В конце 70-х годов основную часть новых грузовых автомобилей СССР составляли машины, оснащенные бензиновыми двигателями. Производство дизельных грузовиков только набирало обороты и велось на единственном заводе в Набережных Челнах. В качестве альтернативного решения заводы ГАЗ и ЗИЛ начали вести разработку модификаций автомобилей, приспособленных к работе на сжатом или сжиженном газе.
Сжиженный газ был заметно дешевле бензина и мог обеспечить значительное сокращение токсичности выхлопных газов. Газовые грузовики применялись в достаточно крупных городах, оснащенных специальными заправочными станциями. Еще одним местом применения таких машин стали автохозяйства при нефтяных и газовых разработках.
На основе ЗИЛ-130
Одной из таких машин стал бортовой автомобиль ЗИЛ 138, представлявший собой газобаллонную модификацию грузовика модели 130. В качестве основного топлива использовалась смесь сжиженных нефтяных газов – пропана и бутана. Двигатель имел резервную систему питания бензином А76, которая использовалась для пуска и прогрева. Серийное производство машин началось в 1977 году и продолжалось до 1986 года. Точное число изготовленных машин не известно, поскольку завод выпускал комплект деталей для переоборудования машин. Такую работу выполняли сами автохозяйства. Ранний опытный грузовик для работы на сжиженном газе на фото.
Одними из основных отличий были установка специализированного двигателя с увеличенной степенью сжатия и специальных устройств, обеспечивающих подачу топлива. Внешне автомобиль легко отличить по установленному газовому баллону ярко-красного цвета. Баллон с объемом 225 литров размещался на левом лонжероне рамы, на месте штатного 150-литрового бензобака. Сжиженный газ находился в баллоне под давлением 16 атм. На баллоне имелся специальный клапан для заправки и предохранительное устройство. Контроль уровня газа осуществлялся по специальному датчику. Установка аппаратуры подачи газа увеличила снаряженную и полную массу бортового грузовика на 115 кг.
Модификации
На основе газобаллонного бортового автомобиля ЗИЛ-138 было создано целое семейство машин. Бортовой вариант со стандартной колесной базой 3800 мм мог отгружаться заказчикам в виде голого шасси для установки различных специализированных надстроек. Помимо базовой машины, наиболее распространенными были седельный тягач под обозначением 138В1 и шасси для изготовления строительных самосвалов 138Д2. Эти варианты имели укороченную до 3300 мм колесную базу и по два баллона для сжиженного газа. Баллоны имеют уменьшенный до 117,4 литра объем и расположены за кабиной на лонжеронах рамы.
Самосвальное шасси несколько отличалось дополнительными опциями. Среди них были тормозной кран измененной конструкции и буксировочный крюк с расположенными рядом разъёмами для подключения электрической и пневматической систем прицепа. Такое шасси служило базой для самосвала ММЗ 45023. Седельный тягач мог эксплуатироваться с полуприцепами различных марок с полной массой не более 14 000 кг.
Особенности силовой установки
Восьмицилиндровый V-образный двигатель советского грузового автомобиля ЗИЛ 138 базировался на стандартном бензиновом моторе модели 130. Основным видом топлива являлся так называемый «технический пропан» или «сжиженный углеводородный газ», который имел стандартный состав и выпускался нефтеперерабатывающими заводами. Степень сжатия была увеличена до 8 единиц (с 6,5 на 130-м моторе), что позволило сохранить мощностные и тяговые характеристики на уровне бензиновых аналогов. Серийный ЗИЛ-138 - на фото ниже.
Подача топлива
На бензиновом моторе для приготовления смеси служит карбюратор, который не подходит для подачи газа. Первоначальной стадией подготовки топливной смеси является преобразование топлива из жидкой фазы в газообразное состояние. Газ в баллоне находится в жидком и в газообразном состоянии. Смесь фаз газа поступает в магистральные трубопроводы через расходные вентили. Для каждой фазы газа имелся свой вентиль. Пройдя через магистральный вентиль, газ фильтруется от механических частиц и взвеси смолистых веществ. Сменный войлочный фильтр выполнен в одном корпусе с электромагнитным клапаном и установлен на моторной перегородке кабины.
Затем газ поступает в специальный испаритель, где полностью переходит в газообразное состояние. Испаритель находился на впускном коллекторе двигателя и имел подогрев от системы охлаждения. После этого топливо поступает в первую ступень газового редуктора. Перед первой камерой редуктора имеется дополнительный фильтр со сменным элементом. Редуктор является регулятором давления с двумя ступенями. Внутри редуктора установлены прорезиненные диафрагмы, механически связанные с регулирующими клапанами. Газ, проходя через ступени редуктора, снижает свое давление до необходимого уровня. Давление в первой камере редуктора выводится на манометр, установленный на приборной панели машины.
Дополнительно во второй камере редуктора стоит устройство, дозирующее подачу топлива в зависимости от оборотов двигателя. В конструкции прибора есть специальный электромагнитный клапан, подающий порцию газа в смеситель при запуске холодного двигателя. Клапан открывается с помощью кнопки с места водителя.
Прошедший через редуктор пропан поступает в смеситель, установленный непосредственно на двигателе. Смеситель фактически представляет собой карбюратор особой конструкции, который обеспечивает получение смеси воздуха и газа и подачу ее в цилиндры мотора. Смеситель оснащен ограничителем оборотов и подогревом от системы охлаждения двигателя.
Рядом со смесителем установлен горизонтальный карбюратор для резервной системы питания бензином. В конструкции бензинового карбюратора имеются два пламегасителя из металлической сетки. Подача бензина осуществляется насосом из отдельного 10-литрового бачка, установленного под полом кабины с правой стороны.
На сжатом газе
В 1982 году базовый грузовик завода претерпел большую модернизацию, направленную на улучшение эксплуатационных и технических характеристик. ЗИЛ 138 был доработан аналогичным способом. Базовый автомобиль стал опционально оснащаться двигателем с возможностью работы на сжатом газе. Такой мотор оснащался унифицированной головкой блока цилиндров со степенью сжатия 6,5. Из-за этого мощность силового агрегата не превышала до 120 сил. Бортовое шасси выпускалось в двух видах:
- со стандартной базой 3800 мм и грузоподъемностью 5200…5400 кг (138А);
- с удлиненной базой 4500 мм и грузоподъемностью 5000…5300 кг (138АГ).
По спецзаказам поставлялся вариант ЗИЛ-138И со стандартной базой, оснащенный мотором с головками цилиндров со степенью сжатия 8 единиц. Мотор развивал до 135 сил при работе на газе или до 160 сил на бензине АИ93. Вариант с удлиненной базой носил индекс ЗИЛ-138ИГ. Общий вид модели с газовыми баллонами вы можете видеть на фото ниже.
Запас газа находился в восьми 50-литровых баллонах, установленных поперек рамы. Для безопасности баллоны были разбиты на две группы, для каждой из которых имелся отдельный вентиль для подачи газа. С началом выпуска 138А все газовые грузовики завода ЗИЛ получили увеличенный по высоте передний борт платформы. Такая доработка несколько увеличила безопасность кабины при опрокидывании грузовика. Машины на сжатом газе имели стандартный 150-литровый бак для бензина.
Мелкосерийные и опытные
Помимо машин на сжиженном газе были варианты, предназначенные для работы на сжатом газе. Все машины были разработаны и испытывались в начале 80-х годов.
Именно такими были экспериментальные ЗИЛ-138АБ и 138АВ, имевшие стандартную базу и оснащенные восемью цилиндрическими баллонами для хранения запаса топлива. Моторы машин развивали мощность до 120 л. с. Еще одним опытным автомобилем стал ЗИЛ-138ИБ, имевший длинную базу и 135-сильный двигатель с увеличенной степенью сжатия.
