Грузовики с двигателем воздушного охлаждения

Воздушное охлаждение двигателя— устройство, подразумевающее поддержание нормального температурного режима силового агрегата за счет его обдува потоком воздуха, а не применением антифриза. Первые «воздушники» созданы на стартеXXвека, но получили популярность только после 2-й мировой.

Последние десятилетия из-за ряда недостатков почти все производители перешли на жидкостную систему. При этом в продаже еще можно найти грузовики, имеющие двигатель с воздушным охлаждением: Татра 815, Урал-375, Газ 3309 и другие. Ниже подробнее остановимся на этой теме.

Как происходит воздушное охлаждение

Читайте также: Татра Феникс, популярный в России чешский самосвал

В отличие от классического водяного воздушная система охлаждения двигателя подразумевает отвод тепла от мотора под действием естественного или принудительно сформированного потока. Последний образуется, благодаря вентиляторам, которые могут работать в автономном режиме или запускаться от маховика.
Как результат, воздух является основным элементом для охлаждения радиатора, ГБЦ и самих цилиндров. Конструктивно система стоит из следующих элементов:

• Вентилятор. Чаще всего запускается через шкив коленвала.
• Ребристая поверхность ГБЦ.
• Защитная сеть — установлена на вентиляторе во избежание попадания в устройство сторонних элементов.
• Корпус, дефлекторы и устройства для контроля.

Воздух идет на специальные ребра, после чего через узлы-дефлекторы направляется на разные элементы силового агрегата.

Важно

Ключевым элементом является вентилятор, имеющий мощные лопасти и ротор с восьмью лопатками. Такая конструктивная особенность способствует усилению воздушного потока и повышению качества охлаждения.

Главной особенностью системы является температура «воздушника», которая находится на уровне 130-140 градусов Цельсия. Для сравнения в стандартных системах этот параметр находится в пределах 90-100 градусов. 

Технические характеристики грузовиков с двигателем воздушного охлаждения

Читайте также: ЗИЛ-130 – звезда эпохи

Несмотря на небольшую распространенность воздушных систем, они еще применяются на многих видах транспорта, к примеру, грузовиках, сельскохозяйственной технике и другой технике. Ниже рассмотрим несколько моделей грузовиков, которые сохранили такое устройство силового агрегата.

Татра 815 евро

Самосвал Татра 815 — продукт одноименной чешской компании. Производится с 1983-го и предназначен для решения задач в сложных условиях. При этом отдельно выпускаются и дорожные версии грузового автомобиля. В основе самосвала лежит хребтовая рама, изготовленная из толстой трубы с трансмиссией внутри. Высокая жесткость конструкции позволяет машине перемещаться и проводить разгрузку даже на участках с большим уклоном.

На авто стоит дизельный двигатель с воздушным охлаждением, который в зависимости от модели может иметь объем в 12.7, 15.8 и 19 литров. Соответственно, меняется и мощность в диапазоне от 235 до 360 лошадиных сил.

Функция снижения температуры силового агрегата возлагается на вентилятор спереди кабины. Благодаря дефлектору особой формы, воздух распределяется на масляные радиаторы и цилиндры. К особенностям мотора стоит отнести наличие сухого картера, пару электрических стартеров и разборный коленвал, что упрощает возможность ремонта.

На машинах Татра 815 ставились разные кабины с учетом функционального назначения грузового автомобиля. Наиболее популярные варианты — 3-местная, сдвоенная 4-дверная на пять пассажиров и водителя, а также сдвоенная с четырьмя дверьми. За время выпуска появилось много модификаций грузовика, в том числе бортовые грузовые машины, самосвалы, тягачи, экскаваторы, транспорт для пожарных и т. д.

Магирус-Дойтц 232 Д 19

Автомобиль Magírus-Deutz 232 D 19— строительный грузовик, который выпускался в период с 1974 по 1976 года. Главным назначением техники является эксплуатация в сложных условиях. Их часто применяли в Тюменском регионе, в Сибири, на Дальнем Востоке. В отличие от советских конкурентов, немецкий транспорт имел улучшенные технические характеристики, большую комфортабельность и легкость управления.

Все грузовики комплектовались одинаковыми кабинами, дизайном и моторным отсеком. В зависимости от типа мотора менялась только длина капота. Сама кабина в передней части крепилась с помощью пары кронштейнов и резиновых подложек, а в задней части —на резиновой подушке, установленной под 90 градусов к лонжеронам. 

К особенностям стоит отнести:

• Две печки от Webasto, работающие в автономном режиме на дизельном моторе с отдельной емкостью на 2-2,5 л горючего. Этого объема хватало на 2-8 ч обогрева.
• Гидроусилитель рулевого управления, принимающий на себя почти 80% усилия, необходимого для поворота колес.
• Коробка передач с шестью ступенями и планетарным редуктором.
• Три тормозные системы: рабочая, стояночная и дополнительная.
• Зависимая подвеска на рессорах в виде полуэллипса.

Главной особенностью стал двигатель Дойц с воздушным охлаждением. Именно на его базе были созданы остальные моторы. Разработчики сумели снизить расход горючего, уменьшить нагрузку на цилиндры и другие элементы мотора.

Газ 3309

Крупнотоннажный грузовой автомобиль Газ 3309 выпускается с 1994 года и предназначен для поездок по обычным твердым дорогам. Производился до 1997 года, после чего изготовление было свернута из-за остановки производства дизелей с воздушным охлаждением. Машина имеет множество модификаций — 33090, 33091, 33092, 33094и другие.

На машине установлен 4 тактный двигатель с воздушным охлаждением модели 5441. Он работает на дизельном топливе, имеет четыре цилиндра и открытую систему вентиляции. Установлен рядный ТНВД с механическим регулятором, а также поршневой топливный насос. Мотор работает в паре с МКПП на пять ступеней с синхронизаторами на второй, третьей, четвертой и пятой скоростях.

Ходовая Газ 3309 построена на 4-х продольных рессорах, изготовленных в форме полуэллипса. Для смягчения хода установлены амортизаторы телескопического типа, работающие на гидравлическом принципе. Тормозная систем состоит из рабочей, запасной и стояночной. Основные механизмы — барабанные, колодочные.

Кабина изготовлена из прочного металла и рассчитана на два места. Для водителя и пассажира предусмотрены раздельные кресла. Имеется масляный отопитель, работающий в паре с двумя радиаторами, входящими в систему смазки. 

Урал-375

Представляет собой 3-осный грузовой автомобиль, выпускаемый Уральским автомобильным заводом с 1961 года. Первоначально предназначался для нужд армии и геологической разведке, но впоследствии появились модификации для других целей. Машина оснащается бензиновым двигателем воздушного охлаждения на 180 «лошадей» и объемом 7.0 л.

Силовой агрегат работает в паре с 5-ступенчатой КПП. Первые машины имели крышку, но с 1964-го все грузовики были оборудованы цельнометаллической кабиной. Всего было изготовлено свыше 110 тысяч таких машин разных модификаций. Такая связка хорошо зарекомендовала себя в эксплуатации, что стало одной из причин популярности транспорта.

Тормозная система состоит из пневмогидравлического привода. На каждом колесе предусмотрены колодки. Имеется ручной тормоз с дополнительными колодками барабанного типа. В качестве подвески установлены продольные рессоры в виде полуэллипса. Спереди они фиксировались к рамной части, а сзади оставались свободными. Дополнительно предусматривались амортизаторы двойного действия.

Преимущества и недостатки

Воздушное охлаждение двигателя имеет свои плюсы и минусы. Первые привлекают внимание конструкторов, а вторые, наоборот, заставляют их переключиться на применение стандартной системы с антифризом.
Преимущества:

• Повышенная надежность.
• Сравнительно небольшая масса.
• Простая конструкция, которая упрощает ремонт.
• Небольшой вес.
• Легкость пуска даже в холодную погоду.
• Доступная цена.
• Экономия на покупке охлаждающей жидкости и воды.
• Хорошие характеристики запуска.

Недостатки:

• Более высокая температура двигателя воздушного охлаждения.
• Повышенный шум, создаваемый постоянно функционирующим вентилятором.
• Большие габариты.
• Высокий нагрев некоторых участков силового агрегата.
• Чрезмерная чувствительность к горючему.
• Необходимость постоянного контроля состояния двигателя.

Слухи и стереотипы

За время выпуска моторов с воздушным охлаждением появилось много ошибочных представлений о такой системе. По этой причине многие не воспринимают такой способ поддержания температуры двигателя и считают его ненадежным. Рассмотрим основные мифы:

• Сильный нагрев. Рабочая температура мотора с воздушным охлаждением больше, но это даже плюс. Из-за небольшой разницы в температурном режиме снаружи и внутри металл меньше подвержен негативным воздействиям и имеет больший ресурс. Кроме того, такие двигатели быстрее набирает нужную температуру.
• Увеличенные габариты. Это также заблуждение, ведь при идентичных параметрах поршня и его хода «воздушник» будет иметь даже меньшие размеры. Минус в том, что много пространства занимают дефлекторы и вентиляторы, которые требуют дополнительное место в подкапотном пространстве.
• Низкая надежность. Такое утверждение также спорно, ведь в 20% случаев поломки мотора причиной является именно водяная система охлаждения, к примеру, повреждение термостат, насоса и т. д. В «воздушниках» меньше дополнительных элементов, кроме вентилятора, поэтому и вероятность поломки ниже. Здесь наиболее распространенной поломкой является повреждение ременной передачи.
• Высокий уровень шума. Это реальная проблема, ведь вентилятора всегда работает, и справиться с такой шумностью не представляется возможным. Единственное, что могут производители — четко подогнать детали для снижения уровня звука.
• Быстрый износ. Старые моторы с воздушным охлаждением действительно ломались быстрее. Причиной была неравномерность обдува, загрязнение смазки и т. д. В результате некоторые детали служили меньше, но в более современных двигателях эта проблема устранена.
• Малая мощность. Суть в том, что при повышении нагрузки растет и температура силового агрегата. Прогревается также и воздух, применяемый для приготовления горючего. Как результат, отдача мотора падает. Но при увеличении оборотов разница в мощности нивелируется.

Перспективы развития воздушного охлаждения

С учетом сказанного выше возникает много дискуссий по поводу перспектив «воздушников». На данном этапе производителей останавливают недостатки системы, о которых упоминалось выше. Но многие из них можно устранить путем улучшения шумоизоляции или внесения изменений в конструкцию.

Но есть и другие проблемы. Так, при создании таких моторов цилиндры нужно разносить на большее расстояние, из-за чего увеличиваются размеры коленчатого вала. Вот почему при создании таких силовых агрегатов используют схемы «звезды» или «W», позволяющие укоротить коленвал.

Кроме того, при воздушном охлаждении трудно сделать цилиндры большого диаметра из-за проблем с отводом тепла. В результате многие производители были вынуждены перейти на водяную систему, чтобы увеличить мощность силовых агрегатов. 

Нельзя забывать еще одно слабое место, влияющее на перспективы развития этого направления — требования к моторным маслам. Для подавляющего количества смазок температура не должна быть больше 100 градусов. В воздушных системах этот параметр достигает 140 градусов Цельсия, что негативно влияет на параметры масла.

Кроме того, существует ряд других причин, которые негативно влияют на перспективы этого направления:

• трудность проектирования;
• проблемы с созданием модификаций и усовершенствованием мотора;
• сложности с решением проблем отопления и шумоизоляции;
• проблемы сборки мотора.

Заключение

Рассмотренные выше проблемы пока препятствуют созданию и внедрению обновленных агрегатов с воздушным охлаждением. Но это не значит, что «воздушники» вообще не применяются. Такая система характерна для некоторых видов транспорта, в том числе грузовиков. Для глобального внедрения таких моторов нужен какой-то прорыв и показательный пример крупного производителя.