2. Новый автомобиль большого класса

Модель ГАЗ-14 – представитель третьего поколения автомобилей большого класса, предназначенных для служебного пользования. Эти автомобили отличались высокой комфортабельностью, большой вместимостью (шесть-семь человек) и выпускались серийно.

Начало производства представительских автомобилей было положено в Горьком в 1950 году, когда здесь выпускались ГАЗ-12 «ЗИМ», создателей которого отметили государственной премией СССР. Автомобиль ГАЗ-12 унаследовал от легковых автомобилей ГАЗ, с одной стороны, простоту конструкции и технологии изготовления, а с другой – вместимость и комфорт. ГАЗ-12 к тому же стоил относительно недорого, так как многие его детали и узлы были унифицированы и изготавливались на базе массового производства.

Второе поколение – автомобиль ГАЗ-13 «Чайка» (1959 г.) – представляло дальнейший шаг вперед в отношении развития

Автомобиль ГАЗ-14 «Чайка»

конструкции, повышения энерговооруженности автомобиля, улучшения всех его технологических показателей. Современный автомобиль отличался высокой комфортабельностью, хорошей динамикой. Мощный 8-цилиндровый двигатель в 195 л.с. позволял машине развивать скорость до 160 километров в час. Многие конструкторские решения узлов и агрегатов «Чайки» были новинками в советском автомобилестроении. На Всемирной промышленной выставке в Брюсселе «Чайка» была удостоена

Интерьер автомобиля ГАЗ-14 «Чайка»

Большого приза. Автоматическая коробка передач, рулевое управление с гидроусилителем значительно облегчили управление автомобилем. Автомобиль ГАЗ-13 выпускался без значительных изменений продолжительное время.

Рисунок 3. Интерьер автомобиля ГАЗ-14 «Чайка»

При разработке автомобиля большого класса третьего поколения ставились следующие задачи: обновить внешнюю форму и интерьер кузова, улучшить динамические показатели, выполнить современные требования безопасности конструкции, облегчить управление автомобилем, применить прогрессивные решения в конструкции агрегатов.

Кузов новой модели автомобиля отвечал современным тенденциям развития внешних форм и имел современный вид: улучшена обтекаемость, понижены по сравнению с ГАЗ-13 крыша, крылья, капот и багажник, увеличен наклон ветрового стекла, применены более плоские наружные панели, гнутые боковые стекла.

При создании интерьера кузова использовались прогрессивные технологии. Впервые в отечественном автомобилестроении применили травмобезопасную панель приборов и обивку дверей из пенополиуретана. Наиболее удачным решением стал дизайн интерьера, его цветовая гамма.

В 60-е годы были разработаны отечественные и международные стандарты (Правила ЕЭК ООН) к активной и пассивной безопасности конструкции автомобиля, поэтому при проектировании нового автомобиля большое внимание уделялось выполнению этих требований. Кузов новой «Чайки» оборудовали автоматически убирающимися ремнями безопасности инерционного типа для водителя и пассажиров переднего и заднего сидений. Замки дверей были снабжены блокировкой, управляемой с места водителя параллельно с кнопками, имеющимися на каждой двери.

Впервые в отечественной практике на новой «Чайке» наряду с передними противотуманными фонарями были применены задние, стеклоочиститель со щетками, в нерабочем положении убирающимися под капот, и новинка – фароочиститель струйного типа. Расположенные на переднем бампере форсунки направляли на фонари распыленную под большим давлением струю жидкости, за доли секунды сбивавшая и смывавшая с их стекол даже засохшую грязь.

Компоновка автомобиля ГАЗ-14 была выполнена по классической схеме: двигатель впереди, ведущие колеса – задние, что общепринято для легковых автомобилей большого и высшего класса. В салоне новой «Чайки» размещались семь человек при трехрядном расположении сидений (два из них, среднего ряда – откидные). Машина оказалась гораздо комфортабельнее своих предшественниц: была улучшена посадка пассажиров и водителя, снижен уровень шума внутри салона, повышена плавность хода, улучшено внутреннее оборудование кузова.

Передние сиденья – раздельные с облегающими спинками, регулировались по длине, высоте и наклону. Цельное заднее сиденье имело два боковых и выдвижной средний подлокотник. Передние и заднее сиденья снабдили регулируемыми подголовниками. Удобнее размещались пассажиры и на откидных сиденьях. Отсутствие высту-пающих порогов пола, высокие дверные проемы обеспечивали свободный вход и выход.

В салоне – стереофонический радиоприемник высшего класса с магнитофонной приставкой и дополнительным пультом управления в задней части, антенна выдвигалась посредством электропривода.

Двигатель развивал мощность 220 л.с. и крутящий момент 46 кгм. Увеличение этих показателей было достигнуто при сохранении рабочего объема и степени сжатия, применением двухкарбюраторной системы питания, улучшением конструкции впускного и выпускного трактов, изменением фаз газораспределения и другими усовершенствованиями.

Гидромеханическая передача состояла из гидротрансформатора и планетарной коробки с автоматическим переключением. Управление коробкой осуществлялось рычагом селекторного типа, имеющим шесть фиксированных положений (нейтраль, движение, задний ход, понижающая передача, вторая передача, стоянка). Применение рычажной системы взамен кнопочной повысило удобство управления автомобилем и безопасность, так как позволяло водителю не отвлекаться от наблюдения за дорогой. С целью обеспечения плавного трогания (например, на обледенелой дороге), а также торможения двигателем на затяжных спусках была предусмотрена возможность принудительного включения второй передачи.

Передняя подвеска автомобиля – независимая, безшкорневая, пружинная, рычажная (с поперечным расположением рычагов), с двумя телескопическими амортизаторами и со стабилизатором поперечной устойчивости. Задняя подвеска была выполнена на двух продольных асимметричных 7-ми или 8-ми листовых рессорах, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-14 состояло из рулевого механизма, рулевой колонки с энергопоглащающей муфтой и противоугонным устройством, рулевого колеса, изготовленного вместе с кнопкой звукового сигнала из пенополиуретана, рулевых тяг и гидроусилителя, действующего на рулевые тяги.

Чтобы оценить, насколько удачно были решены задачи, стоявшие перед разработчиками автомобиля, я приведу сравнительные технические характеристики автомобилей ГАЗ-14 «Чайка» и «Кадилак Флиттвуд» в таблице.

Таблица

Для сравнения, в 1970 годах американские и европейские автомобили имели, как правило, независимые переднюю и заднюю подвески, рулевое управление с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм. Распределитель (клапан управления) роторного типа устанавливался на рулевом валу. Рулевой механизм: винт-шариковая гайка. На автомобилях «Ситроен» (Франция), «Ауди» (ФРГ), «Форд» (СЩА) устанавливался реечный рулевой механизм. Дисковые тормоза на передних и задних колесах. Например, автомобиль «Fiat-124» имел передние и задние дисковые тормоза.

Легковые автомобили ГАЗ применяли заднюю рессорную, зависимую подвеску. Недостатком этого типа подвесок является большая неподрессоренная масса, которая снижает плавность хода автомобиля, а также устойчивость автомобиля при движении на высоких скоростях.

Автомобиль ГАЗ-14 имел рулевое управление с гидроусилителем, силовой цилиндр которого соединялся с поперечной рулевой тягой. Клапан управления был встроен в головку продольной тяги и приводился в действие при перемещении шарового пальца рулевой сошки. Клапан этого типа имели большие гидравлический люфт и зону нечувствительности. Полный ход включения клапана составлял 2,5 миллиметра, что соответствовало повороту рулевого колеса 20, в то время как необходимый поворот рулевого колеса для включения клапана роторного типа был равен 7. Одним из важных показателей совершенства конструкции узлов и агрегатов автомобиля является его масса. Для сравнения, насос гидроусилителя автомобиля ГАЗ-14 имел массу 7,5 килограммов, автомобиля «Олсмобиль» (США) выпуска 1960 года – 2 килограмма.

Отечественное автомобилестроение отставало как в конструкции автомобиля, так и технологии производства. «Контракт века» с итальянским «FIAT» по строительству ВАЗа сыграл по-настоящему революционную роль в развитии не только автомобилестроения, но и всей отечественной промышленности, которое выразилось не только в создании новых материалов, в том числе пластмасс, резино-технических изделий, фрикционных материалов, масел и смазок, но и во внедрении прогрессивных технологий, строительстве смежных заводов ряда отраслей промышленности. В 1980 году ВАЗ производил 730 тысяч автомобилей в год, из них 20% на экспорт. Поэтому ВАЗ имел валютные средства для закупки новых технологий и 25% валютных средств от экспорта автомобилей перечислял заводам-смежникам. К сожалению, другие автомобильные заводы поставляли незначительное количество автомобилей на экспорт, поэтому развитие этих заводов зависело от финансирования государства. Кроме того, в отличие от ВАЗа остальные заводы не имели в достаточном объеме заводов-смежников. Глубина переработки отечественных заводов составляла 60-80%, для сравнения, фирмы «Фольксваген» – 37%, «Тойота» – 40%. В стране был дефицит качественных комплектующих изделий, резино-технических и асбесто-технических изделий, масел и смазок.

Около 16 лет автомобильные заводы испытывали материалы, масла и смазки, детали «типа ВАЗ». Только в 1977 году на серийном автомобиле ГАЗ-14 начали применять моторное масло М12Г₁ и М8Г₁ и формованные панели кузова. В 1980 году на серийном автомобиле ГАЗ-3102 «Волга» начали применять моторное масло М12Г₁ и М8Г₁, тормозную жидкость «Нева» и формованные панели кузова. И только в 1986 году, спустя 16 лет, в массовом производстве на автомобиле ГАЗ-24-10 «Волга» начали применять моторное масло М12Г₁ и М8Г₁, тормозную жидкость «Нева» и формованные панели кузова.

3. Запорожье.

В 1976 году завершилась подготовка производства автомобиля ГАЗ-14 «Чайка», и была изготовлена первая производственная партия автомобилей. Напомню, что приемочные испытания автомобиля проводились с двигателем, имеющим впрыск топлива, однако эта система имела много замечаний и оказалась недостаточно надежной. В 1975 году на двигатель установили два карбюратора, но появились новые проблемы. Так, например, испытания тормозов не планировались, поскольку двигателисты заверили, что разрежение во впускном коллекторе двигателя с кабюратором будет больше, чем с впрыском топлива. На самом же деле разрежение в коллекторе двигателя упало с 500 до 450 миллиметров ртутного столба, а, с учетом двойного усиления в приводе тормозов (вакуумный усилитель и два гидровакуумных усилителя), это означало снижение давления в приводе тормозов на 20 атмосфер. В 1976 году выпускаются технические условия на двигатель, оговаривающие, что разрежение в коллекторе двигателя не должно превышать 450 миллиметров ртутного столба, а с точки зрения работоспособности тормозной системы оно должно быть не менее 500 миллиметров ртутного столба. Разрежение двигателя зависит от оборотов холостого хода двигателя. У двигателя с впрыском топлива они составляли 800 оборотов в минуту, с карбюратором – 600 оборотов в минуту. Для снижения токсичности двигателя и увеличения эффективности тормозной системы обороты холостого хода необходимо увеличивать, а для устранения толчков автомобиля при строгании с места из-за грубой работы автоматической коробки передач – уменьшать.

В марте 1976 года наши дизайнеры выезжали на симпозиум в город Запорожье на автомобиле ГАЗ-14 «Чайка». Во время симпозиума автомобиль попал в аварию. Водитель Юрий Егоров остановил его в городе на спуске, поставил на «паркинг» и затормозил стояночным тормозом. Отошел от автомобиля, обернулся и увидел, что тот поехал. Бегом обратно, и через открытое окно стал поворачивать рулевое колесо. Если бы машина поехала вниз по спуску, то впереди ее бы ждал оживленный перекресток и непредсказуемые последствия. Автомобиль, переехав бордюрный камень, выехал на тротуар и сбил газетный киоск вместе с продавщицей. Киоск упал на бок. Финал: хэппи энд. Приехал представитель «Союзпечать» и оценил ущерб в 50 рублей.

После возвращения в Горький в УКЭР автомобиль ГАЗ-14 «Чайка» первой производственной партии был тщательно обследован. Стояночный тормоз автомобиля проверили на эстакаде. При проверке отмечалась ненадежная работа обоих храповиков механизма педали стояночного тормоза, что приводило либо к резкому самопроизвольному сбросу заторможенного механизма, либо к полному отсутствию затормаживания механизма привода стояночного тормоза.

Паркинг, механизм стоянки, служит для остановки ведомого вала коробки передач путем введения зуба собачки во впадины зубьев кольцевой шестерни планетарного механизма, жестко соединенного с ведомым валом. Механизм стоянки включается при установке рычага переключения в положение «Р». Конструкция паркинга впервые применялась на автомобиле ГАЗ-14 «Чайка», однако специальных испытаний и доводки не проводились. После аварии конструкторскую документацию привода паркинга изменили, обеспечив заклинивающий эффект рычагов привода с целью исключения открытия собачки, и, наконец, провели доводку на стенде и испытания на автомобиле.

Прошу прощения, но я вынужден немного рассказать об устройстве механизма педали стояночного тормоза. Педаль вращается на оси, закрепленной в кронштейне и щеке кронштейна. На этой же оси вращается зубчатый сектор, имеющий желобок для троса привода стояночного тормоза. При первом нажатии на педаль, она через буфер поворачивает сектор, трос натягивается и происходит затормаживание задних тормозов. Во время поворота зубчатого сектора храповик сектора педали, постоянно прижатый к сектору пружиной, перескакивает с зуба на зуб сектора, и не позволяет сектору повернуться обратно. После прекращения нажатия на педаль последняя под действием возвратной пружины возвращается в исходной положение. Конструкция механизма педали стояночного тормоза позволяет осуществить несколько дополнительных нажатий на педаль. Для этого механизм педали имеет храповик хода педали, в нижней части которого запрессована С-образная пружина, свободными концами сжимающая обод сектора. При повторном нажатии педаль немного поворачивается относительно сектора, при этом благодаря трению С-образной пружины храповик хода педали поворачивается вокруг своей оси и входит в зацепление с сектором, что обеспечивает жесткую связь педали с сектором и создание дополнительной нагрузки на тросе стояночного тормоза. При возврате педали в исходное положение храповик хода педали принудительно выходит из зацепления с сектором при касании штифта за край выреза в щеке кронштейна. При этом сектор все также остается в заторможенном состоянии благодаря храповику сектора педали. Для растормаживания механизма педали служит рычаг сбрасывателя, который при нажатии на него принудительно выводит храповик из зацепления с сектором.

Традиционным недостатком легковых автомобилей ГАЗ была низкая эффективность стояночного тормоза. Автомобиль ГАЗ-14 «Чайка» – не исключение из правил. Назову несколько причин. Во-первых, архаичная конструкция задних тормозных механизмов барабанного типа с одной заклинивающей и другой отжимающей колодкой, закрепленных на пальцах. Тормозные механизмы такой конструкции давно уже не применялись. Однако на ГАЗе одним из приоритетных направлений при проектировании новых автомобилей была унификация с деталями и узлами старых моделей, поэтому задние тормозные механизмы автомобиля ГАЗ-14 имели одинаковую размерность с задними тормозными механизмами автомобиля ГАЗ-13.

Во-вторых, низкая эффективность стояночного тормоза была вызвана недостаточной высотой педали тормоза. При проектировании предполагалось, что ее высота будет 300 миллиметров, как у аналогичной конструкции педали автомобиля «Мерседес-Бенц 350 SE» (ФРГ). Однако в процессе компоновки автомобиля конструктора были вынуждены уменьшить высоту педали с 300 до 170 миллиметров. Нельзя не сказать здесь о том, какая важная роль при проектировании и компоновке нового автомобиля возлагается на ведущего конструктора, поскольку интересы конструктора по кузову и по узлам часто сталкиваются. Все стараются захватить как можно большее пространство в автомобиле и отвоевать его у других. К сожалению, на ГАЗе конструктора по кузову часто берут вверх над конструкторами по агрегатам и узлам, а, по-моему, должно быть наоборот.

Кроме того, механизм педали тормоза имел неприятный недостаток: сильный стук при растормаживании. Проведенная на автомобилях «Мерседес-350 SE» (ФРГ) и «Олдсмобил-98» (США) проверка показала, что при растормаживании стояночного тормоза с аналогичной конструкцией механизма педали тормоза на этих автомобилях также имеется отчетливо прослушиваемый стук, однако более глухого тона.

И, наконец, как на образцах автомобиля ГАЗ-14 «Чайка», так и на автомобилях первой производственной партии неоднократно бывали случаи отказа механизма педали тормоза из-за смятия или выкрашивания зубьев храповиков и сектора в результате несоблюдения режимов их закалки.

Как говорится: не было бы счастья, да несчастье помогло. Конструктора доработали конструкцию механизма педали стояночного тормоза, многие детали были изменены, и встала проблема провести ускоренные его испытания. Если проводить эксплуатационные испытания, то понадобится не менее пяти лет, чтобы дать заключение об его надежности. Дело в том, что водители редко пользуются стояночным тормозом даже в городских условия: не более двадцати или тридцати раз в день. Поэтому ускоренные испытания и доводку агрегатов и узлов автомобиля проводят в стендовых условиях. Для проведения ускоренных испытаний пришлось изготовить установку.

Кстати, вспомнился анекдот. «На авиационном заводе во время испытаний сверхзвукового самолета при переходе звукового барьера у него отламывались крылья. Проверили десятки вариантов, но безуспешно. У самолета крутился один снабженец, и предлагал свои услуги, но от него отмахивались, как от назойливой мухи. Когда варианты иссякли, его спросили: Что ты предлагаешь? – Я предлагаю просверлить дырки в том месте, где отламываются крылья. Попробовали – получилось. Спрашивают: Как ты догадался? – Очень просто. Когда я пытаюсь оторвать бумагу в туалете, она никогда не отрывается по дыркам!»