления из топливной системы паров топлива и воздушных пу-
зырьков, образовавшихся после остановки горячего двигателя, в ней име-
ется дополнительный насос с приводом от электродвигателя, при помощи
которого прокачивается топливная система перед пуском двигателя.
Для быстрого удаления из системы паровых пробок капал корпуса топ-
ливного насоса выполнен проточным и сообщается с топливным баком
через перепускной клапан, при помощи которого поддерживается необ-
ходимое давление в топливной системе.
Топливо перед поступлением в насос проходит два последовательно
соединенных фильтра: один с фетровым, другой — с бумажным фильтрую-
щим элементом. Один из фильтров снабжен предохранительным клапаном
для ограничения давления в системе при закипании топлива. При этом
через топливный насос прокачивается топлива в три-четыре раза больше,
чем это требуется для питания двигателя. Начальное давление впрыска
'топлива составляет 82 кг/см2. Принципиальная схема топливной системы
двигателя показана на фиг. 205.
Фиг. 217. Схема устройства системы
охлаждения и регулирования темпе-
ратуры воздуха, засасываемого в ци-
линдры двигателя Deutz
1 — подводящий маслопровод; 2— гидрому-
фта; 3 — основной вентилятор; 4 —вспо-
могательный вентилятор; 5 — термостат;
6 —сливной маслопровод; 7 —диафраг-
менный регулятор; & — теплообменник;
9 — регулировочные заслонки; 10 — воз-
душный фильтр
При уменьшении нагрузки двигателя температура стенок и головок ци-
линдров заметно снижается, особенно в холодное время года, и перечислен-
ных выше мер оказывается недостаточно для «мягкого» сгорания бензина
или для полного сжигания смолистых образований, содержащихся в высо-
кокипящих фракциях нефти. Поэтому на многотопливном двигателе Deutz
предусмотрено устройство для автоматического отключения основного вен-
тилятора системы охлаждения и автоматического же включения подогре-
ва воздуха, засасываемого в цилиндры двигателя при снижении нагрузки;:
это устройство показано на фиг. 217.
Отключение вентилятора осуществляется при помощи гидромуфты,,
подвод масла к которой прекращается золотником, управляемым биметал-
лическим термостатом (фиг. 218). Термостат находится в потоке горячего*
воздуха, выходящего после обдува средних цилиндров. Для того чтобы та-
кой поток воздуха в незначительной степени сохранялся и после окончания
отключения основного вентилятора, в системе охлаждения предусмотрен
небольшой неотключаемый вспомогательный вентилятор, расположенный
за основным вентилятором. При отсутствии вспомогательного вентилятора
термостат, расположенный в некотором удалении от ребер цилиндров,
будет реагировать на повышение их температуры с некоторым опозданием.
Наличие термостатического управления вентилятором существенно повы-
шает равномерность температурного режима двигателя и ускоряет его
прогрев после пуска.
Подогрев всасываемого в двигатель воздуха осуществляется выхлоп-
ными газами в выпускном трубопроводе, выполненном в форме теплооб-
менника.
236
Направление воздуха в теплообменник или, минуя последний, прямо
во впускной трубопровод двигателя осуществляется при помощи двух
дроссельных заслонок, управляемых диафрагменным регулятором.
При отключении термостатом гидромуфты основного вентилятора прек-
ращается подвод масла к диафрагме регулятора, пружина которой устанав-
ливает дроссельные заслонки в такое положение, при котором засасывае-
мый в цилиндры воздух проходит через подогреватель.
Фиг. 218. Биметаллический термостат для регулирования теплового состояния
двигателя Deutz
Изменение расхода и температуры охлаждающего воздуха в зависимости
от режима работы двигателя показано на фиг. 219. На фиг. 220 показано
влияние термостатического регулирования температуры подачи воздуха
в системы "охлаждения и всасывания на тепловое состояние поверхности
цилиндра двигателя, температуру масла в фильтре тонкой очистки и темпе-
ратуру охлаждающего воздуха на выходе в условиях движения автомоби-
ля при температуре окружающей среды -j-5° по дороге, профиль которой
показан на нижнем графике.
Всесторонние испытания мпоготопливных двигателей Deutz на Абер-
динском полигоне в США, включавшие в частности 500-часовую работу в
различных атмосферных условиях на различных видах топлив, показали,
что холодный двигатель при работе на газойле при температуре окружаю-
щего воздуха около —55° заводится без применения каких-либо подогре-
вательных устройств, за исключением стандартных свечей накала. При
работе на бензине и применении свечей накала двигатель заводится при
—25°, что также признается удовлетворительным. При использовании до-
237
Фиг. 219. Влияние регулирования температуры подводимого к двигателю*
воздуха на охлаждение?^ двигателя и процесс сгорания в зависимости'^ от
нагрузки и времени
а — установившийся режим: п = 2-300 об/jwvw, * температура воздуха 30°; -5 — про-
грев двигателя после холодного пуске при переходе на полную нагрузку, п е=
«=2300 об/ли-ун, тег лиг о М о fas 83^91; Г^ГЕменение температуры поступающего в дви-
гатель^ воздуха; 2 —расход охлаждающего воздуха; 3 —температура охлаждающего
воздуха на выходе *
Длина дорожного (/оас/тжа, хм
Фиг. 220. Влияние термостатического регулирования подачи воздуха на
температуры: масла в фильтре, тонкой очистки (д), стенок цилиндра (б) и
охлаждающего воздуха на выходе (в) многотопливного двигателя Deutz
в дорожных условиях (г)
1 — температура, регулируемая терксстатом; 2 •— температура, не регулируемая тер-
мостатом; 3 — профиль дороги
полните л ьных средств для облегчения холодного пуска указанные пределы
температуры опускаются еще ниже, примерно на 10°.
На фиг. 221 изображены внешние характеристики двигателя Deutz
при работе на трех различных сортах топлива при неизменной регулиров-
ке топливного насоса, установленной для применения стандартного ди-
зельного топлива. Мощность и крутящий момент двигателя приведены к
нормальным атмосферным условиям.
Фиг. 221. Внешние характеристики двигателя Deutz при
работе на трех различных сортах топлива и при неизменной
регулировке топливного насоса
I — дизельное; топливо DF; 2 >— реактивное топливо JP—4; 3 —[бен-
зин 83/91
Как видно из кривых, уменьшение максимальной мощности двигателя
при работе на бензине по сравнению с максимальной мощностью на дизель-
ном топливе при неизменной регулировке топливного насоса составляет
15-17%.
Удельный вес бензинов лежит в пределах 0,725—0,775, а дизельного
топлива в пределах 0,85—0,90; поэтому при работе на этих топливах весо-
вое количество впрыскиваемого топлива меняется очень сильно несмотря
на постоянство объемов цикловой подачи. Вследствие этого мощность дви-
гателя при переходе на топливо с меньшим удельным весом падает, если
|у J нпровка топливного насоса остается неизменной. При соответствую-
1ВЙ. перестановке упора рейки топливного насоса, ограничивающего ве-
жичжну максимальной подачи топлива, падения мопщости можно избе-
жт. Падение мощности в основном ощущается при больших нагрузках,
239s
в условиях которых автомобильный двигатель при эксплуатации работает
относительно редко, поэтому практически особой необходимости в изме-
нении регулировки насоса многотопливного двигателя при переходе с од-
ного топлива па другое нет.
Для облегчения пуска двигателя при низкой температуре окружающей
среды на двигателе установлены калильные свечи в камере сгорания и
электроподогрев на впускном трубопроводе. С этими подогревательными
Фиг. 222. 12-цилиндровый многотопливный двигатель Deutz
F12L714 воздушного охлаждения
устройствами двигатель запускается в течение 3 мин при окружающей
температуре -50°. Эти устройства применены на всех модификациях мно-
готопливных двигателей Deutz.
На фиг. 222 представлен внешний вид 12-цилиндрового многотопливно-
го двигателя Deutz F12L714 воздушного охлаждении, с рабочим объемом
19 л, на левой стороне которого хорошо виден теплообменник и выпускная
труба. Мощность двигателя с турбопаддувом 265 л, с. при 23QQ об/мин.
Двигатель устанавливается па английском автомобиле-амфибии Gillois
высокой проходимости.
АМЕРИКАНСКИЕ МНОГОТОПЛИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Двигатели Hercules D426 и DV8-662
Фирма Hercules Motors Corp, по заданию Министерства обороны США в
1955—1960 гг. разработала на базе модифицированного дизеля с вихрека-
мерным смесеобразованием два типа многотопливных двигателей с жидкост-
ным охлаждением. Это однорядный шестицилиндровый двигатель D426 и
V-образный восьмицилиндровый DV8-662 с углом развала между блоками
цилиндров 90°, а также их модификации с турбонаддувом: D426T и DV8-
662Т. Двигатели предназначены для длительных тяжелых условий работы
на специализированных военных автомобилях.
Двигатели изготавливаются со специальной запатентованной камерой
сгорания с вихрекамерным смесеобразованием, обеспечивающей мягкую
работу двигателя при низком удельном расходе топлива. Хорошая эконо-
мичность достигнута за счет вихревой камеры сгорания, расположенной
240
в головке блока цилиндров, благодаря чему качество распиливания топ-
лива для этого двигателя имеет второстепенное значение.
Камера сгорания многотопливиых двигателей Hercules показана на фиг.
223. В камере установлена форсунка с распылителем штифтового типа,
ие требующая очистки в течение длительного времени, соответствующего
пробегу автомобиля в 160000 км.
Многотопливные двигатели Hercules могут работать па различных сор-
тах топлива в широком диапазоне изменения числа оборотов и мощностей
при сравнительно небольшой степепи сжатия (е = 18,5), тогда как другие
Фиг. 223. Вихревая камера
сгорания многотопливного двигателя
Hercules
многотопливныс двигатели работают при значительно более высоких сте-
пенях сжатия.
Хорошая работа двигателя достигнута установкой жароупорной испа-
рительной вставки в головке блока цилиндров, которая отделяет камеру
сгорания от цилиндра. Как показали эксперименты, форма поверхности ка-
меры сгоранияи материал вставки оказывают большое влияние на работу дви-
гателя, в особенности с низкоцетановыми топливами. Этому явлению в ли-
тературе не дается объяснения, не сообщается также о составе материала
вставки и его каталитических воздействиях на процесс сгорания.
Таблица 34
Характеристика многотопливных двигателей Hercules
Показатель Модель
0426 D426T DV8-662 DV8-662T
Число и расположение цилиндров Р6 Р6 V8 V8
Диаметр цилиндра, мм 107,95 107,95 120,65 120,65
Ход поршня, лш 127 127 120,65 120,65
Рабочий объем цилиндров, л ... 6,98 6,98 10,85 10,85
Номинальная мощность, л. с. . . . 145 195 200 260
Скорость вращения коленчатого ва- ла при номинальной мощности об/мин 2600 2600 2600 2600
Максимальный крутящий момент, хГм (об/мин) ............ 44 (1800) 60(1900) 61 (1800) 77 (1900)
Степень сжатия 18,5 18,5 18,5 18,5
Габаритные размеры, лмк длина 1140 1140 1350 1350
ширина 635 710 1140 1140
высота 965 1080 762
16 И. И. Селиванов
241
Фиг. 224. Многотопливный двигатель Hercules D426
Температура вставки камеры сгорания поддерживается на определен-
ном уровне, поскольку часть топлива впрыскивается на ее горячую поверх-
ность, не омываемую охлаждающей жидкостью. Эта часть топлива ин-
тенсивно испаряется, что обеспечивает хорошие условия для воспламене-
ния топлива, особенно с низким цетановым числом, и дает возможность
сравнительно легко управлять процессом сгорания.
Двигатели устойчиво работают на холостом ходу при 400 об/мин
и удовлетворительно заводятся на бензине с октановым числом 84/92.
Основные показатели этих двигателей приведены в табл. 34.
Приведенные в табл. 34 мощности получены при работе двигателей на
стандартном дизельном топливе с оптимальной регулировкой топливного
насоса.
Общий вид двигателя D426 представлен на фиг. 224, а его поперечный
разрез иа фиг. 225. Турбонагнетатель смонтирован на головке блока с ле-
вой стороны. Сухой вес двигателя D426 в сборе с литым чугунным блоком
и чугунной головкой составляет 568 кг, а вес двигателя D426T равен 591 кг;
удельный вес двигателя D426 составляет 3,9 кг/л. с., удельный вес этого
двигателя с турбонаддувом равен 3,04 кг/л. с. Общий вид двигателя DV8-
662 показан иа фиг. 226, а его поперечный разрез па фиг. 227.
Двигатель DV8-662 изготавливается с блоками цилиндров из алюмини-
евого сплава со вставными мокрыми стальными гильзами и чугунными го-
ловками. Для уменьшения веса он может поставляться с головками бло-
ков из алюминиевого сплава. Вес двигателя DV8-662 с чугунными голов-
ками с полным оборудованием равен 700 кг, а с наддувом 726 кг; удельные
веса соответственно равны 3,5 и 2,8 кг/л. с.
На фиг. 228 показана схема циркуляции охлаждающей жидкости в
водяных рубашках верхней части гильзы и головке блока цилиндров мно-
готопливных двигателей Hercules. Направленное распределение потоков
охлаждающей жидкости устраняет возможность появления трещин в го-
ловке. Для улучшения охлаждения форсунки последняя заключена в мед-
ный тонкостенный стакан.
242
41*. 225. Многотопливный двигатель Hercules D426 (поперечный разрез)
16*
На фиг. 229 показаны внешние характеристики многотопливного дви-
гателя D426 при работе на четырех различных видах топлива и постоянной
регулировке топливного насоса, оптимальной для дизельного топлива.
Кривые А получены при увеличенной цикловой подаче топлива на пределе
дымления выхлопных газов. При этом топливная экономичность работы
двигателя во внимание не принималась. Кривые Б — характеристики
стандартного дизеля.
Изменение мощности двигателей на различных видах топлива происхо-
дило в основном из-за изменения удельного веса топлива, если регули-
ровка топливного насоса оставалась неизменной. Наиболее наглядно это
представлено на внешних характеристиках фиг. 230 при работе двигателей
Фиг. 226. Многотопливный двигатель Hercules DV 8-662
D426, D426T, DV8-662 и DV8-662T на дизельном топливе (кривые 1) и
бензине (кривые 2) при оптимальной регулировке топливпого пасоса (Б)
и на режиме предельной цикловой подачи топлива (Л).
Независимо от вида используемого топлива удельные расходы его
остаются неизменными и не зависят от регулировки топливного насоса для
данного конкретного двигателя. При работе на дизельном топливе у двига-
телей без наддува среднее эффективное давление достигает 7,7 кг/см2 при
максимальной мощности и 8,4—8,75 кг/см2 на режиме максимального кру-
тящего момента. У двигателей с турбонаддувом эти значения соответствен-
то равны 9,8 и 10,85 кг/см2.
На фиг. 231 приведены развернутые индикаторные диаграммы при ра-
боте двигателя DV8-662T на трех различных видах топлива; из диаграмм
видно, что максимальное давление сгорания не превышает 70 кг/см2 и мало
зависит от сорта применяемого топлива. Невысокие максимальные давле-
ния сгорания позволили применить на двигателях подшипники с малой
опорной поверхностью: у шатунный подшипников площадь проекции
опорной поверхности составляет всего 36,5—32,8% площади поршня, а
у коренных подшипников еще меньше. Перекрытие шеек коленчатого вала,
244
Фиг. 227. Многотопливный двигатель Hercules DV-8-662 (поперечный разрез)
Фиг. 228. Схема охлаждения гильзы и Фиг. 229. Внешние характеристики мпого-
Головки блока цилиндров многотоплив- топливного двигателя Hercules D426 при
ных двигателей Hercules работе па четырех различных видах топ-
лива
крутящий меменл? М
Л — увеличенная подача дизельного топлива;
А' — увеличенная подача бензина; Б — стандарт-
ный дизель; J — нормальная подача дизельного
топлива; 2 — керосин; з — JP-4; 4 — бензин; 1
0484/92
характеризующее жесткость кривошипа в двигателе D426, составляет 28 %,
а у двигателя DV8-662 оно равно 42 %.
В табл. 35 "приведена спецификация топлив, используемых в многотоп-
ливных двигателях Hercules с вихрекамерным смесеобразованием.
Фирма разрабатывает корректор-регулятор, автоматически изменяю-
щий величину цикловой подачи топливного насоса в зависимости от вида
применяемого топлива и его удельного веса.
Т а б л и ц а 35
Спецификация топлив, используемых в двигателях Hercules
Показатель Вид топлива
дизельное керосин ТОПЛИВО реактивное JP4 бензин
Уд. вес при —15,6° 0,837 0,808 0,802—0,751 0,728
Температура начала кипения, °C 191 179 54—71 35
Температура конца кипения, °C . . 319 270 232—260 218
Содержание серы, % 0,25 0,052 Нс более 0,5 —
Температура вспышки, °C 72 : 58 —- —
Температура застывания, °C . . . —18 ~46 — —
Цетановое число 51,5 — Не более 35 —
Октановое число 1 — — 93 и 85
246
Фиг. 230. В нешпие
характеристики мпо-
готопливного двига-
теля Hercules моделей
D426, D426T, DV8-662
и DV8-662T
N — эффективная м:щ-
С
кость л. с.; М1(р — кру-
тящий момент, хГ • лк *4
Д—уд. расход топлива; =<
г[л,с. • ч\ п — скорость
вращения, об/мин
1 — на дизельном топли-
ве; 2 — на бензине; А —
на режиме предельной
цикловой подачи топлива;
Б — при оптимальной
регулировке топливного
насоса
Фиг. 231. Развернутые индика-
торные диаграммы многотонлив-
ного двигателя Hercules DV8-662T
на трех различных топливах при
п = 2000 об/мин', угол опереже-
ния впрыска 18° до в. м. т.
а — дизельное топливо; б —бензин;
в—топливо JP4
Фиг. 232. График семейства многотопливных
двигателей G. М. С. с рядным и V-образным
расположением цилиндров
Двигатели GMC 53 и 71
Объединение General Motors Corp. (GMC) разработало для армии США
семейство из 12 многотопливных двигателей мощностью от 20 до 650 л. с.
Они созданы иа базе выпускавшихся двухтактных дизелей GMC серий 53
и 71 с некоторыми конструктивными изменениями и добавочными приспо-
соблениями, дающими им возможность работать на различных топливах.
Семейство состоит из двигателей с рядным и У образньтм расположением
цилиндров (фиг. 232).
К числу измененных узлов
у многотопливных двигате-
лей по сравнению со стандарт-
ными дизелями относятся:
поршень для повышения сте-
пени сжатия, форсунка, топ-
ливный насос увеличенной
производительности, топли-
вопрокачивающий насос с при
водом от электродвигателя и
трубопроводы топливной сис-
темы.
У двигателей серии 53 ди-
аметр цилиндра 98,4мм и ход
поршня 114,3 мм, у серии 71
диаметр цилиндра 107,95 мм
и ход поршня 127 мм. Несмот-
ря на широкий диапазон мощ-
ности, все многотопливные
двигатели GMC имеют одну
конструктивную базу и толь-
ко два размера цилиндров, что упрощает их ремонт и снабжение запасны-
ми частями.
Для многотопливиых двигателей GMC были выбраны следующие виды
топлива: высокосортное дизельное топливо № 2 (уд. вес 0,849); топливо
JP5 для реактивных двигателей (уд. вес 0,826); дизельное топливо № 1
(уд. вес 0,82); керосин (уд. вес 0,81); топливо реактивное № 4 и низкосорт-
ное дизельное (уд. вес 0,775); топливо реактивное № 3 (уд. вес 0,758);
армейский бензин (уд. вес 0,742).
Для преодоления трудностей, связанных с повышенной температурой
самовоспламенения легких топлив, потребовалось повысить степень сжатия
с 17,5 у стандартных дизелей до 23 у многотопливных, что было достигнуто
за счет изменения формы днища поршня и установки в верхней части
поршня над поршневыми кольцами жаростойкого кольца.
Уменьшение поверхности стенок цилипдра, подвергающихся воздей-
ствию горячих газов, понижение более чем на 30% отношения поверхно-
сти камеры сгорания к ее объему, изменение конструкции форсунки, по-
вышение давления впрыска топлива до 197 кг/см2 улучшили пус-
ковые качества двигателя и работу его на малых нагрузках.
Изменение конструкции форсунок заключалось в приближении седла
иглы распылителя к сопловым отверстиям, что уменьшило объем топлива,
остающегося после впрыска в нижней части форсунки, подвергающейся
нагреванию.
Комбинация высокой степени сжатия с применением жаростойкого
кольца обеспечивает легкий пуск двигателя на бензине без подогрева
при температуре 4—5°, а при применении специального подогрева возмо-
жен пуск двигателя при температуре воздуха до —50°.
248
Удаление из топливной системы паровых пробок достигнуто как за'
счет применения новой иасос-форсунки с игольчатым клапаном, так и за
счет увеличения количества топлива, протекающего через трубки и корпус
форсунки. Излишнее топливо охлаждает форсунки и препятствует образо-
ванию в них паров топлива и пузырьков воздуха.
Для ускорения циркуляции топлива вместо обычного подкачивающего
насоса установлен новый насос, имеющий вдвое большую производитель-
ность. При этом к насосу-форсунке подается топлива в 10 раз больше,
Фиг. 233. Принципиальная схема топливной системы семейства мно-
готопливных двигателей GMC
1 — дополнительный топливопрокачивающий насос с электроприводом; 2 — топ-
ливный бак; 3 — контрольный клапан; 4 — фильтр трубой очистки; 5 — обводная труб-
ка с регулировочным клапаном; в — основной топливоподкачивающий насос; 7 —
фильтр тонкой очистки; з — насос-форсунка; 9 — двигатель; ю — клапан и ма-
лое отверстие (диаметром 0,7 мм) па сливной трубке для поддержания давления
4,75 KelcM2 в топливной магистрали
чем его впрыскивается в камеру сгорания. Для прокачки топливной систе-
мы перед пуском двигателя имеется дополнительный топливопрокачиваю-
щий насос погруженного типа с приводом от электродвигателя. Для устра-
нения сопротивления, создаваемого основным топливоподкачивающим
насосом при перекачке топлива, в системе топливоподачи имеется обводная:
трубка, через которую проходит топливо, минуя основной топливоподка-
чивающий насос.
Фиг. 234. Шсстициливдровый двухтактный многотопливный
двигатель GMC 6V53
Для поддержания повышенного давления в топливной системе при ра-
боте иа малых оборотах в сливной магистрали введено искусственное соп-
ротивление в виде малого отверстия диаметром 0,7 мм и параллельно ему
регулировочный клапан, отрегулированный на давление 4,75 кг/е№.
Схема топливной системы семейства многотопливных двигателей при-
ведена на фиг, 233.
На фиг. 234 показан общий вид шестицилиндрового многотопливного
двигателя GMC 6V53, с рабочим объемом 5,25 л. Мощность двигателя
Фиг. 235. Зависимость мощно-
сти многотопливного двигате-
ля GMC. 6V53 от вида
(удельного веса) применяемого
топлива
а. — уменьшение теплотворной спо-
собности топлива; б — уменьшение
производительности топливного на-
соса; в — уменьшение термического
к. п.д. топлива; а — зона работы
с избытком топлива; 1 — высоко-
сортное дизельное топливо № 2;
2 —топливо JP5; 3 —дизельное
топливо №1; 4 — керосин; 5—топ-
ливо JP4 и низкосортное дизель-
ное; в — топливо JP3; 7 — армей-
ский бензин
195 л. с, при 2800 об/мин. Привод всех вспомогательных механизмов дви-
гателя шестеренчатый, клиноременная передача в нем отсутствует. Дви-
гатель установлен на автомобиле GMC высокой проходимости средней
грузоподъемности с колесной формулой 8X8. На автомобиле имеется два
топливных бака: один для бензина и другой для дизельного топлива; пода-
ча топлива из баков к двигателю переключается водителем из кабины.
Испытания двигателя в условиях' эксплуатации автомобиля дали хо-
рошие результаты. Во время работы невозможно было определить по внеш-
ним признакам, на каком топливе работает двигатель.
На фиг. 235 приведены данные об изменении мощности миоготопливно-
го двигателя GMC 6V53 в зависимости от вида используемого топлива.
.Нели номинальная мощность выбрана исходя из высокосортного дизельно-
го топлива № 2, то при работе на армейском бензине потеря мощности при
неизменной регулировке топливного насоса составит 23%, из них 15% —
за счет физико-химических свойств топлива и 8% — за счет понижения
коэффициента подачи насоса. Если максимальная мощность двигателя
рассчитана исходя из работы на низкосортном дизельном топливе, то с
переходом иа дизельное топливо № 2 мощность возрастет на 13%, а при
работе на армейском бензине уменьшится на 10%.
Проверкой установлено, что при таком расходе бензина стандартный
карбюраторный двигатель того же рабочего объема этой же фирмы будет
развивать 60% своей номинальной мощности.
Двигатели Lycoming AVM310, AVM470 и AVM625
В результате десятилетней опытно-конструкторской и научно-исследова-
тельской работы американская фирма Lycoming создала по заказу авто-
мобильного управления армии США семейство мпоготопливных двигате-
лей воздушного охлаждения серии AVM с петлевой продувкой цилиндров,
с четырьмя, шестью и восемью цилиндрами с V-образным расположением,
с углом развала между блоками 90° у всех трех моделей. Все двигатели
250
этого семейства имеют одинаковый диаметр цилиндра 107,95 мм, ход порш-
ня 139,7 мм, степень сжатия 18,7 и номинальное число оборотов 2600
об/мин. Двигатели предназначены для установки на армейские автомоби-
ли средней грузоподъемности. Они приспособлены для подводного движе-
ния автомобиля на глубине до двух метров с применением съемных труб
в системах впуска свежего воздуха и выпуска выхлопных газов.
Фиг. 236. Цилйндр и поршень мпоготопливного двигателя
Lycoming AVM (поперечный разрез)
Отличительной особенностью этих двигателей является конструктивная
простота, поскольку движущимися деталями являются только коленча-
тый вал, поршни и шатуны. Они вполне отвечают требованиям многотоп-
ливности и надежно работают как на дизельных и реактивных сортах топ-
лива, так и на армейском бензине с октановым числом 83/91, принятом в
армии США. Они легко запускаются при температуре окружающей сре-
ды до —32° на дизельном топливе и значительно ниже на бензине.
Двигатели имеют компактную конструкцию и малый вес, как и обычные
бензиновые той же мощности, но значительно экономичнее последних по
расходу топлива. Двухтактная конструкция и петлевая продувка цилинд-
ров позволяют избавиться от клапанов, клапанных пружин, распредели-
тельных.валов, тяг и толкателей и привода к ним. Цилиндры, поршни, кар-
тер, нагнетатель, вентилятор, детали системы охлаждения и многие другие
детали двигателя в целях его облегчения выполнены из алюминиевых спла-
вов. Коленчатый вал, шатуны, поршневые пальцы, шестерни и приводяые
валы изготовлены из легированных сталей.
Цилиндры выполнены за одно целое с головками и крепятся к картеру
четырьмя шпильками через высоко расположенные фланцы, что позволяет
251
Фиг. 237. Многотопливный двигатель Lycoming AVM 310 (разрез по механизм,
привода вентилятора система охлаждения)
расположить продувочные и выпускные окна овальной формы по три с
каждой стороны цилиндра (фиг. 236). Наружная поверхность цилиндров
снабжена высокими ребрами охлаждения, а внутренняя поверхность в
целях износостойкости покрыта пористым хромом, согласно технологиче-
скому процессу Вандеркроме (Vanderkromc). В мельчайтних углублениях
хромированной поверхности удерживается смазочное масло.
Температура головки цилиндра при номинальной мощности составляет
около 232° с незначительным отклонением ио всей ее поверхности, что сви-
детельствует о достаточной равномерности охлаждения.
Система охлаждения двигателя работает с перепадом давления 102 лиг,
вод. ст. Вентилятор расположен в развале цилиндров и имеет термостатиче-
ски управляемую муфту, что позволяет поддерживать нужный тепловой
режим и уменьшать затраты мощности при работе двигателя при частичных
нагрузках или при низких температурах окружающего воздуха. Схема
привода вентилятора видна па поперечном разрезе двигателя (фиг. 237).
Воздух для охлаждения двигателя засасывается сверху и гонится вниз осе-
вым вентилятором на охлаждающую ребристую поверхность цилипдраг
затем выбрасывается наружу через выпускные патрубки. Этот же поток
Фиг. 238. Внешний вид четырехцилиндрового многотопливного
двигателя Lycoming AVM310
а — вид справа, сзади; б — вид слева, сзади
Фиг. 239. Внешний вид восьмицилиндрового многотопливного двигателя Lycoming
AVM625
воздуха охлаждает масляный радиатор, установленный спереди с левой
стороны двигателя (если смотреть сзади).
На четырехцилиндровом двигателе между блоками установлен один
вентилятор, на шестицилиндровом — 'два и на восьмицилиндровом — три.
На фиг. 238 и 239 представлены общий вид четырехцилин-
дрового двигателя Lycoming модели AVM310 и восьмицилиндрового
модели AVM625. Спереди двигателей установлен продувочный насос (наг-
нетатель) центробежного типа, который имеет передаточное отношение
10,9:1; скорость вращения ротора нагнетателя на номинальных оборотах
двигателя составляет 28340 об/мин:. Нагнетатель прогоняет воздух через
воздушный фильтр, откуда он поступает под давлением 1,3 кг/см2 в реси-
вер, расположенный в развале цилиндров ниже их опорных фланцев, и далее
через впускные окна в цилиндры. Такая схема подвода продувочного возду-
ха позволяет отказаться от дополнительных трубопроводов, лишних над-
строек и обеспечивает тепловое расширенххе'цилиндров, что сводит к мини-
муму их деформацию. Выхлопные газы поступают в два выпускных трубо-
провода, расположенные снаружи на цилиндрах.
В нагнетателе имеется клапан, связанный с кулачковым механизмом,
который ограничивает подачу воздуха в цилиндры при нагрузках менее
75% номинала. Количество воздуха при холостом ходе составляет около
трети количества, - поступающего при работе на поминальном режиме.
В результате состав рабочей смеси поддерживается в нужных пределах
на всем диапазоне нагрузок, при этом температуры газов и стенок камеры
сгорания остаются близкими к температурам, соответствующим полной
нагрузке. Кроме того, снижаются затраты мйщности на привод вентиля-
торов.
В задней части двигателя установлен одноплунжерный топливный на-
сос распределительного типа American Bosch, приспособлспный для ра-
боты на бензине. Насос приводится во вращение от поперечно расположен-
ного вала. Для облегчения пуска двигателя при низкой температуре воз-
духа в головках цилиндров имеются свечи накаливания.
254
В многотопливных двигателях Lycoming применяются поршни, сво-
бодно вращающиеся вокруг своей вертикальной оси. Это обеспечивается<
оригинальной конструкцией шатунно-поршневого узла (фиг. 240). Нео-
бычным является поршневой палец, который имеет большой диаметр, ма-
лую длину и прорезь по середине, в которую входит плоский конец шатуна.
Шатун и палец соединяются болтом; палец вставляется во внутреннюю»
опорную вставку поршня, являющуюся составной частью поршня. Встав-
ка фиксируется в поршне специальным стопорным кольцом. Таким образом,
поршень имеет возможность поворачиваться относительно вставки при?
Фиг. 240. Конструкция элементов шатунно-поршие-
вого узла многотопливного двигателя Lycoming
работе. Такая конструкция поршня компенсирует неравномерную переда—
wy тепла, характерную для двигателей с петлевой продувкой. Благодаря
жижу исключаются коробление, термические перенапряжения и появление
•жжшггичности в цилиндрах и поршнях.
Камера сгорания выполнена в днище поршня и имеет тороидальную фор-
ру- Температура днища поршня достаточно высокая, благодаря чему об-
hiii । II акте я условия для воспламенения низкоцетановых топлив.
Компрессионные поршневые кольца имеют закругленные кромки и ну-
Мвае радиальное давление у своих стыков для предотвращения выхода
К в продувочные и выпускные окна цилиндров. Канавка верхнего комп-
Крвмиого пальца выполнена во вставке из нирезиста. Маслосъемных
НЬцдве верхнее кольцо — сплошное, без отверстий, препятствует по-
255'
паданию смазочного масла в выпускные окна, нижнее кольцо — с отверс-
тиями для перепуска масла.
Система смазки двигателя выполнена с сухим картером, в нее входят
два масляных насоса (один откачивает масло из картера, другой нагнетает
масло в систему смазки), полнопоточный масляный фильтр, масляный
радиатор и масляный бак. Система смазки двигателя работает надежно при
продольных наклонах и боковых кренах, достигающих 30°.
Топливная система двигателей Lycoming включает основной топливо-
подкачивающий насос для питания двигателя и вспомогательный топливо-
прокачивающий насос с электроприводом для прокачки системы перед
пуском двигателя. На двигателях применены форсунки с распиливающими
отверстиями диаметром 0,25 мм, которые образуют шесть факелов распи-
ливания с центральным углом в 140°.
Стальные вкладыши подшипников коленчатого вала залиты свинцо-
вистой бронзой и покрыты тонким слоем баббита. Диаметр коренных шеек
82,55 мм, шатунных 73,3 мм.
В табл. 36 приведены основные показатели многотопливных двигате-
лей семейства Lycoming серии AVM.
Таблица 36
Характеристика многотопливных двигателей^Ьусотп^ серии AVM
Показатель Модель
AVM310 AVM470 AVM625
Число и расположение цилиндров V4 V6 V8
Угол развала цилиндров, град . . 90 90 90
Диаметр цилиндра, мм 107,95 107,95 107,95
Ход поршня, АИ 139,7 139,7 139,7
Рабочий объем цилиндров, л . . . 5,112 7,660 10,225
Номинальная мощность на бензи- не, л. с, (об/мин) 120 (2600) 185 (2600) 250 (2600)
Максимальный крутящий момент, к Гм (об/мин) 44,8(1800) 67,6 (1800) 89,7 (1850)
Степень сжатия 18,7 18,7 18,7
Собственный вес г(включая систему охлаждения и оборудование), кг . . 272 360 454
Уд. вес двигателя, кг/л. с 2,27 1,95 1,82
Литровая мощность, л. с./л .... 23,4 24,1 24,4
^Габаритные размеры, мм; длина 730 913 1143
ширина 762 762 762
высота 736 736 736
Двигатели Continental LD427 и LD465
1 Фирма Continental Motors изготавливает для армии США шестицилиндро-
вые четырехтактные многотопливные двигатели жидкостного охлаждения
двух серий: LD427 и LD465; серии отличаются друг от друга в основном
диаметром цилиндра.
Двигатели LD427 выпускаются только с турбонаддувом и имеют мар-
кировку LDS 427-2. Диаметр цилиндра у этого двигателя 109,5 мм, ход
поршня 123,82 мм, рабочий объем цилиндров 7,0 л. Максимальная мощ-
ность двигателя при работе на обычном топливе 140 л. с. при 260.0 об/мин
и максимальный крутящий момент 47 кгм при 1400 об/мин-.
Диаметр цилиндра двигателя LD465 равен 115,82л^и,ходпоршня 123,82мм,
1256
рабочий объем цилиндров 7,833 л. Двигатели этой серии выпуска-
ются в двух вариантах: без турбонаддува (LD465) и с турбонаддувом
(LDS465) Двигатель без турбонаддува развивает эффективную мощность
140 лс при 2800 об/мин, а с турбонаддувом — 210 л. с., при тех же обо-
ротах и топливе.
На двигателях Continental установлен турбонагнетатель обычного ти-
па. Он представляет собой центробежный компрессор, сидящий на одном
валу с турбиппым колесом, для вращения которого используется энергия
отработанных газов.
Серийному выпуску этих двигателей предшествовала большая много-
летняя опытно-конструкторская и научно-исследовательская работа с про-
ведением длительных стендовых и ходовых испытаний опытных образцов.
На фиг. 241 показана одна из модификаций двигателя серии LDS427-1,
которая за период 1957—1960 гг. подвергалась длительным испытаниям.
В процессе этих испытаний в двигатель вносились конструктивные изме-
нения, в результате которых он внешне несколько изменился и в настоя-
щее время изготовляется серийно под маркой LDS427-2.
Общий вид двигателя показан на фиг. 242, а поперечный разрез цилинд-
ра с поршнем и головки блока на фиг. 243. Двигатели серии LD/LDS465
внешне схожи с двигателем LDS427-2, отличаются от него несколько уве-
личенными габаритными размерами, улучшенной системой подогрева возду-
ха при пуске двигателя в холодное время и наличием компенсационного уст-
ройства в системе подачи топлива. Ряд деталей двигатели унифицирован.
Блоки цилиндров и картеры двигателей отлиты из чугуна, В блоки ци-
линдров запрессованы чугунные сменные сухие гильзы. Коленчатые валы,
покоящиеся па семи опорах* изготовляются из кованой стали. К фланцу
заднего конца вала крепится маховик, в котором размещается механизм
сцепления; на переднем конце устанавливается шестерня со спиральным
зубом механизма распределения, демпфер гашения крутильных колебаний,
желобчатый шкив для передачи вращения на водяной насос, генератор и
компрессор. Коленчатые валы полностью уравновешены и имеют сверления
для прохода масла. Коренные подшипники вала разъемные со взаимозаме-
няемыми вкладышами из свинцовистой бронзы. Распределительные валы
изготовлены из кованой стали и опираются на четыре подшипника,
имеющие вставные вкладыши из свинцовистой бронзы.
Две (передняя и задняя, каждая на три цилиндра) головки блока взаи-
мозаменяемы в своей серии, они имеют вставные клапанные гнезда. Бла-
годаря специальному профилю впускного канала головки блока образует-
ся завихрение воздуха при впуске его в цилиндр. В каждом цилиндре име-
ется по одному впускному и одному выпускному клапану. На каждом кла-
пане установлено по две пружины, а на двигателях серии LDS427-2 имеется
еще устройство для поворота клапана. Впускной трубопровод отлит из
алюминия, а выпускной — из чугуна. Поршни отлиты из алюминиевого спла-
*а, на ннх имеются по четыре поршневых кольца, из них три верхних комп-
рессионные и одно нижнее маслосборочное. Днище поршня сферическое.
Вмутри поршяя имеется полость для охлаждения. Поршневые пальцы
яреготелые, изготовлены их хромоникелевой стали. Шатуны стальные
Ьюампованные.
Система охлаждения двигателя обычная, она включает водяной насос,
естилопастпый вентилятор и масляный радиатор. С помощью
щиатора поддерживается определенная температура смазоч-
производится подогрев всасываемого в цилиндры воздуха по-
)грева впускного трубопровода, окруженного водяной рубаш-
ря такому устройству поддерживается необходимый тепловой
ботающем двигателе.
’чсния пуска двигателя в холодную погоду применен подогре-
вного типа, смонтированный па впускном трубопроводе,
257
Фиг. 241. Внешний вид шестицилиндровог.о многотоиливного
двигателя Cont inent a] LDS427-1 Hypercycle
Фиг. 242. Внешний вид шестицилиндрового многотоиливного
двигателя Continental LDS427-2
который нагревает воздух, поступающий в цилиндры двигателя. Такой по-
догрев воздуха обеспечивает быстрый пуск двигателя при температуре
окружающей среды до —50°.
Принципиальная схема устройства для подогрева воздуха при пуске
двигателей LDS427-2 и LD/LDS465 показана на фиг. 244. Регулирование
потоков топлива в нагнетательном и сливном элементах системы подогре-
ва осуществляется клапанами-соленоидами. Топливо подается к форсун-
ке от шестеренчатого насоса с электроприводом под давлением 6,3 кг/см2.
Во время работы подогревателя двигатель необходимо прокручивать стар-
тером для пуска горячего воздуха в цилиндры.
Фиг. 243. Цилиндр с поршнем
и головка блока цилиндров
двигателей Continental LDS 427 и
LD/LDS 465(поперечный разрез)
Фиг. 244. Принципиальная схема устройства
для подогрева воздуха при пуске холодного
двигателя Continental LDS427-2 и LD/LDS465
I —подвод топлива '(давление 0,035 кг/cAt1); 2 —
фильтр; 3 —топливный насос (давление 6,3 кг^см")-,
4 — соленоидный клапан; 5 — форсунка; 6 — запаль-
ная свеча; 7 — подогреватель воздуха; 8 — аппарат
зажигания; 9 — включатель; '10 — возвращение избы-
точного топлива в бак; и — источник тона
В настоящее время на двигателях серии LD/LDS465 устанавливается
более простая и дешевая система подогрева воздуха при пуске двигателя,
обеспечивающая более легкий доступ к агрегатам при обслуживании. В
новой системе подогрева воздуха (фиг. 245) клапаны-соленоиды заменены
гидравлическими клапанами, смонтированными в одном агрегате с форсун-
кой. .
На фиг. 246 показано влияние системы подогрева воздуха на длитель-
ность прогрева при пуске двигателя в зависимости от температуры наруж-
ного воздуха.
На фиг. 247 показано изменение температуры охлаждающей жидкости
в кожухе впускного трубопровода, температуры масла в картере двигате-
ля и температуры воздуха во впускном трубопроводе после пуска холодно-
го двигателя с использованием системы подогрева воздуха при темпера-
туре наружного воздуха —32° С и 1100 об/мин двигателя без нагрузки.
Смазка двигателя принудительная, под давлением. В системе смазки
имеются два маслонасоса: нагнетательный и откачивающий. Нагнетатель-
ый насос забирает масло из масляного бака и подает его в систему смазки.
Масло поступает вначале к масляным фильтрам, затем к масляному радиа-
Йиру, откуда по каналам подводится к подшипникам и другим трущимся
МЙалям. Откачивающий пасос забирает отработанное масло из задней
^всгн масляного поддона и гонит его обратно в масляный бак. На дви-
17*
259
Фиг. 245. Схема системы подогрева воздуха при пуске двигателя Conti-
nental LDS465
I —катушка зажигания; 2—запальная свеча; з—форсунка; 4 — отвод избыточ-
ного топлива от форсунки; 5 — топливный клапан; 6 — отвод топлива в сливную ма-
гистраль; 7 - топливный фильтр; 8 — подвод топлива; 9 — топливный насос; 10 —
ж замку зажигания; Н — заземление; 12 — направление потока воздуха
Температура наружного
воздуха, °C
Фиг. 246. Влияние системы подогре-
ва на длительность прогрева при
пуске двигателя Continental LDS465
в зависимости от температуры наруж-
ного воздуха
а — без подогрева; б — с подогревом; 1 —
бензин; 2 —дизельное топливо
Фиг. 247. Изменения температуры охлаж-
дающей жидкости, масла в картере и воз-
духа во впускном трубопроводе поело пуска
холодного двигателя Continental LDS465
1 температура охлаждающей жидкости; 2 — тем-
пература масла в картере; з — температура воз-
духа во впускном трубопроводе; 4 — температура
наружного воздуха
гателе установлены два конструктивно одинаковых полнопоточных мас-
ляных фильтра со сменными фильтрующими элементами. На фильтре тон-
кой очистки имеется отрегулированный на избыточное давление 1,05 кг!а&
перепускной клапан для перепуска масла в масляный радиатор в случае
засорения фильтра. На такое же избыточное давление отрегулирован пе-
репускной клапан масляного радиатора. В случае загустения масло, ми-
нуя радиатор, может через перепускной клапан поступать непосредствен-
но в двигатель.
Масляный радиатор выполняет две функции: во-первых, нагревает мас-
ло при пуске двигателя при низкой температуре и, во-вторых, поддержи-
вает температуру масла на определенном уровне при нормальной работе
двигателя. Смазка двигателя надежно обеспечивается при любом боковом
крене автомобиля и любых углах подъема и спуска.
Фиг. 248. Схема охлаждения
поршня двигателя Continental
LDS427 и LD/LDS465
Фирма Continental на своих многотопливных двигателях использует
принцип пленочного смесеобразования, применяемый на двигателях немец-
кой фирмы MAN. Топливо впрыскивается на поверхность сферической каме-
ры сгорания, расположенной в днище поршня.Поверхность обдувается точно
направленным воздушным потоком, что достигается применением впускных
каналов специального профиля, обеспечивающих хорошее вихреобразова-
ние в камере сгорания. Благодаря направленному потоку воздуха с поверх
ности камеры сгорания происходит последовательное послойное испарение
топлива и постепенное его сгорание. Процесс сгорания топлива замедля-
ется, чем и достигается малая степень повышения давления на 1° угла по-
ворота коленчатого вала при работе на бензине и устойчивая работа дви-
гателя на всех режимах при любых атмосферных условиях.
В качестве топлива могут быть использованы бензин, керосин, дизель-
ное топливо и все сорта топлива реактивных двигателей с цетановым чис-
лом от 18 до 60.
Рабочий процесс двигателя Continental характеризуется высокой тем-
пературой, и поэтому па двигателе применено охлаждение поршня. Схема
этого охлаждения показана на фиг. 248. Для^ охлаждения поршня в его
юбке с внутренней стороны имеются шесть конических отверстий 3, свя-
занных с полостью 4, омывающей сферическую поверхность камеры его
рання. Масло впрыскивается в отверстия 3 поршня под давлением шесте
репчатого масляного насоса 1 через сопло форсунки 2 при нисходящем
Ноде поршня и проникает в кольцевую полость 4, откуда оно сливается
!Нфез отверстие 5. Опытами установлено, что около 50% масла, поступаю-
Еиз форсунки, проходит через охлаждающую полость поршня, в ре-
ате чего температура поршня в области кольцевых канавок снижа-
ла 56°.
:.Ца двигателе LDS427 устанавливается одноплунжерный топливный
КМРЕ распределительного типа American Bosch с двухрежимным центро-
261
бежным регулятором оборотов и автоматической муфтой изменения угла
опережения впрыска топлива (фиг. 249). Этот же насос устанавливался и
на двигателях LD/LDS465 до второго полугодия 1965 г. Плунжер этого
насоса одновременно совершает возвратно-поступательное и вращательное
движение, благодаря чему применяется более плотная посадка плунжера.
Это в сочетании с гидравлическим масляным уплотнением пары гиль-
за — плунжер исключает просачивание бензина в топливном насосе
и возможность заклинивания плунжера во время его работы на бен-
зине.
Угол опережения впрыска топлива 27° до в. м. т., а начальное давление
впрыска 175 кг/см2. На двигателе применены форсунки с двухдырчатым
распылителем.
Смазка топливного насоса производится маслом из системы смазки
двигателя; масло, поступающее к насосу, подвергается дополнительной
фильтрации в фильтре топкой очистки.
Для устранения просачивания бензина между плунжером и гильзой
в топливном насосе сделано аналогичное масляное уплотнение, как и в топ-
ливном пасосе многотопливного двигателя Deitz; кроме того, в насосе из-
менены каналы высокого давления и конструкция нагнетательных кла-
панов.
Схема питания многотопливного двигателя Continental показала на фиг.
250. В топливную систему двигателя входят два насоса, из них один топли-
воподкачивающий, с механическим приводом, размещен на топливном на-
сосе, второй — топливонрокачиватощий, с электроприводом, располагается
возле топливного бака и соединен последовательно первому.
С целью предупреждения образования паровых пробок в топливной
магистрали из-за повышенной испаряемости бензина производительность
основного топливоподкачивающего насоса увеличена вдвое и во столько
же раз повышена скорость протекания топлива в системе питания по срав-
нению с системой питания у обычных дизелей. При этом топливные каналы
расположены так, что просаливающее топливо через зазоры пары гильза —
плунжер возвращается в магистраль низкого давления и не разжижает
смазочпого масла.
Топливопрокачивающий насос с электрическим приводом служит для
прокачки топливной системы при пуске двигателя и удаления из системы
топливоподачи'образовавшихся паровых пробок при остановке горячего
двигателя. Перед поступлением к форсункам топливо подвергается трех-
кратной фильтрации в трех топливных фильтрах.
На топливном насосе American Bosch PSB смонтировано компенсацион-
ное устройство для изменения положения ограничителя максимальной по-
дачи топлива в соответствии с плотностью используемого на двигателе топ-
лива, Это устройство позволяет получать максимальную мощность и мак-
симальный крутящий момент с двигателя примерно одинаковыми при ра-
боте на различных сортах топлива.
Схематический продольный разрез топливного насоса American Bosch
PSB с компенсационным устройством подачи топлива показан на фиг. 251.
Компенсационное устройство (фиг. 252) точно реагирует па изменение объ-
емной теплотворной способности топлива в зависимости от его вязкости
и от окружающей температуры. Оно работает следующим образом: часть
топлива, поступающего к топливному насосу, одновременно по каналу 3
подводится к регулировочному клапану 2 компенсационного устройства,
после чего давление топлива остается неизменным независимо от режима
работы (оборотов и нагрузки) двигателя. Затем под постоянным давлением
топливо проникает через кольцевой зазор 5 в пространство 4, откуда оно,
пройдя через кольцевое сечение, регулируемое игольчатым клапаном 7,
сливается в топливный бак. Расход топлива через кольцевой зазор 5 зави-
сит от вязкости топлива, а расход топлива через проходное сечение,
262
Фиг, 249. Одноплунжерный топливный насос распределительного тид i
American Bosch модели PSB, устанавливаемый на миоготопливиых двига-
телях Cont i nen ta I
250. Схема питания топливом многотопливного двигателя Continental
LDS427 и LD/LDS465
Де—ЛМшшпеаьны* топлнвопрокачивающий насос с электроприводом; 2 — первичный фильтр
очаокх; 3 — обратные клапав| 4 - - вторичный фильтр грубой очистки; 5 — фильтр
Шнй ягтжг, * — переггускпое отверстие для слива избыточного топлива (давление перед
анпцкм аперспи 2,1 кг/лик*); 7 » форсунка; 8 —* распылитель; У — перепускной клапан,
^Ч^Фвияяый на давление 2,1 кг/см'; ю— основной топливоподкачивающий насос; 11—
шыннмй насос; 12 топливный бак
образованное игольчатым клапаном 1 и острыми кромками гнезда, не зави-
сит от вязкости топлива. Игольчатый клапан регулируется таким образом,
чтобы давление в кольцевом зазоре и в гц) ох одном сечении оставалось по-
стоянным при работе на' одном сорте топлива.
Фиг. 251. Топливный насос American Bosch PSB с компенсатором подачи топлива
(продольный разрез)
При переходе на другой сорт топлива давление в полости 4 изменится
пропорционально изменению вязкости топлива. Изменение этого давления
используется для перемещения диафрагмы связанной через штоки с
коническим кулачком, который перемещает упор, ограничивающий мак-
симальную подачу топлива; благодаря этому изменится цикловая подача
топлива и мощность двигателя. Необходимый диапазон регулирования по-
дачи топлива устанавливается подбором давления в компенсаторе, силой
пружины диафрагмы и углом конического кулачка.
Когда давление топлива близко к нулю (прокручивание двигателя при
пуске), упор топливного насоса находится в положении максимальной по-
дачи.
С 1966 г. на многотопливных двигателях Continental устанавливается
топливный насос с более совершенным автоматическим компенсационным
устройством подачи топлива, схема которого представлена на фиг. 253.
В отличие от описанного ранее в новом компенсаторе диафрагма заме-
нена поршнем, который выполняет две функции: образует с корпусом коль-
цевой зазор и передает усилие непосредственно на конический кулачок.
Отсутствие промежуточной детали существенно упрощает конструкцию
компенсатора. Уплотнение штока клапана обеспечивается за счет плотной
посадки и разгрузочного канала, отводящего просочившееся топливо в
бак.
При испытаниях двигателя с автоматическим компенсационным устрой-
ством было установлено, что при работе на любом сорте топлива изменение
крутящего момента по оборотам практически одинаково. Было также уста-
новлено, что применение автоматического компенсатора чувствительно
только к изменению вязкости топлива и улучшает экономичность при ра-
боте на легких топливах только в диапазоне малых оборотов. Поэтому для
малых и больших оборотов требуется разная степень компенсации.
Фиг. 252. Компенсационное ус-
тройство топливпого насоса Ame-
rican Bosch PSB, устанавливаемо-
го иа многотопливных двигателях
с 1965 г.
В насосе American Bosch PSB
степень компенсации изменяется
ври помощи специального уст-
ройства, показанного на фиг.
254. Тяга, связанная с упором
рейки топливного насоса, сое-
Фиг. 253. Компенсационное устройство
топливпого насоса American Bosch PSB,
устанавливаемого на многотопливных
двигателях Continental с 1966 г.
7 — канал для отвода в бак просачивающегося
топлива; 2 — слив топлива в бак; 3 — регули-
руемое отверстие; 4 —полость, где давление
зависит от вязкости топлива; 5 — клапан для
регулировки давления; 6 — подвод топлива к
компенсатору под давлением 1,75—4,55 кг/см1;
7 — топливный канал; 8 — кольцевой за-
зор; 9 — управляющая тяга топливпого на-
соса; 10 — конический кулачок
динена с верхним концом рычага
регулятора, нижний конец которого перемещается по дуге окружности
при изменении числа оборотов двигателя. Положение верхнего конца ры-
чага и связанной с ним тяги зависит от положения кулачка, перемещаемо-
го поршнем компенсатора. Кулачок имеет две наклонные поверхности.
При малых оборотах нижпяя наклонная часть кулачков соприкасается
с регулировочным болтом, ввернутым в рычаг регулятора. Степепь 'объем-
ной компенсации на малых оборотах зависит от угла наклона иижней части
кулачка. При увеличении числа оборотов рычаг регулятора поворачивает-
ся до упора в верхнюю наклонную часть кулачка. Степень компенса-
ции на больших оборотах определяется углом наклона верхней части ку-
лачка.
Поскольку зависимость объемной теплотворной способности от вяз-
кости топлива имеет нелинейный характер, то желательно, чтобы и давле-
ние в компенсаторе изменялось нелинейно. Это достигается соответствую-
ицей регулировкой положения игольчатого клапана.
265
Скорость вращения, еб/лш#
Фиг. 255. Внешние характеристики многотопливпого
двигателя Continental LDS427-2 при работе на трех
сортах топлива с топливным насосом American Bosch
PSB без компенсатора подачи топлива
1 — дизельное топливо; 2 — топливо JP4; 3 — бензин
Фиг. 254. Устройство для из-
менения степени компенсации
подачи топлива насосом Ame-
rican Bosch PSB на двигателе
Continental LD/LDS465
1 — регулировочный винт; % — тяга
ограничителя максимальной подачи
топлива; 3 —верхний упор рычага
регулятора; а - увеличение подачи;
б — уменьшение подачи; в — малые
обороты; г — большие обороты
Фиг. 256. Внешние характеристики многотопливного двигателя Continental LDS 465
при работе на четырех сортах топлива с топливным насосом American Bosch PSB
а — с компенсатором подачи топлива; б— без компенсатора подачи топлива; 1 — дизельное топливо
X» 1; 2 — дизельное топливо № 2; з — керосин; 4 — бензин
Таблица’ 37
Характеристика многотопливпых двигателей Continental
Модель
Показатель
LHS427-2 LD4G5 LDS4G5
-Сухой вес двигателя, кг 680
Число и расположение цилиндров Р6 Р6 Р6
Диаметр цилиндра, .и.и 109 115,82 115,82
Ход поршня, ям/. 123,825 123,825 123,825
Рабошй объем цилиндров, л ... 7,0 7,833 7,833
Степень сжатия Поминальная мощность, л. ел. 22 22 22
на дизельном топливе .... 140 140 210
на армейском бензине 113 133 200
^Скорость вращения коленчатого ва-
ла двигателя при поминальной мощ- ности, об/мин ........... 2600 2800 2800
Максимальный крутящий момент, «к Гм:
на дизельном топливе 47,5 48,0 ' 63,5
па армейском бензине 38 38,5 61,0
^Скорость вращения коленчатого ва-
ла двигателя при максимальном крутящем моменте, об/мин .... 1400 1600 2000 '
Емкость системы охлаждения, л . . Поминальная температура охлаж- 18,5 — —
дающей жидкости, °C Фасы газораспределения: 82—93 82—93 82—93
открытие впускного клапана 6° до в. м. т.
закрытие впускного клапана 30° после н. м. т.
открытие выпускного клапана 36° до н. м. т.
закрытие выпускного клапана 2° после в. м. т.
Угол опережения впрыска топлива при номинальном режиме, град . . 27 27 27
Начальное давление впрыска, кг/см2 175 175 175
Емкость масляной системы, л . . . 13,2 •— —
Номинальная температура масла, °C 93 93 I 93
Давление в масляной системе, кг/см2 2,8-4,2 2,8—4,2 2,8—4,2
Наличие турбонаддува Габаритные размеры, мм\ Есть Нет Есть
длина 1220 — —
ширина 838 — —
высота 1040 — —
Удельный вес, кг/л. с....... 4,85 — —
Однако существенное влияние па работу компенсатора оказывает тем-
ивратура топлива. Так, при понижении температуры дизельного топлива
вжзкость его резко возрастает при относительно небольшом возрастании
б&еыной теплотворной способности, что приводит к уменьшению расхо-
№ топлива через кольцевой зазор компенсатора. В результате давление
В жсикпенсаторе снижается и подача топлива уменьшается, в связи с чем
Мцрость двигателя падает. Для того чтобы уменьшить влияние темпера-
топлива на работу двигателя, поршень компенсатора делается из
267
материала, коэффициент объемного расширения которого значительно боль-
ше материала цилиндра. Вследствие этого площадь кольцевого зазора в
компенсаторе с понижением температуры топлива увеличивается, а при
нагреве топлива уменьшается.
В компенсаторе топливного насоса двигателя Continental поршень вы-
полнен из алюминия, а цилиндр из чугуна. Но поскольку влияние темпе-
ратуры неодинаково для различных сортов топлива, то компепсатор на
этих двигателях регулируется таким образом, чтобы получить удовлетво-
рительную работу как на маловязком топливе (бензин), так и более вязком
(дизельном топливе). Фактически при работе на бензине получается непол-
ная компенсация, а при работе на дизельном топливе — небольшая пере-
компенсация.
Двигатели Continental LD465 и LDS465 с компенсаторным устройст-
*вом прошли испытания в пробеге в несколько сот тысяч миль. Испытания
проходили в Арктике, пустыне и в условиях жаркого климата.
На фиг. 255 приведены внешние характеристики двигателя I.DS427-2
при работе на дизельном топливе, реактивном топливе JP4 и на бензине.
Уменьшение мощности двигателя при работе на бензине по сравнению с ди-
зельным топливом на номинальных оборотах без компенсатора составляет
25%; такое же уменьшение происходит на двигателе LDS465, тогда как’при
наличии компенсатора на топливном насосе эта разница не превышает
4% (фиг. 256). Поэтому в настоящее время на двигателе Continental всех
модификаций устанавливаются топливные насосы с компенсационными
устройствами.
Основные показатели многотопливных двигателей серии LDS427-2
и LD/LDS465 приведены в табл. 37.
Фирма Continental продолжает совершенствовать свои многотопливные
двигатели. Поставлена задача довести номинальную мощность двигателе
LDS465 до 250 л. с,, а крутящий момент до 80 кГм при полном сохр
нии свойств многотопливности. На опытных образцах это уже достигнуть.
ЛИТЕ РАТУРА
В-И. Анохин. Отечественные автомобили. Изд-во «Машиностроение», 1964.
Б. Е. Боровский, М. Д. Попов, М. Я, П ронштейн. Справочная книга
автомобилиста. Лениздат, 1964.
I. И. Г е р шм а н. Смесеобразование и сгорание в дизеле при испарении топлива с
поверхности камеры сгорания (М-процесс),— Труды НАМИ, вып. 1, 1959.
И. И. Г е р шм а н, А. П. Лебединский, Автомобильные многотопливные дви-
гатели с воспламенением от сжатия. Изд. Центр, бюро техн, информации Госкомите-
та по автоматизации и машиностроению, 1961.
Инструкции по эксплуатации и уходу за автомобилями УАЗ-450, ГАЗ-бЗ,ТАЗ-66, ЗИЛ-
157к, УРАЛ-375, КРАЗ-214, МАЗ-535.
Н. И. К о р о т о н о ш к о. Автомобили высокой проходимости. М., Машгиз, 1957.
А. С. Литвинов, Р. В. Ротенберг, А. К. Фрумкин. Шасси автомобиля,
. М., Машгиз, 1963.
Развитие автомобильных транспортных средств в 1959—1965 гг. Сборник статей под ред.
Д. П. Великанова. Институт комплексных транспортных проблем АН СССР. М.,
Автотрансиздат, 1961.
А, С. Т о л с т о й. Индикаторный период запаздывания воспламенения и динамика
цикла быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия.— Министерство
транспортного мапшностроенпя СССР. Труды НИЛД, № 1. Машгиз, 1955.
Автомобильная промышленность, ежемесячный научно-технический журнал. Изд-во
Ь.*-* «Машиностроение», 1960—1966.
Да1 Мобильный транспорт, ежемесячный научно-производственный журнал. Изд-во
«Транспорт», 1961—1966.
Экспресс-информация ВИНИТИ АН СССР, серии Автомобильный транспорт (1961 —
1966) и Автомобилестроение (1964—1966).
Каталоги
Bootes Diesel Engine, Bootes Multi-Fuel Engine (Англия).
Mercedes-Benz. Uni mog 406 (ФРГ).
Barreiros. Comando, Panter II Panter Ш (Испания).
Steyr-Dai mlei1- Puch A. G. Haff linger AP700 (Австрия).
Tucker Sno-Cat Corp. Sno-Cat (США).
В. M. Volvo. BV 202 А (Швеция).
Доклады
Proceeding of the Automobil Division the Institute of Mechanical Engineers, 1961—1966
Society of Automotive Engineers (SAE). Preprints, И8Т, 125A, SI 49 273B, 296A, S303,
437A, 929D, 961A, 961C, 961D, 961E, 961F (США).
L. Ray Buckendale. Lecture 1, 2, 3, 4. SAE, Special Publications (США).
Журналы, 1960—1966 ге.
Англия
«Automobile Engineer», «British Engineering and Transport», «Engineer», «Engineering»,
eCommercial Motor», «Commercial Vehicles», «Mechanical Power», «Modern Transport»,
♦Motor Transport», «Gas and Oil power», «Oil Engine and Gas Turbine».
США
Mobile Topics», «Automotive News», «Automotive Industries», «Commercial car
Journal», «Diesel Power», «Diesel Power and Equipment», «Diesel and Gas Engine
ftagress», «SAE Jornal», «Military Review», «Ordence».
269
ФРГ
«ATZ» (Automobilteshnische Zeitschrif't.), «Automobile Wirtschaft», «Baumaschine u>J
Bautechnik», «Motor Rundschau», «MTZ» (Motortechnjsche Zeitschrift), «Nutzfahr-
zeug», «Sol da t und Technik».
Франция
«L Argus de Г Automob lie», «Automobile», Ingen ieurs de L’automobile , «Poids LourA
«Moto — Revue», «Revue Automobile». ,
Италия
«АТА», «Ingegneria ferroviaria rfvista dei transport!», «Motor Italia».
Швейцария
«Revue Automobile», «Motorlastwagon» (L’Automation), «Technische Rundschau», «A»j
mee — Motor».) ;
Канада 1
«Canadian Transportation», «Canadian Oil and Gas Industries», «Wiscosin Engineer^
«Motor Truck and Coach», «Oilweek». !
A естр ия
«Austro — Motor».
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие........................................................-
Глава 1
Особенности и классификация автомобилей высокой проходимости
Особенности конструкций автомобилей................................... 5
Классификация автомобилей.............................................. 7
Классификация по грузоподъемности................................ 7
Классификация по расположению двигателя ........................... 9
Классификация по компоновке трансмиссии........................... 12
Классификация по конструкции рамы (кузова) ....................... 19
Влияние схемы трансмиссии иа эксплуатационные качества автомобилей высокой
проходимости....................................................... 22
Глава 2
Конструкция специфических механизмов трансмиссий автомобилей высокой про-
ходимости
Раздаточные коробки................................................... 29
Коробки с блокированным приводом................................ 29
Коробки с дифференциальным приводом............................... 33
Коробки со смешанным приводом..................................... 33
Главные передачи...................................................... 40
Дифференциалы......................................................... 45
Самоблокирующиеся дифференциалы с муфтами свободного хода........ 46
Самоблокирующиеся дифференциалы сухарного (кулачкового) типа ... 49
Дифференциалы с фрикционными муфтами.............................. 52
Глава 3
Описание отдельных моделей автомобилей высокой проходимости
Автомобили малой грузоподъемности.................................... 57
Легкий армейский' транспортер Рону............................... 57
Легкий армейский транспортер Willys М274 ......................... 59
Легкий автомобиль Haflinger Ар700 ............................... 61
Автомобиль Ford М151...............................................76
Автомобиль Willys Universal Jeep.................................. 90
Автомобиль Austin Gipcy........................................... 92
Автомобиль Land Rover II.......................................... 98
Легкие вездеходы Рас Star и Paddy Wagon............................ 104
Автомобили промежуточной грузоподъемности............................ 106
Универсальный автомобиль Unimog.................................. 106
Двухсекционный автомобиль Gama-Goat................................ 115
Автомобиль ХМ561................................................... 117
Автомобили средней грузоподъемности................................... 122
Автомобиль Metrak................................................. 122
Колесный вездеход Go-Devil..................................... . 126
Автомобиль ХМ410................................................ 127
Автомобиль ХМ521................................................. 129
Автомобиль ХМ453................................................. 136
Ацмцщ пни автомобиль Ford ХМ656 ................................. 141
Автимобшль-транспортер Alvis Stalwart ........................... 143
Вами автомобили Barreiros........................................ 150
большой грузоподъемности.................................. 158
Авийшив-траисп ортеры ХМ437; ХМ438 и ХМ520 ....................... 159
Мнцрмнкнй транспортер-тягач Rolligon............................. 166
ЛЪммфсалъный транспортер-тягач FWD................................ 167
271
Глава 4
Транспортные гусеничные машины высокой проходимости
Одиночные гусеничные машины............................................ 171
Гусеничный транспортер Weasel М29.................................. 171
Гусеничный транспортер VB40........................................ 174
Плавающий вездеход Otter М76....................................... 177
Вездеход Bombardier 3............................................. 178
Вездеход Water Buffalo............................................. 180
Универсальный гусеничный транспортер ХМ474 ........................ 183
Гусеничные транспортеры Sno-Cat.................................... 185
Сочлененные гусеничные машины.......................................... 190
Вездеход RAT....................................................... 190
Транспортер-вездеход CL91 Dynatrac................................. 194
Гусеничный транспортер Bandvagn 202А............................... 196
Транспортный вездеход Polecat...................................... 199
Транспортный вездеход Polecat Mark II Terrapin..................... 201
Гусеничный транспортер-вездеход Dinah............................. 205
• Гусеничный транспортер Musk-Ox.................................... 206
Двухсекционный гусеничный транспортер RN200 и односекционный транспор-
тер RN140.......................................................... 212
Трехсекционная сочлененная гусеничная машина Cobra................. 218
Г л а в а 5
Многотопливные двигатели, применяемые на современных военных автомобилях
Особенности конструкции и работы многотопливных двигателей............. 220
Температура самовоспламенения топлива.............................. 221
Топливоподающая система многотопливных двигателей.................. 222
Меры обеспечения самовоспламенения топлива......................... 224
Английские многотоплявные двигатели.........’.......................... 224
Двигатели Leyland, Rolls-Royce, Coventry-Climax.................... 224
Двигатели Rootes.............................,..................... 224
Немецкие многотопливныс двигатели...................................... 228
Двигатели MAN..................................................... 228
Двигатель Deutz.................................................... 231
Американские многотопливпые двигатели.................................. 240
Двигатели Hercules D426 и DV8-662 ................................. 240
Двигатели GMC 53 и 71.............................................. 248
Двигатели Lycoming AVM 310, AVM 470, AVM 625....................... 250
Двигатели Continental LD427, LD465 ................................ 256
Литература............................................................. 269
И. И. Селиванов
Автомобили и транспортаые гусеннчныс машины ^высокой проходимости
Утверждено к печати Всесоюзным институтом научной и технической информации
Редактор издательства П. С. Аксельрод. Художник В. А. Назаров
Технические редакторы Ю. В. Рылина, В. И, Зудина
Сдано 10/V 1967 г. Подписано к печати 8/IX 1967 г. Формат 70х108’/м Бумага JVi 1
Усл. неч. л. 24,5 Уч.-изд. л, 23,8. Тираж 9599. Т-12183 Тип. зак. 2729
.Цена 1 р. ^2 к.
Издателютво «Наук&1>. Москва, К-62, Подсосенский пер., 21
2-я типография издательства «Наука». Москва, Г-99, Шублнский пер., 10
в
662,5
MV1A
ТЖ т шг
Фиг. 213. Конструкция и основные размеры двигателя MAN DOO26 MV1A
а — вид на двигатель слева и сверху; б — вид спереди и сзади; в — вид справа
SUS
#320 |______
*450$
Фиг. 213. К
а — вид на дв
№5
a
313
уздиха снамжи
Фиг. 214. Конструкция п основные размеры двигателя MAN D1246 MV3A
а — вид на двигатель слева и сверху; б — вид спереди и сзади; е ™ вид справа
пат. ifgo
$83
в