El camión único, del que se hablará, nació en 1949. Entonces todavía quedaban recuerdos agudos de la dura guerra, cuando los trabajadores del transporte tenían que realizar sus tareas en la parte trasera y en la parte delantera cuando había escasez de combustible líquido: gasolina. Los vehículos generadores de gas con instalaciones pesadas y caprichosas, que permitían obtener gas luminoso para accionar motores tradicionales y quemados con madera, ayudaron en parte a solucionar el problema. Luego, tales máquinas se produjeron en las plantas de automóviles de Gorky y Ural, ganaron cierta distribución en la tala de Siberia, pero debido a la baja potencia de los motores, se distinguieron por su baja eficiencia. Quedó claro para los diseñadores: el generador de gas cumplió con su tarea histórica, se necesita un motor alternativo más avanzado y recordaron las instalaciones de vapor,utilizado en cantidades limitadas en el extranjero en camiones en los años 20-40, pero consumían carbón como combustible, no leña.
1949 año. Entre la Unión Soviética y Estados Unidos, hay una "guerra fría" que corre el riesgo de convertirse en una verdadera (este año la URSS probó la primera bomba atómica). ¡Y en el instituto NAMI están construyendo transbordadores que funcionan con madera! Ahora puede ver los dibujos únicos de estas máquinas y los informes de sus pruebas …
¿Es posible construir un carro de vapor de leña? Nadie en el mundo ha resuelto tal problema. Y NAMI ofreció a los especialistas de la rama líder en investigación de institutos de motores de automóviles y automóviles para emprender un negocio nuevo e inexplorado. El enérgico ingeniero Yuri Shebalin fue nombrado jefe del proyecto, y el diseño se basó en el camión de 7 toneladas YAZ-200, cuya producción fue dominada por la planta de automóviles de Yaroslavl en 1947.
La capacidad de carga del carro de vapor tenía que ser de al menos 6,0 toneladas con una masa total de no más de 14,5 toneladas, que incluían 350-400 kg de leña en búnkeres y 380 kg de agua transportada en la caldera de la máquina de vapor. La velocidad máxima estaba prevista para 40-45 km / h, y se suponía que el consumo de leña, que tenía un contenido de humedad de hasta el 47%, se limitaba a 4-5 kg / km. Se suponía que un repostaje era suficiente para 80 km. En caso de completar con éxito el trabajo en un prototipo con una disposición de ruedas 4 × 2, se previó desarrollar una modificación de tracción total, y luego una serie completa de camiones de vapor para diversos propósitos y capacidad de carga para trabajar en áreas donde el suministro de combustible diesel y gasolina era difícil, y el combustible local era leña. estaba en abundancia.
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Ante nosotros hay planos, amarillentos por el tiempo y borrados por los pliegues. En la esquina inferior derecha se muestra: "Coche de vapor NAMI-012". A continuación se muestra la abreviatura BPA - Bureau of Steam Vehicles. Tres firmas: "diseñador", "revisado", "aprobado". Y la fecha es el 18 de octubre de 1949.
¿Sabes qué es este día significativo? ¡Entonces el piloto Tyuterev en el caza a reacción MiG-15 superó por primera vez la barrera del sonido!
Pero volvamos a la tierra. Incluso antes de la guerra, en los años treinta, NAMI (que entonces se llamaba NATI) con poderío y principales plantas generadoras de gas desarrollaron: permitieron obtener gas para motores de carburador de todo lo que pudiera arder. Carbón, turba, virutas de madera, incluso briquetas de paja prensada. Es cierto que las instalaciones eran pesadas y caprichosas, y la potencia de los motores después de cambiar a "pasto" se redujo en casi un tercio.
Sentinel S.4 de Inglaterra sirvió como prototipo de los vehículos de transbordador NAMI (un número soviético es visible en su tablero).
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Teniendo en cuenta lo engorroso de la planta de energía de vapor, Yu. Shebalin y su principal colega en este trabajo, Nikolai Korotonoshko (más tarde el diseñador jefe de NAMI para camiones todo terreno) adoptaron un diseño para el camión con una cabina de tres asientos ubicada sobre el eje delantero. Detrás había una sala de máquinas con una planta de energía de vapor, que incluía una unidad de caldera. Se instaló una plataforma de carga detrás de la sala de máquinas. Una máquina de vapor vertical de tres cilindros que desarrolla 100 litros. de. a 900 min-1, se colocó entre los largueros, y se instaló una unidad de caldera de tubos de agua, fabricada junto con contenedores de combustible, en la pared trasera de la sala de máquinas.
A la derecha, en la sala de máquinas, los diseñadores asignaron un lugar para un tanque de agua de 200 litros y un condensador, detrás del cual había una turbina de vapor auxiliar del llamado vapor "arrugado", con un ventilador axial para soplar el condensador y un soplador de combustión. También había un motor eléctrico para hacer girar el ventilador cuando se encendía la caldera. Como puede verse en los nombres de las unidades y mecanismos enumerados anteriormente, inusual para el oído de los automovilistas, en el camión NAMI, la experiencia de crear centrales de vapor para locomotoras de vapor compactas de esa época fue ampliamente utilizada.
Embrague de tres discos.
Todo el equipo que requería supervisión y mantenimiento en funcionamiento estaba ubicado a la izquierda en dirección a la máquina. El acceso a los puntos de servicio se realizó mediante puertas y contraventanas de la sala de máquinas. La transmisión del automóvil de vapor incluía un embrague de tres placas, un engranaje de reducción de dos etapas, ejes de hélice y un eje trasero. En comparación con el YaAZ-200, la relación de transmisión del puente se redujo de 8.22 a 5.96. Los diseñadores previeron de inmediato la posibilidad de desviar la potencia al eje delantero.
La caja de cambios tenía engranajes directos y reductores con una relación de transmisión de 2,22. El diseño del embrague permitió activar un cambio descendente sin detener el automóvil por completo, lo que posteriormente tuvo un efecto positivo al probar la modificación del NAMI-012, un automóvil con tracción total NAMI-018, en el todoterreno.
El embrague utiliza discos impulsados y de presión YaAZ-200. Al mismo tiempo, el resorte de presión era muy potente, de tipo tractor, lo que permitía transmitir un par de hasta 240 kgf • m. Un diseño competente del accionamiento del embrague permitió reducir el esfuerzo del pedal a 10,0 kgf.
Conducir un automóvil de vapor, a pesar de que era idéntico en el número de palancas y pedales al YAZ-200, requería un entrenamiento especial por parte del conductor. A su disposición estaban: un volante, una palanca para cambiar los cortes del mecanismo de distribución de vapor (tres cortes para avanzar, proporcionando el 25, 40 y 75% de la potencia, y uno reversible para moverse en reversa), una palanca para activar un cambio descendente, pedal de embrague, freno y control del acelerador. válvula, palancas del freno de estacionamiento central y control manual de la válvula de mariposa.
Mientras conducía en un tramo llano de la carretera, el conductor usaba principalmente la palanca de cambios de corte, ocasionalmente el pedal del embrague y la palanca de cambios descendentes. La salida, la aceleración y la superación de pequeñas subidas se realizaba únicamente actuando sobre la válvula de mariposa y sobre la palanca de corte. No era necesario accionar constantemente el pedal del embrague y la palanca de cambios, lo que facilitaba el trabajo del conductor.
Se instalaron tres válvulas debajo de la mano izquierda del conductor en la parte posterior del asiento. Uno de ellos era un bypass y servía para regular el suministro de agua a la caldera por la bomba de alimentación de impulsión, y el segundo y tercero proporcionaban la puesta en marcha de una bomba de alimentación de vapor de acción directa y una turbina auxiliar en los estacionamientos. A la derecha, entre los asientos, había una palanca para ajustar el suministro de aire al horno. La válvula de derivación y la palanca de cambios se usaron solo si fallaba la regulación automática del nivel y la presión del agua.
La máquina de vapor de doble efecto tenía tres cilindros de 125 × 125 mm. Incluía un bloque de cárter, un cigüeñal, un mecanismo de biela, una tapa de bloque con válvulas y un mecanismo de distribución de vapor unido al bloque. En el cárter había un árbol de levas, que recibió la rotación del cigüeñal mediante dos pares de engranajes helicoidales y un eje de transmisión vertical. Este eje tenía tres grupos de levas que servían a cilindros individuales. El cambio de corte y la marcha atrás se lograron mediante el movimiento axial del mecanismo de leva.
Sin embargo, había áreas donde entre el 40 y el 60 por ciento de los camiones funcionaban con generadores de gas. ¿Sabes por qué? Después de todo, en la URSS solo había dos campos petroleros principales: en Bakú y Grozny. Y es difícil imaginar cómo se entregó el combustible desde allí a algún lugar de Siberia.
Pero los coches generadores de gas, digan lo que se diga, se crearon sobre la base de los de gasolina. ¿Es posible construir un automóvil que esté diseñado como una locomotora de vapor: arrojas combustible al horno y la presión del vapor en la caldera hace girar las ruedas?
Inmediatamente después del final de la Gran Guerra Patriótica, el Instituto Científico Automotriz (NAMI) recibió la tarea de crear un automóvil de vapor para las empresas de la industria maderera. En los países capitalistas, esos coches existen desde hace mucho tiempo. Para NAMI (entonces llamado NATI), el diseño de vagones de vapor no era una novedad. En 1939, se creó un automóvil de vapor sobre la base del chasis YAG-6, que se suponía que funcionaba con combustible líquido o antracita. En 1938, NAMI adquirió para la investigación "un camión volquete de seis toneladas de la empresa británica Sentinel con una caldera de baja presión" (como se llamaba en los informes). El automóvil se encendió con carbón seleccionado de Donetsk (para lo cual se requería un bombero) y, a pesar del monstruoso consumo de carbón, 152 kg por 100 kilómetros, la operación resultó ser rentable. Después de todo, un litro de gasolina costaba 95 kopeks y un kilogramo de carbón, solo cuatro kopeks.
Detrás de la cabina había una sala de máquinas con una "trampilla de inspección".
Por lo tanto, ya al año siguiente en el chasis YAG-6, se creó un ferry (¿o copiado del inglés?), Que se suponía que funcionaba con combustible líquido o antracita. Pero no tuvieron tiempo de construirlo: en los últimos años anteriores a la guerra, el país no tuvo tiempo para ferries exóticos …
Durante la guerra, aparentemente, esto se recordó con pesar: no había suficiente gasolina en la URSS. Incluso una parte bastante significativa del aparcamiento se trasladó a plantas de generación de gas (que, por cierto, también se desarrollaron en NATI).
Después de la guerra, recordaron los coches de vapor. Solo que decidieron usar leña en lugar de carbón como combustible: el automóvil estaba destinado a empresas de la industria maderera (una especie de producción sin desperdicios).
Sin embargo, después de la Victoria, a los diseñadores del instituto se les dio una tarea: crear un automóvil para las empresas de la industria maderera que funcione … Eso es, en madera. ¡Producción sin residuos! Sobre todo si se tiene en cuenta que había más que suficientes leñadores en el país: los campos estaban llenos de presos políticos y presos …
A diferencia de las máquinas generadoras de gas, el ferry debía calentarse no con calzos pequeños, sino con las llamadas leñas. La leña es un tronco de medio metro con un diámetro de hasta 20 centímetros. Aproximadamente estos se usaron en máquinas de vapor estacionarias (locomotoras), ¡pero nadie ha ahogado automóviles con ellos!
En el automóvil NAMI-012 se usó una unidad de caldera de un diseño inusual. El conductor no tuvo que observar constantemente el proceso de combustión y suministrar leña a la cámara de combustión a medida que se quema. La leña (trozos de 50 × 10 × 10 cm) de los búnkeres, a medida que se quemaban, por su propio peso, caía sobre la parrilla. El proceso de combustión se reguló cambiando el suministro de aire debajo de la parrilla por una máquina de presión de aire o por un conductor desde la cabina.
Un solo llenado de los búnkeres con madera con un contenido de humedad de hasta el 35% fue suficiente para un recorrido continuo por la carretera hasta 80-100 km. Incluso con los modos de funcionamiento forzados de la caldera, la subcombustión química era solo del 4-5%. El rendimiento de la caldera correctamente seleccionado cuando se trabaja en madera con alta humedad (hasta 49%) garantiza el funcionamiento normal del automóvil. La capacidad de vapor de la unidad de caldera era de 600 kg de vapor por hora a una presión de 25 atm y sobrecalentamiento a 425 ° C. La superficie de evaporación de la caldera fue de 8 m2, la superficie del recalentador fue de 6 m2.
La colocación exitosa de las superficies de calentamiento y la buena organización del proceso de combustión hicieron posible un uso eficiente del combustible. A cargas medias y forzadas, la unidad de caldera funcionó con una eficiencia de más del 70%. La temperatura de los gases de combustión en las mismas condiciones no superó los 250 ° C. El peso de la caldera era de 1 210 kg, incluidos 102 kg de agua. Se fijó al marco en tres puntos sobre soportes elásticos, lo que excluía la posibilidad de romper su marco cuando el marco estaba torcido. La caldera fría tuvo que encenderse a máxima presión en 30-35 minutos, y el carro de vapor tuvo que comenzar a moverse a baja velocidad cuando la presión de vapor alcanzó las 12-16 atm. El diseño del dispositivo de combustión permitió, después de una ligera alteración, su transferencia a un combustible tan bajo en calorías como la turba o el lignito.
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NAMI-012 modelo 1949 en pruebas de invierno. Me pregunto si la madera cargada se usa como combustible, ¿cuántos kilómetros recorrerá?
Entonces, en 1948, se construyó un experimentado NAMI-012 sobre el chasis de un YaAZ-200 de siete toneladas (más tarde MAZ-200). Las características de una máquina de vapor de tres cilindros eran bastante familiares: potencia - 100 hp, revoluciones - hasta 1250 por minuto. Y las dimensiones y el peso resultaron ser incluso menores que los de un motor diesel con caja de cambios. Es cierto que esta economía fue anulada por una pesada "unidad de caldera" (alrededor de una tonelada).
Quizás no tenga sentido hablar en detalle sobre la construcción de la propia máquina de vapor con una masa de equipos tan exóticos como un "turboventilador" o una "turbina de vapor arrugada". El tiempo de tales unidades ha pasado hace mucho tiempo …
El funcionamiento del vagón del ferry fue simple: al principio era necesario arrojar un búnker lleno de leña (leña, un tronco de medio metro con un diámetro de hasta 20 centímetros), y luego encender el automóvil durante aproximadamente media hora, y luego si la madera no estaba húmeda. Seguramente toda esta economía fumaba y fumaba sin piedad … Pero el bombero no fue requerido en el camino: la leña, al arder, cayó sobre la rejilla del horno “automáticamente”, por su propio peso.
Dado que el momento de arrancar el vagón depende de la presión del sistema, cuando se pisa suavemente el acelerador, el vagón arranca suavemente, como si tuviera una caja "automática".
La unidad de caldera de tubo de agua con depósitos de combustible estaba montada en el marco como una silla de montar.
Las pruebas de NAMI-012, realizadas en 1950, mostraron buenos resultados. Resultó que el automóvil no es inferior en dinámica, e incluso supera al diesel YaAZ-200 en aceleración a 35 km / h. No fue sin razón que el motor NAMI-012 desarrolló un par de 240 kgf-m a bajas revoluciones a 80-100 min-1, es decir, 5 veces más que el diésel YaAZ-200. Al operar un automóvil en la tala, la reducción en el costo de transporte por unidad de carga fue del 10% en comparación con los camiones con motor de gasolina, y más del doble en comparación con los generadores de gas. A los conductores de camiones experimentados les gustó el manejo más sencillo de la máquina, que resultó sorprendentemente muy fiable.
La principal atención que se requería al cuidar la máquina era controlar el nivel del agua en la caldera y durante su ajuste.
Con remolque, la capacidad de carga del tren de carretera con el tractor NAMI-012 fue de 12 toneladas. El peso en vacío del vehículo fue de 8,3 toneladas. La distribución favorable del peso en vacío sobre los puentes (32: 68%) contribuyó a la buena transitabilidad del vehículo en caminos de tierra seca. Con un remolque completamente cargado y su propia plataforma lateral, el tren de carretera desarrolló una velocidad de hasta 40 km / h, lo que resultó bastante satisfactorio para los trabajadores del transporte en la tala. El consumo de leña en condiciones reales fue de 3 a 4 kg / km, el consumo de agua - de 1 a 1,5 l / km. Navegando en la tienda con carga completa (sin remolque) en la carretera: leña 75-100 km, agua - 150-180 km. El tiempo requerido para que el automóvil comience a moverse después de una noche de estadía fue de 23 a 40 minutos, dependiendo del contenido de humedad de la madera.
Un tanque de agua con una capacidad de 200 l - con turboventilador, separador de aceite y condensador.
Lugar de trabajo del conductor.
Entonces la leña fue cargada en el búnker.
La función de la palanca de cambios (la caja en sí, por supuesto, no existía aquí) se realizaba mediante la palanca de corte del mecanismo de distribución de vapor: se proporcionaron tres cortes para "adelante" (25, 40 y 75% del llenado del cilindro) y uno "hacia atrás". Había tres pedales en la cabina, como de costumbre, pero era necesario apretar el embrague solo para activar un cambio descendente.
El camión (el primer modelo estaba a bordo) transportaba seis toneladas, pero la velocidad máxima no era impresionante: el informe indicaba que era igual a … solo 42,3 km / h. Al mismo tiempo, tomó de 350 a 450 kg (esto no es un error tipográfico) de leña durante cien kilómetros de camino: un búnker lleno. Toda esta leña había que cortarla, picarla, cargarla, encender la caldera … En el frío, escurrir también agua (¡200 litros!) Durante la noche, para que no se convierta en hielo, y por la mañana volver a verterla.
¡Trabajo duro! Sin embargo, si tales máquinas realmente fueran a la industria de la madera, entonces los convictos trabajarían para ellas …
Siguiendo el prototipo, se construyeron dos más (a finales de 1949 y mediados de 1950): exteriormente se diferenciaban en cabinas más redondeadas, una moldura de cromo macizo con un "pico" desaparecía de la parte delantera. Es curioso que ambos ejemplares hayan sido testados tanto como camiones como transportadores de madera: por eso en la literatura histórica se pueden encontrar fotografías de ellos tanto con carrocería de plataforma como con remolque de madera.
Las pruebas se realizaron en condiciones cercanas al combate. Las heladas alcanzaron los 40 grados, se vertió agua del lago más cercano … Finalmente, los autos incluso corrieron a lo largo de la ruta Moscú-Yaroslavl y viceversa: en total, uno de ellos cubrió 16 mil kilómetros, el otro - 26 mil.
Sin embargo, como se señala en los artículos de esa época, "cuando está descargado debido al gran peso del eje delantero, el vagón de vapor tiene una transitabilidad deteriorada". ¡Aparentemente, los autos simplemente estaban atascados en caminos forestales!
Por lo tanto, en 1953, se construyó la cuarta copia: el portador de madera con tracción total NAMI-018 (desarrollado por N. Korotonoshko). Su propulsión era enchufable gracias al "razdatka" original: cuando las ruedas traseras patinaban, las delanteras comenzaban a "remar". Según las fuentes de esos años, en términos de capacidad de campo a través, NAMI-018 no era inferior al portador de madera diesel más poderoso de ese momento MAZ-501.
Camión maderero NAMI-012
El coche tenía un diseño de caja de transferencia muy interesante, que definitivamente vale la pena conocer. Damos su sección longitudinal. El par se transmitió al eje motriz trasero a través del eje 1 y al eje motriz delantero a través del eje 2, en el que se instaló el mecanismo de desconexión del eje trasero cuando el automóvil estaba funcionando sin que las ruedas traseras patinaran.
Este mecanismo constaba de dos embragues de rueda libre de rodillos, uno de los cuales funcionaba al avanzar y el otro, hacia atrás. En el primer caso, el engranaje 3 se conectó al anillo exterior 4 del embrague de rueda libre, y en el segundo, al anillo exterior 5. El cambio en la dirección de movimiento del tractor se logró invirtiendo la máquina de vapor, como resultado de lo cual la horquilla de cambio del anillo exterior de los embragues de rueda libre se conectó cinemáticamente a la palanca de control de marcha atrás.
Caja de transferencia del tractor NAMI-018.
Pruebas estatales NAMI-012 en 1951
Para garantizar que las ruedas delanteras estén siempre apagadas en ausencia de deslizamiento, la relación de transmisión total del engranaje principal del eje delantero se hace un 4% más que la relación de transmisión del engranaje principal del eje trasero.
Como resultado, el eje 2, en ausencia de deslizamiento de las ruedas traseras, giró más rápido que el engranaje 3, y la rueda libre se apagó. Cuando las ruedas traseras resbalaron debido a una disminución en la velocidad de avance del tractor, el engranaje 3 giró más rápido que el eje 2, lo que llevó a la inclusión de las ruedas delanteras. Con el cese del deslizamiento, las ruedas delanteras automáticamente dejaron de conducir.
US-018 en la versión final - 1953 año.
También existía una opción de combustible líquido (aunque solo en papel): está representado en uno de los dibujos que cayó en nuestras manos. Como ya no necesitaba búnkeres de madera, la cabina se diseñó con un diseño más espacioso de dos filas.
NAMI publicaron artículos sobre máquinas asombrosas y cálculos detallados de su rendimiento supuestamente fantástico en revistas e informes automotrices hasta finales de los años cincuenta, principalmente bajo los nombres de los desarrolladores, Shebalin y Korotonoshko. Y luego se hizo el silencio.
Para entonces, Stalin había muerto hacía mucho tiempo, los campos estaban vacíos, el partido cambió de rumbo … Y los transbordadores simplemente no eran necesarios para nadie.
A principios de los años 50, se redujo todo el trabajo en camiones de vapor. El destino de los prototipos NAMI-012 y NAMI-018, así como una gran cantidad de otros desarrollos domésticos interesantes, sufrió un triste destino: murieron sin convertirse en exhibiciones de museo. El primer automóvil de vapor de leña del mundo fue el último automóvil de este tipo, ya que nadie había fabricado nunca una máquina similar.
Ahora ya no es posible establecer las verdaderas razones de su nacimiento, pero hay una suposición. Es posible que los vagones de transbordador desempeñaran el mismo papel en la defensa del país que las innumerables locomotoras de vapor que estaban en el apartadero. Si la guerra atómica realmente comenzara, la leña seguiría siendo el único combustible en el país. ¡Aquí es donde los vagones de ferry tenían que ser útiles! Inútil.
Y lo ultimo. En Inglaterra, todavía se conservan alrededor de una docena de vagones de ferry Sentinel, el mismo modelo S.4 que NAMI condenó como prototipo para automóviles. Locomotoras de vapor bien cuidadas y pulidas participan en los mítines de los veteranos, son cuidadas y apreciadas.
Y dónde y cuándo se cortaron los únicos vagones de ferry soviéticos para la chatarra, la historia está en silencio …
La primera instancia se distinguió por un pico cromado y un gran emblema.
Por cierto …
Es curioso ver cómo cambió la actitud hacia los coches de vapor en la literatura científica y técnica soviética a lo largo de los años. Abrimos el Breve Diccionario Técnico de 1934 (¡cuando no se hablaba de vagones de transbordador en la URSS!): “Los vagones de vapor son muy raros. Las principales desventajas son la necesidad de un gran suministro de combustible pesado, arranque lento debido al calentamiento prolongado …"
En 1959, los compiladores de la Pequeña Enciclopedia Soviética publican una fotografía de NAMI-012 y le cantan alabanzas: "Los indicadores más favorables … La planta de energía de vapor se compara favorablemente con otras …"
Pero el Diccionario Politécnico de 1976 pone todo en su lugar: "El vagón de vapor no se generalizó debido a su complejidad estructural". ¡Y el punto!
"Truck Press" nº 9/2004 gruzovikpress.ru
