燃油匮乏解决方案——苏联制造的蒸汽卡车

燃油匮乏解决方案——苏联制造的蒸汽卡车

首页模拟经营木材卡车更新时间:2024-09-15

之前有读者问过笔者是否知道苏联的蒸汽卡车,当时没有回答,因为只是在网上看见过一篇带着几张图的文章,并不敢确定确有其事。但是现在可以答复这位读者,苏联确实是有蒸汽卡车,现在稍微讲讲。

苏联研制蒸汽卡车的历史可以追溯到差不多上世纪30年代,当时在YaG-10型卡车上准备进行油改蒸汽的实验,但是因为对于YaG-10型的改装太过复杂而被迫放弃,这是苏联第一次尝试运用蒸汽机来驱动卡车。

在1930年末,装备着木炭气化炉的卡车在苏联林业运输中取得了垄断地位,但是这种卡车表现并不好。也存在着不少问题,比如木炭气化炉比较笨重,装上之后会让卡车的载重量下降不少,还有,发动机也需要进行改装以适于燃烧气体燃料(木炭气化炉主要的产物是氢气和一氧化碳)。

在1940年,一个设计局开始设计MP-28型蒸汽卡车,这也是苏联第一次决定使用平头车布局的卡车,把锅炉还蒸汽机安装在驾驶室和货厢中间。MP-28是以YaG-6作为底盘进行设计的,蒸汽机最大功率为120马力(1500转每分钟),锅炉压力为100个大气压,使用液体燃料,最高时速为40公里。但是在1941年,苏联卫国战争爆发,NAMI(中央汽车研究所)开始转为设计军车,MP-28的计划也就不了了之。虽然MP-28不了了之,但是它的设计思路留存下来。

在卫国战争结束之后的1946年,苏联测试了从德国缴获的蒸汽拖拉机,在同年7月2日,汽车工业部对于测试结果进行了讨论。随后,苏联部长会议在1947年8月7日做出决议,决定“在林业方面实现机械化”,同时上马蒸汽卡车项目。NAMI 被分配了设计和制造以燃木锅炉的任务,制造燃木锅炉这种事情在世界汽车史上找不出先例。而采用木材为燃料的原因主要是为了省钱,因为在某些偏远地区燃料的运输(比如往某些没有油的地方运输汽油和柴油)是个很麻烦的事情,而使用本地能找到的燃料可以使成本被大幅度压缩。汽车和拖拉机部也担起任务,他们的任务是保证作为底盘的YaAZ-200的基本结构改动要达到最小化。在1947年,他们给了NAMI一份蒸汽机的设计图纸。

现在进入正题,开始介绍一下这些蒸汽卡车。

首先是NAMI-012(以下简称012)。

NAMI-012是在1948年秋天制造出来的,第一台车没有任何名字(先叫它“0号车”)。当时设计这辆车的原因很简单,就是为了进行实验,为了了解蒸汽卡车的机械结构,也为了通过它摸索蒸汽卡车的发展方向。这辆车可以用湿度为35%的木材作为燃料(据说木材的湿度达到50%也不会影响燃烧)。在低速时,发动机的扭矩可以达到240公斤·米,这个数字是当时YaAZ(MAZ)-200原型车的5倍。一台高压锅炉加上单胀式蒸汽机组成了动力总成。锅炉最大压力为25个大气压,过热蒸汽可以达到420℃,由锅炉产生的蒸汽通过节流阀进入三缸蒸汽机。在其中膨胀做功之后进入辅助涡轮,之后从这里流到上方的蒸汽室。燃料燃烧需要的氧气主要是来自于锅炉下方的炉箅子。把木材放在上面,之后木材就会自动掉进锅炉燃烧室里面。在公路上每隔80公里就设一个燃料站,每隔160公里设一个加水站。

在1949年末到1950年中期,NAMI-012生产出来2台——1号车和2号车。第一台车是带货箱的普通版,第二台是半挂牵引车版。两台车都有流线型的驾驶室,比之前生产的012原型车更“圆”。传统的机械式变速箱被换成了配气系统,变速杆也变成了蒸汽机的操作杆,操作杆一共有三个前进档(遮断比25%、40%、75%)和一个倒档。和普通的燃油车一样,驾驶室里面有三个踏板。012在行驶的时候很安静,几乎没有噪音。

012的国家测试在1950年11月2日开始,直到1951年8月25日结束。测试的时候,参观者基本上是来自于苏联所有的汽车协会的代表。顺便提一句,在1950年几乎所有国家都停产了以蒸汽机作为动力源的车辆。

基于测试结果,委员会给出了结论:012装载货物时的通过性很好,但是还有问题。委员会讨论后决定,继续研发工作,但是要制造出4*4版本或者把两轴车变成三轴车。在经过了1951年到测试之后,研究如何继续改进012设计的部门就被拆分了,而之后这个部门的人员被分到了不同的单位。

NAMI-018(以下简称018)

1952年,苏联开始制造NAMI-018型4*4蒸汽卡车(据说这辆车还带分时驱动),对于蒸汽机的动力也进行了强化,能够输出125马力。对018的测试开始于1953年,直到1954年末才完成。和012一样,这辆车可以直接装货厢货厢或者是变成一台半挂牵引车。根据NAMI的官方资料记载,只有一台这样的卡车被制造出来,是在1953年生产的,下线的时候是装有货厢的,但是后来就把货厢拆掉换上了鞍座,变成了半挂牵引车。

尽管在测试是018体现出来许多优点,但是这并不代表它就没有缺点。比如燃料消耗量大,每跑100公里就需要350~450公斤木材,而且这些木材还必须要进行处理,需要把大块的木材劈成小块装上车,再把炉火点着。还有就是锅炉的用水问题,尽管锅炉加水速度是很快,但是在冬天的晚上必须要把里面的水放出来,防止管路冻裂,第二天早晨再把水装上。而且根据当时的统计数据,蒸汽卡车的综合成本只是比汽油车低了一点点,却是柴油车的四倍,并不像想象中的那么节约成本。

NAMI-0125(以下简称0125)

1951年,在V.利亚林的领导下,一群工程师开始设计一种被认为具有光明前景的蒸汽卡车——NAMI-0125,实际上就是NAMI-012的现代化改进版本。这个原型车的开发目标是在MAZ-200标准型卡车上进行改装。在第一阶段,卡车的载重量达到了7吨,这主要是因为蒸汽机的功率提高了,当遮断比在30%时,输出功率为100马力,在遮断比为60%的时候,功率可以达到160马力,这其实已经比当时同吨位的柴油卡车发动机功率高了。

这还不算,NAMI-0125在不平整路面上的加速性能要比MAZ-200还要高出35%,剩下的各项参数MAZ-200和MANI-0125是持平的。而且为了让驾驶操作更加灵活,这一次0125又换回了传统的齿轮变速箱和离合器,把栏板的高度也增加了。但是在第一阶段,一项重要的任务并没有得到解决——减少燃料消耗量。为了做到这一点,需要把锅炉压力升高到41个大气压,但是因为一系列原因,这件事情并没有落实。

0125的蒸汽机和驾驶室的总重为1635公斤,在第二排车座下面的空间被释放出来。为了能够更方便地让人从驾驶室的前排座挪到后排座,前排车座的数量从3个变成了2个。因为在第一阶段的成功改进,0125差一点就被批准进行量产,和剩下的7吨燃油汽车(应该是MAZ-200)进行竞争。但是NAMI-012B型蒸汽机因为设计师没有解决液体燃料燃烧(主要是重油)的问题,它的研发工作永远停留在了原型机阶段。

在第二阶段,工程师开始研究如何让NAMI-012B型蒸汽机只烧液体燃料而不烧固体燃料,这样做可以使整辆车的自动化水平提高,也不用再携带大量的木材作为燃料,还可以减少驾驶员因为关注燃料多少等引起的分神问题。

在1954年所有的测试都结束之后,委员会给出了如下结论:NAMI-0125能够满足林业方面的使用标准,但是只能在某些难以得到液体燃料的地区使用。尽管这个结论还算可以,但是0125已经没有什么希望再量产了。同时,苏联停止了木炭汽车的生产。燃油汽车的时代到来了,代燃汽车彻底退出了历史。

技术参数(以NAMI-012为准)

驱动方式:4*2(NAMI-012)、4*4(NAMI-018)

座位数:3

整备重量:8300公斤

载重量:6000公斤

发动机动力来源:蒸汽

气缸数:3

排量:4590毫升

最大功率:100/1000转每分钟

最高时速:45公里

百公里煤水消耗量:300~400公斤木材,100~150升水

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