Газогенераторный ЗИС-150-015 АСН
Испытания газогенераторных автомобилей
Эти испытания проводились с 25 января до 5 октября 1954 г. Утвержденная программа испытаний предусматривала пробег каждого автомобиля по 20 тыс. км в эксплуатационных условиях на лесовывозе. Автомобили базировались на автобазе Первомайского лесоучастка. Профилактическое обслуживание автомобилей производилось один раз в неделю, в день отдыха водителей, техническим персоналом гаража. Автомобили работали в две смены. Работа осуществлялась с одноосными прицепами в сортиментах: рама, имеющая длину 6,5 м, укладывалась на коник автомобиля и коник прицепа. Масса рамы равнялась 700 кг. Погрузка в основном проводилась электрическим краном, разгрузка – вручную.
Оба автомобиля работали на одной трассе. Длина плеча вывоза древесины колебалась от 10 до 25 км. Дорожный маршрут автомобилей частично проходил по тракторным дорогам Первомайск – Арзамас, Первомайск – Лукоянов, представляющим собой дороги со шлаковым покрытием и относящимся к 3-му классу дорог. Дороги были сильно выбиты, с многочисленными небольшими подъемами и спусками. Другая часть дорог – лесные, узкие, с глубокими колеями и ухабами. Почва песчаная или суглинистая. После дождей и в засуху дороги становились тяжелыми для работы автомобилей, а весной и осенью практически непроезжими для автомобилей с одной ведущей осью.
В качестве основного топлива применялись березовые чурки из дров естественной сушки завоза августа 1953 г. Смена масла в двигателе и редукторе вентилятора наддува производилась через 1500–2000 км пробега. Одновременно менялся патрон фильтра тонкой очистки. С каждым автомобилем работали два контролера – принятые на работу леспромхозом учащиеся 7–10 классов. В начале испытаний НАМИ командировал необходимый технический персонал, который провел инструктаж технического персонала леспромхоза.
За время испытаний пробег автомобиля № 1 составил 20 798 км, № 2 – 21 600 км. Пробег на лесовывозе – 16 665 км и 19 596 км соответственно. Двигатель автомобиля № 1 проработал 2069 ч, автомобиля № 2 – 2362 ч. В апреле – июне автомобиль № 1 испытывался в Москве, где проводились лабораторные испытания двигателя и динамические автомобиля. Из-за этого автомобиль № 2 закончил испытания раньше, 11 сентября. Автомобиль № 1 сделал 521 рейс, № 2 – 696 рейсов. Было перевезено 4333 и 5622 м3 древесины соответственно.
Средний расход чурок по обоим автомобилям составил 225 кг на 100 км. В зависимости от состояния дороги и нагрузки он менялся от 166 до 377 кг/100 км. Периодичность догрузки топлива определялась временем загрузки и разгрузки древесины. При движении по шоссе догружать топливо требовалось через 45–50 км.
Время, затраченное на розжиг газогенератора и пуск двигателя, зависело от продолжительности стоянки. В среднем время запуска на газе было в три раза больше времени запуска на бензине. При низкой температуре, а также после погрузки газогенератора запуск на газе, как правило, был невозможен или требовал очень длительного времени работы вентилятора розжига, что вело к разрядке аккумуляторов. Контрольный запуск двигателя на газе, даже при температуре окружающего воздуха –4 °С, оказался невозможным, так как получить горючий газ на выходе из вентилятора было нельзя. Из-за этого пользоваться предпусковым газовым подогревателем было невозможно. Вследствие плохих пусковых свойств двигателя на газе расход бензина составил в среднем 2,65 л на 100 км.
Во время эксплуатации газогенераторной установки в чистке нуждались зольник газогенератора, грубый очиститель газа и парогазовый смеситель. Количество уносов в зольнике составляло в среднем 9 л на 100 км, в циклоне – 1,7–1,8 л. Исходя из емкости зольника 35 л, газогенератора и циклона 9 л, очистка их от уносов производилась раз в сутки. Очистка парогазового смесителя также производилась один раз в сутки. В случае более редкой очистки отлагающиеся в смесителе смолистые вещества сильно затвердевали и удалять их становилось трудно. Полное забивание парогазового смесителя происходило за пробег 250–350 км. Время, затрачиваемое на очистку зольника, составляло в среднем 5 мин., циклона – 4 мин. Очистка парогазового смесителя в начале испытаний производилась шуровкой, однако в дальнейшем выяснилось, что при очистке шуровкой постепенно забиваются щели, соединяющие выхлопную трубу с парогазовой. В дальнейшем для очистки парогазового смесителя использовались шуровка и специальная кочерга. Средний расход картерного масла за период испытаний составлял 1,4–1,5 л.
В НАМИ были проведены стендовые испытания двигателя ЗИС-120ВК. Двигатель испытывался без коробки передач. Шасси с газогенераторной установкой установили у бокса. Максимальная мощность двигателя составляла от 56 л.с. при влажности березовых чурок 73% до 67 л.с. – при 13%.
В целях получения сравнительных данных испытывался автомобиль ЗИС-150, полученный из ЦНИИМЭ. В августе он был пущен в эксплуатацию на вывоз леса из тех же лесосек. Бензиновый автомобиль работал с 2-осным прицепом 2ПРХ-10 и с металлической рамой длиной 8,5 м. Рама укладывалась на коник тягача и прицепа. На динамических испытаниях автомобиль ЗИС-150-015 АСН испытывался со стандартной платформой, на которую нагружался балласт, и с двухосным прицепом 2ПРХ-10 с загрузкой хлыстами. Автомобиль ЗИС-150 испытывался только с двухосным прицепом 2ПРХ-10. Динамические испытания проводились на 125 км Ленинградского шоссе, на 47 км замерялось время преодоления подъема на 400-метровом участке с углом подъема 4,5°. Газогенераторный автомобиль показал среднюю скорость 31,4 км/ч, а бензиновый – 49,7 км/ч. Средняя скорость на участке 1 км при разгоне составляла 29 и 25,1 км/ч соответственно.
Результаты испытаний
При эксплуатационных испытаниях в Первомайском леспромхозе выяснилась сильная загазованность атмосферы при различных условиях работы. При движении в лесу происходило обильное задымление дороги, что затрудняло движение следующему сзади автомобилю. При погрузке и разгрузке автомобиля выбрасываемая парогазовая смесь создавала неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала. Это обстоятельство вынуждало останавливать двигатель. В зимнее время при низкой температуре это не представлялось возможным. При ожиданиях погрузки на эстакаде, где производится разделка древесины, разгрузки на складе выбрасываемая из газогенератора парогазовая смесь могла вызывать раздражение дыхательных путей у людей. Поэтому конструкция парогазового регулятора была признана неработоспособной. так как заслонка, связанная с педалью управления дросселем, не обеспечивала прекращения выброса из газогенератора парогазовой смеси.
Эксплуатация газогенераторных автомобилей сопровождалась поломками и неисправностями. В начальный зимний период отказы были вызваны замерзанием. Приходилось отогревать костром кольца тонкого очистителя, факелом – вентилятор розжига. Для устранения подтекания смолистых веществ из корпусов парогазового регулятора и смесителя производилась заварка. Парогазовый регулятор, изготовленный с применением электро- и газосварки стал разрушаться после пробега в 2 тыс. км. Второй вариант регулятора, в котором применялась сварка медью, – после 8 тыс. км. Регулятор третьего варианта – эмалированный – после пробега в 6,5 тыс. км был годен к работе, но уже имел частичное отслоение эмали.
При пробеге в 14 948 км пробило прокладку головки блока автомобиля № 1. также произошло полное разрушение вертикальной трубы и колена длинной трубы. Верхняя часть корпуса бункера разрушалась коррозией после 13–15 тыс. км пробега.
Очистительные металлические кольца разрушались через 10–11 тыс. км. Разрушение парогазового смесителя по сварочным швам началось после пробега в 12–13 тыс. км. За время испытаний у обоих газогенераторов происходило выпадение фурм. Неоднократно деформировались и отрывались лапы крепления газогенераторов.
Эксплуатация газогенераторных автомобилей показала, что установка не обеспечивает длительной стабильной работы двигателя на малых оборотах холостого хода; при переходе с малых оборотов на работу с нагрузкой двигатель не развивал мощность и иногда глох. В жаркую погоду ощутимо ухудшались тяговые качества автомобилей вследствие поступления в двигатели горячего газа. Установленный на правой подножке вентилятор розжига забивался грязью и снегом.
Недолговечной показала себя не только газогенераторная установка. Срок службы фрикционных накладок сцепления составил 13–14 тыс. км. При пробеге около 15 тыс. км была заменена коробка передач у одного автомобиля. У второго после пробега в 20 тыс. км требовалась замена шестерен первой и второй передачи.
Комиссия пришла к выводу, что автомобиль ЗИС-150-015 АСН не может быть рекомендован к производству. Производственники Первомайского леспромхоза, принимавшие также участие в испытаниях автомобилей ЗИС-151-Г, которые за девять месяцев работы фактически полностью вышли из строя (отмечалась слабость ходовой части, неудобство и труднодоступность обслуживания, непригодность работы в лесу из-за плохих маневровых качеств), пришли к выводу, что ЗИС-150-015 АСН показал себя не с лучшей стороны. Автомобиль следовало бы снабдить передней ведущей осью и установить обычный газогенератор.
