Бесплатный фрагмент - Урал с берегов Рейна

ПРЕДОСЛОВИЕ

Дизелизация «Уралов» шла трудно. Долгое время под машину не могли подобрать подходящий дизель. На Уральском автомобильном заводе даже пытались создать свой дизельный мотор Урал-640 (V-8, 9,14 л, 210 л.с.). Такие двигатели устанавливали на опытные образцы автомобилей Урал-385, 379, и др., но работы по нему были приостановлены, когда стало ясно, что в Набережных Челнах будет построен новый автозавод с собственным мощным моторным производством. Позже окажется что КамАЗ не сможет поставлять двигатели в полной мере, поэтому начались работы над автомобилями с двигателями KHD (Klockner-Humboldt-Deutz) о которых и пойдет речь.

Глава 1: Начало истории

История уральских дизелей воздушного охлаждения началась в 1965 году, приняв генеральною линию на «дизелизацию». В НАМИ во всю началась работа над дизелями для автомобилей «Урал», «ЗиЛ», «ГАЗ». Позже в сентябре 1969 года министр автомобильной промышленности СССР А. М. Тарасов посетил Международную автомобильную выставку IAА во Франкфурте-на-Майне. Он подыскивал партнеров для создания грандиозного автомобильного комплекса на Каме. Тогда во всю работали над будущим заводом КамАЗ.

Особое внимание советской делегации было приковано к немецкой марке «Magirus-Deutz». Многие нововведения применявшиеся на грузовиках «Magirus» позже будут применяться и на наших автомобилях «Урал», «ЗиЛ», «ГАЗ», «КамАЗ». Но самой главной изюминкой немецких машин, были дизели воздушного охлаждения различной мощности, которые как раз очень подходили под грядущую советскую «дизелизацию». На дизелях воздушного охлаждения остановились по нескольким причинам. По сравнению с двигателями жидкостного охлаждения, ДВО были компактнее, легче и не требовали дополнительных «плясов с бубном» при прогреве зимой. Конечно были и минусы ввиду шумности и требованиям к температурному режиму.

В 1970 году заместитель министра Л. Б. Васильев прибыл с рабочим визитом в Ульм, после чего в НАМИ, на всесторонние испытания прибыл ответственный груз: 26 дизельных двигателей Deutz, помимо этого прибыли также 4 грузовика «Magirus-Deutz» моделей M 170D 15K, M 232D 16K, M 232D 26K, M 290D 22FL.

В СССР тему ДВО вел профессор С. Б. Чистозвонов. Новоприбывшие образцы дизелей отправили на стендовые испытания, кроме того отдельные образцы были разобраны для детального изучения. Остальные было решено опробовать непосредственно на автомобилях, V-образные серии FL413 установили на грузовики Урал-375Д, а рядные серии FL912 на грузовики ГАЗ. Испытания автомобилей Урал с установленными ДВО длились четыре года. На фирме KHD или Klockner-Humboldt-Deutz (это фирма-производитель двигателей Deutz) в отделе внешних испытаний, была документация с архивными материалами и фотографиями, датированными 1971—1973 годами, об испытаниях ДВО в советских автомобилях, с выведенным рукописным заголовком «Deutz-Motoren in SU-Fahrzeugen». Первый материал, от 1973 года, рассказывал о возможности внедрения двигателей Deutz в советские военные автомобили для иранской армии. Были построены опытные образцы на базе машин: ГАЗ-69 с мотором F4L 912 и механической коробкой ZF, в Алжире; в 1970ом году ЗИЛ-131 6х6 с V-образным двигателем F6L 413. Непригодными, согласно докладу, для оснащения двигателями оказались УАЗ-450А и ГАЗ-62. В автомобили МАЗ-500 и тягач КрАЗ-214, была возможна, но не рекомендовалась, установка двигателей F8F 413 и F10F 413/F12L 413, соответственно, по причине нерегулярной поставки запчастей. Второй материал, датирован 1970 годом, посвящён ресурсным испытаниям двигателей F6L 413 160лс/2650 и F8L 413 210лс/2650 на машинах Урал-375 6х6 и 377 6х4.

По положительным результатам испытаний было принято решение о покупке лицензии и организации производства дизелей Deutz в СССР с мощностью 20 тыс. в год, для ГАЗа рядных 6-цилиндровых, а для УралАЗа V-образных 8-цилиндровых. Стоить отметить что именно для этих заводов создавались и отечественные дизеля. В Миассе были созданы и испытывались дизеля марки Урал-640, а на ГАЗе совместно с институтом НАМИ внедряли V-образную дизельную «шестерку» НАМИ-0118.

Глава 2: Урал-375Д Deutz

Трёхосный полноприводный грузовой автомобиль высокой проходимости колесной формулой 6х6 создан в начале 70-х годов. Грузовик оснащался дизельным двигателем воздушного охлаждения Deutz F8L413 (V8, 210 л. с.), а также коробкой передач ZF S6—80. От начала и до середины семидесятых строились образцы грузовиков Урал-375Д с дизелем Deutz, самые первые были неотличимы от обычных бензиновых машин, внешне они отличались только проглядующимся сквозь решетку радиатора вентилятором охлаждения и маленькой эмблемой фирмы KHD на той же решетке. Более поздние образцы имели немного другое оформления передка и внешне походили на опытные образцы грузовиков Урал-Э4320 разрабатываемых параллельно. Еще самые первые грузовики с ДВО отличались отсутствием подкрылок, из-за достаточно больших габаритов немецких дизелей, такая модификация касалась системы эвакуации воздуха из подкапотного пространства.

Испытания автомобилей, длились четыре года в условиях, в каких обычно проводятся тесты будущих серийных автомобилей. Перепады температур, всевозможные типы дорожных покрытий, подъем на перевалы и преодоление бродов. Работу в условиях сильной запыленности.

Существовала модификация грузовика Урал-375Д с ДВО Deutz в северном исполнении, окрашенный в оранжевой цвет, с дополнительной теплоизоляцией кабины, двойным остеклением, дополнительным отопителем и резинотехническими изделиями из морозоустойчивой резины. Также в немецких документах фигурировал образец грузовика Урал-377 с дизельным двигателем воздушного охлаждения Deutz F6L413 (V6, 160 л. с.), но были ли такие машины неизвестно.

Глава 3: Испытания

Испытания и обкатка грузовиков проходили на Дмитровском автополигоне, на дорогах Подмосковья, после чего для них решили провести серьезный испытательный пробег. Маршрут пробега практически в точности повторял Каракумский автопробег 1933 года. 15 июля 1971 года колона выехала из Москвы. В колонне шли четыре зачетных автомобиля: два Урала-375Д с немецкими ДВО, немецкий грузовик Magirus-Deutz-170D15К (также с мотором воздушного охлаждения) и серийный «Урал-375Д» с бензиновым силовым агрегатом ЗИЛ-375. Для обслуживания пробега были предоставлены техпомощь ЗИЛ-131, цистерну-топливозаправщик ЗИЛ-157К и автомобиль ГАЗ-М21 «Волга». Наиболее тяжелые участки пути машины «поддержки» объезжали по дорогам общего пользования. Все зачетные машины были полностью загружены: «Уралы» везли металлический балласт, равномерно расположенный по платформе, а в кузов «Magirus-Deutz» насыпали несколько кубометров щебня. Полный вес автомобиля Урал-375Д составлял 13,5 тонн, Magirus-Deutz-170D15К был еще тяжелее.

До Баку машины шли в основном по дорогах хорошего качества. «Уралы» с немецкими дизелями развивали скорость 95 км/ч, в то время как серийный автомобиль ехал только 76 км/ч. Показатели экономичности тоже впечатляли, расход топлива у дизельных «Уралов» был меньше, чем у серийной машины с бензиновым двигателем ЗИЛ-131 в 1,85—2,2 раза. Одновременно проводились замеры потребления масла. У двух «Уралов» с моторами Deutz F8L413 оно различалось. Дело в том, что один из них работал на отечественном масле, а другой — на импортном, марки «Shell». Расход масла в процентном отношении к расходу топлива составил 0,93 и 0,59 процентов соответственно.

Перебравшись через Каспийское море колона въехала в Туркменистан. Проехав «такыр» караван взял путь на Теджен, Мары и Иолотань. Под колесами машин оказались пески Юго-Восточных Каракумов. Участок маршрута протяженностью в 400 км от поселка Иолотань до шоссе Чарджоу — Керки представлял собой стихийно наезженную дорогу, проходящую по пересеченной местности вдоль артезианских колодцев, предназначенных для водопоя овец. На Туркмению и, в частности, на Каракумы приходился абсолютный в СССР максимум температуры воздуха, достигающей +50 оС. Во время проведения пробега в Юго-Восточных Каракумах столбик термометра не опускался днем ниже плюс 40—45 оС в тени. В кабинах грузовиков вообще была настоящая баня — +60—80 оС. Только вездеходы «Урал» с немецкими двигателями чувствовали себя уверенно. Иногда дизели глохли, а затем, видимо ввиду «отдачи» закрученной трансмиссии, начинали в течение трех-четырех секунд работать в другую сторону. В этот момент появлялся черный дым из выхлопной трубы. Половину пути по Каракумам «Уралы» занимались буксировкой, поэтому средняя скорость движения каравана составляла около 20 км/ч. «Урал» с двигателем, заправленным маслом Shell, потреблял 75 литров солярки на 100 км пути, а другой с двигателем, использующей отечественное моторное масло, расходовал — 84,2л/100 км. Особо удивил серийный Урал-375Д с бензиновым двигателем ЗИЛ-375, работая на пределе своих возможностей он поглощал в среднем по 188,7 литров 93го бензина. На отдельных участках эта цифра возрастала до 210 л/100 км, при этом температура охлаждающей жидкости достигала 90—95 градусов, температура выхлопных газов поднялась до 900 оС. Автомобилю приходилось двигаться на второй или третьей передаче при включенной понижающей передаче в раздаточной коробке. «Уралы» с немецкими двигателями двигались уверенно, Температурный режим немецких моторов воздушного охлаждения на сорокаградусной жаре оставался нормальным. Грузовики ехали по пескам преимущественно на третьей или четвертой передачи. При этом в раздаточной коробке использовалась высшая передача.

Пройдя маршрут Керки — Чаршанга — Термез колона взяла курс на Карши, оттуда на Бухару, Самарканд, Ташкент. Из Ташкента испытательный пробег направился к Памирскому тракту где предстояло экзаменовать автомобили с дизелями Deutz в условиях высокогорья. Через поломку автомобиль Магирус-170D15К в испытаниях участь не брал. Забравшись на самую высокую точку перевала Ак-байтал, лежащую на высоте 4750 метров, началась проверка дизельных двигателей на устойчивость работы в условиях высокогорья. Несмотря на большую дымность и потерю мощности, двигатели F8L413 не перегревались, а также легко и устойчиво запускались.

После испытаний, пройдя около 9000 км по маршруту Ташкент — Уральск — Куйбышев, автомобили «Урал» и остальные участники пробега вернулись в Москву. За это время машины прошли более 15 000 км. Однако автомобилям предстояло еще пройти зимние и еще целый ряд испытаний. В целом по результатам пробега был сделан вывод о высокой надежности дизельных двигателей с воздушным охлаждением.

Глава 4: Урал-5920 Deutz

На волне работ з дизелями Deutz, ДВО устанавливались не только на колесную технику, но и на гусеничною. В начале семидесятых в институте НАМИ совместно с заводом УралАЗ велась работа по гусеничным транспортерам НАМИ-0157БК и НАМИ-0157М, которые позже воплотятся в серийных ГСБТ Урал-5920. Поскольку работы над транспортерами и дизелизацией «Уралов» велись одновременно, то было решено опробовать новый двигатель и на Урал-5920. 25 декабря 1974 года КЭО УралАЗ закончил сборку пяти снегоболотоходов. Из которых четыре были с двигателями ЗИЛ-375, а один с двигателем Deutz F8L413FW. Машина с гос. номером «83—78 проба» была выполнена в северном исполнении, окрашенный в оранжевой цвет, дополнительной теплоизоляцией кабины, дополнительным отопителем и резинотехническими изделиями из морозоустойчивой резины, двойным остеклением. Любопытно что данный ГСБТ успел засветиться в нескольких статьях журнала «За рулем» и на фотографиях фотографа ТАСС Б. Клипиницера.

Глава 5: Под шифром «Суша»

В середине семидесятых было начато проектирование нового семейства авиатранспортабельных грузовых автомобилей «Урал» в рамках ОКР «Суша». Основными в этом семействе должны были стать трехосные грузовики Урал-4322 (6х6, грузоподъемность 5500 кг) и четырехосные Урал-5322 (8х8, 8500—9000 кг). Причем Урал-4322 создавался в двух вариантах с капотной кабиной Урал-4322 и бескапотной Урал-4322А. Позже в 1978—79 годах начали появляться плавающие версии Урал-43221, 43221А и 53221. На этих грузовиках применялись двигателя восьмицилиндровые двигатели КамАЗ-740 и десятицилиндровые ЯМЗ-741, так что до начала восьмидесятых годов к теме двигателей с воздушным охлаждения грузовики «Суша» отношения не имели.

Вторая глава в теме «Суша» началась в 1985—87 годах, когда машины модернизировали. Началась работа над дизелями воздушного охлаждения, параллельно шла адаптация двигателей КамАЗ с жидкостным охлаждением, поначалу модель 740, а в перспективе и 7403. Впоследствии грузовики с ДВО стали главными в семействе (имеются ввиду капотные грузовики модели 43223), они в конечном итоге и пойдут в мелкосерийное производство в начале девяностых в цехах производства малых серий.

Глава 6: КДЗ

После определения типа выпускаемого дизеля (Deutz-F8L413F), поднялся вопрос о строительстве завода под выпуск новых двигателей. Так получилось, что главный конструктор УралАЗа Александр Алексеевич Романченко стоял у истоков сотрудничества с фирмой Deutz. И он настаивал на том, чтобы строить завод по выпуску дизелей именно на своей родине в Кустанае, а не в Челябинской области, как предлагали в Министерстве автомобильной промышленности, в частности в Чебаркуле где было свернуто кузнечно-прессовое производство для авиационной промышленности. Так же известно, что помимо Романченка, выбор Кустаная как места возведения завода по выпуску 15 тыс. дизелей в год — заслуга Нурсултана Назарбаева председателя Совета министров КазССР. В 1981 года было принято решение об оснащении автомобилей семейства «Суша» дизельными двигателями с воздушным охлаждениям. Очень долгие переговоры с фирмой «Kloekner Humboldt Deutz» (KHD) предшествовали подписанию лицензии на производство дизельных двигателей. Бундестаг ФРГ был против подписания, поскольку дизелями KHD семейства FL413F оснащались тогда армейские машины бундесвера. В итоге лицензия была приобретена в 1982 году. В том же 1982 году был основан Кустанайский дизельный завод в соответствии с Постановлением Правительства СССР от 10.12.1979г. №1061/313 для производства семейства лицензионных дизельных двигателей воздушного охлаждения по конструкторской и технологической документации фирмы «Kloekner Humboldt-Deutz». 31 января 1980 года начата организация дирекции завода дизельных двигателей в Кустанае под руководством генерального директора производственного объединения УралАЗ Трубеева.

Приказ министра автомобильной промышленности Н. А. Пугина от 26 февраля 1987 г

1. Ввести предприятие частично в эксплуатацию с 1 апреля 1987 года;

2. Присвоить предприятию наименование «Кустанайский дизельный завод».

Подписанию лицензии предшествовали некоторые событие. Дело в том, что заключение сделки с фирмой KHD было далеко не дешевым. Еще во время испытаний ДВО Deutz на грузовиках «Урал» было решено сделать аналог двигателя в условиях завода УралАЗ. Инициатором этой затеи был Борис Гаврилович Шапшал. В скорее группа конструкторов, состоявшая из десяти человек, которая в свое время работала над дизелем Урал-640 в очень сжатые строки сделали такой двигатель. После того как Минавтопром принял решение на закупку лицензии на ДВО, дабы сделать сделку с KHD более выгодной, заводчане отвезли коленвал отечественного двигателя-аналога в Ленинград (Санкт-Петербург) на выставку станочного оборудования, где как раз была фирма, занимавшаяся обработкой коленчатых двигателей Deutz. Увидев деталь и пообщавшись с советскими специалистами, зарубежные представители поняли, что конструктора УралАЗ «заэскизировали» их двигатель, после чего сообщили об этом на KHD. Результатом такой хитрости было падение цены лицензии в два раза, вследствие чего сделка состоялась.

После подписания лицензии, работа над ДВО закипела. Был создан отдел по двигателям состоявший из 50 человек, главным был назначен Борис Шапшал. Отдел получил хорошее подкрепление — приехали специалисты из Москвы и Челябинска. Была проделана колоссальная работа по адаптации ДВО к советским условиям. Согласовывали документацию, подбирали материалы, проходили испытания, неоднократно советские специалисты побывали на фирме KHD. По завершению работы документацию передали на Кустанайский дизельный завод.

1987 — 1991 годы — монтаж оборудования. Технологическое оборудование завода было закуплено в развитых Европейских, Восточноевропейских странах и странах СНГ, учитывая до 70% изготовление деталей и узлов лицензионных двигателей воздушного охлаждения на КДЗ. За это время на предприятии были установлены 23 автоматические линии производства Германии, автоматизированный литейный комплекс с оборудованием из Японии и Италии, технологическое оборудование основного производства — 2315 единиц, в том числе 7 специализированных автоматических линий (коленчатый вал, распредвал, головка цилиндров, картер, цилиндр — поршень, шатун).

Первые опытные образцы двигателей были установлены на грузовики Урал-4322В. Основные новации в конструкции были: приспособления к условиям советского климата и работа в паре с коробкой передач КамАЗ-141. Конструкторская документация для развертывания серийного производства нового 234-сильного двигателя Урал-744 поступила с Уральского автозавода на предприятие КДЗ в 1987 году. В 1990-м завод заработал (29 декабря 1990 года собран первый дизельный двигатель Урал-744 под номером 0000001.), но первые дизельные «воздушники» завод выдал только в 1992 году, тогда же были введены производственные мощности завода на 6 тыс. дизельных двигателей в год. В том же году совместное предприятие с компанией «Deutz», оставшееся из-за распада СССР в 1991 году, на территории независимого Казахстана, распалось и прекратило выпуск силовых агрегатов. За все время КДЗ смог собрать всего лишь 405 двигателей. Кроме того, успели собрать несколько опытных образцов дизелей Урал-745 V10 воздушного охлаждения мощностью 215 кВт (290 л. с.).

Из-за того, что Кустанайский дизельный завод оказался уже в суверенном Казахстане, что сулило не очень радужную перспективу, в частности закупка двигателей могла вестись за валюту, во времена поставок новых дизелей Урал-744, УралАЗ рассчитываться с КДЗ бартером, то бишь отправкой грузовиков семейства «43223» для их реализации в Казахстане. Таким образом В Казахстан ушло немало грузовиков Урал-43223 и его модификаций. Сегодня насчитывается около десятка грузовиков семейства «43223» различной степени сохранности и «околхоженности».

После распада СССР, жизнедеятельность Кустанайского дизельного завода (в том числе и отладка оборудования) непродолжительное время поддерживалось за счет вахтовых бригад УралАЗа. Установка более распространенного для Уралов-43223 ДВО Deutz, официально подавалась как «удовлетворение потребителей, в том числе и зарубежных».

У серийных дизелей Урал-744 отмечался один большой недостаток, заключался он в некачественной сборке этих двигателей. Моторы собирали на советских РТИ, которые не отличались хорошим качеством, из-за чего отмечались множественные течи смазочных материалов. Устранялся этот недостаток уже на УралАЗе. Проблемы с качеством оставались вплоть до завершения производства этих дизелей, что также внесло свою лепту в остановку производства двигателей на КДЗ.

На КДЗ на основе двигателя Урал-744 в дальнейшем планировалось целое семейство, в частности дизель с турбонаддувом мощностью 260 л.с., а также 10-цилиндровый дизель с турбонаддувом мощностью 325 л.с. на базе двигателя Урал-745 для модификаций грузовиков Урал-53232, в некоторых печатных изданиях он обозначается как Урал-53223. В тех же источниках есть упоминания о совместной работе УГК УралАЗа и НАМИ над трехосным автомобилем-самосвалом с двухскатной ошиновкой колес с тем самым 10-цилиндровым турбодизелем. Кроме того в журнале «Автомобильная промышленность». фигурировал некий двигатель Урал-843 на ряду с двигателями Урал-744 и 745.

Из журнала Автомобильная промышленность» №5 1993 год: Коленчатые валы Кустанайского завода дизельных двигателей отличаются от выпускаемых для двигателей ЗИЛ и ГАЗ: приводная шестерня изготовляется заодно с коленчатым валом. Поэтому при его сборке операции запрессовки шпонки и шестерни не нужны. Однако центральный масляный канал, расположенный внутри вала, требует установки и развальцовки заглушек в осевых отверстиях коренных шеек и запрессовки пробок в шатунных шейках. Операции выполняет автомат А 296, который представляет собой сборочную машину с системой управления, выполненной на базе программного контроллера. Противовесы на коленчатые валы Кустанайского завода дизельных двигателей устанавливают на стенде СБ 199, базовый узел которого — . станина. На ее верхней плите закреплены два кронштейна с направляющими, по которым перемещается сборочное приспособление, стойка с гайковертом, пульт управления и светильник. На боковых стенках станины располагаются тара для противовесов и пневмооборудование. Коленчатый вал, установленный манипулятором в сборочное приспособление, автоматически перемещается на рабочую позицию. Здесь на срезы его щек вручную устанавливают противовесы, измеряют степень их выступания по отношению к торцу гантели шатунной шейки, «нанизывают» болты и заворачивают их гайковертом. Собранные изделия направляются на позицию разгрузки.