В первые послевоенные годы положение с топливом в стране было напряженным. Все возрастающая потребность в перевозках, значительно увеличивающийся автомобильный парк, освоение новых удаленных районов Сибири и крайнего Севера, куда завозить топливо было сложно и дорого, заставили задуматься о двигателях на альтернативных видах топлива.
Особенно в таких транспортных средствах нуждались военные. Опыт ведения боевых действий показал, что наиболее уязвимыми стратегически важными объектами являются предприятия топливно-энергетического комплекса. Решением проблемы было бы создание такого автомобиля, эксплуатация которого не ставилась бы в зависимость от поставок автомобильного бензина. Разработать конструкцию нового всетопливного двигателя было поручено военному НИИ в Бронницах. В качестве автомобиля-носителя перспективной силовой установки была выбрана Победа, как наиболее массовая и освоенная в производстве машина.
Схема многотопливного двигателя.
Работами по созданию всетопливной силовой установки руководил ведущий инженер НИИ Геннадий Лаврьентьев.
Новый двигатель Победы представлял собой компаундную паровую машину двойного действия с трехступенчатым расширением пара. Рабочее давление в полости первого цилиндра - 100 атм. В качестве парогенератора
использовался водотрубный котел(Перспективная силовая установка.)
Водотрубные котлы - наиболее прогрессивное по тем временам решение, позволяли получать очень высокий теплосъем с рабочей поверхности и создавать давление до 170 кг/см2 без опасности взрыва котла. Основной недостаток водотрубных котлов связан с относительно малым водосодержанием участвующих в теплообмене трубных пучков и, соответственно, высокой чувствительностью котла к качеству процесса горения. В условиях резких изменений нагрузки на двигатель, характерных для автомобилей, и при использовании в качестве источника топлива угля - водотрубные котлы обеспечивали меньшую, по сравнению с альтернативными решениями, стабильность давления пара, что долго сдерживало их внедрение на автомобильном транспорте. Однако, специалистам НИИ удалось решить эту проблему удачным подбором формы и размеров пучков труб, пропорций парогенератора. В результате проведенных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ была повышена устойчивость котла к перегрузкам и решена проблема с защитой от заноса воды с паром в двигатель.
Парогенератор нового двигателя Победы изготавливался из листовой стали толщиной от 4 до 6 мм методом клепки, толщина труб до 8 мм, диаметр 30 мм. Для изготовления труб использовалась латунь или медь, обеспечивающие наиболее высокий коэффициент теплопередачи, что позволяло уменьшить поверхности нагрева и габариты котла.
Размещение топливного бункера и бака с водой в багажнике.
К осени 1954 года после всесторонних стендовых испытаний было принято решение установить двигатель на первый ходовой образец машины.
Габариты моторного отсека Победы позволяли установить топку, парогенератор, собственно паровой двигатель и пароконденсатор. Запас топлива и бак с водой размещался в багажнике - для сохранения приемлемого распределения веса по осям и из противопожарных соображений.
(Ведущий инженер Геннадий Лаврьентьев.)
Рядом с водителем оборудовалось место механика-оператора котлопаровой установки. Вместо перчаточного ящика монтировался комплект приборов контроля работы двигателя, а в специальном тоннеле пола был проложен конвейерный транспортер для подачи твердого топлива из бункера в багажнике. В распоряжении оператора котлопаровой установки был специальный комплект инструмента (кочерга, лопаточка) для поддержания горения в топке, по мере необходимости запускался ленточный транспортер для доставки новой порции твердого топлива или открывался вентиль подачи жидкого топлива из бака. Полной загрузки бункера (примерно 100 кг) хватало на более чем 400 км пробега по шоссейным дорогам или около 100 км по бездорожью.
Кожух ленточного транспортера.
В феврале 1956 года в цехах экспериментального завода при НИИ 21 была подготовлена опытная партия из четырех машин. И уже весной был проведен сравнительный автопробег для выявления преимуществ и недостатков конструкции. В пробеге участвовали как Победы с традиционным бензиновым двигателем, так и машины с новой перспективной котлопаровой установкой. В процессе испытаний новый двигатель показал себя с лучшей стороны. Применялись разные виды топлива: каменный уголь, горючие сланцы, сырая нефть, торф, мазут, бензин, березовые дрова, керосин, спиртовые смеси и отработанное машинное масло. Время растопки котла и подготовки машины к старту варьировалось от 15 до 35 минут в зависимости от вида топлива. Максимальная скорость на дорогах с усовершенствованном покрытии достигала 120 км/ч. По сравнению с бензиновой Победой, повысилась проходимость на плохих дорогах - паровой двигатель развивал очень высокий крутящий момент.
Испытательный автопробег.
Внешне переоборудованные Победы отличались отсутствием на левом заднем крыле лючка заправки бензобака, двумя выхлопным трубами (одна для выпуска продуктов горения из топки, другая - для отработанного пара) и, разумеется, звуком работы двигателя.
В 1957 году машины успешно прошли гос. испытания. Но положение с топливом в стране стало налаживаться и уникальная разработка НИИ 21 в крупносерийное производство запущена не была. |
