Автобус из недавнего прошлого
Поводом для этой статьи послужила презентация отреставрированного автобуса ЗИЛ-127, проходившая на ВДНХ в феврале этого года.
Напомним, что ЗИЛ-127 (ЗИС-127) – первый советский междугородный автобус. Выпускался в 1955-1961 годах. Всего произвели 851 экземпляр этой красивой машины. И вот один из них восстановили, поставили «на ход» и показали широкой публике.
О презентации, как и о самом автобусе, написано немало. Мы же хотим поговорить о его двигателе. На автобусе установлен двухтактный дизель ЯАЗ-М206 производства Ярославского моторного завода. Кстати, ранее это предприятие называлось Ярославский автомобильный завод – отсюда и аббревиатура ЯАЗ в маркировке агрегата.
Как видно из фотографий, двигатель располагается в задней части автобуса. Радиатор находится сбоку слева, а доступ к мотору открывается сзади и с правого борта.
Поднял заднюю панель, откинул правую боковую – и двигатель доступен для обслуживания
Радиатор, находящийся сбоку, неплохо справляется с охлаждением двигателя
Первый послевоенный серийный дизель
Чем же знаменит этот двигатель? Правильнее будет говорить о двух моторах – четырехцилиндровом ЯАЗ-М204 и только что упомянутом шестицилиндровым ЯАЗ-М206. Эти агрегаты отработали десятки лет во многих отраслях СССР – и уже этим заслуживают уважения. Хотя были поводы и для критики – но это тема другой статьи.
Ни для кого не секрет, что аналогом ЯАЗ-М204 послужил американский мотор GMC 4-71. В практике автомобилестроение такое случалось сплошь и рядом. Главное, что ЯАЗ-М204 стал нашим первым серийным послевоенным дизелем.
В 1945 году двигатель ЯАЗ-М204 установили на опытные грузовики и стали смотреть – что получится? Получилось неплохо. Поэтому уже через год на Ярославском автозаводе наладили выпуск бортовых грузовиков ЯАЗ-200 и самосвалов ЯАЗ-205 с данным мотором. В 1947 производство передали в Минск, и эти автомобили стали называться МАЗ-200 и МАЗ-205 соответственно.
Первый советский тяжелый грузовик ЯАЗ-200 с двигателем ЯАЗ-М204 (слева). После передачи производства из Ярославля на Минский автомобильный завод получил название МАЗ-200 (справа)
Немного технических подробностей
Тема у нас автомобильная, техническая, поэтому давайте обратимся к «анатомии» и особенностям работы двухтактных дизелей.
Блок цилиндров и головка блока цилиндров у этих дизелей чугунные, со сменными гильзами «сухого» типа. Гильзы также изготовлены из легированного чугуна. Поршень отлит из специального перлитного ковкого чугуна большой прочности. В днище поршня выполнена камера, конфигура¬ция которой соответствует форме струи распыленного топлива.
Главным отличием двухтактных дизелей от четырехтактных собратьев является отсутствие впускных клапанов в газораспределительных механизмах. Но есть работающие синхронно пары выпускных клапанов в каждом цилиндре. Функции впускных клапанов выполняют так называемые продувочные окна, расположенные в средней части гильз. И цилиндры в начале такта сжатия запираются непосредственно поршнями.
В соответствии с названием, у двухтактных дизелей за один ход поршня совершаются два такта: при движении поршня вверх продувка и сжатие, а при движении поршня вниз – рабочий ход и выпуск вместе с началом продувки.
Еще одной принципиальной особенностью двигателей ЯАЗ-М204 перед является отсутствие топливных насосов высокого давления (ТНВД) и регуляторов опережения впрыска. Топливо подается в цилиндры насос-форсунками, которые управляются кулачками распределительного вала, установленного в головке блока цилиндров. Привод распределительного вала осуществляется системой цилиндрических шестерен. Угол опережения впрыска топлива в эксплуатации не регулируется.
Схема уравновешивающих моментов двигателя ЯАЗ-M204
Еще одна особенность заключается в следующем. Двухтактные дизель имеет пару валов – распределительный и уравновешивающий. Они вращаются синхронно вместе с противовесами в головках блока, образуя механизм уравновешивания. Благодаря этому 800-килограммовые двигатели ЯАЗ-М204 при работе имеют меньший уровень вибрации, чем 150–200-килограммовые моторы большинства отечественных легковушек.
Почему это важно? Дело в том, что кабины грузовиков ЯАЗ и МАЗ 1940–1950-х годов имели деревянные каркасы, собранные на деревянных «шипах», винтах-«саморезах» с угольниками-подкосами и редко – на резьбовых стяжных болтах. И сколько-нибудь продолжительных и повышенных вибраций они просто не выдерживали.
Рассматриваемые двигатели комплектуются двумя типами воздушных фильтров – в зависимости от того, в каких условиях придется работать. Инерционно-масляные очистители применяются при малой запыленности окружающего воздуха, а центробежно-контактные фильтры – при большой. Двигатель ЯАЗ-М204 оснащается двумя фильтрами, а более поздний шестицилиндровый дизель ЯАЗ-М206 – тремя.
Самосвал МАЗ-205 (слева) и азотно-кислородная станция на шасси МАЗ-200, музейный экспонат. Двигатель – ЯАЗ-М204
Во впускных коллекторах между воздушными фильтрами и нагнетателями установлены воздушные заслонки аварийной остановки двигателей. По терминологии того времени – «аварийного останова». Аварийная остановка требуется в случаях, когда двигатель «идет вразнос», неуправляемо увеличивая обороты коленчатого вала, вплоть до запредельных. «Разнос» может происходить из-за попадания в цилиндры избыточного количества топлива (при неисправностях насос-форсунок) или моторного масла при износе поршневых колец. Потому аварийную остановку не всегда можно осуществить простым прекращением подачи горючего. А вот без доступа воздуха горение невозможно – отсюда и воздушные заслонки.
А возможна ли аварийная остановка двигателя с помощью включенной передачи в КПП и тормозов? Как правило, она была бесполезной, слишком мощные крутящий момент развивал «взбесившийся» дизель. Хотя попытки заглушить двигатель торможением автомобиля все же применялись – например, при обрыве привода аварийного останова. Такие случаи истории известны.
Дизели ЯАЗ имеют нагнетатели воздуха, состоящие из пары роторов с тремя спиральными лопастями каждый. Благодаря этому обеспечивается непрерывная подача воздуха в распределительную камеру двигателя. В отличие от шестеренчатых масляных насосов двигателей, имеющих похожую кинематическую схему, лопасти нагнетателей при вращении роторов не касаются друг друга. Привод нагнетателя шестеренчатый.
Рабочий объем дизеля ЯАЗ-М204 составляет 4,65 л при степени сжатия 17. Диаметр цилиндра 108 мм, ход поршня 127 мм. Мощность, в зависимости от назначения агрегата и производительности насос-форсунок 120 или 135 л.с. Различается и диапазон крутящего момента – от 47 до 51 кГ·м. Все водители и механики тех лет отмечали, что двигатель ЯАЗ-М204 потреблял изрядное количество моторного масла.
Интересен опыт применения дизеля ЯАЗ-М204 на автобусе ЗИС-154 с электромеханической трансмиссией. Дизель крутил генератор, а тот выдавал энергию для тягового электродвигателя. Мы рассказывали об этом автобусе в публикации
Автобус ЗИС-154 с дизелем ЯАЗ-М204 и электромеханической трансмиссией
Фото слева. Дизель-генераторная установка автобуса ЗИС-154 в задней части кузова.
Фото справа. Разогревать дизель для пуска открытым пламенем недопустимо. Но что греха таить – в сильные морозы применяли и такой способ. Не на автобусах, конечно, а на грузовиках на Севере
Нужна мощность побольше
В конце 1940-х годов на Ярославском автозаводе были разработаны два больших новых семейства тяжелых трехосных грузовиков. Бортовым машинам ЯАЗ -210 и ЯАЗ-М219, тягачам ЯАЗ-М210Г и ЯАЗ-М210Д, самосвалам ЯАЗ-М210Е, а также полноприводному армейскому вездеходу ЯАЗ-М214 требовался двигатель мощнее, чем ЯАЗ-М204. Таким мотором стал шестицилиндровый дизель ЯАЗ-М206, с которого начался наш рассказ.
Бортовой грузовик ЯАЗ-М210 (слева) и самосвал ЯАЗ-М210Е с двигателем ЯАЗ-М206
Сборка самосвалов ЯАЗ-М210Е на Ярославском автомобильном заводе
Моторы моделей «204» и «206» были максимально унифицированы между собой, в том числе и по размерам поршневой группы. А еще два цилиндра повышали мощность до 180–210 л. с., и крутящий момент до 72-78 кГ·м.
Двигатели ЯАЗ-М206 устанавливались не только на всех трехосных грузовиках Ярославского завода (вплоть до окончания их производства), но и на автомобилях КрАЗ до середины 1960-х годов.
Тягач ЯАЗ-210Г с двигателем ЯАЗ-М206. Справа – топливозаправщик, музейный экспонат. Единственный сохранившийся экземпляр из всех ЯАЗ-210
Дизели, о которых мы рассказываем, работали не только на автомобилях. Ими оснащали специальную технику, в том числе и армейскую, малые речные и морские суда, а также электростанции. Сколько «лампочек Ильича» питалось от дизель-генераторов, трудно даже представить.
Наши дни. МАЗ-200 с двигателем ЯАЗ-М204, действующий экспонат музея «Мосгортранс»
Читатель может удивиться, что мы говорим о дизелях ЯАЗ-М204 и ЯАЗ-М206 как в прошлом, так и в настоящем времени. Почему так? Ведь автомобили с этими двигателями сняты с производства без малого 50 лет назад… Однако их активно используют реставраторы. Вспомним автобусы ЗИС-127 и ЗИС-154, а также грузовик МАЗ-200, которые фигурируют в нашей статье. И это не единственные примеры «живых» ярославских двухтактников. Кроме того, в интернете до сих пор публикуются объявления о продаже таких дизелей – причем совершенно новых. А значит, уходить в историю им еще рано.
Фото: Леонид Толмачев, Юрий Буцкий, Андрей Кузнецов. Также использованы архивные материалы из свободного доступа