Юрий Долматовский «Каким должен быть маленький автомобиль»
Интересная винтажная статья Юрия Ароновича Долматовского, которая, думаю, заинтересует коллег.
Советские люди с нетерпением ждут появления легких, скромных и дешевых, простых в устройстве и обслуживании небольших автомобилей. Технические требования к такой машине вытекают из желаний ее будущих потребителей – самих конструкторов, колхозников, рабочих, учителей, спортсменов. Число мест – четыре-пять или два плюс просторное багажное помещение. Скорость – не менее 80 км в час Способность преодолевать плохие дороги. Простота устройства и управления. Удобные посадка водителя и пассажиров, вход и выход. Привлекательный, современный, «обтекаемый» внешний вид. Хорошая видимость пути. И все это при достаточной надежности, умеренном весе и расходе топлива.
* * *
Конструкторы работают над созданием таких «микролитражных» автомобилей и даже придумали шуточную формулу для них: «5×5» – 5 мест, вес 500 кг, рабочий объем двигателя 500 см³, 5 л топлива на 100 км пути, запас хода 500 км. Эти пятерки следует считать приблизительными величинами, но конструкторы добиваются их.
На первый взгляд, такая машина кажется неосуществимой. Во всяком случае, для ее создания нужны какие-то новые конструктивные решения.
Одним из многообещающих приемов представляется необычная компоновка машины, названная «вагонной», обеспечивающая относительно малые габаритные размеры кузова при достаточной вместимости, хорошей обтекаемости, маневренности и обзорности. Из конструкции можно и нужно устранить все лишнее и каждый агрегат подвергнуть придирчивому анализу под девизом: «Уменьшение и облегчение до разумного предела».
* * *
Вагонная компоновка широко применяется в конструкциях автобусов. Смысл ее в том, что механизмы и в первую очередь двигатель размещены в пределах корпуса самого кузова – под полом, под сиденьями, рядом с водителем, в «хвосте» кузова и т. д., а сиденье водителя вынесено в самый передний конец, и пассажирское помещение занимает почти все пространство автомобиля. Автобус с вагонной компоновкой имеет по сравнению с обычным, у которого двигатель установлен перед кузовом, меньшие размеры и вес при той же вместимости; кроме того, водитель хорошо видит дорогу, нагрузка может быть равномерно распределена между колесами, а укороченная база (расстояние между колесами) обеспечивает машине маневренность.
Именно эти качества нужны и микролитражному автомобилю.
Расчеты показывают, что при вагонной компоновке малолитражный автомобиль может быть на полметра короче обычного, будет соответственно меньше весить, потребует менее мощного и более легкого двигателя.
Но если применительно к автобусу задача решается сравнительно просто, то при решении компоновки «вагонного» легкового автомобиля встречаются серьезные трудности.
Легковая машина должна быть низкой. Как в этих условиях разместить сиденье над передней осью? Как обеспечить удобный доступ к сиденью, ограниченный не только сверху – крышей кузова, но и снизу – кожухами колес? Как уменьшить тряску на переднем сиденье? Двигатель в легковом автомобиле, особенно вагонного типа, так и просится в обтекаемый «хвост» кузова, занятый на сегодня непомерно большим багажником. Но заднее расположение двигателя требует особой системы охлаждения, особых устройств для управления отдаленными от водителя механизмами. Нелегко создать и красивую форму кузова при необычном соотношении его объемов.
* * *
Главное препятствие в устройстве удобного переднего сиденья автомобиля вагонного типа – колесо. Колеса ограничивают ширину подушки сиденья, затрудняют вход, создают тряску. Их нужно уменьшить. Но при этом возникают новые трудности – надо разместить в маленьком колесе тормоз, надо получить требуемую грузоподъемность маленькой шины, позаботиться о достаточном просвете между днищем кузова и дорогой.
Для микролитражных автомобилей применяют чаще всего небольшие колеса с шинами низкого давления. Колесо сокращено за счет диаметра обода, а шина имеет сравнительно большой профиль. Если наружный диаметр колеса не более 540 мм, то при посадке в автомобиль не нужно перешагивать через выступающий в кузове кожух колеса: он находится на одном уровне с подушкой сиденья или даже насколько ниже. Сравнительно большое сечение шины обеспечивает ее грузоподъемность при вдвое меньшем, чем у существующих «больших» автомобилей, внутреннем давлении. Шины низкого давления поглощают значительную часть колебаний от неровностей дороги и повышают способность автомобиля двигаться по плохой дороге, особенно по песку, снегу, болотистой местности.
Как передние, так и задние колеса автомобиля подвешивают к кузову независимо на пружинах и телескопических амортизаторах. Это способствует плавности хода и увеличению просвета между кузовом и дорогой, несмотря на малый диаметр колес.
Вместе с тем, применение малых колес дает экономию веса около 30 кг по сравнению с обычными малолитражными автомобилями.
* * *
Существуют автомобили, у которых двери устроены настолько неудобно, что в заводских инструкциях особый раздел посвящается приемам входа в кузов этих машин: если входить, скажем, «головой вперед», то рискуешь застрять в двери; оказывается, нужно, не входя в кузов, сесть на подушку сиденья, а потом уже втаскивать голову и ноги. У автомобилей с вагонной компоновкой до недавнего времени дело обстояло еще хуже Для улучшения доступа к переднему сиденью «вагонных» автомобилей были предложены различные решения. На автомобиле Дюбонэ вход был устроен спереди, а на автомобиле Изетта такое устройство было дополнено откидывающейся вместе с дверью колонкой руля. Однако такая дверь не вполне удобна: ее нельзя открыть при тесной стоянке автомобилей около тротуара. Если сделать двери боковыми, хотя бы и захватывающими часть крыши, проем получается все же недостаточным. Может быть и другое решение. Дверь выполняется в виде крышки, откидываемой вперед вокруг горизонтальной оси вместе с рулевым валом; вал снабжен карданным шарниром. При откидывании крышки можно садиться на сиденье не сгибаясь, как в кресло, стоящее на полу комнаты. Дверь-крышка уравновешена пружиной.
Так пытаются решить проблему, которая может показаться и неважной. Но в действительности от решения двух-трех таких проблем зависит возможность компоновки автомобиля в целом и вопрос «быть или не быть» «вагонному» легковому автомобилю.
* * *
Двигатель, сцепление, коробку передач и главную передачу, бак для топлива и аккумулятор чаще всего устанавливают сзади, а органы управления и запасное колесо – спереди.
Наиболее употребительная конструкция – двигатель с двумя цилиндрами, верхними клапанами и принудительным воздушным охлаждением. Мощность двигателя микролитражных автомобилей колеблется в пределах 15–30 л. с., рабочий объем – 0,35–0,75 л.
Сцепление и коробка передач обычные. Силовой агрегат находится в блоке с главной передачей заднего моста, а усилия к колесам передаются качающимися валами, с одним или двумя карданными шарнирами на каждом.
Управление сцеплением тросовое или с гидравлическим приводом; управление коробкой передач – посредством трубчатых тяг и рычага; управление карбюратором тросовое; стартер имеет кнопочное дистанционное включение.
Тормоза – с гидравлическим приводом. Колеса дисковые, разъемные.
* * *
И раньше приходилось не раз задавать себе вопрос: необходимы ли автомобилю, в особенности маленькому, четыре двери, четыре опускающихся окна и многое другое в конструкции кузова?
Действительно, так ли необходима, например, левая задняя дверь, проем которой ослабляет корпус кузова, а усиление рамы проема утяжеляет корпус? Этой дверью пользуются ведь очень редко, а в последнее время Госавтоинспекция и вовсе запрещает открывать эту дверь на улицах и магистральных дорогах, чтобы пассажиры не выходили на проезжую часть. Также редко открывают все четыре окна в кузове. Утверждают, что автомобилю необходим багажник с доступом к нему снаружи, и делают крепкую крышку с тяжелыми замками и петлями; не правильней ли устроить багажное помещение внутри кузова, но обеспечить удобный доступ к нему?
При конструировании микролитражной машины из конструкции устраняют все, что не является обязательным для нормальной работы автомобиля, для удобства водителя и пассажиров. Однако приходится пересматривать и сохраняющиеся части кузова.
Если устранить левую заднюю дверь, правая должна быть устроена таким образом, чтобы вход в кузов был удобным и для пассажира, занимающего место слева. Пассажир не должен сгибаться в три погибели, как он это делает при входе в современный малолитражный автомобиль. Проем двери занимает часть крыши, а по контуру проема делают особое уплотнение и сточный желобок, чтобы устранить затекание дождевой воды в кузов.
Опускное окно в заднем отделении устраивают слева (а справа, в двери, его нет) или применяют вместо опускных окон раздвижные и поворотные.
Багажник находится непосредственно за спинкой заднего сиденья. Наклонив спинку, можно загружать и разгружать багажник через боковую дверь кузова. Запасное колесо и сумка с инструментом убраны в помещение за передней стенкой кузова. При этом колесо служит дополнительным буфером на случай наезда автомобиля на другой или на иное препятствие.
Такими приемами на микролитражном автомобиле можно устранить усилители дверного проема; петли, замки, ограничители хода, направляющие шипы левой задней двери; направляющие желобки, механизмы подъема правого окна; крышку багажника с замком, петлями и подпоркой; металлические детали обивки, кронштейн запасного колеса. Причем кузов от этого не становится менее удобным, он приобретает дополнительную прочность и «теряет» в весе добрых 40–45 кг.
* * *
Существует и другое направление в работах конструкторов – это уменьшение размеров, веса, вместимости и стоимости автомобиля при сохранении его обычной схемы, то есть с расположением сидений в пределах колесной базы. Если при этом хотят выдержать вес автомобиля в пределах 500 кг, кузов получается двухместным, самое большее – трехместным.
Уступая «вагонному» автомобилю по вместимости, обтекаемости, обзорности, «уменьшенный большой автомобиль» имеет свои достоинства: он еще проще и, соответственно, дешевле. Для потребителей, которые удовлетворяются двумя местами в кузове, такая машина представляет известный интерес. Разновидность двухместного автомобиля – трехколесная моторная коляска. Но это, пожалуй, уже не автомобиль.
Трехколесная коляска относительно неустойчива, соответственно тихоходна и, кроме того, с трудом передвигается по плохим дорогам, так как имеет три колеи вместо двух у четырехколесного автомобиля. Трехколески еще имеют некоторое распространение, но не имеют широких перспектив развития.
Одна из серьезнейших задач, стоящих перед конструкторами микролитражного автомобиля, – повышение его проходимости по плохим дорогам, так как машина рассчитана и на работу в сельских местностях. Нужно, не утяжеляя и не усложняя автомобиль такими механизмами, как раздаточная коробка и передний ведущий мост, заставить машину легко проходить по плохим дорогам.
Испытания существующих опытных образцов показывают, что эту задачу в большой мере удается решить.
При дорожном просвете около 200 мм и короткой базе микролитражный автомобиль преодолевает очень крутые бугры, а большие углы свеса не допускают задевания земли передним или задним буферами при въезде на подъем или переходе от спуска к горизонтальной дороге. При 20–25-сильном двигателе легкая машина взбирается на крутые подъемы. На каждое колесо приходится около 200 кг веса машины, удельное давление колеса на грунт не превышает 1,5 кг на квадратный сантиметр. Если, несмотря на это, машина все-таки увязнет, два человека без особых усилий могут вытолкнуть ее руками, а шесть человек поднять ее над дорогой.
Микролитражный автомобиль может совершить полный поворот без применения заднего хода на площадке диаметром 7–8 м. Такая маневренность выручает иной раз, когда препятствие нельзя взять «в лоб», но можно объехать, лавируя между деревьями и кустами.
На хороших дорогах, с нагрузкой, соответствующей 4 пассажирам, микролитражные автомобили развивают скорость до 90 км в час, расходуют на шоссе не более 6 л топлива на 100 км. Они достаточно устойчивы и обладают удовлетворительной плавностью хода.
Конструкторы неустанно трудятся над совершенствованием опытных микролитражных автомобилей – они добиваются надежной, безотказной работы, удобств и красивой формы этих маленьких машин, которым предстоит большое будущее.
источник: инженер Ю. ДОЛМАТОВСКИЙ; Рис. автора и В. АРЯМОВА «Каким должен быть маленький автомобиль» «Техника-молодежи» 04/1956
