Рассказ о том, почему «Урал» жигулёвский бензин пожирал

Как же так вышло, что «Урал» вдруг выбился из славной когорты советских грузовиков и, заявив о собственной исключительности, потребовал себе на пропитание дорогой «легковой» АИ-93, в то время как остальные армейские грузовики скромно довольствовались бензином А-76?

via

– А «Урал» на каком бензине работает?

– А ни на каком. Он работает на смеси.

Когда-то этот ответ меня, курсанта автошколы ДОСААФ, поставил в тупик.

И лишь спустя многие годы я понял его суть: «Урал-375Д», приписанный к автошколе и предназначенный для обучения курсантов навыкам вождения, действительно работал на смеси бензинов А-76 и АИ-93, потому что его водитель-инструктор по прозвищу Шкворень сливал выделяемый бензин АИ-93 и продавал его частникам-жигулистам. А его недостаток с лихвой компенсировал заливкой в бак более дешёвого А-76, который Шкворень покупал за символическую цену у остальных инструкторов по вождению достославной и давно почившей в бозе Краснопресненской автошколы ДОСААФ СССР. Ибо этот огромный грузовик мог работать не только на смеси бензинов с разным итоговым октановым числом, но и на обычном А-76, как и остальные грузовики, обучавшие курсантов автошколы навыкам вождения.

А как же так вышло, что «Урал» вдруг выбился из славной когорты советских грузовиков и, заявив о собственной исключительности, потребовал себе на пропитание дорогой «легковой» АИ-93, в то время как остальные армейские грузовики скромно довольствовались бензином А-76?

Вокруг этого вопроса издавна витает множество легенд и преданий.

В частности, народная молва донесла до нас отдаленные слухи, что якобы этот автомобиль разрабатывался с учётом перспективы его эксплуатации в странах Западной Европы, с которыми СССР рано или поздно планировал непременно развязать войну.

И, воюя, грузовик бы смог использовать местные сорта высокооктановых бензинов, ибо (якобы) в Европе в те годы бензин с октановыми числами ниже 93 не производились.

Другая легенда более «мирная»: якобы СССР вовсе не намеревался воевать в Европе, а просто планировал использовать будущий армейский грузовик исключительно в составе контингента Советской армии, размещенного в находящихся в Европе странах социалистического лагеря, где, опять-таки (согласно легенде), низкооктановый бензин А-76 днем с огнем не сыщешь.

Вопрос о том, где найдут себе пропитание эксплуатирующиеся в Европе остальные советские армейские автомобили, использующие А-72 и А-76, обе легенды обходят полным молчанием.

Видимо, предполагалось, что они будут работать на привозном отечественном. Или на местном бензине, для чего потребуется предварительно увеличить угол опережения зажигания (минутное дело). А точнее – вообще не увеличивать, поскольку в Европе в начале 50-х (и даже в 70-х) еще имелся низкооктановый бензин.

Также обходится молчанием и другой любопытный вопрос: в одни годы с «Уралом» разрабатывались и другие армейские грузовики: ГАЗ-66 и ЗИЛ-131.

Отчего же их моторы не спроектировали под АИ-93?

Или в Европу планировалось отправлять только одни «Уралы», а остальные машины должны были отсиживаться дома?

Разработка автомобиля

Чтобы докопаться до истины, требуется вспомнить, что в начале 50-х годов прошлого века Министерство обороны СССР утвердилось во мнении, что было бы неплохо заменить военные грузовые автомобили повышенной проходимости, выпускаемые с 1946 года – ГАЗ-63 и ЗИС-151, новой, более современной техникой. Это важное государственное задание было поручено Горьковскому автозаводу имени Молотова и Московскому автозаводу имени Сталина (ЗИС).

А прототип будущего «Урал-375» доверили разрабатывать флагману отечественной автомобильной науки – Государственному научно-исследовательскому автомобильному и автомоторному институту НАМИ.

Работы по проектированию возглавил Николай Иванович Коротоношко, их начали в 1953 году. Автомобиль разрабатывался в качестве базового, являвшегося основой для создания нового семейства советских грузовых автомобилей с колесными формулами 4х4, 6х6, 6х4 и 8х8.

Но вот что любопытно: двигатель для этого грузовика в 1954 году почему-то было поручено спроектировать и воплотить в металле конструкторам ЗИС.

Таким образом, можно сделать весьма достоверное предположение, что технические требования на двигатель в 1953 году уже были переданы на ЗИС и, если заказчик (Минобороны) изначально выставил требование, чтобы двигатель работал на бензине АИ-93, то оно должно было войти в вышеуказанном году в техническое задание.

А как это проверить, не имея возможности выудить ТЗ из недр архивов?

Очень просто: нужно проследить, какой бензин производили в СССР, начиная с 1950 года. Автомобиль-то разрабатывался с целью его дальнейшей эксплуатации в основном в СССР, следовательно, его двигатель должен был работать на какой-то марке товарного бензина, производимого в СССР.

В начале 50-х годов, согласно ГОСТ 2084-51, в СССР выпускали бензин 3-х марок: А-66, А-70 и А-74. В 1956 году было решено наладить производство еще двух: А-72 и А-76.

Что позволяет сделать весьма достоверный вывод: заказчик никоим образом не мог выдвинуть требование, чтобы двигатель разрабатываемого грузовика проектировался «под АИ-93», так как бензин этой марки в СССР в 50-е годы еще не вырабатывался и даже не был в проекте.

АИ-93 решили производить в нашей стране лишь в 1967 году (ГОСТ 2084-67), когда «Урал» уже 6 лет стоял на производстве.

Решить-то решили, но его массовый выпуск наладили только в начале 70-х.

Согласно сведениям бывшего «штатного» историка НАМИ А. Карасева, двигателям автомобилей-прототипов будущего «Урала», проходящих под индексами НАМИ 020 и 21, изначально «предписывалось» работать на бензине А-70.

Жизненный путь этого двигателя был долог, тернист и наполнен необычайными приключениями (только об этом можно написать небольшой роман).

Разработка двигателя

Эта история началась в начале 50-х годов с разработанной зисовскими конструкторами опытной V-образной «восьмерки» ЗИС-Э113, которую они, видимо, по давней заводской традиции, скопировали с какого-то американского двигателя.

Это был автомотор объёмом – 6 л, со степенью сжатия – 7,3, диаметром цилиндра – 100 мм, ходом поршня – 95 мм, развивающий мощность 180 л. с. при 4 000 об/мин. Он предназначался для нового правительственного лимузина ЗИС-111, проектируемого в те годы.

Увеличив в этом двигателе диаметр цилиндра до 105 мм и ход поршня до 108 мм, конструкторы в итоге получили 7-литровый мотор ЗИС-Э113А.

Его они планировали приспособить к большому городскому автобусу собственной разработки, проходящему под индексом ЗИЛ-129. Не берусь судить, плох или хорош получился мотор, но, по всей видимости, изначально он не был склонен к детонации, ибо имел полусферическую камеру сгорания КС со свечой по центру. Данную форму КС еще в 30-х годах ХХ века придумал английский конструктор Г. Рикардо.

Однако, по мнению зисовских инженеров, такая конструкция головок имела существенные недостатки: слишком большая ширина, следовательно, большая масса; удвоенное число осей коромысел из-за расположения клапанов по оси, перпендикулярной оси коленвала; размещение свечи в глубоком колодце, что ухудшает ее охлаждение.

Чтобы исправить указанные недостатки, инженеры сконструировали новые головки с шатровыми КС и клапанами, оси которых располагались вдоль плоскости, параллельной оси коленвала. Это позволило сократить ширину мотора на 59 мм и снизить его массу на 20 кг.

В итоге при СС=6,8 автобусный двигатель развивал мощность 176 л. с. при 3 300 об/мин и крутящий момент 47,5 кгс-м при 1 600 об/мин. Для улучшения вихревого движения смеси в цилиндре применили поршни с вытеснителями.

Затем зисовцы его опять слегка модернизировали: увеличили диаметр цилиндров до 108 мм, уменьшили ход поршня до 95 мм и снизили степень сжатия до 6,5. Его проектная мощность определялась в 180 л. с. на бензине А-72, но в действительности составляла 170 л. с.

В окончательном варианте двигатель получил индекс ЗИС-Э129.

Два образца этого автобусного мотора и были переданы в НАМИ для установки на изготовленные в институтском Заводе опытных конструкций автомобили НАМИ-020 и НАМИ-021. Ибо других подходящих двигателей требуемой мощности у ЗИЛа в то время не было, а конструировать их было некогда.

Дальнейшие работы по проектированию автомобиля

В начале 1957 года состоялся показ опытных грузовиков руководству Минавтопрома и представителю Минобороны, а затем развернулись их пробеговые испытания.

НАМИ-020 при испытаниях на бездорожье

Это сообщение отредактировал gizphone - 4.02.2022 - 13:58

Машины заказчику очень понравились, и в итоге было принято решение об организации их производства на Уральском автозаводе под индексом «УралЗИС-НАМИ».

В следующем году данное решение было окончательно закреплено Постановлением № 442 ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 17 апреля 1958 года, обязывающее завод выпустить в 1960 году первую производственную партию этих автомобилей – 300 штук.

Необходимо отметить, что еще при испытаниях ранних опытных образцов НАМИ-020 и 021 было установлено, что на предписанном заказчиком бензине А-70 двигатели ЗИЛ-Э129 работали с сильной детонацией, устранить которую удавалось лишь применяя автобензин А-74 (в те годы предназначенный только для правительственных ЗИС-110) или авиационный Б-70.

Но даже на этом бензине двигатель не смог развить указанную в ТЗ мощность – 180 л. с., а развивал лишь 153 л. с.

Дальнейшие ОКР по двигателю

Между тем зиловцы (ранее бывшие зисовцами) в те годы тоже не сидели без дела.

В ходе дальнейших поисковых работ над новым семейством двигателей они утвердились во мнении, что установка клапанов в ряд при шатровой КС существенно увеличивает гидравлическое сопротивление при входе смеси в цилиндр из-за снижения зазора между впускным клапаном и стенкой КС, что ухудшает степень наполнения цилиндра и, как следствие, снижает литровую мощность мотора.

Не желая возвращаться к исходной конструкции со сферической КС, инженеры решили отказаться от придуманной ими шатровой КС и применить клиновую. Что, по их мнению, должно пойти мотору только на пользу: в такой камере клапаны могут быть расположены более свободно, двигатель будет работать более мягко, облегчится доступ к свечам зажигания и появится возможность применения поршня с плоским днищем. А также, по их мнению, такая форма КС позволит снизить требование к антидетонационным качествам топлива.

Однако, как известно из исследований вышеупомянутого английского инженера Рикардо, в клиновой камере (по сравнению со сферической) из-за положения свечи, находящейся у самого края КС, существенно удлиняется путь распространения фронта пламени, следовательно, увеличивается риск возникновения детонации. И особенно неблагоприятно данный фактор проявляется в моторах с большим диаметром цилиндра.

В итоге на заводе сконструировали моторы второй опытной серии с клиновыми КС, где базовым являлся ЗИЛ-1Э130, а на его основе был изготовлен ЗИЛ-Э129Б, предназначенный для городского автобуса. Он развивал мощность 183 л. с. при 3 200 об/мин и крутящий момент 48,5 кгс-м при 2 000 об/мин. Чтобы снизить риск возникновения детонации, головки цилиндров были изготовлены из алюминиевого сплава, что должно было улучшить их охлаждение.

После дальнейших доработок мотор, получивший индекс ЗИЛ-3Э129, имел рабочий объём – 7 л, диаметр цилиндров – 108 мм при ходе поршня – 95 мм, степень сжатия – 6,5. И, по заверениям конструкторов, развивал всё те же магические 180 л. с. при 3 200 об/мин, но на бензине с октановым числом 76.

В двигателях ЗИЛ-3Э130 и ЗИЛ-3Э129 применялись одинаковые блоки цилиндров, клапанные механизмы и ряд других деталей, что позволяло заводу использовать унификацию для снижения производственных затрат. Но при одинаковой высоте КС этих двух моторов её ширина у ЗИЛ-3Э129 была больше, чем у ЗИЛ-3Э130, что делало мотор более склонным к детонации.

Данный двигатель, проходивший в документации Уральского завода им. Сталина как ЗИЛ-6Э129, был установлен на три опытных образца будущих «Урал-375», пока ещё проходящих под наименованием «УралЗИС-НАМИ-375», изготовленных по новым чертежам на УралЗИС в 1958 году в процессе доработки доставленного на завод автомобиля НАМИ-021.

Опытный образец «УралЗИС-НАМИ-375»

В ходе пробеговых испытаний выявились многочисленные поломки двигателей: вытягивание и обрыв головок выпускных клапанов (что ранее неоднократно выявлялось и при испытаниях на ЗИЛе), задиры и частичное выплавление шатунных вкладышей, обрыв шатуна.

Представитель ЗИЛ Л. С. Киселёв этот грандиозный провал порученного дела объяснил тем, что данный двигатель был инициативно изготовлен в КБ завода на базе экспериментальных образцов двигателей легковых автомобилей высокого класса ЗИЛ-111 исключительно с целью его установки на опытные городские автобусы ЗИЛ-129.

В связи с выявившимися при испытании на ЗИЛе дефектами, изготовление экспериментальных образцов этих двигателей было прекращено (кстати сказать, и образцов автобусов тоже). В настоящее время завод приступил к изготовлению специально предназначенных для установки на автомобили «Урал-375» двигателей ЗИЛ-375.

Что вызывает разумный вопрос: а что же помешало конструкторам приступить к изготовлению «специального» двигателя несколькими годами ранее, учитывая, что ОКР по нему начались аж в 1954 году?

Одним словом, в ходе испытаний обнаружилось, что зиловские инженеры, согласно старой советской традиции, дали смежникам не то, что требовалось, а то, что имелось в наличии, да еще и не пригодилось им самим.

Результаты государственных испытаний были признаны неудовлетворительными, автомобиль оказался явно не готовым к постановке на производство, требовались дополнительные обширные доводочные конструкторские работы и ходовые испытания.

Но сроки поджимали, постановление правительства СССР никто отменять не собирался, и в итоге 31 декабря 1960 года заводчане всё же с горем пополам исхитрились выпустить первую «серийную» партию новых автомобилей в количестве 10 штук, собранных вручную в цехах опытного производства и названных «Урал-375».

Таким образом, задание партии и правительства хоть и не в полном объеме, но тем не менее всё же было героически выполнено.

А устранение многочисленных конструктивных и технологических недоработок, как это часто случалось в СССР, впоследствии затянулось на долгие годы…

«Урал» покоряет мир

Первые годы выпуска практически все грузовики направлялись в Советскую армию, да и разрабатывались по заданию военных. Поэтому машина получила ряд оригинальных конструктивных особенностей.

Кабина имела легкосъемный брезентовый верх.

А закрепленные на нижних шарнирах ветровые окна в случае необходимости укладывались на капот.

Опытный образец «Урал-375» с демонтированным верхом кабины

Соответственно и рамки боковых стекол были сделаны легкосъемными, а сами стекла – опускными.

Таково было требование заказчика, имеющее целью упрощение транспортировки автомобиля самолетами и снижение его высоты для удобства маскировки на местности.

На двигателе была установлена экранированная герметизированная система батарейного зажигания, что еще более увеличило его склонность к детонации.

Тому виной был распределитель Р102, не имевший вакуумного регулятора угла опережения зажигания УОЗ, что исключало автоматическое уменьшения УОЗ в случае быстрого роста нагрузки на двигатель. В те годы вакуумные регуляторы уже применялись во всех отечественных автомобилях (за исключением ЗИЛ-131, имевших такой же распределитель).

Двигатель на протяжении многих лет изготавливали в Москве на ЗИЛе.

Двухступенчатая раздаточная коробка (с числами 1,3; 2,15) обеспечивала возможность работы силового привода при отсоединенном переднем мосте (6х4), с мостом, включенным через несимметричный дифференциал (6х6), а также в режиме блокировки главного дифференциала (при эксплуатации на тяжелом бездорожье).

Автомобили оснащались штатной лебедкой, установленной в задней части рамы, с приводом от раздаточной коробки двумя карданными валами.

Для облегчения условий работы шоферов были применены необычные для советских грузовиков тех лет весьма полезные устройства: гидроусилитель рулевого управления и отопитель кабины.

Автомобили «Урал-375» предписывалось эксплуатировать на бензине марки А-76, который тот с удовольствием употреблял в огромных количествах.

По временным нормам 1965 года эксплуатационный расход топлива автомобилем должен был укладываться в 68 л на 100 км (контрольный расход 50 л на 100 км). Для примера: норма расхода бензина грузовиками ЗИЛ-151 и ЗИЛ-157 в те годы составляла не более 40 л.

В начале 70-х годов, когда в преддверии массового выпуска новых легковых автомобилей ВАЗ, требующих высокооктановый бензин, в СССР было налажено производство АИ-93, армейские «Уралы» с целью окончательной победы в войне с детонацией перевели на эту марку топлива, а «гражданские» – оставили работать на А-76. Хотя впоследствии в инструкциях завод указывал возможность использования для различных модификаций двигателя ЗИЛ-375 или А-76, или АИ-93 (на выбор), а иногда только АИ-93. На АИ-93 грузовик должен был «вписываться» все в те же 68 л на 100 км.

Отсюда можно заключить, что использование бензина АИ-93 при разработке не планировалось и сложилось исторически в виде способа борьбы с детонацией.

Появление «Урал 375Д»

В конце 1964 года с главного конвейера Уральского завода начали сходить первые автомобили новой модели – «Урал-375Д», а выпуск прежней (ранее собираемой на опытном производстве) постепенно был прекращен.

Именно эту модель с индексом «Д» большинство людей называет «Урал-375», что в корне неверно, потому что новый автомобиль получил несколько существенных изменений и внешне отличался от предшественника.

Кабина теперь использовалась цельнометаллическая с двумя поворотными форточками. А в модернизированной раздаточной коробке отсутствовала возможность отключения переднего моста.

Таким образом, грузовик получил постоянно включенный полный привод на все ведущие мосты, и ветровые окна уже не откидывались вперед.

Необходимо отметить, что несколько лет после выхода нового «Урала» в различных автоизданиях машину часто называли «Урал-375» – без «Д».

Модель «375Д» стала базовой, другие модели с буквами «Т», «С», «А» и пр. являлись ее модификациями.

А мотор ЗИС-Э113, упомянутый в начале этой истории, долгие годы модернизировался, видоизменялся, и в итоге дал путевку в жизнь обширному семейству советских 8-цилиндровых V-образных двигателей, из которых базовым считался ЗИЛ-130. Они устанавливались на правительственном ЗИЛ-111, на грузовике ЗИЛ-130 и его модификациях, на автомобилях ЗИЛ-131 и ЗИЛ-133, «Урал-375» и «Урал-377».

А также он использовался на автобусах Львовского и Ликинского автозаводов, среди которых наиболее массовым стал ЛиАЗ-677, оснащенный практически таким же мотором, как и «Урал-375», только с «человеческим» прерывателем, имевшим вакуумный регулятор.

Что, впрочем, не избавляло этот двигатель от жуткой детонации, когда в часы пик битком набитый советскими гражданами автобус величественно отчаливал от конечной станции метро, чтобы затем развести по московским окраинам трудовой народ, отправлявшийся на заслуженный отдых по окончании очередного рабочего дня.

Всё, спасибо за внимание!

Del

Это сообщение отредактировал ИванЛошадкин - 4.02.2022 - 13:43

и на многих образцах военной техники, в различных вариациях (БРДМ, на ЗиЛ-135 стояло аж два и жрала она это 93 так что мама не горюй)
Но ПСТО познавательный, одобрямс

БРДМ разве не газоновский стоял? На БРДМ-2 точно восьмерка горьковская.

Это сообщение отредактировал зудука - 4.02.2022 - 13:49

Кто ж ему АИ-93 давал? Он и на 76 прекрасно ездил и не выеживался, тем более два агрегата в комплекте тоже на 76 были

Р-440-о

Это сообщение отредактировал ZmeyUA - 4.02.2022 - 13:50

Любая из историй прекрасного СССР

Прекрасный пример того, что можно построить хороший автомобиль полностью состоящий из отечественных запчастей, деталей и краски.

я там был

Интерееесно

Хмм... может и правда, но как-то сомнительно, ибо изготавливать высокооктановые топлива для спортивной техники умели еще в 50-е годы. У меня есть книга по мотоциклам этих годов, там, в разделе "спорт", табличка с необходимыми смесями разной химии ( в основном бензин+толуол) для получения нужного октанового числа бензина. Подобные таблицы встречал и на американской автотехнике, правда для дизелей. Так что вполне могли испытать мотор еще на этапе разработки на разных топливах с разными октановыми числами.

Это сообщение отредактировал DDD63 - 4.02.2022 - 13:55

В Советской Армии их была очень много . Я будучи командиром технической батареи ракетного дивизиона имел в штате два крана для перегрузки ракет и боевых частей на базе Урал - 375 Д .Бензин АИ - 93 жрали оч.хорошо . С началом 90 -х , когда с бензином стало напряжно , начали кормить их 76 - м .Была потеря мощности и присутствовала детонация , но несильно критичная , если водила был нормальный .

Размещено через приложение ЯПлакалъ

А потом некто назовет это калошей.

Во многих районах СССР "УРАЛ" был просто незаменим и заслуживает хорошую память о нём, тем более что нынешний наполовину китайский...

Урал дрыгало. Наебался с тормозами. Да и трясучий. Как вездеход, по мне 131 лучше.

На каком бензине он работает ? На смеси -и этот ответ поставил в тупик ? Да , поумничал человек немного , но работает то ДВС как раз на топливно воздушной смеси

Это сообщение отредактировал громыч - 4.02.2022 - 14:15

о-о-о-о, моторы моей молодости.

Был у нас парк ЗиЛ-130 седельных тягачей с бочкой под доломит. Ставили на них арочные шины, чтобы по полю с этой бочкой можно было скакать, аки сайгак по кукурузе. Так вот, мощности этих моторов не хватало. И ставил я на обычные моторы от ЗиЛ-130 гильзы и поршня на 108мм, а вот головки оставлял родные. Моща росла за счет поршневой от 375 (7 литров против 6), но бензин эти машинки жрали как голодные. 44 литра на 100 км, и не всегда этого хватало.

Да, запчасти от 375 моторов брали в армии. А вот Уралы сами были уже дизельные.

Блин, как вспомнишь, моторы запросто могли пережить все апокалипсисы, если были хорошо настроены, то заводились с полпинка, т.е. реально ставишь заводную ручку, бьешь ее ногой и мотор стартует. Но блин, это такие пожиратели бензина были, что 180 литрового бака хватало ну тупо поездить по полю до обеда. У бензиновых 375 Уралов расход доходил до 100 литров. Реально, литр на километр.

Китайцы все копируют не стесняясь , для вас это хорошо . Если СССР копировал , это плохо

Был у нас, на заре заката бензиновых грузовиков, в пожарном депо резервом урал-375. Двигатель у него был дефорсирован местными умельцами с помощью нехитрой прокладки из листа алюминия, но вот жрал он 76 или 72 ровно 1 литр на 1 километр.