Другие части цикла «Мифы довоенного немецкого автопрома»
Окончание интересного цикла статей с канала «DL24 | История авто» на яндекс-дзене.
Содержание:
Обсудив со всех сторон проблемы и слабые стороны автомобильной промышленности довоенной Германии, мы наконец-то подошли к её вроде-бы как несомненной сильной стороне: конструктивному совершенству автомобилей. И немцам в этой области действительно было, чем похвастаться — с этим не поспоришь, но и эту «священную корову» мы всё же немного попинаем. Сразу скажу — полноценным обзором конструкции довоенных немецких автомобилей данная статья не является. Для этого во-первых нужен совершенно иной формат и объём, а во-вторых — здесь идёт скорее сравнение технических решений, принятых в довоенных американской и немецкой автомобильной промышленности.
Берлинский автосалон 1936 года — один их последних триумфов довоенного автопрома Германии. Всего через пару лет станет уже не до выставок достижений в этой области
Ещё один миф о довоенном немецком автопроме можно сформулировать таким образом: немцы делали машин пусть и немного, но зато технически продвинутые, а американцы — много, но только примитивные «утюги». Давайте посмотрим, насколько это соответствует действительности…
Американская половина
Главный нюанс здесь заключается в том, что, как мы уже увидели в первой части, примерно 40% немецкого рынка легковых автомобилей перед войной приходилось на продукцию «Опеля», и ещё порядка 5% — на «Форды». А эти машины с точки зрения подхода к конструкции представляли собой прямые продолжения американского автопрома. То есть, примерно половину от общего числа выпускавшихся в Германии легковушек составляли всё же автомобили американского типа, со всеми характерными для них особенностями и техническими решениями.
Единственное, в чём «Опели» были более прогрессивны, чем собственно американские автомобили — это использование на более новых моделях «Капитен» и «Кадетт» несущего кузова, но, как мы помним разработан он был как раз американской фирмой. Сами американцы не внедряли таких конструктивных решений отнюдь не потому, что не имели возможности, а ввиду совершенно иных запросов целевого рынка, включая требование ежегодного обновления дизайна автомобиля. А это делать намного проще на рамном автомобиле, у которого кузовные панели не несут значительной нагрузки. Об этом мы ещё поговорим ниже по тексту.
Что касается второй половины — то, к счастью, исчерпывающая инвентаризация технических достижений довоенного немецкого автопрома уже была проведена в [Хальфан А. Ю., Описание конструкций автомобилей иностранных марок, Москва, 1948 год], составленной, так сказать, по первым впечатлениям от попавших в СССР трофеев.
Моторостроение
В первую очередь следует отметить, что немцы уже до войны умели делать очень прогрессивные для того времени моторы. Это не значит, что все немецкие моторы были очень прогрессивны, но общий уровень моторостроения был довольно высоким. Так, многие немецкие машины имели верхнеклапанные двигатели конфигурации OHV (верхние клапана со штанговым приводом от распредвала в блоке), а некоторые, например Audi 3,2 Liter — и с верхним расположением распределительного вала (OHC) — схема, до массового распространения которой пройдёт ещё как минимум пара десятилетий.
Wanderer 25k: не только алюминиевый мотор в середине тридцатых, но и наддув от приводного компрессора ! Но, как обычно, есть нюанс…
Фирма Wanderer с 1935 года выпускала 2-литровые верхнеклапанные (OHV) шестицилиндровые двигатели с алюминиевым блоком цилиндров и вставными чугунными гильзами — очень прогрессивная для того времени конструкция. Причём несколько сотен из них даже имели компрессоры, которые увеличивали мощность примерно вдвое (с 40…50 до 85 л.с.). Правда, общее производство этой фирмы не превышал 8…10 тысяч машин в год. И из них с шестицилиндровым мотором было меньшинство, а большая часть — с куда более скромной «четвёркой».
Очень часто утверждается, что маленький рабочий объём немецкие (и в целом европейские) моторы имели из-за системы налогообложения, в которой транспортный налог был завязан на рабочий объём двигателя. Мол, фирмы стремились сделать эффективный малолитражный мотор с высокой удельной мощностью, чтобы при той же мощности покупатель платил меньший налог. Не знаю, насколько это работало в остальных европейских странах, но конкретно для довоенной Германии это явно не соответствует действительности.
Да, действительно, 70% двигателей на немецких довоенных автомобилях имело рабочий объём не более 2 литров. Но при этом их удельная мощность составляла примерно 20…30 л.с. с 1 литра (в среднем 24,2). [Хальфан]
А что наблюдалось в то же самое время у американцев ? Если брать «большую тройку», то картина будет такой (до 1954 года и принятия первого стандарта DIN мощность немецких моторов как правило указывалась, как и у американцев, «брутто», так что эти цифры вполне сравнимы друг с другом):
-
-
- Мощность самого популярного варианта фордовского так называемого «плоскоголового» нижнеклапанного V8 с рабочим объёмом 3,6 литра в его последнем предвоенном варианте V8-21A составляла 90 л.с. при степени сжатия 6,2:1. Это даёт литровую мощность в 25 л.с. с литра — то есть, примерно столько же, сколько и у немцев.
- Крайлеровская нижнеклапанная рядная «шестёрка» в самом популярном 218-кубовом варианте перед войной с тех же самых 3,6 литра выдавала 91…95 л.с. при степени сжатия 6,5:1 — или, в удельных величинах, 25…26 л.с. с литра.
- «Шевроле» имел уже верхнеклапанный шестицилиндровый мотор Stovebolt, наиболее массовый 216-кубовый вариант которого перед войной при рабочем объёме в 3,5 литра и степени сжатия 6,5:1 развивал 85…90 л.с. — или всё те же самые 25…26 л.с. с литра. То есть, цифры эти вполне типичны для американского автопрома.
-
Как видим, во-первых даже среди бюджетных американских автомобилей примерно треть имела верхнеклапанные моторы, а во-вторых — американцы со своих нижнеклапанных моторов снимали в среднем примерно такую же удельную (с одного литра) мощность, как и немцы со своих новомодных верхнеклапанных и даже верхневальных. Миф о «маленьких, но эффективных» немецких довоенных моторах не подтверждается; точнее говоря — маленькими-то они и правда были, из соображений экономии… но на этом и всё. И, к примеру, «примусы» мощностью 20…30 л.с. ставились на автомобили массой около тонны явно не от хорошей жизни.
Основным топливом в предвоенной Германии был бензин с октановым числом около 65 по моторному методу, под него нужна была степень сжатия порядка 6:1 (до 6,4:1 на некоторых моторах). В США перед войной стандартный бензин имел октановое число 70…72, что позволяло иметь несколько более высокую степень сжатия — порядка 6,5:1, а у дорогих машин, потреблявших более высокооктановый «премиальный» бензин — до 7,5:1. И этого вполне хватало для того, чтобы уровнять возможности «архаичных» американских нижнеклапанных моторов и «продвинутых» верхнеклапанных немецких. Тут уж в пору вводить в оборот противоположный по смыслу миф: о немцах, компенсировавших неспособность выпускать нормальное топливо за счёт переусложнённой конструкции моторов…
Wanderer W24: нижнеклапанный мотор, 1,8 литра, 42 л.с. (~23 л.с. с одного литра). И чем он принципиально отличается от того, что делали в те годы американцы ? Например, очень близкого по типоразмеру и концепции мотора «джипа» Willys (2,2 л., 60 л.с. — 27 с литра).
Впрочем, многие немецкие довоенные машины тоже имели нижнеклапанные моторы, причём далеко не только «Форды» и «Опели» — например, все автомобили марки Adler, Mercedes-Benz всех моделей, кроме роскошных малосерийных 540k и 770, Wanderer W24 с рядной «четвёркой», и так далее. Так что говорить об окончательной победе «прогрессивных» верхних клапанов никак не приходилось.
При доступных до войны сортах бензина и смазочного масла значительное усложнение конструкции двигателя при переходе от нижнеклапанной компоновки к верхнеклапанной OHV попросту не давало большого эффекта: низкое октановое число бензина всё равно не позволяло повысить степень сжатия, а из-за примитивных смазочных масел не выходило поднять число рабочих оборотов или форсировать мотор за счёт более напряжённого рабочего процесса. Кроме того, довоенные моторы были как правило длинноходными, с малым диаметром цилиндра и большим ходом поршня. Это позволяло уменьшить склонность двигателя к детонации и увеличивало «тягу на низах», но не давало увеличить размер клапанов при верхнеклапанной компоновке — а значит эффективность газообмена у верхнеклапанного мотора тех лет была не намного лучше, чем у нижнеклапанного. При этом экономические и эксплуатационные преимущества были во многом на стороне «нижнеклапов» — они были дешёвыми, простыми в производстве и ремонте, нетребовательными к маслам и в целом более надёжными.
Двигатель Horch с верхним распредвалом: дорого, богато, элитно. Ну так и американцы тоже так умели. Фото: Википедия
Что касается моторов с верхним расположением распределительного вала (а также иных вариантов, вроде экзотической схемы клапанного механизма, применённой на моторе BMW 328) — то они в довоенной Германии устанавливались на очень дорогие и престижные машины, выпускавшиеся в небольших количествах, и представляли собой скорее техническую диковинку, никак не «делая погоды» в масштабах отрасли в целом. Эпоха верхневальных двигателей на массовых моделях и в Германии, и в остальном мире придёт всё же намного позже.
И не надо думать, что американцы так не могли — например, мотор Duesenberg Model J ещё в двадцатых годах имел два верхних распредвала и 4 клапана на цилиндр (схема DOHC), и автомобили с ним выпускались до 1937 года — тоже, конечно же, в микроскопических количествах, как и у немцев. Другое дело — что рынок выбрал не их, а более простые моторы большого рабочего объёма. Вообще, американский рынок всегда отличался разумным консерватизмом в отношении конструкции автомобилей. Не нужно путать его с технической отсталостью самих американских производителей — у них были и интересные технические решения, и целая куча достижений в области технологии производства.
Наддувный мотор Mercedes-Benz 540k
Абсолютно то же самое касается и моторов с наддувом, которые в Германии ставились исключительно на очень дорогие автомобили. Но ведь и в Америке происходило ровным счетом то же самое. Те же «Дюзенберги» выпускались с компрессором — именно это (Supercharger) и означала буква S в названии модели SJ. Более того, в Штатах наддув встречался не только на ультрадорогих автомобилях, но и на моделях средне-высокого ценового диапазона, например, выпущенных фирмой Graham с 1934 года:
И да, мотор у «Грэмов» был куда проще, чем у «Мерседеса», но зато в 1934 году Graham Custom Eight с «суперчарджером» стоил $1295 — сравнимо с обычным среднедорогим автомобилем тех лет уровня «Бьюика». Сколько всего было выпущено «наддутых» «Грэмов» не вполне понятно, но это была массовая машина, с объёмом выпуска в тысячи единиц в год, а не сотни всего выпущенных, как у «компрессорных» «Мерседесов» (761 машина моделей 500k и 540k). Более того, есть мнение, что рекорд «Грэма» по выпуску «наддутых» двигателей не был побит до самых 1990-х годов. Что, конечно, говорит в большей степени о том, насколько эта фирма опередила своё время. Хотя добил её отнюдь не наддувным мотор, а показавшийся публике неудачным дизайн «акулоносой» (shark-nosed) модели 1938 года, наложившись на и так шедшие в отрасли процессы «вымывания» сравнительно небольших независимых производителей с рынка.
То, что сегодня помнят про «компрессорные» «Мерседесы», но забыли про «Грэмы» — главным образом следствие избирательности человеческой памяти, да ещё и активного «пиара» «Мерседесом» своих былых достижений. А вот «пиарить» достижения «Грэма» и его наследника (в том числе и по выпуску «наддутых» моторов) — фирмы Kaiser-Frazer — оказалось некому.
Уже послевоенный мотор DKW 3=6, но разработан он был ещё до войны
Отдельная глава в истории немецкого довоенного автопрома — это двухтактные двигатели на автомобилях, причём специальной разработки, а не мотоциклетные. Относиться к которым можно по-разному, но факт их применения весьма примечателен в любом случае. По сути, речь идёт о «параллельной вселенной» моторостроения, в которой два цилиндра равны четырём, а три — шести, коленвал вращается в шариковых подшипниках, а приводной компрессор является способом избавиться от подмешивания масла в бензин для смазки. Эта тема настолько обширна и настолько сильно выбивается из круга общепринятых конструктивных решений, что заслуживает отдельной статьи. Здесь же отметим лишь то, что больше практически никто в мире, кроме немцев, или позаимствовавших эту технологию у немцев, таким не баловался.
В целом, довоенный опыт конструирования и производства сложных и прогрессивных по конструкции двигателей очень пригодился немцам после войны, когда стали доступны высокооктановый бензин и смазочные масла с высокими характеристиками. Во многом именно благодаря нему немецкое моторостроение завоевало в эти годы заслуженную мировую славу. До войны же это было скорее «тягой к прекрасному», чем следствием практической необходимости: нижнеклапанные моторы всё ещё оставались абсолютно актуальны даже в Европе, и не только на бюджетных моделях.
Карбюраторы и электрика
Отдельным пунктом должны пойти карбюраторы, поскольку практически на всех немецких довоенных автомобилях они были своей разработки — как правило, фирмы Solex. Причём наряду с однокамерными и двухкамерными карбюраторами были также отработаны установки двух и даже трёх карбюраторов на один мотор (как правило, на спортивных модификациях). Так что в области топливной аппаратуры у немцев всё было хорошо без каких-либо оговорок. Только на «Опелях» и «Фордах» использовались американские карбюраторы.
То же самое касается и электрических компонентов фирмы Bosch, которыми до войны было снабжено абсолютное большинство автомобилей немецких, австрийских и чехословацких фирм. Сюда относятся стартеры, генераторы (магнето), аккумуляторы, замки зажигания, прерыватели-распределители зажигания, свечи, и т.д. и т.п. Здесь немецкая промышленность попросту блистала. Достаточно сказать, что и наши танки времён войны по большей части имели лицензионную электрику «Бош».
Трансмиссии
В области трансмиссий основным достижением немцев до войны стало достаточно массовое внедрение четырёхступенчатых коробок передач. Впрочем, связано это было как раз с малолитражностью немецких моторов, для которых наличие двух промежуточных передач вместо одной давало заметное преимущество, позволяя водить автомобиль с большим комфортом. Американцы с их моторами объёмом 3,5 и более литра спокойно обходились тремя передачами.
На дорогих машинах широко применялись бесшумные шестерни постоянного зацепления и синхронизаторы. Немцы даже создали одну из весьма немногих существующих оригинальных конструкций синхронизаторов для механических коробок передач — представляющую собой своего рода миниатюрное многодисковое сцепление. Такие «синхроны» использовались, к примеру, в довольно популярной коробке передач ZF Aphon Typ G.
Применялись на дорогих моделях, вроде Horch 830BL, и «овердрайвы» — повышающие передачи с передаточным числом менее единицы, выполненные в отдельном от коробки передач картере, по функционалу примерно аналогичные пятой-шестой передачам в современной коробке передач заднеприводного автомобиля. В некоторых случаях могла иметься и встроенная в коробку передач четвёртая повышающая передача — например, на BMW 326.
Проблема в том, что и у американцев было всё то же самое, и не на дорогих «Хорьхах» и БМВ, а на достаточно бюджетных автомобилях. Например, фирма Borg-Warner вывела на рынок свой овердрайв с механическим включением ещё в 1934 году, и он серийно устанавливался на машинах таких марок, как Studebaker. В 1939 году ей же был представлен овердрайв с электрическим управлением. Особенно популярна эта «экономичная» опция стала в годы войны из-за введения талонов на бензин.
Увы, но на бюджетных немецких автомобилях всё было уже не столь прогрессивно: экономили их создатели как могли, и часто коробки передач представляли собой простейшие конструкции со скользящими шестернями без синхронизаторов. Причём это было общим моментом как, к примеру, собственно немецких ДКВ (см. рис.), так и немецко-американских «Опелей» или «Адлеров». Синхронизаторы, в Америке ставшие по сути стандартом ещё в середине тридцатых, для многих немецких водителей перед войной всё ещё оставались роскошью, а двойные выжимы с перегазовкой при каждом переключении передач — нормой жизни.
Где же у довоенных немцев был самый настоящий провал — так это в создании автоматических коробок передач: насколько мне известно, ни одна из разработок так и не вышла за стадию опытно-конструкторских работ. Например, ZF в самом конце тридцатых работала над автоматической коробкой передач с управлением электромагнитными сцеплениями (что само по себе было не оригинальной идеей — такие коробки французы делали с 1920-х годов), но как-то ничего внятного и не разработала. Понятно, что война помешала и всё такое прочее, но у американцев к тому времени машины с АКП уже выпускались вполне себе массово, а потом эти же коробки пошли ещё и на военную технику, и многие американские танкисты воевали с немцами на танках с «автоматами». Более того, полноценного собственного «автомата» немцы сами не создали и после войны, толчком в этой области стало заимствование технологий у американцев.
Почему так — сказать сложно, но есть мнение, что у немцев до войны был в целом провал в области мало-мальски сложной автоматики, и в военной технике — тоже (просьба не путать с телеуправлением, сервоприводами и т.п. близкими областями). За его справедливость я, впрочем, не поручусь.
Правда, в Германии активно развивалось другое направление — так называемые преселекторные коробки передач, в которых выбор передачи осуществлялся до её включения, которое обычно осуществлялось автоматически, без выжима педали сцепления. Например, к этому типу принадлежали коробки передач семейства Maybach Variorex, использовавшиеся на военной технике и — очень редко и в небольших количествах — легковых автомобилях, в основном также «Майбахах». Но нужно понимать, что по сути это была просто кулачковая несинхронизированная коробка передач с вакуумным сервоприводом переключения, просто очень сложно и заморочено устроенная. Надёжность этой трансмиссии — отдельная, очень печальная тема.
Американцы — в который уже раз — делали примерно то же самое, но проще, дешевле и более массово. Да и в остальной Европе подобные разработки тоже были, например английские планетарные преселекторные коробки Wilson или французские электромеханические Cotal. Технически они были более прогрессивны и ближе к последовавшим за ними полноценным «автоматам». Так что преклонение перед немецкими довоенными танковыми или автомобильными трансмиссиями, порой встречающееся в определённых кругах, мне не очень понятно. Видимо, оно является банальным следствием отсутствия знаний о том, что происходило в то же самое время за пределами Германии. А происходило там или примерно то же самое, или даже более интересное.
Подвески
Абсолютное большинство (85%) немецких автомобилей перед войной имело независимую переднюю подвеску, а 45% оснащалось и независимой подвеской задних колёс [Хальфан]. И если первое уже не представляло собой на тот момент особого достижения, то по последнему показателю немцы действительно были «впереди планеты всей».
Что касается передних подвесок, то здесь «счёт равный»: в Америке перед войной практически все легковушки тоже имели независимую подвеску спереди. Несколько портил статистику из крупных производителей лишь «Форд», который на своих автомобилях очень долго держался за идущую ещё с Model T переднюю зависимую подвеску на поперечной рессоре. Правда, у этого были технические причины — короткие V-образные моторы позволяли выделить место для больших ходов подвески, так что по комфорту «Форды» почти не уступали своим конкурентам с независимой подвеской. Поведению же машины на дороге большого внимания ещё не уделяли.
Пишем «Опель» — имеем в виду General Motors
Есть, правда, существенное отличие. У американцев, после сравнительно короткого периода экспериментов в середине тридцатых, конструкция передней независимой подвески быстро стала унифицированной, основанной на самом удачном варианте — «ДжиЭмовской» подвеске типа Knee Action, которая отечественным автолюбителям была хорошо знакома по «Победе» и ГАЗ-21. Так вот — принципиально такие же подвески ставили на свои автомобили и другие американские фирмы. Да, у них были порой свои странности, но такого «зоопарка» конструкций, какой творился у немцев перед войной, точно не было.
А вот у немцев «эксперименты продолжались» и во второй половине тридцатых, причём буйная фантазия конструкторов создавала такие «шедевры», что невольно начинаешь подозревать их авторов в употреблении неких веществ.
Вот, к примеру, пример немецкой довоенной подвески, которая с моей точки зрения вполне заслуживает термина «упоротая». Рессора, пружины, двуплечие рычаги, шкворень с шаровым шарниром на верхнем конце… зачем, почему, а главное — для чего ?! Такое впечатление, что её создатели решили «собрать всю коллекцию» известных им типов шарниров, направляющих и упругих элементов в одной подвеске. И чем это лучше показанной выше «двухрычажки здорового человека» ?.. Я могу понять, когда в подвеску добавляются дополнительные элементы, которые принципиально повышают её технические качества (геометрию, кинематику, эластокинематику и т.п.) — как в случае с подвеской «Порше Вайсзах» или «многорычажными» подвесками «Мерседесов» семидесятых годов, которые были так или иначе скопированы практически всеми остальными, включая и американцев. Но здесь явно не тот случай, и для меня это выглядит как усложнение ради усложнения.
Надо сказать, что тема с поперечной рессорой, заменяющей два рычага и две пружины, оказался для немцев «навязчивой идеей» на много десятилетий вперёд. Несмотря на очевидные недостатки, вроде высокой податливости в продольном направлении или потери машиной возможности передвигаться в случае её поломки, она применялась ими с заслуживающем, пожалуй, лучшего применения упорством. Широко применялась даже подвеска с двумя (!) поперечными рессорами. Да, американцы тоже изредка использовали поперечные рессоры, но почти всегда в качестве только упругого элемента (например, на легковом «Студебекере»), а не для «экономии на спичках» с заменой на рессору пары рычагов — исключения можно пересчитать на пальцах одной руки.
Вообще, здесь мы уже наталкиваемся на некий «шаблон»: у немцев — огромное разнообразие конструкций, из которых лишь немногие являются удачными и имеют какое-либо будущее; у американцев — после краткого периода разнообразия наступает эпоха унификации, когда одна конструкция практически полностью вытесняет все остальные. Это будет повторяться и во многих других областях.
Независимая задняя подвеска Mercedes-Benz 170V типа «качающиеся полуоси». Очень похожие подвески «Мерседес» использовал вплоть до середины шестидесятых годов
Что касается задних подвесок, то здесь немцы в основном тяготели к схеме, известной как «качающиеся полуоси»: дешёвой, простой и дававшей неплохую плавность хода — при куче дефектов с точки зрения устойчивости и управляемости, а также повышенным износе шин из-за постоянного изменения развала. Но скорости тогда были невысокие, и ходовым качествам автомобиля, как уже указывалось выше, такого большого внимания ещё не уделяли. И да, независимая задняя подвеска — далеко не всегда означает «лучшая управляемость, чем с мостом».
Американцы этому могут противопоставить, как максимум, лишь пружинную зависимую заднюю подвеску, которая была внедрена вместо рессор на автомобилях Buick с 1938 модельного года:
Подвеска «Бьюика» 1938 года была большой новинкой по меркам Америки, но в Европе к тому времени уже вовсю использовались независимые задние подвески. Роль единственного продольного рычага играла труба закрытой карданной передачи, передававшая продольные толчки на картер коробки передач
Но нужно помнить, что американские автомобили даже «лёгкого класса» к тому времени переваливали за полторы тонны снаряжённой массы. Более крупные же машины весили как современные внедорожники, вроде Toyota Land Cruiser, и даже примитивная по устройству подвеска обеспечивала им весьма плавный ход. Ведь плавность хода в первую очередь зависит от соотношения между подрессоренными и неподрессоренными массами, а чем автомобиль тяжелее в целом — тем в пропорции к общей массе менее заметной становится масса цельного заднего моста. А чего-то большего кроме надёжности и плавности хода от подвески в те годы не требовалось. Так что необходимости в независимой задней подвеске американцы попросту не испытывали. Более того, вплоть до восьмидесятых годов там она останется большой редкостью, применяемой в основном на спортивных машинах вроде «Корвета».
Рычажные амортизаторы двойного действия Fichtel & Sachs Comet Duo 30 для BMW 326. Фото: ebay
В основном сами разрабатывали немцы и амортизаторы — как правило они были производства фирм Fichtel & Sachs (бренд Comet) или, реже, Boge (бренд Elastic). Собственно, обе фирмы хорошо известны в качестве поставщиков этих изделий и современным автомобилистам. Исключение здесь составлял, наверное, только лишь стоявший особняком от остального немецкого автопрома «Опель», использовавший свои, оригинальные GM-овские амортизаторы.
Амортизаторы Boge Elastic стояли сзади на самом первом «Жуке» — КдФ-Вагене. Спереди амортизаторов не было. Такие же стояли и на «кюбельвагене» военного выпуска
Правда, и здесь есть оговорка. Практически все, если не вообще все, немецкие производители до войны использовали рычажные амортизаторы. В то время, как американцы уже в конце тридцатых вовсю применяли телескопические амортизаторы современного типа, которые в те годы назывались direct action («прямого действия» — то есть, без промежуточного рычага) или aircraft type («авиационного типа»), более лёгкие, дешёвые, технологичные, и при этом лучше рассеивающие тепло и в целом обладающие лучшими характеристиками. Например, именно такими были амортизаторы на виллисовском «Джипе» — как и на довоенных гражданских «Виллисах».
Рулевое управление
Куски подвески и реечное рулевое управление BMW 328. За исключением кожаных пыльников, уже более-менее соответствует современному. Вместо нижних рычагов была поперечная рессора. Фото: https://fredericfriedrichs.de/de/vorderachse-lenkung-komplett-bmw-328.html
Очень необычной для тех лет чертой довоенного немецкого автопрома было широкое использование реечного рулевого редуктора, который использовался на отдельных моделях автомобилей марок Adler, DKW, Stoewer, Hansa, BMW и Mercedes-Benz, а также связанных с немецких автопромом общей инженерной школой и чехословацких Skoda, Tatra и Aero.
Впрочем, ничуть не меньше немецких автомобилей имело и рулевые механизмы более традиционного типа — причём как правило выполненные по американской лицензии: типа «винт и кривошип» по лицензии фирмы Ross Gear and Tool Company (Adler, Hanomag, Hansa, Mercedes-Benz, Maybach, Wandered, Audi, Horch и др.) или типа «глобоидальный червяк и ролик» по лицензии фирмы Gemmer (Opel Kapitan и Admiral, некоторые модели Horch и Wanderer). Оба типа были широко распространены и на американских автомобилях, хотя там разнообразие конструкций рулевого управления было намного больше. Даже на «Жуке» было рулевое управление с червячным редуктором, хотя на своих спортивных моделях Порше применял и рейку.
О том, почему в остальном мире не спешили принимать реечное рулевое управление, по сути очень простое по конструкции, есть много мнений. Например, в том же [Хальфан] в качестве главного недостатка «рейки» названа её оборачиваемость, то есть — склонность к передаче усилий в обратном направлении (от колёс на руль), что было большим недостатком при движении по неровной дороге, поскольку руль начинал «рваться из рук» на каждой неровности. Приходилось также слышать, что большие затруднения технологического характера вызывало изготовление самого реечного редуктора с пригодным для рулевого управления уровнем качеств, требовавшее специального станочного оборудования. Так или иначе, но у тех же американцев рейка не находила применения, видимо, до семидесятых годов.
Тормоза
75% моделей немецких довоенных автомобилей имело гидравлическую тормозную систему. Правда, на 55% моделей она была разработана и изготовлена компанией ATE-Lockheed, бывшей филиалом американской фирмы Lockheed, и лишь на оставшихся 20% стояли гидравлические тормоза других американских систем (например, типа Huck на «Опелях», перешли в неизменном виде на наш «Москвич-400») или собственной немецкой разработки. [Хальфан]
Явное господство американских тормозных систем не особо удивительно, учитывая, что именно американцы были пионерами в области внедрения гидравлических тормозов, начав этот процесс ещё в двадцатые годы. В некоторых (очень редких) случаях на немецких автомобилях могли использоваться даже вакуумные усилители тормозов — почти всегда лицензионные американские.
«Жук»: привод тормозов — механический, как и на многих бюджетных немецких довоенных автомобилях. Причина одна: экономия
Ну, а на 25% немецких автомобилей, в основном бюджетных, тормоза были всё еще с механическим приводом — например, на DKW и переднеприводных «Адлерах», а также и «Жуке».
В общем — здесь можно было бы сказать, что американцы снова впереди, но, увы, статистику им сильно портил «Форд», который отказался от механических тормозов только с 1939 года. Так что по состоянию до начала войны в Европе счёт между ними, можно сказать, равный, хотя и со сделанной выше оговоркой. Но с 1940 года американские автомобили уже почти полностью перешли на «гидравлику», а вот немцы так и остались одной ногой в эпохе механических тормозов, и продолжали использовать их и после войны.
Компоновка
Обратите также внимание на механические тормоза с приводом тросами и тягами
Неоспоримым достижением немцев было массовое освоение привода на передние колёса, в основном по причине того, что он позволял получить достаточно компактную, лёгкую и дешёвую малолитражку, приемлемую для передвижения по хорошим дорогам. Такого количества и ассортимента переднеприводных автомобилей до войны в Европе не было нигде, кроме, пожалуй, соседней Франции. Правда, он был в Америке — но с местной спецификой: если по другую сторону Атлантики переднеприводными делали дешёвые модели, то в США — очень дорогие, вроде Cord. «Исключительно заднеприводным» американский автопром стал уже после войны. Так что и здесь речь идёт не о технической отсталости, а о выборе американского рынка в пользу более консервативных технических решений, а также отсутствии необходимости в экспериментах с передним приводом: при размере типичного американского автомобиля тех лет переход на передние ведущие колёса никакого особого выигрыша с точки зрения компоновки не давал, а на управляемость автомобиля на высокой скорости на тот момент, как уже неоднократно писалось выше, обращали довольно мало внимания.
Главное же что следует сказать здесь — что передний привод не является принципиально более совершенным сам по себе. В современных автомобилях определённых классов он столь широко применяется благодаря тому, что в сочетании с целым рядом других, появившихся в семидесятые — восьмидесятые годы, конструктивных, компоновочных и технологических решений (подвеска типа «макферсон» спереди и со скручивающейся балкой сзади, поперечное расположение двигателя последовательно с коробкой передач, кузов «хетчбэк», и т.д.) позволяет получить очень эффективный по соотношению себестоимости и потребительских качеств малолитражный автомобиль. Немецкие довоенные переднеприводные автомобили с этим современным этапом практически никак напрямую не связаны, а также имели целый ряд существенных недостатков. Например, ДКВ и «Адлеры» по результатам испытаний в СССР имели очень низкую проходимость и буквально не могли в гололёд взобраться на горку из-за малой нагрузки на ведущие колёса (развесовка по осям примерно 45/55).
Mercedes-Benz 170H — полный «джентельменский набор» довоенного немецкого автопрома: заднемоторная компоновка, подвеска типа «качающиеся полуоси» сзади и на поперечных рессорах спереди, реечное рулевое управление, хребтовая рама, кузов с деревянным каркасом
Также достижением довоенной немецкой автомобилестроительной школы (в те годы включавшей в себя и автопром Чехословакии), но уже довольно сомнительным, является создание и внедрение заднемоторной компоновки. Рассмотрение её особенностей, плюсов и минусов в тематику данной статьи не входит, но вкратце укажу, что послевоенный успех «Жука» был связан не с самой по себе компоновкой, и вообще не с какими-либо конструктивными особенностями этого автомобиля, а именно с огромным и великолепно оборудованным заводом в Вольфсбурге, который достался его послевоенным владельцами по сути задарма, поскольку его строительство оплатили не они, а немецкое государство ещё в довоенные годы. Естественно, на этом фундаменте удалось достаточно быстро наладить выпуск сравнительно недорогих и качественных автомобилей, которые сначала завоевали внутренний рынок, а затем и экспортные. Конструкция самого автомобиля при этом играла десятую роль.
Например, в теории вполне мог бы стать не менее успешной альтернативой для «Жука» и имевший мотор спереди (при очень оригинальной конструкции и компоновке) австрийский «Штайр»; ему не повезло лишь в том, что завод, на котором он выпускался, был основательно «вбомблен в каменный век» авиацией Союзников:
И да, слухи об участии в его разработке доктора Порше — полнейший бред: не все «жукообразные» автомобили это обязательно сразу Федя Поршнев, он такую форму кузова не приватизировал
Сегодня заднемоторную компоновку как правило считают тупиковой для обычного легкового автомобиля. Хотя на автобусах она очень даже прижилась, но там её разработали уже американцы, независимо от немецких работ по легковушкам.
Несущие кузова
Несущий кузов Opel Kapitan 1938 года. Выпущен по технологии американской фирмы Budd. И сами американцы так же не делали вовсе не потому, что не могли
Как уже неоднократно упоминалось, создание передовых несущих кузовов «Опелей» моделей «Капитен» и «Кадетт» было заслугой в большей степени американской, чем немецкой. Причём это было именно «экспортное» решение «Бадда» для европейского рынка, с его сравнительно небольшими объёмами выпуска и медлительным обновлением модельного ряда.
То же самое движение в сторону несущих кузовов наблюдалось и в довоенной Америке, но на практике такой переход для американских производителей оказался невыгодным. Дело в том, что у несущего кузова силовыми — воспринимающими возникающие при движении автомобиля силы — являются практически все его основные части, кроме навесных деталей — в том числе и проёмы дверей, лобового и заднего стекла. Помимо того, что оснастка для его изготовления сама по себе заметно более сложная и дорогая, чем для имеющего отдельную раму, была и другая проблема: любое мало-мальски серьёзное изменение дизайна автомобиля затрагивало силовые элементы его кузова. А значит, нужно было заново проводить расчёты на прочность (в те годы крайне затруднённые из-за отсутствия серьёзной вычислительной техники), проводить стендовые испытания и обкатывать машины на ресурсных испытаниях. Всё это в те годы было очень долго и дорого, и если европейские производители, менявшие модели раз в 5-6 лет и даже реже, особых проблем с этим не испытывали, то у американцев уже тогда устоялся трёхлетний цикл полного обновления дизайна, с ежегодными рестайлингами.
«Линкольн Зефир» конца 1930-х имел по сути несущий кузов с полностью интегрированной в него рамой. Технически у американцев никаких проблем с этим не было, даже на машине такого размера (практически как у будущего ЗИМа ГАЗ-12). Но вот, особого смысла в таком переходе они не видели
В таких условиях рамный кузов оказался очень удобен, причём раму старались не интегрировать в него (как это было сделано на многих американских машинах конца 1920-х — начала 1930-х годов), а наоборот как можно более чётко отделить от кузова. Это позволяло не только снизить передачу на кузов вибраций от шасси, но и практически произвольно менять дизайн кузова, не затрагивая несущие элементы — при этом сама рама оставалась неизменной в течение многих лет, если не десятилетий. Именно поэтому до конца пятидесятых годов на переход на несущие кузова решились лишь единичные американские производители, например — «Нэш» и «Хадсон», «Линкольн» на единственной модели… причём они от этого скорее проиграли, чем выиграли.
Немаловажным фактором было и то, что в Америке рынок требовал в достаточно больших количествах открытые автомобили — кабриолеты, фаэтоны и родстеры, а их опять-же делать проще на основе рамного шасси. И по долговечности рамный автомобиль в те годы тоже превосходил имеющий несущий кузов, поскольку сформированные из тонкого металла и толком не защищённые от коррозии (чего не позволяли технологии грунтования и окраски тех лет) полости последнего были очень склонны к гниению. Наконец, рамный автомобиль более технологичен при сборке на конвейере за счёт разделения операций по установке агрегатов и монтажу оборудования кузова на разные нитки конвейера и других узко-производственных моментов. А при американских масштабах выпуска порядка сотен тысяч машин в год даже незначительное повышение технологичности и снижение трудоёмкости играют большую роль.
Шасси Adler 2.5 Liter с «несущим основанием» — своего рода предвозвестник современных «шасси-скейтбордов»
Что касается самих немцев, то у них популярностью пользовалась другая, намного более простая, чем полноценный несущий кузов, схема несущей системы кузова — так называемая рамно-объединённая, она же — «несущее основание». По сути оно представляло собой раму с приваренным к ней полом, что делало его удобным, в частности, для мелких кузовных ателье, которые получали с завода уже готовое шасси с полом и могли надстраивать поверх такого основания что и как им вздумается, особо не заботясь о прочности и жёсткости.
Аэродинамика
Опытные BMW с обтекаемыми кузовами по проекту В. Камма. Причём именно обтекаемыми, а не стилизованными под обтекаемость, как у американцев
Абсолютно неоспоримым факто является то, что в довоенной Германии существовала самая сильная в мире научная школа автомобильной аэродинамики. Здесь опять тема такая, что о ней надо бы писать отдельную статью. Американцам здесь было противопоставить практически нечего — у них подход к обтекаемости в те годы так и оставался исключительно дизайнерским, умозрительным. Оставалось лишь утешать себя известным анекдотом про то, что, де, аэродинамикой занимаются те, кто не умеет делать мощные двигатели… (по иронии судьбы, это высказывание приписывается как раз немцам, конкретно — Порше).
Впрочем, снова оговорка: до самой войны значительная часть серийных немецких автомобилей оставались не обтекаемыми, часто отставая в этом отношении даже от американских. Но в целом переход на обтекаемые кузова был совершенно явным, и в гипотетических мирных сороковых годах мы наверняка увидели был у немцев очень серьёзный прорыв в этой области. В реальности же, ждать серийных автомобилей с действительно серьёзной проработкой аэродинамики пришлось до семидесятых годов — в доминировавшей после войны американской школе на первом месте был дизайн, а обтекаемость и экономия топлива — хорошо если на десятом.
Тупиковые инновации
Главная моя претензия к практически всем инновациям довоенного немецкого автопрома состоит в том, что они так и остались невостребованы за пределами самой Германии и традиционного круга влияния её автопрома (Чехословакия, Австрия, отчасти Швеция).
По сути из всего немецкого, за исключением продукции «Опеля» (то есть — General Motors), серьёзный интерес в других странах проявили лишь к переднеприводным DKW, силовая установка которых была, в частности, использована «Саабом» при разработке его первого легкового автомобиля Saab 92. Ну и конечно многие пытались скопировать «Жука» (а точнее — бывшую прообразом этого типа машин «Татру»), вот только мало у кого из этого получилось что-то вменяемое — всё больше выходили «Запорожцы» и «опасные на любой скорости» «Корвэйры». А те, у кого что-то приличное всё же получилось, вроде «Рено» или «Фиата» — брали из всего набора только заднее расположение двигателя, а всё остальное делали совершенно иначе.
Что касается остальных немецких разработок тех лет — то их влияние на мировой автопром оказалось очень и очень ограниченным. Хребтовая рама, независимая задняя подвеска типа «качающиеся полуоси» в её исходном виде, подвески на поперечных рессорах, автомобильные двухтактные моторы, приводные компрессоры конкретного типа, многодисковые синхронизаторы ZF — всё это по большей части так и осталось исключительно немецкими и чехословацкими «фичами» и вызвало за рубежом в основном теоретический интерес. То есть, до войны немецкий автопром многое взял у других школ автомобилестроения ( первую очередь, конечно, американской), но мало что дал миру взамен.
Конечно, это делает довоенный немецкий автопром очень интересным с точки зрения истории техники, как экзотический «зоопарк» или «паноптикум» оригинальных конструктивных решений (хорошо если не «кунсткамеру»), но при этом нужно всё же помнить, что вся эта оригинальность в значительной степени была конструктивным тупиком. В то время, как практически всё, что стало массовым на американских автомобилях тех лет, со временем было принято и в остальном мире. И даже если какая-то техническая новинка и появлялись изначально в Европе, достоянием массового автомобилестроения её во многих случаях делали уже американцы.
Итого
Несмотря на то, что немецкий довоенный автопром действительно имел немало технических достижений, то же самое можно сказать и об английской, французской, итальянской и — тем более — американской автомобильной промышленности тех лет, то есть — по сути, обо всех странах, имевших в то время развитый самостоятельный автопром. Время было такое — эпоха экспериментов и инноваций. Такой уж особой прогрессивностью массовая продукция немцев на общем фоне не выделялась, равно как не поражали воображение и её характеристики, находившиеся на плюс-минус том же уровне, что и у аналогичных автомобилей других развитых стран.
Немецкие довоенные автомобили зачастую выделялись применением оригинальных и передовых решений в компоновке, конструкции подвесок и рулевого управления. Но при этом нередко весьма архаичными были их трансмиссии, тормозные системы и кузова (о последнем уже подробно говорилось во второй части). А разнообразие конструкции автомобилей было в значительной степени обратной стороной проблемы отрасли — большого числа маломощных производителей и низкой степени концентрации капитала. Американские довоенные автомобили тяготели к более простым и в целом относительно архаичным решениям в области конструкции двигателей и подвесок, зато нередко имели передовое устройство трансмиссии и тормозов, кроме того американские фирмы были авторами практически всех новинок тех лет в конструкции кузова. На мой взгляд, в целом «счёт между ними равный»: каждая конструкторская школа имела свою, достаточно узкую направленность и свои «сильные» и «слабые» стороны, во многом завязанные на особенности соответствующих рынков.
Является в целом мифом и то, что массовое производство американских автомобилей в рассматриваемый период негативно сказывалось на их техническом уровне — наоборот, остаётся лишь поражаться тому, насколько быстро и успешно американские фирмы в тридцатые годы и начале сороковых умудрялись поддерживать уровень производства в сотни тысяч автомобилей в год и низкий уровень цен, при этом практически каждый год внедряя огромное количество конструктивных и технологических новшеств.
Немецкий автопром с полным на то правом мог гордиться своими оригинальными и совершенными по конструкции дорогостоящими моделями, которые были как минимум не хуже лучших американских. Но вот в среднем американские автомобили всё же имели несколько более высокий технический уровень — за счёт того, что прогрессивные решения, вроде независимой подвески, гидравлических тормозов или синхронизаторов в коробке передач, не оставались уделом одних только дорогих машин, а очень быстро внедрялись и на массовых. В итоге разрыв в техническом уровне между самыми дешёвыми и самыми дорогими машинами в США был куда меньше, чем в предвоенной Германии.
То есть, да — чуда в очередной раз не произошло: американцы не только делали намного больше машин, и не только делали их намного дешевле. Они ещё и за счёт дешевизны, даваемой эффективностью массового производства, могли позволить себе повышать технический уровень даже бюджетных моделей, по многим показателям вплотную подтягивая его к «элитным». Дорогие американские автомобили отличались от дешёвых в основном дизайном, отделкой и уровнем комплектации дополнительным оборудованием, а конструкция их ещё до войны была весьма похожа (после войны речь зачастую уже будет идти о по сути общих платформах). В то время, как у немцев бюджетные модели отличались от дорогих в первую очередь очень сильно упрощённой и удешевлённой конструкцией, в ущерб техническим и потребительским качествам.
источник: https://dzen.ru/a/YQfa3qHFcGA3rrdv
