Технические требования к конструкции автомобилей для Севера

Специфические технические требования, предъявляемые к автомобилям, определяются климатическими особенностями и свойствами грунтовых (снежных) поверхностей, количеством выпадающих осадков, характером снега и снежного покрова, силой ветров и рельефом местности. Основной задачей эксплуатационников является поддержание требуемого температурного режима всех механизмов автомобилей как при движении, так и на стоянках.

Фактором, влияющим на работу автомобилей, является несущая способность, грунтов при прохождении автомобилей, а также рельеф дороги.

Обычные автомобили с регулируемым давлением в шинах или с арочными шинами не могут двигаться по грунтам с несущей способностью менее 0,4 кГ\см2 и преодолевать подъем более 7°, и поэтому они могут использоваться лишь на 5,8% площади суши. Автомобили повышенной проходимости могут применяться на 37% площади суши, а плавающие автомобили высокой проходимости — на 76% всей поверхности арктических и субарктических районов.

Из приведенных данных следует, что требования высокой проходимости должны предъявляться ко всем автомобилям, предназначенным для работы в районах Севера. Автомобили должны быть пригодны для эксплуатации в любую погоду с температурами воздуха до минус 60° С, при сильных ветрах и метелях при безгаражном хранении.

По характеру использования подвижной состав можно подразделить на две основные группы: постоянного использования для обеспечения регулярных перевозок по постоянно действующим и временным зимним дорогам; временного применения для доставки в сложных дорожных условиях и по зимнему бездорожью пассажиров и грузов.

Эксплуатация серийных грузовых автомобилей ГАЗ-51А, ГАЗ-бЗА, ЗИЛ-130 на временных зимних автомобильных дорогах без повышения их проходимости арочными или широкопрофильными шинами, цепями противоскольжения требуемого эффекта не дает.

Значительно лучшей проходимостью обладают полноприводные автомобили ГАЗ-66, ЗИЛ-157, Урал-375 и другие, имеющие шины с регулируемым давлением воздуха.

Проходимость автомобилей зависит не только от величины удельного давления шин на поверхность дорог, но и от удельной мощности двигателей. Чем выше удельная мощность двигателя, к. п. д. трансмиссии и чем ниже удельное давление шины на грунт, тем выше проходимость автомобиля.

Для наиболее рациональной эксплуатации автомобилей в северных условиях необходима конструктивная доработка серийных автомобилей, прицепов и полуприцепов, а также создание специальных конструкций автомобилей и других транспортных средств, удовлетворяющих требованиям эксплуатации.

+Требования к конструкции агрегатов и систем автомобилей

Конструкция автомобилей должна быть достаточно простой, обеспечивающей доступность ко всем агрегатам и механизмам и легкость управления при движении по всем видам дорог и местности.

Автомобиль должен обладать высокой эксплуатационной надежностью, долговечностью и работоспособностью при эксплуатации в условиях температуры воздуха минус 60° С и относительной влажности до 90%.

Ответственные детали рулевого управления, управляемых колес, подвески, буксирного устройства и других механизмов должны быть выполнены из хладостойких материалов.

От конструкции автомобиля требуется безрегулировочная работа до капитального ремонта таких агрегатов, как ведущие мосты, коробка передач, сцепление и др. Скорость движения по профилированным дорогам с укатанным снежным покровом должна быть не ниже 60 км/ч, запас хода по топливу — не менее 500—600 км.

Автомобили, предназначенные для работы в северных районах, должны иметь высокую удельную мощность двигателя (не ниже 15—18 л. с./т), малое удельное давление шин на грунт, увеличенное число ведущих осей и сниженную нагрузку на каждую ось, обла- дать высокой проходимостью по заснеженным дорогам и местности и иметь приспособление для буксирования прицепов или полуприцепов.

Конструкция автомобиля не должна требовать сложного оборудования при техническом обслуживании, иметь возможно большее количество закрытых узлов, заполняемых смазкой при сборке, не требующих добавления ее при эксплуатации и очередных технических обслуживаниях.

Смазочные работы должны совпадать по периодичности с другими очередными видами технического обслуживания (ТО-1, ТО-2) при минимальном количестве номенклатур масел и смазок за счет их унификации. Желательно для смазки агрегатов и механизмов автомобиля применять одно и то же масло, один сорт консистентной смазки, один сорт жидкости для гидроусилителей рулевого управления и амортизаторов и один сорт тормозной жидкости. Также необходимо иметь возможность применять для смазки механизмов автомобиля широкий ассортимент заменителей из числа товарных масел и смазок.

Двигатели автомобилей должны иметь возможность работать на всех видах товарных топлив: дизельном, керосине, реактивном топливе, бензине, т. е.. должны быть многотопливными.

Автомобили должны выполняться на базе унифицированных деталей и агрегатов серийных транспортных автомобилей. За счет унифицированных агрегатов — сведущих мостов, элементов трансмиссии — подвески автомобили нужно выпускать двухосными, трехосными и четырехосными. Детали двигателя — цилиндры, поршни, шатуны, подшипники, привод распределительного механизма— следует унифицировать независимо от мощности двигателя.

Двигатели должны быть оборудованы индивидуальным устройством для предпускового разогрева и подогрева воздуха в кабине при продолжительных стоянках автомобиля с неработающим двигателем. Предпусковой индивидуальный подогреватель должен быть приспособлен для надежной работы на тех же видах жидкого топлива, на которых работает двигатель автомобиля. От предпускового подогревателя требуется обеспечение разогрева двигателя до температур порядка +60° С при наружной температуре воздуха минус 40° С не более чем за 30 мин. Предпусковой подогреватель должен сохранять работоспособность до температуры минус 60° С и обеспечивать надежный пуск двигателя.

Система отопления, использующая тепло двигателя, должна быть эффективной и регулируемой и обеспечивать перепад между средней температурой воздуха внутри кабины или кузова и температурой наружного воздуха не менее 40° С (для междугородных и туристских автобусов — не менее 45° С).

В районах с температурами наружного воздуха ниже минус 30-35°С этот перепад необходим не менее 50° С (для междугородных и туристских автобусов — не менее 55° С).

При включении системы отопления на полную мощность (т. е. при температуре окружающего воздуха минус 60° С) она должна обеспечивать температурный перепад не ниже 70° С.

Система регулирования должна обеспечивать возможность поддержания требуемой температуры воздуха ъ кабине или кузове в зависимости от температуры наружного воздуха.

Неравномерность температур воздуха в разных точках кабины не должна превышать 10° С; минимальная температура воздуха должна быть +5° С.

Работа системы отопления не должна зависеть от действия термостата системы охлаждения двигателя. Включенная система отопления не должна вызывать переохлаждения двигателя.

Срок службы системы отопления должен быть не меньше срока службы автомобиля.

Конструкция системы отопления должна по возможности сочетаться с системой вентиляции кузова, исключая возможность попадания газов в кабину или кузов автобуса как из подкапотного пространства, так и независимого отопителя.

Автомобиль должен быть оборудован автономным отопителем для обогрева кабины водителя или салона автобуса на случай аварии или временного выключения двигателя. Время пуска независимого отопителя при температуре окружающего воздуха ниже минус 30° С не более 2 мин. Конструкция независимого отопителя должна предусматривать возможность регулирования тепловой производительности и обеспечивать возможность его использования и для предпускового разогрева холодного двигателя.

Для обеспечения быстрого прогрева двигателя после пуска и поддержания требуемого теплового режима при движении автомобиля двигатель должен быть оборудован вентилятором системы охлаждения с автоматическим устройством для временного отключения вращения лопастей вентилятора.

Трпливные баки для обогрева топлива должны быть расположены под сиденьем в кабине автомобиля и иметь устройства для фильтрации от воды и регулируемого подогрева топлива (дизельного). Желательны топливопроводы увеличенного сечения, минимальной длины с малым количеством изгибов, обеспечивающие устойчивость подачи топлива к двигателю, удобство и легкость демонтажа топливопроводов, а также надежность соединений. Топливные фильтры должны быть расположены в легкодоступных и обогреваемых местах.

Кабина автомобиля должна быть расположена впереди двигателя или над ним и обеспечивать доступ водителю к основным узлам двигателя и трансмиссии без выхода из кабины.

Кабина должна быть выполнена из металла или стеклопластиков и обладать хорошей герметизацией и термоизоляцией, обеспечивать широкий обзор с надежным предохранением ветровых стекол от замерзания, изолированное размещение в ней аккумуляторных батарей, с возможностью разогрева их перед пуском, двух спальных мест для отдыха водителей и комплекта инструментов и запасных частей.

Доступ к аккумуляторной батарее должен быть предусмотрен наружный.

Двигатель от кабины должен быть отделен надежной звуко и теплоизоляционной перегородкой, а положение сиденья регулироваться.

Кабина должна быть просторной и обеспечивать удобство пользования органами управления в зимней одежде и при низкой температуре, а в условиях обледенения обеспечивать безопасность действия рукояток, замков, запоров, стеклоподъемников, шарниров и т. п.

Для легкости управления при движении автомобиля механизм рулевого управления должен быть оборудован усилителем.

В комплекте щитковых приборов обязательно должны быть часы, термометр, радиоприемное оборудование, обеспечивающие получение информации о метеосводках от местных широковещательных станций, а также информации о дорожных условиях и связи между автомобилями в колонне.

Привод тормозов желателен пневматический.

Автомобили должны быть снабжены тяговыми лебедками с длиной троса до 100 м и с использованием его впереди и сзади автомобиля.

Автомобиль должен иметь усиленные буксирные Крюки и детали его крепления (поперечина рамы и т. п.,), возможность крепления жесткого буксирного прибора для буксировки автомобиля без водителя в кабине, устройство для механизированной постановки и снятия запасного колеса. Автомобиль должен иметь ходоуменыиитель (демультипликатор).

Конструкцию ходовой части автомобиля желательно выполнять с независимой подвеской колес, а трансмиссию обязательно с блокировкой дифференциалов.

Шины и все резиновые изделия автомобилей и прицепов должны быть выполнены из морозостойкой резины, обеспечивающей надежную работу при температуре воздуха минус 60° С.

Для буксировки транспортных средств автомобиль должен иметь впереди и сзади на одинаковом уровне от земли амортизирующее буферное устройство, а также автоматическое сцепное приспособление с упругим элементом.

Для автомобилей повышенной проходимости и полуприцепов необходимы специализированные кузова следующих типов: бортовой кузов с подъемным приспособлением для погрузки контейнеров; цистерна для перевозки жидких наливных грузов; фургон с приспособлением для раскрытия крыши и днища при погрузке и выгрузке сыпучих грузов; изотермический кузов с устройством, обеспечивающим охлаждение в летнее время и обогрев в зимнее; самосвальный кузов с двойными стенками и обогревом кузова отработавшими газами и шторкой, закрывающей кузов сверху при перевозке жидкого бетона; прицеп с механизмом для погрузочно-разгрузочных работ, полуприцеп-роспуск для перевозки длинномерных грузов и др.