Дизель-троллейвоз на базе бортового грузовика КрАЗ-219

При создании ДТУ-10 дизель и все силовое и тормозное оборудование базового автомобиля было сохранено. При переоборудовании в конструкцию КрАЗ-219 было добавлено электрическое оборудование для возможности движения с приводом от двух тяговых электродвигателей общей мощностью 172 кВт (284 л.с.), получающих питание от контактной сети напряжением 600 В.

При переоборудовании КрАЗ-219 электродвигатели были включены в силовую передачу раздаточной коробки. В раздаточную коробку была установлена добавочная шестерня, обеспечивающая передачу крутящего момента электродвигателей на ведущие мосты. Раздаточная коробка позволяла работать дизелю и электродвигателям независимо. В отдельных случаях (к примеру, при запуске дизеля от электрических двигателей) можно было осуществлять совместную работу двух приводов. Поскольку электродвигатели работали на одну передачу и вал первого электродвигателя передавал двойной крутящий момент, его выполнили из высококачественной стали. Соединение двух электродвигателей, а также первого электродвигателя с раздаточной коробкой осуществлялась карданными валами с установкой промежуточного опорного подшипника между двумя электродвигателями.

Для питания электродвигателей на кабине грузовика установили штанги токоприемников. Саму кабину усилили, установив внутри жесткий каркас. С правой и левой стороны рамы под кузовом в двух металлических шкафах разместили панели управления, пусковые и шунтовые сопротивления, компрессорную установку. Командоконтроллер типа КВП-13А был установлен под сиденьем водителя и связывался тягами с пусковой и тормозной педалями. Пусковую педаль сблокировали с педалью акселератора таким образом, что при работе дизеля контроллер не включался. Тормозная педаль была совмещена с тормозной тягой контроллера.

Топливный бак размещался между кабиной и кузовом. Справа и слева от бака устанавливались ящики для хранения инструмента и материалов для обслуживания машины. Генератор Г-21, служащий для зарядки аккумуляторов во время работы машины на электротяге, устанавливался на одном валу со вторым тяговым электродвигателем и был соединен с ним с помощью упругой муфты.

Дизель-троллейвоз оборудовался тяговыми электродвигателями ДК-202Б мощностью по 86 кВт, выпускаемыми серийно заводом «Динамо» для троллейбусов МТБ-82. Двигатель со смешанным возбуждением имел массу 670 кг. Управление двигателями осуществлялась индивидуальными электромагнитными контакторами, также применяемыми на серийно выпускаемых троллейбусах.

Впервые электрическая схема для двух электродвигателей ДК-202Б была применена в 1956 г. на 25-тонном троллейвозе Богуроевского карьера. Она была разработана институтом горного дела Академии наук Украины и специалистами Харьковского троллейбусного депо.

Разработанная УкрНИИпроектом силовая электрическая схема и схема управления представляли собой принципиально новую электрическую схему для последовательного и параллельного включения двух тяговых электродвигателей, работающих на одном валу. Схема позволяла производить:

• пуск и движение при последовательном включении электродвигателей;
• переходить на параллельное включение двигателей (методом мостика) и движение с экономичной скоростью при параллельном включении электродвигателей;
• электродинамическое торможение двумя двигателями;
• рекуперативное торможение.

Для управления машиной использовался переделанный серийный контроллер КВП-13. В контроллере имелось 11 нефиксированных позиций (кроме нулевой). Путем продвижения пусковой педали контроллера с 1-й до 4-й позиции производился реостатный пуск двигателей, а 5-я позиция являлась ходовой при последовательном включении электродвигателей. На 5-й позиции загоралась красная лампочка, сигнализирующая, что на этой позиции можно двигаться любое продолжительное время. Скорость при этом составляла порядка 10–15 км/ч. Шестая позиция являлась переходной с последовательного включения электродвигателей на параллельное с помощью так называемого мостика, 7-я и 8-я позиции были реостатными позициями при параллельной работе тяговых электродвигателей. При переходе на большую скорость позиции 6 и 7 необходимо было быстро проскакивать. На 9-й позиции также загоралась красная лампа. Этой позиции соответствовала скорость 22–23 км/ч.

Позиции 9-я, 10-я и 11-я – ходовые при параллельной работе электродвигателей. При движении педали с 9-й до 11-й позиции производилось ослабление поля путем введения сопротивления в цепь шунтовых обмоток электродвигателей. В результате этого увеличивалась скорость движения до 45–55 км/ч.

При движении пусковой педали контроллера в обратном направлении (от 11-й к 9-й позиции) происходил обратный процесс, т. е. замыкались контакты, шунтирующие сопротивления в параллельных обмотках возбуждения. При этом увеличивался ток возбуждения, что приводило к увеличению э.д.с. электродвигателей и к переходу их на генераторный режим с отдачей энергии в сеть – осуществлялось рекуперативное торможение. Для перехода на выбег педаль должна была быть быстро отпущена. Задержка педали вызывала рекуперативное торможение.

Реостатное торможение производилось тормозной педалью, имеющей три нефиксированные тормозные позиции и приводящей в движение тормозную блокировку контроллера. При продвижении тормозной педали вниз до упора в действие приводился пневматический тормоз.

Дизель-троллейвоз ДТУ-10 имел длину 9660 мм, ширину – 2650 мм. Собственная масса равнялась 14 300 кг, а полная – 24 300 кг. Наибольшая скорость с полной нагрузкой составляла 55 км/ч.

Работы по наладке и исследованиям проводились в Алуштинском и Симферопольском троллейбусных депо, а ходовые испытания на трассе Симферополь – Алушта – Ялта.

Для произведения замеров при ходовых исследованиях все измерительные приборы были смонтированы на специальном щите. Для записи мгновенных значений токов, напряжения и отметчика скорости, установленного на переднем правом колесе машины, использовался шлейфовый осциллограф Н-108. Нагрев тяговых электродвигателей определялся с помощью мостика сопротивлений Р343, замером изменения сопротивления шунтовых обмоток. Для замера температуры пусковых и тормозных сопротивлений была использована термопара типа ТХА-У 800 °С с гальванометром со шкалой градуировки в градусах.

Для сравнения использовались данные по испытанию троллейбусов 8ТР-8 (Škoda 8Tr) и ЗИУ-5, проведенных Академией коммунального хозяйства (г. Москва) на этой же горной трассе в 1960 г. Дизель-троллейвоз при разгоне показывал ускорения такие же по величине, как троллейбус 8ТР-8, и несколько хуже, чем ЗИУ-5. ДТУ-10 при разгоне порожним показывал ускорения 0,5–0,8 м/с² и 0,4–0,5 м/с²  – груженый. Это было несколько выше, чем ускорения 25-тонного троллейвоза на Богураевском карьере.

Применение электрического тормоза на затяжном спуске потребовало увеличить количество тормозных реостатов, так как при спуске с перевала с полной нагрузкой 11 т реостаты нагрелись до недопустимой температуры (700–750 °С при норме 400– 450 °С). Поэтому дополнительно было установлено еще два ящика реостатов к имеющемуся одному.

При движении на подъем ДТУ-10 двигался на электротяге со скоростью 30–35 км/ч. Движение на дизеле осуществлялось на 3-й передаче со скоростью 22–25 км/ч.

Исследование опытного образца дизель-троллейвоза ДТУ-10 на горной трассе Симферополь – Алушта – Ялта как в зимних, так и в летних условиях прошли успешно и показали, что машина может быть принята в постоянную эксплуатацию с ее ходовыми данными. При этом она имеет явное преимущество перед автотранспортом по тормозному и тяговому режимам, что особенно важно в горных условиях. Эффективность электродинамического торможения позволяла обеспечить необходимую скорость движения, не прибегая к механическому тормозу.

12 мая 1962 г. был составлен акт о результатах исследования первого советского дизель-троллейвоза ДТУ-10 и передачи машины в пробную эксплуатацию Крымскому троллейбусному управлению. После пробной эксплуатации предполагалось создать госкомиссию для окончательной приемки дизель-троллейвоза в промышленную эксплуатацию.

Есть сведения, что дизель-троллейвоз некоторое время работал на троллейбусной линии Симферополь – Ялта, однако впоследствии от него отказались. Причина в том, что грузы по трассе Симферополь – Ялта перевозились только в одну сторону – в Ялту, обратно дизель-троллейвоз следовал порожняком. Кроме того, тихоходный троллейвоз тормозил поток пассажирских троллейбусов, не имевших возможность его обогнать. По этим причинам дизель-троллейвоз ДТУ-10 был в скором времени переделан обратно в грузовик.