Après le lancement du ZIS-151 en 1948, la nécessité d'en corriger les défauts se fit très vite ressentir. L'étude dirigée par l'ingénieur en chef A.M. Kriguer conduisit à la construction de deux véhicules expérimentaux ZIS-151G en 1956. Les modifications visaient notamment à améliorer les performances en tout-terrain grâce à un pont à roues simples et un système de gestion centralisé de la pression des pneus (diminuer la pression dans les pneumatiques permet d'augmenter la surface de contact et donc de réduire la pression au sol lorsque le véhicule se trouve sur un terrain meuble ; le BTR-152V et le BTR-40V utilisaient un système similaire avec conduites d'air externes). Les essais du véhicule confirmèrent l'amélioration très significative de la motricité apportée par ce système.
Les travaux de modernisation du ZIS-151 aboutirent finalement au ZIL-157 dont la production en série démarra le jour même de l'assemblage du dernier ZIS-151, le18 septembre 1958. Au total, 797 934 exemplaires toutes Versions condondues ont été construits
ZIL-157 C'est également en 1958 que le ZIL-157 fut exposé par le pavillon soviétique à l'exposition universelle de Bruxelles. La brochure multilingue (russe, français, anglais, allemand) éditée pour l'occasion décrivait le camion en ces termes :
Avant de continuer plus avant l'historique du véhicule, arrêtons-nous sur quelques détails techniques :
Le choix de roues simples sur les essieux arrières du ZIL-157 réduisant le nombre de pneus de 10 à 6 par rapport au ZIS-151, le ZIL-157 ne fut équipé que d'une seule roue de secours. Cette dernière était installée sous la plateforme de chargement, alors que sur le ZIS-151 les deux roues de secours prenaient place à la verticale entre la cabine et la plateforme.
Cette modification permit par ailleurs d'améliorer la répartition des charges sur les essieux ainsi que la motricité du véhicule en translatant la plateforme de chargement vers l'avant. La longueur totale du camion se trouvait ainsi raccourcie de 246 mm.
Concernant le système de gestion centralisé de la pression des pneus, le ZIS-151G et le ZIL-157 différaient au niveau de l'alimentation des pneus en air comprimé. Les conduites d'air externes du ZIL-151G présentaient en effet plusieurs inconvénients : premièrement, elles s'arrachaient facilement ; deuxièmement, elles rendaient les opérations de montage démontage relativement complexes et troisièmement, des problèmes d'étanchéité du joint tournant (au niveau du moyeu) laissaient pénétrer des impuretés dans le circuit d'air. Le ZIL-157 fut par conséquent équipé d'un dispositif interne passant à travers le moyeu.L'architecture du circuit pneumatique permettait de gonfler indépendamment chaque pneu dans une plage de pression allant de 3,5 bars à 0,5 bar (en pression relative). Une pression de 3 à 3,5 bars convenait pour une route non goudronnée, une pression de 1,5 à 2 bars pour un sol meuble, une pression de 0,75 à 1 bar pour le sable ou un sol bourbeux, une pression de 0,5 à 0,7 bar pour un sol marécageux ou la neige profonde (la vitesse de 10 km/h ne devait pas être dépassée lorsque la pression était réduite à 0,5 bar).Des pneus pouvant encaisser de fortes déformations avaient bien sûr du être développés spécifiquement pour le véhicule afin d'être compatibles avec une faible pression de gonflage.
Le ZIL-157 avait hérité du moteur du ZIS-151 (6 cylindres essence de 5555 cm3) avec cependant quelques modifications. Le taux de compression, notamment, avait pu être augmenté de 6,0:1 à 6,2:1 grâce à l'adoption d'une culasse en aluminium. Au final, la puissance maximale passait de 92 à 104 ch et le couple maximal de 304 à 334 N.m, tandis que la consommation de carburant était réduite de 22 %.
ZIL-157K
En 1961, la puissance du moteur fut portée à 109 ch et des modifications furent opérées au niveau des organes de transmission et du système de freinage (la plupart de ces nouvelles pièces étaient communes avec les camions ZIL-130 et ZIL-131). Le véhicule fut alors redésigné ZIL-157K. La cabine du ZIL-157 a été améliorée pour aidé le travail du conducteur. Elle possède un chauffage alimenté par un système de refroidissement du moteur avec un ventilateur électrique. Pour une conduite plus douce, les amortisseurs de suspension ont été améliorés.
En 1968, le circuit pneumatique du véhicule fut modifié de manière à ce que tous les pneus soient gonflés simultanément et à la même pression. Il n'était donc désormais plus possible d'ajuster individuellement la pression pour chaque roue.
Après le lancement de la fabrication en série du ZIL-131 en 1967, il fut décidé de transférer en 1968 la production du ZIL-157K à l'usine UAMZ, filiale de ZIL située à Sverdlovsk-44 (aujourd'hui Novouralsk). Le processus fut cependant progressif, les usines ZIL et UAMZ produisant le ZIL-157K en parallèle jusque dans le milieu des années 70.
ZIL-157KD
En 1978, le moteur fut remplacé par un groupe de cylindrée quelque peu réduite (5380 cm3) et partageant de nombreuses pièces communes avec le moteur ZIL-130. Avec un taux de compression de 6,5:1, il développait une puissance maximale de 110 ch et un couple maximal de 343 N.m. La production du véhicule, rebaptisé ZIL-157KD, fut réalisée à l'usine UAMZ jusqu'en 1994.
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