Конструкцией подвижного состава автомобильного транспорта должны быть обеспечены надежность в работе и безопасность движения, необходимые условия труда для водителей и пребывания пассажиров в салоне автобуса, а также минимальные затраты на техническое обслуживание и ремонт при работе подвижного состава в условиях низких температур.
В конструкции подвижного состава, приспособленного к низким температурам, используется модульный принцип на основе унификации, типизации и стандартизации агрегатов, узлов и систем. Применяются модульные агрегаты, узлы и системы с унифицированными присоединительными поверхностями, образующие конкретные унифицированные типоразмерные ряды с учетом вида и грузоподъемности подвижного состава, а также вида топлива, применяемого на автомобиле. Так, например, унифицированный типоразмерный ряд модульных дизельных двигателей охватывает грузовые автомобили ГАЗ, ЗИЛ, КАЗ, МАЗ, КамАЗ, КрАЗ и БелАЗ. При этом в качестве основных функциональных параметров типоразмерного ряда принимаются рабочий объем цилиндров, мощность и крутящий момент. Конкретный вид оборудования, устанавливаемого на двигателе (например, топливный насос высокого давления, индивидуальный подогреватель и др.), также образует унифицированный типоразмерный ряд в зависимости от производительности.
Размеры кабины водителя и размещение механизмов управления автомобилем рассчитывают на одежду, предназначенную для работы в условиях низких температур наружного воздуха. Система отопления автомобилей и автобусов обеспечивает поддержание температуры в кабине и салоне автобусов на \ ровне плюс 18...20°C, температуру в зоне ног и поясницы во-III геля и пассажиров — не ниже плюс 15°C при температуре наружного воздуха минус 40°C и не ниже плюс 10°C при температуре наружного воздуха минус 60°C. Влажность воздуха при этом находится на уровне 40...60%, а скорость его движения 0,1..0,2 м/с. Обеспечивается высокая надежность уплотнений дверей, окон, люков кабин и салона автобуса для устранения сквозняков, особенно в зоне поясницы водителя и пассажиров. Неравномерность распределения температур воздуха в кабине водителя и салоне автобуса не превышает 5°C.
Конструкция системы отопления обеспечивает возможность работы с забором воздуха снаружи, из кабины или на смешанном режиме. Забор свежего воздуха системами отопления и вентиляции исключает возможность попадания в кабину водителя и салон автобуса атмосферных осадков, паров топлива, электролита и отработавших газов. Категорически запрещается использование воздуха из подкапотного пространства для отопления кабины водителя и салона автобуса.
Для районов холодного и очень холодного климата на грузовых и легковых автомобилях и автобусах предусматривается установка усиленной тепловой изоляции стенок, крыши и пола, двойное остекление оконных проемов кабины и кузова, а при работе автотранспортных средств вне городов и населенных пунктов — независимых отопителей. Сиденья и спинки водителей и пассажиров имеют теплые коврики. Упругие элементы сидений изготовлены из резины, поролона и других синтетических материалов, не твердеющих при низких температурах. При размещении кабины над двигателем предусматривается доступ к двигателю непосредственно из кабины.
В кабине предусмотрена возможность установки радиоприемника, а на автомобилях, осуществляющих трактовые перевозки,— и возможность хранения запаса продуктов питания. В конструкции опрокидывающейся кабины устраняется возможность примерзания ее к раме после преодоления наледи. В конструкции кузовов автомобилей-фургонов и автомобилей-самосвалов предусматриваются системы подогрева, обеспечивающие поддержание температуры воздуха внутри кузова-фургона или внутренних стенок кузова автомобиля-самосвала на уровне 4...5°C.
Наружные поверхности кабины и кузова окрашивают в яркие цвета (оранжевый и др.). Лакокрасочные покрытия кабины, кузова и других деталей автомобиля или автобуса не растрескиваются и не отслаиваются при действии на них температур наружного воздуха до минус 60°C и резкой смены температуры, а также при воздействии атмосферных осадков. В условиях снежных заносов на дорогах, гололеда, наледи и бездорожья применяют полноприводные автомобили с тяговой лебедкой, шины с зимним рисунком протектора и шины с шипами противоскольжения. На колесах автотранспортных средств предусматривается установка сигнализаторов снижения давления в шинах до минимально допустимого значения и возможность накачивания и подкачивания шин от пневматической системы автомобиля. Доступ к вентилям шин сдвоенных колес должен быть свободным. Способы крепления запасного колеса обеспечивают возможность его установки и снятия одним человеком при требуемом усилии, не превышающим 500 Н.
Конструкция тормозов исключает возможность примерзания колодок во время преодоления наледи. Тормозные барабаны допускают осмотр и обслуживание тормозов без демонтажа ступиц колес. Обеспечены удобство для слива конденсата из воздушных баллонов, простота и легкость замены или очистки влагомаслоотделителя пневматической системы привода тормозов.
Обязательна установка на автомобилях противотуманных фар, обеспечивающих большую безопасность движения во время пурги или тумана в районах холодного и очень холодного климата, так как желтый свет встречного автомобиля виден более четко, чем белый. Противотуманные фары, как и другие низко расположенные детали, надежно защищены от повреждения во время преодоления наледи. Необходим для условий полярной ночи, пурги и туманов прожектор-искатель с управлением из кабины с углом поворота 360°C и с возможностью изменения угла наклона лучей вдоль оси автомобиля; на автомобилях-самосвалах, кроме того, устанавливается под кузовом задняя фара. Устройство для буксировки автомобиля без водителя, шанцевый инструмент и комплект инструмента водителя приспособлены для работы в условиях низких температур, включая приспособление для монтажа шин в пути и паяльную лампу.
Все контрольно-измерительные приборы, арматура кабины и кузова (замки, петли и др.), а также гидравлический домкрат надежно работают при температурах до минус 60°C. Материалы для шин и других резинотехнических и пластмассовых изделий обеспечивают надежную работу автомобилей и хорошее сцепление колес с дорогой при температурах до минус 60°C.
Агрегаты и узлы, подвергающиеся частому демонтажу в эксплуатации, легкосъемные; часто снимаемые крышки люков устанавливаются на быстросъемных зажимах, не допускающих самопроизвольного открытия. Для тросов и тяг привода управления предусматриваются направляющие из материалов, не требующих смазывания. В системе электрооборудования установлены штекерные разъемы, позволяющие снимать основные узлы и осветительные приборы без развинчивания контактных соединений.
Обеспечена возможность снятия непосредственно на автомобиле головки блока цилиндров двигателя, выполнения работ по очистке от нагара поршней, замене поршней и поршневых колец. притирке клапанов, замене вкладышей подшипников коленчатого вала при снятом масляном поддоне картера двигателя.
В конструкции автотранспортных средств обеспечивается возможность нанесения и последующего возобновления в эксплуатации антикоррозионного покрытия элементов кабины и кузова, подверженных коррозии. Нанесение противокоррозионных покрытий производится при подготовке подвижного состава к зимней эксплуатации.
Конструкция автотранспортных средств обеспечивает: не более трех типоразмеров мест «под ключ» резьбовых пробок сливных отверстий; свободный доступ с механизированным инструментом или стандартными динамометрическими ключами к крепежным соединениям большого или нормированного усилия затяжки; доступ стандартным крепежным инструментом к остальным соединениям с обеспечением возможности выполнения крепежных работ одним человеком; возможность антикоррозионного покрытия всех крепежных деталей, подверженных воздействию влаги; применение, где это возможно, морозостойких пластмасс; применение самоконтрящих крепежных деталей или других средств, исключающих самоотвинчивание в наиболее ответственных соединениях, в первую очередь связанных с обеспечением безопасности движения.
Предусматриваются узлы трения, не требующие смазывания, или требующие использования не более четырех марок применяемых смазочных материалов (без учета заменителей). Надежный пуск холодных карбюраторных двигателей при использовании зимних товарных масел обеспечивается до температур не выше минус 15°C, а дизельных двигателей — не выше минус 10°C. При использовании загущенных масел на маловязкой основе надежный пуск карбюраторных двигателей обеспечивается в тех же условиях до температур не выше минус 20°C, а дизельных двигателей—-не выше минус 15°C.
Чтобы обеспечить пуск холодных двигателей при более низких температурах наружного воздуха, применяются вспомогательные средства облегчения пуска, предусматриваемые в конструкции автомобилей. Вспомогательные средства обеспечивают высокую эффективность пуска двигателей при низких температурах после одного — трех включений стартера (не более) при минимальных предельных температурах двигателя и минимальных частотах вращения коленчатого вала.
При использовании товарных эксплуатационных материалов применение вспомогательных средств обеспечивает минимальную продолжительность подготовки двигателя к принятию нагрузки и выезду автомобиля на линию и минимальные износы деталей. При этом потребляется минимальное количество энергии от аккумуляторной батареи; обеспечивается выполнение требований техники безопасности и пожарной безопасности. Вспомогательные средства просты по конструкции, имеют высокую долговечность (до списания автомобиля) и надежность в работе в неблагоприятных погодных условиях.
Устройства для облегчения пуска холодных карбюраторных и дизельных двигателей без разогрева обеспечивают надежный пуск их при температурах не выше минус 30°C, при этом время подготовки двигателя к работе не превышает 10 мин при использовании маловязких масел. Особое внимание уделяется сохранению тепла, накопленного агрегатами автомобиля во время работы на линии. Запасы накопленного тепла велики. Так, например, двигатель имеет температуру около 80°C. Поэтому весьма важно применение методов компоновки агрегатов на автомобиле и устройств, позволяющих замедлить остывание агрегатов и узлов при стоянке автомобилей в условиях низких температур.
Электрофакельные подогреватели обеспечивают высокую надежность воспламенения и стабильность горения дизельного топлива при температурах наружного воздуха до минус 60°C,, большой срок службы факельных свечей и малый расход электрической энергии аккумуляторной батареи.
Пусковые жидкости обеспечивают равномерное (по времени) поступление жидкости во впускной трубопровод, хорошее распиливание ее и равномерное распределение по цилиндрам двигателя. Запас пусковой жидкости в устройстве обеспечивает не только пуск, но и устойчивую работу двигателя; исключена пожарная опасность и возможность вдыхания водителем паров эфира; обеспечивается возможность дистанционного управления из кабины устройством для впрыска пусковой жидкости.
При применении индивидуальных предпусковых подогревателей и загущенных маловязких масел продолжительность подготовки двигателей к принятию нагрузки (включая подогрев, пуск и работу на частотах холостого хода) при температурах наружного воздуха до минус 40°C не превышает 20 мин, а при применении зимних товарных масел — 30 мин. Автомобили оборудованы надежными средствами поддержания оптимального теплового режима двигателей (термостаты, автоматически управляемые вентиляторы, шторки радиаторов и др.).
Предпусковые подогреватели, работающие на бензине или дизельном топливе, приводятся в действие при температурах до минус 50°C за время, не превышающее 3 мин, а при температурах наружного воздуха до минус 60°C — за время не более-4 мин. Обеспечена надежная работа подогревателей при температурах до минус 60°C с полным сгоранием топлива и высоким к.п.д.; исключается нагарообразование на внутренних стенках теплообменника и поверхности форсунки. До минимума сокращено или полностью исключено потребление электрической энергии. Подогреватель рассчитан на применение различных видов жидкого или газообразного топлива, а также на использование воды и антифриза.
В конструкции подогревателей используется модульный принцип с типоразмерами рядами и соответствующими конструктивными решениями.
Типоразмерные ряды унифицированных теплообменников и другого оборудования подогревателей, рассчитанных на тепловую производительность от 3500 до 70 000 Вт, охватывают все типы и модели автомобилей.
В конструкции автомобильных двигателей предусмотрена возможность применения различных способов предпускового разогрева или подогрева при стоянке автомобилей в межсменное время в условиях низких температур.
Во впускном трубопроводе автомобильного двигателя предусмотрено два отверстия для установки факельных свечей электрофакельного подогревателя или распылителей для впрыска пусковой жидкости.
Предусмотрено отключение радиатора на период пуска двигателя автоматическое или при помощи устройства, установленного в нижнем патрубке радиатора; устройство для заливки горячей воды непосредственно в рубашку охлаждения блока двигателя с резьбовой пробкой. Предусмотрены отверстия в нижних крайних точках рубашки блока двигателя для подвода нагретого теплоносителя при использовании жидкостных подогревателей, работающих на жидком нефтяном топливе, с использованием электрической энергии, газовых горелок инфракрасного излучения. Применяются теплообменники, включаемые в систему охлаждения блока двигателя и разметаемые под днищем масляного поддона картера — двигателя. Нижняя стенка теплообменника имеет полозки для установки электронагревателя или газовой горелки инфракрасного излучения. Это позволяет при помощи одного подогревателя разогревать охлаждающую жидкость в рубашке блока двигателя и масла в поддоне картера.
В конструкциях автомобилей предусмотрена возможность установки различных средств облегчения пуска двигателей при низких температурах, применяемых на автомобильном транспорте (устройства для впрыска пусковой жидкости, индивидуального пускового подогревателя, теплообменников с электро-подогревателем или газовой горелки инфракрасного излучения и др.).
В конструкциях газобаллонных автомобилей устраняется возможность нагревания газовых баллонов при использовании средств разогрева или подогрева двигателей и других агрегатов после межсменной стоянки в условиях низких температур. Обеспечены удобства для слива воды из системы охлаждения в тару после возвращения автомобилей с линии.