Самоблок для «Москвича» и воздушный V8: немецкие разработки, которые не пригодились

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

 

Во второй половине ХХ века в редукторах ведущих мостов отечественных автомобилей стали нормой гипоидные главные передачи. Их особенность состоит в том, что зубья шестерен – и ведомой, и ведущей - нарезают не на конусе, а на поверхности, которая называется «гиперболоид вращения», отсюда и название пары – «гипоидная». Это даёт массу преимуществ, главное из которых – меньшие контактные напряжения. Проще говоря, при равных габаритах гипоидная пара живёт дольше, чем коническая, и меньше шумит. Плюс ко всему, перекрещивающиеся оси против пересекающихся (у конических шестерён) дают выгоду по компоновке и так далее. Конечно, гипоидные пары сложнее в изготовлении и, в отличие от конических, требуют особого масла и весьма чувствительны к движению задним ходом.

2
3
ЗИС-110 ЗИМ

Впервые в СССР гипоидную главную передачу применили на лимузине высшего класса ЗИС-110. Первые 34 товарных автомобилей этой модели Московский автомобильный завод имени Сталина сдал в сбыт в победном 1945 году. А через несколько лет такая передача появилась на машине большого ЗИМ (ГАЗ-12) – первые 155 таких машин ГАЗ выпустил в 1950-м. Это были наши разработки, а вот немецкие КБ спроектировали редуктор заднего моста с гипоидной главной парой для самого маленького советского автомобиля «Москвич». Более того, в Германии было изготовлено и испытано несколько одинаковых опытных образцов гипоидных редукторов «Москвича». Их установили в стандартные картеры задних мостов от аналогичного немецкого автомобиля Opel Kadett, который с конвейера шёл с конической парой.

4
Гипоидный задний мост «Москвича» на стенде в немецкой лаборатории.

По сравнению с обычным «коническим» мостом, здесь были новые ведущая и ведомые шестерни главной пары и корпус дифференциала. Остались без изменения 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 преимуществ гипоидной пары. Мост установили на специальный испытательный стенд, и выяснилось, что при циклических нагрузках он живёт минимум на 30% дольше конического. На автомобилях Kadett гипоидные задние мосты испытывали в разных дорожных условиях. Оказалось, что пара работает нормально под любой нагрузкой, даже на бездорожье. При этом замеры уровня шума показали, что он ощутимо снизился.

5
Немецкий мост для «Москвича».

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

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

6
Немецкий задний мост на автомобиле.

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

7
«Москвич-407».

Другая важная для движения автомобиля передача – пара, применённая в рулевом редукторе. У Opel Kadett и первого «Москвича» она состояла из глобоидального червяка и кругового сектора с тремя зубьями. Немецкие инженеры сочли, что величина зазоров в существующем рулевом механизме не идеальна, не обеспечивает плавности работы и одинакового усилия на руле при разных положениях «баранки». Оптимизировав величину зазоров между зубьями червяка и сектора, конструкторы КБ СВАГа предложили модернизированный рулевой редуктор для «Москвича»: работал он более плавно, требовал от водителя меньшего усилия при любом угле поворота руля, в то же время без проблем выдержал испытания на стенде на прочность и долговечность. На автомобиле новый редуктор испытывали пробегом 40 тысяч километров. Пригодилась ли эта разработка при конструировании рулевых управлений новых моделей «Москвичей» или каких-то других советских автомобилей, нам неизвестно.

8
Немецкое рулевое управление «Москвича» и его детали.

О применении полного привода на «Москвиче» в 40-х годах, конечно же, речи не шло. И всё-таки способ повышения проходимости и улучшения устойчивости автомобиля на скользкой дороге в активе у немецких инженеров был. Ещё во время войны на некоторых военных машинах применялись самоблокирующиеся межколёсные дифференциалы. Такое устройство уже выпускала фирма Timken – бренд существует и поныне. В немецком КБ взяли за основу разработку этого производителя и адаптировали ее к редуктору главной передачи «Москвича».

9
Немецкий самоблокирующийся дифференциал.

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

10
Немецкий стенд для проверки блокировки дифференциала.

Из заводских отчётов МЗМА известно, что уже в 1952 году в перспективные планы был включён малолитражный автомобиль повышенной проходимости. Но о полном приводе речь всё равно ещё не шла. Улучшить способность автомобиля преодолевать бездорожье конструкторы ОГК попробовали путём введения принудительной блокировки межколёсного дифференциала или его самоблокировки. В 1954-м проходил испытания автомобиль, о котором сохранилось очень мало 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.

11
12
Пикап повышенной проходимости «Москвич» 1954 года.

Легла ли в основу редуктора этого пикапа немецкая разработка, пока не установлено. Также не найдено никаких отчётов об его испытаниях (но это не означает, что их не существовало). Известно, что в том же году Н.С. Хрущёв вызвал на совещание главного конструктора МЗМА Александра Фёдоровича Андронова и в ультимативной форме потребовал «за 10 дней» разработать полноприводный автомобиль повышенной проходимости. Макетный образец в этот срок был построен с использованием 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, как мы знаем, «Москвич-410» оснащали свободными дифференциалами.

13
«Москвич-410»

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

14
ЗИС-150

Первый вариант двигателя сделали рядным шестицилиндровым. Для упрощения освоения производства его унифицировали с мотором ЗИС-120 (так назывался серийный мотор для ЗИС-150), насколько это было возможно. Неизменной осталась вся шатунно-поршневая группа: поршни, поршневые кольца, пальцы, шатуны, а также коренные и шатунные вкладыши. От обычного 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. Но, несмотря на такие отличия, впускные и выпускные клапаны, тарелки и пружины клапанов удалось сохранить серийными!

15
Шестицилиндровый двигатель в разрезе.

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

16
Немецкий 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 тщательно рассчитали массу мотора, чтобы он не был тяжелее стандартного. По динамическим и экономическим показателям новинка должна была выигрывать из-за лучшей формы камеры сгорания и верхнего расположения клапанов.

17
Немецкий мотор для ЗИС-150.

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

18
Немецкая V-образная «восьмёрка» в разрезе.

Исходя из размеров моторного отсека ЗИС-150, двигатель постарались сделать компактным по ширине. Поэтому развал цилиндров был выбран не 90 градусов, а только 75.

Как и в случае с рядным двигателем, каждую чугунную гильзу и каждую алюминиевую головку с рёбрами охлаждения выполнили отдельно. Головки и гильзы опять стягивались с чугунным картером болтами. ГРМ, конечно же, опять выбрали верхнеклапанный, а камеры сгорания — полусферические. Но клапаны с каждой стороны установили в ряд. На каждый ряд работал свой карбюратор и свои впускные и выпускные трубопроводы. Их установили с внешней стороны, а свечи – внутри развала цилиндров. Распределитель зажигания и бензонасос приводились от шестерни и кулачка на заднем конце распределительного вала. Воздух между рядами цилиндров циркулировал под воздействием вентилятора. Объём масляного картера увеличили, в развале цилиндров поставили масляный радиатор змеевикового типа.

19
«Половинка» немецкой V-образной «восьмёрки».

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

20

 

Добавить комментарий

Для комментирования вам необходимо авторизоваться

Добавить комментарий

{{ file.name }}
{{ file.size / 1024 | number: 2 }} Кб
{{ file.progress() * 100 | number: 0 }}%
Прикрепить файл
Комментарий отправлен
9 комментариев
30.06.2019 12:56
dmitrynikitinspb

Очень познавательно. Особенно для тех, кто любит утверждать, что СССР ни у кого ничего не копировал, не воровал и все изобретал сам.

1

30.06.2019 17:35
danya.pich@yandex.ru

А СССР и не копировал, пример Москвич 402 - советская разработка. Зато щас сколько много хейтеров СССР, им кругом мерещится плагиат, при этом они забывают о том как иностранцы тоже копировали друг у друга.

"Такое устройство уже выпускала фирма Timken – бренд существует и поныне. В немецком КБ взяли за основу разработку этого производителя и адаптировали ее к редуктору" - Вот немцы тоже взяли за основу чужие разработки

В предыдущей статье написано : "Шестицилиндровый дизель объёмом 6,2 литра немцы сделали с воздушным охлаждением. Отчёт не скрывает, что выполнили его по образцу мотора Tatra." Иностранцы тоже копировали друг у друга.

5

30.06.2019 17:49
dmitrynikitinspb

СССР копировал и воровал. Наработки немецких инженеров для СВАГ никакого отношения к советским разработкам иметь не могут. Перед каждым запуском новой отечественной модели на советские заводы закупались и доставлялись несколько экземпляров импортных автомобилей-прототипов, которые изучались до винтика.


30.06.2019 21:12
danya.pich@yandex.ru

Смени методичку) Иномарки закупались для сравнительных испытаний.

4

01.07.2019 09:37
Евгений Тапыев

Были случаи, когда инофирмы закупали советскую технику в тех же целях. В частности, американцы в 60-70х закупали советские строительные и дорожные машины, например, известные канатные универсальные кран-экскаваторы типа Э-10011 костромского завода "Красный металлист", которые на тот момент стали передовыми - гидромеханическая трансмиссия, пневматическое управление, ряд решений в области безопасности (до повсеместного внедрения гидравлики и электроники ещё далеко). Позже американцы применили в механических кранах аналогичные решения и очень долго, а возможно и до сих использовали их. Например, высокое сходство с советскими конструкциями тех лет отмечают в гусеничных кранах фирмы American.

2

30.06.2019 17:52
dmitrynikitinspb

Плагиат не мерещится, плагиат в СССР-это факт. Смотрим на облицовку передка "Москвича-407" здесь, в статье, на фото, и на облицовку Альфа Ромео 1900. И все видим сами.


30.06.2019 21:09
danya.pich@yandex.ru

Нашел к чему придраться) А ты лучше изучи фотографии где были опытные Москвич 402 с иномарками и сравни иномарки тех лет и ты удивишься как много сходств у них, Вбей в яндекс: Opel Olympia Rekord 1953, Ford Taunus 12M 1953, Simca Aronde 1953 , Ford Prefect 1953 и Prince Skyline 1957. НУ ТОЧНЫЕ КОПИИ ДРУГ ДРУГА!) Если рассуждать как ты, то японцы срисовали с Москвича решетку для Prince Skyline 1957. Кстати, за основу Фольксвагена Жук взята Татра. Peugeot 404 60х . напоминает Fiat 1800/2100, а Fiat напоминает Мерседес В110. Двигатель Rover V8 это копия двигателя Бюик. Ленд Ровер это копия Виллиса как и первый Ниссан Патрол это копия. Ниссан Глория 1969 копия Pontiac 1964 Аж грузовики. Сравни колесные диски Немецких, Английских, Французских, Шведских грузовиков, как будто эти диски выпускались на одном заводе. Ролс Ройс купил лицензию у Ситроен для производства подвески. Так что иностранцы не меньше слизывали друг у друга.

5

30.06.2019 16:14
Евгений Тапыев

Негипоидная (коническая) главная передача до сих пор применяется на мостовых внедорожниках типа УАЗ (кроме Патриота), Defender, где её применение является оправданным - коническая передача более живуча в экстремальных условиях и в аварийных режимах (например, вода в масле), нечувствительна к направлению вращения. Но от шума, конечно, никуда не денешься, коническая ГП гораздо шумнее гипоидной. Для обычных дорожных авто, естественно, рулит гипоидная.

2

07.07.2019 14:00
andreisirota@yandex.ru

Ваши статьи о работе немецких "специалистов" описывают типичные шарашкины конторы, не разрабатывающие что-то, а просто осваивающие паёк. Наша доброта не имеет пределов воистину. Все описанные проекты, кроме гипоидной передачи и блокировок, представляют собою не более технической нелепицы, причём абсолютно неработоспособной и бессмысленной. В Союзе имелся отрицательный опыт эксплуатации транспортных моторов воздушного охлаждения и никто к ним не стремился. Поршневая группа у таких моторов совершенно другая и оставить её равносильно закладыванию заведомо низкого ресурса. То же самое с клапанами. Это просто авантюра для сохранения тёплого местечка, сытого. Гипоидные передачи и блокировки были хорошо изучены лет за двадцать до описываемых событий, лучше чем в Германии и в серию не шли по причине отсутствия высококачественного металла, после освоения производства металла всё сразу ушло в серию.


Новые статьи

Популярные тест-драйвы