Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но водители советского ЗИЛ-157 поступали иначе. Они переводили специальный рычаг в кабине, и при открытых шинных кранах воздух начинал выходить одновременно из всех шести колёс. Причём делать это можно было прямо во время движения.

Когда я впервые прочитала об этой особенности, решила разобраться, зачем исправному грузовику намеренно снижали давление в колёсах. Оказалось, что всё было предусмотрено конструкторами. Более того, в заводском руководстве 1960 года указаны конкретные значения давления для песка, снега и заболоченных участков. Разница между обычной дорогой и глубоким снегом могла достигать семи раз. Но зачем понадобилось настолько сильно спускать колёса и почему на асфальте такой способ уже не работал?

Что изменили в конструкции ЗИЛ-157

Выпуск ЗИЛ-157 начался в конце 1958 года. Он пришёл на смену ЗИС-151, у которого тоже были три ведущих моста и колёсная формула 6x6. Однако конструкция колёс у этих грузовиков заметно отличалась. У ЗИС-151 на двух задних мостах устанавливались сдвоенные колёса. На твёрдой дороге такое решение позволяло распределять нагрузку, но на бездорожье возникали сложности. Между покрышками набивались грязь и снег, а сами колёса оставляли дополнительные следы.

На ЗИЛ-157 все шесть колёс сделали одинарными. Передняя и задняя колея практически совпадали, поэтому задние колёса двигались по уже проложенному пути. Грузовик получил специальные шины размерности 12.00-18 и систему централизованного регулирования давления. Именно она стала одной из самых интересных особенностей машины. В техническом издании «Автомобили ЗИЛ» 1959 года подробно объясняются преимущества таких колёс при движении по слабым грунтам.

Почему спущенные шины помогали на бездорожье

На асфальте хорошо накачанное колесо работает нормально: сохраняет форму, меньше деформируется и сравнительно легко катится. Но стоит тяжёлому автомобилю съехать на рыхлый песок, как условия меняются. Колесо начинает погружаться в грунт, перед ним образуется валик песка или грязи. Двигателю приходится тратить дополнительную мощность, чтобы преодолевать это сопротивление. Чем глубже колея, тем труднее движение.

При снижении давления шина становится мягче, а площадь её соприкосновения с поверхностью увеличивается. Нагрузка распределяется на большую площадь, поэтому колесо меньше проваливается.

Меня заинтересовало, насколько заметной была разница. В книге В. Б. Лаврентьева «Вождение автомобилей высокой проходимости», изданной в 1974 году, приведены результаты измерений на ЗИЛ-157. При давлении в шинах 3,5 кгс/см² среднее удельное давление на твёрдый грунт составляло около 2,5 кгс/см². При снижении давления в шинах до 0,5 кгс/см² оно уменьшалось примерно до 1,1 кгс/см². Получается, нагрузка на единицу площади контакта снизилась более чем вдвое. Но на твёрдой дороге эффект получался обратным. Лаврентьев приводит любопытные результаты измерений при буксировке ЗИЛ-157: при давлении 3,5 кгс/см² сопротивление качению составляло 160 кгс, а при снижении до 0,5 кгс/см² возрастало до 550 кгс. То есть более чем втрое. Поэтому постоянно ездить со спущенными колёсами было невыгодно.

До какого давления разрешалось спускать колёса

Самые любопытные цифры я обнаружила в руководстве «Автомобиль ЗИЛ-157», выпущенном в 1960 году под редакцией В. С. Перелина. На дорогах с твёрдым покрытием при перевозке 4,5 тонны груза давление должно было составлять 3,5 кгс/см². Максимальная скорость автомобиля в таких условиях достигала 65 км/ч. Если впереди была рыхлая пашня или грязная грунтовая дорога с глубокой колеёй, инструкция рекомендовала снижать давление до 1,5-2,0 кгс/см². При этом ехать разрешалось не быстрее 20 км/ч.

На сыпучем песке и в тяжёлую распутицу давление уменьшали до 0,75-1,0 кгс/см². Скорость ограничивалась 10 км/ч. А для глубокого снега и заболоченных участков допускались значения всего 0,5-0,75 кгс/см². Скорость также не должна была превышать 10 км/ч. Но использовать такой режим с полной загрузкой было нельзя. По заводским характеристикам ЗИЛ-157 перевозил до 4,5 тонны по хорошим дорогам, а на грунтовых дорогах и бездорожье допустимая нагрузка в кузове снижалась до 2,5 тонны. То есть водитель не мог просто загрузить машину до предела, спустить колёса и отправиться через болото. У системы были вполне определённые ограничения.

Как воздух выпускали из колёс на ходу

Для управления давлением водителю не требовалось выходить из кабины с манометром и отворачивать вентили. В кабине находились манометр и рычаг управления центральным краном. При перемещении рычага вправо включалась подкачка, влево происходил выпуск воздуха. Среднее положение было нейтральным.

Сжатый воздух поступал от компрессора через пневматическую систему и трубопроводы к колёсам. Для передачи воздуха к вращающимся ступицам использовались специальные уплотнения. На наклонном полу кабины находился блок из шести шинных кранов, по одному для каждого колеса. При необходимости водитель мог перекрыть подачу воздуха в отдельную шину. Во время обычного движения краны оставались открытыми, чтобы давление во всех шести колёсах регулировалось одновременно.

Здесь я нашла ещё одну интересную подробность. Воздух для подкачки поступал из общей пневмосистемы автомобиля, которая использовалась и для тормозов. Чтобы подкачка не израсходовала необходимый запас воздуха, конструкторы предусмотрели клапан ограничения падения давления. Если давление в тормозной системе опускалось ниже 4,5 кгс/см², подача воздуха в шины прекращалась. Такое устройство описано на странице 175 руководства 1960 года. Получается, система была устроена сложнее, чем кажется на первый взгляд. Водитель управлял всего одним рычагом, но за его работой стояли компрессор, клапаны, воздушные магистрали и уплотнения колёс.

Можно ли было ехать с проколотой шиной?

Да, при небольшом повреждении такая возможность существовала. Если из камеры постепенно выходил воздух, компрессор мог компенсировать утечку и поддерживать необходимое давление. Это позволяло продолжать движение без немедленной замены колеса, пока производительности компрессора хватало. Однако полностью решить проблему прокола система не могла. При крупном повреждении или значительной утечке поддерживать давление было уже невозможно. Для грузовика, работавшего на лесных дорогах или вдали от ремонтных мастерских, даже такая ограниченная возможность имела практическое значение. Позднее устройство и обслуживание системы описывались в руководстве по войсковому ремонту автомобилей ЗИЛ 1986 года.

Почему после бездорожья колёса приходилось снова накачивать

Ездить на сильно спущенных шинах постоянно было нельзя. Покрышки заметно деформировались, их боковины сильнее изгибались, повышались нагрев и износ. Поэтому после выезда на твёрдую дорогу водитель должен был остановиться и восстановить давление. В руководстве для первоначального ЗИЛ-157 указано, что продолжать движение разрешалось после повышения давления минимум до 1,5 кгс/см². Дальнейшую подкачку можно было выполнять на ходу, но скорость до достижения нормального давления ограничивалась 30 км/ч.

Интересно, что в инструкции для более позднего ЗИЛ-157К встречается другое значение: перед продолжением движения по твёрдой дороге требовалось поднять давление хотя бы до 1 кгс/см². Поэтому цифры из руководств разных лет нельзя без уточнений переносить с одной модификации на другую. Была предусмотрена и защита от проворачивания покрышки на ободе. При низком давлении обычное колесо может потерять надёжную фиксацию шины. На ЗИЛ-157 применялись разъёмные колёсные диски со специальными распорными кольцами, удерживавшими борта покрышек.

Итого

ЗИЛ-157 не был первым советским автомобилем с системой регулирования давления в шинах. Подобное решение раньше применялось на плавающем ЗИС-485. Однако именно на ЗИЛ-157 оно стало одной из важных особенностей серийного грузовика. Конечно, машина имела недостатки: большой расход топлива, тяжёлый руль и невысокую скорость. Но возможность менять давление в колёсах прямо из кабины заметно помогала на бездорожье. Водитель специально спускал исправные шины, чтобы увеличить площадь их контакта с грунтом и меньше проваливаться в снег, песок или грязь.