Автомобили-амфибии — обзор, устройство, общие сведения

Автомобили-амфибии получили широкое распространение. Основной особенностью таких автомобилей являются шины специальной конструкции с давлением около 0,01 МПа (0,1 кгс/см²). Наружный диаметр шин равен 50 см, а ширина — около 27 см. Это бескамерные шины производства фирмы Гудрих, Канада, модели Фаткат 19,625х11,125, или Гуди ер 18х9,5-8,2 Супер Терра и т. д. Некоторые из этих шин не имеют корда, и при накачке их диаметр служит контрольным параметром степени накачки шины.

Такие шины одновременно служат и упругим элементом подвески автомобиля, что значительно упрощает ходовую часть автомобиля. Малое давление в шинах позволяет увеличить площадь их контакта с почвой для передвижения по мягкой почве.

Как правило, такие автомобили имеют три-четыре пары колес (рис. 1) и их управление осуществляется за счет различия скоростей правых и левых колес, как и у гусеничных транспортных средств.

Рис. 1. Восьмиколесный вездеход-амфибия модели Argo

Чаще всего такое управление основано на прекращении подачи крутящего момента, выключения муфты сцепления и включении тормозов — все разными положениями одного и того же рычага. Схема такой системы управления показана на рис. 2.

Рис. 2. Трансмиссия и система управления вездеходов-амфибий

1 — двигатель, 2 — ручной стартер; 3 — автоматическая клиноременная передача;
4 — ведомый шкив вариатора; 5 — включенная муфта механизма управления;
6 — включенный тормоз системы управления; 7 — ручной тормоз; 8 — руль.

Изменение величины крутящего момента осуществляется с помощью клиноременной передачи в зависимости от частоты вращения двигателя и от величины этого момента. Дроссельная заслонка карбюратора управляется ручкой, установленной на одном из рычагов управления. Это полностью освобождает ноги водителя. На стоянке автомобиля используются вспомогательные ручные тормоза. Двигатель чаще всего двухцилиндровый, двухтактный, с рабочим объемом около 350 см³.

Кузова автомобилей-амфибий изготовляют из слоистых пластиков, склеенные из двух частей так, что они имеют понтонную конфигурацию; это делает автомобиль пригодным для плавания в воде и выезда из воды. Движение в воде происходит только за счет вращения колес. Рисунок протектора в виде шипов способствует зацеплению колес в болоте или в воде. Автомобили-амфибии также отлично приспособлены для движения по пересеченной местности и пригодны не только для отдыха и спортивных целей; их широко используют для промысла, рыболовства и для связи с труднодоступными районами. Для движения по снегу на шины амфибий натягивают ленту, которая, служа своего рода гусеницами, увеличивает площадь соприкосновения со снегом и снижает удельное давление. Поскольку колеса таких автомобилей установлены жестко, то их можно использовать как катки гусениц.

Более совершенные автомобили имеют гидростатический привод. Для этих целей служит гидростатическая передача фирмы Викерс, разработанная для огородных тракторов. Такую передачу устанавливают с каждой стороны автомобиля; по сравнению с рассмотренной ранее она имеет то преимущество, что одновременно служит для управления, движения задним ходом и торможения. При применении на автомобилях-амфибиях рассмотренной системы управления требуется специальная зубчатая передача для заднего хода, а для труднопроходимой местности — еще, по крайней мере, двухступенчатая понижающая передача. Клиноременная передача при работе двигателя на режиме холостого хода выполняет функцию фрикционной муфты. Мертвый ход между выключением муфты и включением тормозов должен быть небольшим, чтобы при остановке на крутом склоне и повторном трогании автомобиль не поехал назад, либо при быстром переключении передач не перевернулся.

Для управления и привода автомобилей-амфибий хорошо зарекомендовала себя трансмиссия, схематически показанная на рис. 3, в основу которой положено сочетание дифференциала с бесступенчатой клиноременной передачей. Речь идет о трансмиссии с разветвленным потоком мощности, поскольку часть крутящего момента передается через зубчатую, а часть — через клиноременную передачи.

Рис. 3. Система управления и трансмиссия автомобиля-амфибии, представляющие собой комбинацию дифференциала и клиноременных передач

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя воспринимается верхним валом и передается на нижний вал с помощью зубчатых колес, которые изменяют направление вращения. С каждой стороны автомобиля имеется одна бесступенчатая ременная передача. Если передаточные отношения зубчатой и клиноременной передач одинаковы, одно колесо дифференциала будет вращаться в одну сторону, а другое — с такой же скоростью в другую. Сателлиты при этом вращаются только вокруг своих осей, в то время как водило сателлитов, соединенное с выходным валом, остается неподвижным. Если передаточное отношение клиноременной передачи увеличить, выходной вал начнет вращаться в одном направлении, а если уменьшить — в обратном. Это позволяет легко и плавно изменить направление вращения выходного вала при движении автомобиля вперед и назад. При блокировании автомобиля на нулевой скорости без включения тормозов его фиксация обеспечивается так же, как и при использовании гидростатической передачи. Эти системы существенно упрощают управление автомобилем, особенно при остановке на крутом склоне.

Полноприводная схема позволяет автомобилю-амфибии преодолевать уклоны до 60°, а если позволяет коэффициент сцепления, то и круче.

Несмотря на то, что колесная база крайних колес невелика, автомобиль не слишком сильно кренится на косогоре, потому что колеса неподрессорены. Такой автомобиль может развивать скорость до 50 км/ч, при которой система рулевого управления и подвеска автомобиля еще сохраняют работоспособность. Последние модели автомобилей-амфибий уже разрабатываются с учетом снижения шума от двигателя.

Для быстрого перемещения по воде на амфибии может быть установлен лодочный подвесной двигатель. Более совершенные транспортные средства имеют водометный движитель. Специальный насос приводится от главного двигателя. При этом скорость движения и маневренность амфибии на воде улучшаются.

Рис. 4. Для увеличения скорости автомобилей-амфибий по воде на них устанавливают подводные крылья

Часто для перемещения по воде оборудуют и кузова вездеходов. Обычно они имеют понтонообразную форму, и их колеса утоплены внутрь кузова. Ниши колес, однако, очень увеличивают гидравлическое сопротивление автомобиля, так что скорость перемещения таких автомобилей по воде не превышает 8-12 км/ч. Если необходима большая скорость на воде, транспортное средство можно оснастить подводными крыльями, которые поддерживают весь автомобиль над водой; в воду остаются погруженными только упомянутые крылья, благодаря чему сопротивление движению автомобиля по воде существенно уменьшится (рис. 4).

Описания и технические характеристики других автомобилей

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки: