Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150

Мы уже писали о том, как германские инженеры, трудившиеся в КБ Советской Военной Администрации Германии в послевоенные годы, разрабатывали дизели для «Победы» и ГАЗ-51 и автоматы для «Москвича-400». Сейчас мы продолжаем рассказ об узлах и агрегатах, которые могли бы вывести на необыкновенный технический уровень отечественные автомобили, и о том, почему этого не случилось либо это произошло с большим опозданием.

 

Во 2-ой половине ХХ века в редукторах главных мостов отечественных автомобилей стали нормой гипоидные главные передачи. Їх особливість полягає в тому, что зубья шестерен – и ведомой, и ведущейнарезают не на конусе, а на поверхности, которая именуется «гиперболоид вращения», отсюда и название пары – «гипоидная». Это даёт массу превосходств, главное из которых – меньшие контактные напряжения. Простіше кажучи, при равных габаритах гипоидная пара живёт подольше, чем коническая, и меньше шумит. Плюс ко всему, перекрещивающиеся оси против пересекающихся (у конических шестерён) дают выгоду по сборке и так далее. звичайно, гипоидные пары труднее в изготовлении и, в отличие от конических, требуют особенного масла и весьма чувствительны к движению задним ходом.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150 Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
ЗИС-110 ЗИМ

В первый раз в СССР гипоидную главную передачу применили на лимузине высшего класса ЗИС-110. 1-перші 34 товарных автомобилей этой модели Столичный автомобильный завод имени Сталина сдал в сбыт в победном 1945 році. А через несколько лет такая передача появилась на машине огромного ЗИМ (ГАЗ-12) – первые 155 таких машин ГАЗ выпустил в 1950-м. Это были наши разработки, а вот германские КБ спроектировали редуктор заднего моста с гипоидной главной парой для самого малеханького советского автомобиля «Москвич». Більш того, в Германии было сделано и испытано несколько одинаковых опытных образцов гипоидных редукторов «Москвича». Их установили в стандартные картеры задних мостов от аналогичного германского автомобиля Opel Kadett, который с сборочного потока шёл с конической парой.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Гипоидный задний мост «Москвича» на щите в немецкой лаборатории.

По сопоставлению с обычным «коническим» мостом, здесь были новые ведущая и ведомые шестерни главной пары и корпус дифференциала. Остались без конфигурации картер моста, полуоси, шестерни дифференциала, подшипники и другие детали. Ось ведущей шестерни была понижена на 30 мм относительно оси ведомой – это как раз одно из превосходств гипоидной пары. Мост установили на особый испытательный стенд, и выяснилось, что при повторяющихся нагрузках он живёт минимум на 30% подольше конического. На автомобилях Kadett гипоидные задние мосты испытывали в различных дорожных условиях. виявилося, что пара работает нормально под хоть какой нагрузкой, даже на бездорожье. При этом замеры уровня шума проявили, что он ощутимо снизился.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский мост для «Москвича».

Бывалые «железки» и чертежи ушли в Русский Союз. Освоить такую передачу заднего моста было полностью реально. Даже если станков, необходимых для вырезки зубьев шестерён с гипоидным зацеплением, на МЗМА не было, изготавливать их можно было на ЗИСе либо ГАЗе, которые и так поставляли много девайсов для «Москвичей», однако у этих заводов и собственных проблем хватало. Гипоидное масло тоже уже выпускалось в СССР для ЗИС-110 и ЗИМа, но как и всё в Стране Советов было в последнем дефиците. И всё-таки эта новинка задержалась на много лет.

В 1957 году ГАЗ без помощи других внедрил гипоидную пару на «Волге» М-21, а КБ шасси МЗМА, возглавляемое конструктором К.И. Файбисовичем, серьезно занялось темой гипоидных передач лишь к концу 50-х, после смены базисной, немецкой модели «Москвича», а проще говоря, Опель Kadett на автомобиль собственной разработки, который, в загальному, тоже проектировали не без оглядки на западные аналоги.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский задний мост на автомобиле.

В 1959 году на машинах из промышленного экспериментального гаража МЗМА уже обкатывались новые гипоидные мосты, а к 1961 году гипоидный редуктор вошел в комплектацию всех сходящих с сборочного потока автомобилей. Базовой моделью был тогда «Москвич-407». У него ось ведомой шестерни была смещена вниз на 32 мм, на право на 11 мм. Число зубьев составляло 41 і 9, передаточное число – 4,55: характеристики серийного гипоидного редуктора «Москвича» заметно отличались от германского прототипа. Это не удивительно – двигатель и коробка передач были уже совершенно иные, чем у «Москвича» образца 40-х годов.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
«Москвич-407».

Другая принципиальная для движения автомобиля передача – пара, применённая в управляющем редукторе. У Opel Kadett и первого «Москвича» она состояла из глобоидального червя и кругового сектора с тремя зубьями. Германские инженеры сочли, что величина зазоров в существующем управляющем механизме не идеальна, не обеспечивает плавности работы и схожего усилия на руле при разных положениях «баранки». Оптимизировав величину зазоров меж зубьями червяка и сектора, конструкторы КБ СВАГа предложили модернизированный управляющий редуктор для «Москвича»: работал он более плавненько, требовал от водителя меньшего усилия при любом угле поворота руля, в то же время без заморочек выдержал испытания на стенде на крепкость и долговечность. На автомобиле новый редуктор испытывали пробегом 40 тисяч кілометрів. Пригодилась ли эта разработка при конструировании управляющих управлений новых моделей «Москвичей» или каких-либо других советских автомобилей, нам неизвестно.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германское рулевое управление «Москвича» и его детали.

О применении полного привода на «Москвиче» в 40-х годах, звісно ж, речи не шло. И все-же способ повышения проходимости и улучшения стойкости автомобиля на скользкой дороге в активе у германских инженеров был. Ещё во время войны на неких военных машинах применялись самоблокирующиеся межколёсные дифференциалы. Такое устройство уже выпускала компания Timken – бренд существует и поныне. В германском КБ взяли за основу разработку этого изготовителя и адаптировали ее к редуктору главной передачи «Москвича».

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский самоблокирующийся дифференциал.

По сопоставлению с серийным редуктором, понадобилось только сделать новые корпус дифференциала и шестерни полуосей и сателлитов. Коническая пара и картер заднего моста Опель Kadett остались серийными. Шестерни дифференциала получили особый профиль зацепления, выполненный по образцу узла Timken. Для проверки профиля зацепления и величины самоблокировки было произведено специальное приспособление. Результаты замеров, сделанных с его помощью, проявили правильность выбора углов, формы и соотношения числа зубьев. Дорожные тесты пробегом 7 тысяч километров подтвердили работоспособность и надёжность узла.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский стенд для проверки блокировки дифференциала.

Из промышленных отчётов МЗМА известно, что уже в 1952 году в многообещающие планы был включён малолитражный автомобиль завышенной проходимости. Но о полном приводе речь всё равно ещё не шла. Сделать лучше способность автомобиля преодолевать бездорожье конструкторы ОГК попробовали методом введения принудительной блокировки межколёсного дифференциала либо его самоблокировки. В 1954-м проходил тесты автомобиль, о котором сохранилось очень не много информации. Это был пикап с кузовом от аэродромного пускового агрегата АПА-7, переделанного в бортовую машину. На него установили шины с развитыми грунтозацепами типа «ёлочка» и редуктор заднего моста с самоблокирующимся дифференциалом.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150 Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Пикап завышенной проходимости «Москвич» 1954 року.

Легла ли в базу редуктора этого пикапа немецкая разработка, пока не установлено. Также не найдено никаких отчётов об его испытаниях (но это не значит, что их не существовало). Известно, что в том же году Н.С. Хрущёв вызвал на совещание головного конструктора МЗМА Александра Фёдоровича Андронова и в ультиматической форме потребовал «за 10 дней» создать полноприводный автомобиль повышенной проходимости. Макетный эталон в этот срок был построен с внедрением кузова перспективной модели «Москвич-402-425», узлов шасси горьковских машин ГАЗ-М73 и ГАЗ-69. С этого начался проект, воплощённый в серийном автомобиле «Москвич-410». Работа над блокировкой дифференциала при этом продолжена не была и, як ми знаємо, «Москвич-410» оснащали свободными дифференциалами.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
«Москвич-410»

В прошедший раз мы рассказали о немецких дизелях для грузовиков ЗИС-150 и, как вариант, для ЗИС-5. Но немцы работали также над новыми бензиновыми движками. В условиях сурового российского климата казалось заманчивым отрешиться от водяной рубашки, требовавшей постоянного слива воды во время стоянки зимой – доступного антифриза тогда не было. Поэтому немецкие моторы для ЗИС-150 решили выполнить с воздушным остыванием.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
ЗІС-150

1-ый вариант двигателя сделали рядным шестицилиндровым. Для упрощения освоения производства его унифицировали с мотором ЗИС-120 (так именовался серийный мотор для ЗИС-150), насколько это было может быть. Неизменной осталась вся шатунно-поршневая группа: поршни, поршневые кольца, пальцы, шатуны, а также коренные и шатунные вкладыши. От обыденного ЗИС-120 оставили навесные агрегаты: стартёр, генератор, масляный фильтр, распределитель зажигания и карбюратор. На смену нижнеклапанной конструкции газораспределительного механизма немцы предложили верхнеклапанный. При этом камеру сгорания сделали полусферической и клапаны установили V-образно. але, невзирая на такие отличия, впускные и выпускные клапаны, тарелки и пружины клапанов получилось сохранить серийными!

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Шестицилиндровый движок в разрезе.

Движок получился длиннее, чем ЗИС-120: при воздушном охлаждении расстояние меж цилиндрами пришлось увеличить и снабдить конструкцию рёбрами остывания. Но отсутствие радиатора позволяло поставить удлинённый движок под стандартный капот ЗИС-150. Цилиндры не были заключены в блок, а отливались по отдельности из чугуна – каждому полагалась своя головка из дюралевого сплава. Картер коленчатого вала тоже был металлическим, головки, гильзы и сам картер стягивались меж собой анкерными болтами – для повышения жёсткости конструкции.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский мотор для ЗИС-150.

Обдув цилиндров был организован принудительный, с помощью вентилятора, воздух от которого поступал на рёбра головок и гильз по специальному кожуху. Размеры и профили шеек коленчатого вала и профиль кулачков распредвала оставили теми же, что у ЗИС-120, но оба вала отличались от стандартных увеличенной длиной. Немцы кропотливо рассчитали массу мотора, чтобы он не был тяжелее стандартного. По динамическим и экономическим показателям новинка должна была выигрывать из-за наилучшей формы камеры сгорания и верхнего расположения клапанов.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германский мотор для ЗИС-150.

На этом германские конструкторы не остановились. Следующий вариант мотора воздушного охлаждения для грузового ЗИСа сделали уже восьмицилиндровым V-образным. Его расчётная мощность составляла 120-130 к.с. Опять удалось оставить от ЗИС-120 вкладыши, шатуны, поршни, поршневые кольца и пальцы, пружины и тарелки клапанов, детали масляного фильтра, профили кулачков и грибков толкателей.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
Германская V-образная «восьмёрка» в разрезе.

Исходя из размеров моторного отсека ЗИС-150, движок постарались сделать компактным по ширине. Потому развал цилиндров был выбран не 90 градусів, а тільки 75.

Как и в случае с рядным движком, каждую чугунную гильзу и каждую дюралевую головку с рёбрами охлаждения выполнили раздельно. Головки и гильзы опять стягивались с металлическим картером болтами. ГРМ, звичайно ж, снова выбрали верхнеклапанный, а камеры сгоранияполусферические. Но клапаны с каждой стороны установили в ряд. На каждый ряд работал собственный карбюратор и свои впускные и выпускные трубопроводы. Их установили с наружной стороны, а свечи – внутри развала цилиндров. Распределитель зажигания и бензонасос приводились от шестерни и кулачка на заднем конце распределительного вала. Воздух меж рядами цилиндров циркулировал под воздействием вентилятора. Объём масляного картера прирастили, в развале цилиндров поставили масляный радиатор змеевикового типа.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150
«Половинка» германской V-образной «восьмёрки».

Верхнеклапанные V-образные восьмицилиндровые моторы появились на русских грузовиках только в начале 60-х, но у их уже было обычное жидкостное охлаждение.

Самоблок для «Москвича», повітряний V8 для ЗІС-150

залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені * *