«РУТА»-АВТОРОЛЛЕР

Наша лаборатория автоконструирования Дома юных техников выносит на суд читателей журнала «М-К» конструкцию своего очередного микроавтомобиля. На сей раз это «РУТА» — разъездной учебно-тренировочный автомобиль.

Необходимо отметить, что, приступая к постройке, мы уже заранее знали его назначение, дизайн и конструкцию. Последняя определялась нами как простейшая, с максимальным использованием имеющихся в распоряжении узлов и агрегатов.

В результате получился микроавтомобиль открытого типа, с двигателем ТГ-200, расположенным на рычаге подвески, и приводом на одно заднее правое колесо. Размер резины 4,5Х10 (от мотороллера), диски от мотоколяски.

На возражения, связанные с выбором такого привода, отвечаем, что это диктуется минимальными размерами и весом микроавтомобиля, а также связано с отсутствием дифференциала, приобрести который (а тем более изготовить самостоятельно) не так легко. К тому же, управляя таким автомобилем, всегда знаешь, какое колесо «ведет», что важно при езде по плохой дороге.

Конечно, автомобиль не лишен недостатков. Расположение двигателя на рычаге подвески и нахождение его в задней части салона не придает комфорта. В связи с этим первое сиденье пришлось выдвинуть вперед (относительно левого) на 150—200 мм, что, в свою очередь, повлекло за собой некоторый дискомфорт для пассажира.

В целом же по удобству в управлении и посадке водителя второго такого микроавтомобиля у нас нет.

Переходим к описанию конструкции в том порядке, как мы ее изготовляли.

Подвеска микроавтомобиля независимая, на продольных рычагах, причем ось качания рычагов передней подвески находится за осью колеса, в рычагов задней — перед осью.

Передние рычаги изготовлены из труб Ø 28 и Ø 32 мм. Шкворневые скобы изготовлялись отдельно и имеют цилиндрическую направляющую, которая вставляется в конец трубы подвески. Благодаря этому скоба может поворачиваться; следовательно, изменяется и величина продольного угла шкворня, окончательно устанавливаемая только после сборки ходовой части; затем скоба приваривается к трубе подвески. На шкворневую скобу также привариваются крепление амортизаторов и упор головки шкворня.

Сами передние полуоси взяты от передней подвески мотоколяски СЗД. Амортизаторы передней подвески — пружинно-гидравлические (от мотоцикла «Минск»).

Рычаги задней подвески несколько сложнее. Их продольные элементы — квадратные трубы сечением 20Х40 мм. С одной стороны они соединяются с трубой Ø 34 мм, а с другой — с отрезком трубы Ø 58 мм. Этот участок усиливается двумя пластинами. К трубе Ø 58 мм приварен фланец крепления опорного диска тормозных колодок и деталь крепления нижнего конца заднего амортизатора. Последний использован от мотороллера ВП-150М «Вятка-Электрон».

Ступица выточена из дюралюминиевой трубы и запрессована во втулку. Для страховки она дополнительно закреплена болтом М8.

Полуось задних колес тоже от ВП-150М. Доработка заключается в приварке к ней тормозного барабана от мотоколяски СЗД.

По конструкции рычаги задней подвески практически одинаковы; основное отличие в том, что правый рычаг имеет дополнительные элементы для крепления двигателя и натяжки цепи.

Для обеспечения параллельности осей колеса и качания рычаги необходимо собирать (сваривать) в кондукторе. Все они оснащены сайлент-блоками от мотоцикла «Восход», запрессованными с двух сторон через распорную втулку.

Рама изготовлена с использованием стальных труб Ø 33Х2 мм и Ø 16Х2 мм. В первую очередь сваривается основание рамы, ее средняя несущая часть. Это четырехугольник размерами 920Х660 мм.

Рис. 1. Микроавтомобиль «РУТА».

Рис. 2. Рама:

1 — кронштейн рулевой колонки (труба Ø 33X2 мм, сталь), 2 — кронштейн крепления картера рулевого механизма (сталь, толщина 3 мм), 3 — пластина крепления передней части кузова (сталь, толщина 3 мм, 2 шт.), 4 — кронштейн крепления амортизаторов (сталь, толщина 2,5 мм, 2 шт.), 5 — стойка крепления оси педалей (сталь, труба Ø 21X2,5 мм), 6, 7 — пластины крепления механизма стеклоочистителя (сталь, толщина 2,5 мм), 8 — рамка лобового стекла (сталь, уголок 15X20 мм), 9 — пластина крепления зеркала заднего обзора (сталь, толщина 2 мм), 10 — задняя рамка (сталь, труба Ø 16X2 мм), 11 — поперечина крепления задних амортизаторов (сталь, Ø 30Х3 мм), 12 — кронштейн крепления амортизаторов (сталь, труба Ø 34X2 мм, 2 шт.), 13 — пластина крепления топливного бака и решетки отбойника (сталь, толщина 3 мм, 3 шт.), 14 — рама установки аккумулятора (сталь, уголок 15X20 мм), 15 — пластина крепления боковин кузова (сталь, толщина 3 мм, 2 шт.), 16 — кронштейн рычага переключення передач (сталь, толщина 2,5 мм), 17 — кронштейны крепления рычагов подвески (сталь, толщина 2,5 мм, 8 шт.), 18 — кронштейн крепления главного тормозного цилиндра (сталь, толщина 3 мм), 19 — пластина крепления топливного бака (сталь, толщина 3 мм), 20 — дуга верхняя (сталь, труба Ø 34X2 мм, 2 шт.), 21 — пластина стыковки крышки капота и боковины кузова (сталь, толщина 3 мм, 2 шт.).

На виде сверху рамка лобового стекла, задняя рамка и дуги, их соединяющие, условно не показаны.

Рис. 3. Сборка рычага передней подвески:

1 — сайлент-блок (2 шт.), 2 — труба Ø 32Х2,5 мм, 3 — распорная труба Ø 16Х2 мм, 4 — ось (сталь, Ø 12 мм), 5 — трубы Ø 28X 2,5 мм.

Рис. 4. Шкворневая скоба:

1 — скоба (сталь, толщина 8 мм), 2 — стержень регулировки продольного наклона шкворня (сталь, Ø 22 мм), 3 — пластина (сталь, толщина 2,5 мм), 4 — упор головки шкворня. А — место установки кронштейнов крепления амортизаторов.

Рис. 5. Сборка рычага задней подвески:

1 — труба Ø 34Х2 мм, 2 — фланец крепления опорного диска тормозного механизма (сталь, толщина 5 мм), 3 — втулка (сталь, труба Ø 58Х3 мм), 4 — кронштейн крепления амортизаторов (сталь, толщина 3 мм), 5 — шпилька М10, 6 — усиливающая пластина (сталь, толщина 2,5 мм), 7 — трубы прямоугольные 20X40 мм, 8 — пластина крепления тормозного шланга (сталь, толщина 2,5 мм), 9 — втулка подшипникового узла (Д16, Ø 52 мм).

Рис. 6. Сборка полуоси:

1 — тормозной барабан (от мотоколяски СЗД), 2 — полуось заднего колеса (от мотороллера ВП-150М «Вятка-Электрон».

Рис. 7. Сборка рулевой колонки:

1 — втулка (бронза, труба Ø 52 мм, 2 шт.), 2 — труба колонки (Д16, Ø 52X3 мм), 3 — вал рулевой (сталь, труба Ø 22 мм), 4 — фланец рулевого колеса (сталь, толщина 2,5 мм).

Рис. 8. Рычаг задней подвески с кронштейнами крепления двигателя:

1 — передний кронштейн (сталь, толщина 3 мм), 2 — нижний кронштейн (сталь, толщина 2…3 мм), 3 — пластина стойки двигателя (сталь, толщина 2,5 мм), 4 — кронштейн крепление натяжного ролика (сталь, толщина 2,5 мм).

Рис. 9. Схема электрооборудования:

1 — блок передних осветительных приборов, 2 — щиток контрольных приборов и переключателей, 3 — блок династартера, аккумулятора и реле-регулятора, 4 — блок задних осветительных приборов, 5 — соединительная панель и блок предохранителей, 6 — штекерные разъемы, 7 — блок стеклоочистителя и звукового сигнала; ПЛ — лампы указателя поворота левые, ПП — лампы указателя поворота правые, Г — лампы габаритных огней, Ф — лампы фар, НЗ — лампы подсветки номерного знака, С-С — лампы стоп-сигнала, КЛА — контрольная лампа зарядки аккумулятора, КС — контрольная лампа стоп-сигнала, КП — контрольная лампа указателей поворота, КФ — контрольная лампа фар, РП — реле поворота, ЗЗ — замок зажигания, Г — клавишный переключатель габаритных огней, Ф — переключатель фар, ОЧ — переключатель стеклоочистителя, АС — переключатель аварийной сигнализации, ПУП — переключатель указателя поворотов, КЗС — кнопка звукового сигнала; П, Б, ЯШ (Р-Р) — клеммы подключения реле-регулятора, ПР — клеммы подключения дополнительных приборов (противотуманные фары, искатель и т. п.), ОЧ — клеммы подключения стеклоочистителя, С — клеммы подключения звукового сигнала.

Рис. 10. Развертка передней панели блока приборов (Д16, толщина 1,5 мм).

Концы поперечных труб не обрезаются и должны выступать на 250 мм с каждой стороны. Затем основание устанавливается на ровную поверхность на высоте 230….250 мм. К ней присоединяются (проволокой, струбцинами и т. п.) передние и задние рычаги подвески в сборе с колесами и креплениями. Поворачивая детали крепления рычагов подвески относительно друг друга (вокруг трубы), добиваются нужного положения рычагов. Передние колеса устанавливаются с развалом 1,5…2,5°, задние — строго вертикально.

Окончательную сварку можно вести, только убедившись в правильной и симметричной установке рычагов.

Для закреплений верхних концов задних амортизаторов необходимо изготовить кронштейны и приварить их к раме с помощью двух продольных отрезков трубы. Здесь же приваривается рамка для установки аккумуляторов и реле-регулятора, ушки для закрепления топливного бака, элементы крепления кузова и задняя рамка, изготовленная из трубы Ø 16Х2 мм.

Перевернутая П-образная передняя поперечина служит для установки ушек крепления верхних концов передних амортизаторов. Снизу к ней приварены крепления картера рулевого управления, а сверху — упоры оболочки привода механизмов сцепления и акселератора, крепление главного тормозного цилиндра, механизме стеклоочистителя и, наконец, рамка лобового стекла. Последняя изготовлена из стального уголка сечением 15X10 мм; снизу к ней приварены две детали для установки механизма стеклоочистителя, а сверху — пластины для монтажа противосолнечных козырьков и зеркала заднего вида. Рамка лобового стекла и задняя рамка соединены между собой двумя дугами, изготовленными из труб Ø 34Х2 мм. Лобовое стекло взято от мотоколяски; нас не устраивала его высота — мы дополнили его элементом из оргстекла толщиной 4 мм. Место стыка закрывается с обеих сторон дюралюминиевой полосой шириной 10 мм на винтах М3.

Передняя поперечина также служит для приварки пластин и скоб крепления кузова.

С целью обеспечения необходимой жесткости рамы в ее конструкцию введены две боковые продольные трубы, связывающие переднюю поперечину, основание рамы (среднюю часть) и заднюю поперечину.

Рулевая колонка служит для направления и закрепления рулевого вала, а также щитка приборов и переключателей. Она изготовлена из алюминиевой трубы Ø 32 мм, заглушенной с обеих сторон бронзовыми втулками, которые выполняют роль подшипников скольжения рулевого вала.

Как указывалось выше, одна из задач микроавтомобиля «РУТА» — обучение новичков езде. Поэтому в набор необходимых педалей управления введена дополнительная (четвертая) педаль инструктора. Ее ось (жестко связанная) — это труба Ø 16X2 мм длиной 380…390 мм. Остальные педали свободно качаются на этой оси. Поэтому с помощью болта М6 можно заблокировать любую педаль с инструкторской (чаще в этой роли выступает педаль тормоза).

Но вернемся к конструкции рамы. Здесь осталось сказать, что необходимо также изготовить и приварить пластины крепления ремней безопасности и их запирающих механизмов. У нас использованы поясные ремни (такие применяются в тракторах).

Система электрооборудования выполнена по блочной схеме. Отдельные блоки соединяются между собой на панели, имеющей 15 мест подключения. Здесь же размещен и блок предохранителей. Не будем подробно останавливаться на всех блоках, так как они имеют стандартную схему. Рассмотрим только один — щиток приборов и переключателей. Это сердце системы электрооборудования. Здесь осуществляется управление и контроль за работой всех блоков.

Изготовление его начинается с корпуса. На рисунке приведена развертка, которая может быть вырезана из листового дюралюминия толщиной 1,5…2 мм. Поясним назначение отверстий. Верхняя часть щитка — это система контроля. Прямоугольные отверстия размером 20X30 мм служат «глазками» контрольных ламп (слева направо, сверху вниз): зарядки аккумулятора (красный цвет), стоп-сигнала (красный цвет), указателей поворота (зеленый цвет), ближнего света фар (желтый цвет). Отверстия Ø 65 мм служат для размещения спидометра, в блоке со счетчиком пройденного пути (мотоциклетного типа).

В нижней части щитка — переключатели. В прямоугольных отверстиях размером 41X28 мм находятся клавишные переключатели автомобильного типа: включатели габаритов, ближнего света фар, механизма стеклоочистителя и аварийной сигнализации.

В отверстия Ø 24 мм врезается замок зажигания (использован от ТГ-200 «Муравей»); Ø 12 мм — переключатель сигналов поворота; Ø 14 мм — кнопка звукового сигнала (от СЗД); Ø 58 мм служит для выхода рулевой колонки. Четыре отверстия Ø 5,1 мм, нужны для фиксации щитка к ушкам хомута, расположенного на рулевой колонке.

Вероятно, может возникнуть вопрос, почему «РУТА» не оборудована дальним светом фар? Мы задумывали (да так оно и есть на самом деле) микроавтомобиль для города, а по существующим правилам дорожного движения пользоваться дальним светом в городе запрещено.

Когда корпус блока изготовлен, согнут и собран, можно приступать к кожуху. Он вырезается из википласта, целлулоида или любого другого полимерного листового материала. Согнуть его можно на нагретой нихромовой проволоке. Через отверстие Ø 20 мм выводится гибкий вал привода спидометра.

Кузов микроавтомобиля «РУТА» сборный и состоит из капота, боковин и задней части. Место стыка капота с боковинами проходит вертикально, по оси переднего колеса. Стыки боковин, в также элементов задней части выбираются произвольно, исходя из размеров и количества имеющихся в распоряжении материалов.

Капот выклеен как одно целое с нижним спойлером из стеклоткани на эпоксидной смоле. Для изготовления формы необходимо вырезать из пенопласте несколько панелей: верхнюю крышку, две боковины, переднюю стенку и спойлер. После склейки форму нужно внутри укрепить ребрами жесткости (также из пенопласта). Затем на готовый болван (предварительно обработанный) укладывается необходимое количество слоев пропитанной смолой стеклоткани с таким расчетом, чтобы общая толщина готовой корки получилась в пределах 1,5…2 мм. После этого форма опускается в хорошо запаянный полиэтиленовый пакет, имеющий несколько большую длину, чем сам болван. Открытая стороне пакета собирается и плотно приматывается к входящему внутрь мешка резиновому шлангу, который присоединяется к штуцеру вакуумного насоса. В процессе откачки воздуха полиэтилен на форме необходимо постоянно разглаживать. Работа насоса продолжается 8…10 часов до частичной полимеризации смолы. Такая технология выклейки, на наш взгляд, весьма совершенна, нетрудоемка и позволяет получить выклеенное изделие почти под покраску. Разумеется, форму можно изготовить и из других материалов. Единственное условие — необходимая прочность.

Что касается остальных панелей, а также пола, то все они плоские или почти плоские. Изготовлены из ДВП, оклеены с двух сторон стеклотканью в один слой и соединяются с помощью различных уголков и пластинок винтами М4 (с потайными головками). Для снижения трудоемкости вышкуривания оклеивать их лучше до сборки и под грузом.

После сборки кузова все стыки, предварительно разделанные под 45°, необходимо зашпаклевать и вышкурить. Затем кузов окрашивается нитроэмалью в 2—3 слоя.

Кресла микроавтомобиля выклеены также из стеклоткани, в виде корытцев. Внутрь сиденья и спинки укладываются подушки из автомобильного поролона, обтянутого кожзаменителем или гобеленом. Прикручиваются сиденья непосредственно к полу; регулировку по длине не имеют.

Краткие технические характеристики микролитражного учебно-тренировочного автомобиля «РУТА»:

Число мест: 2

База, мм: 1740

Колея, мм: 1100

Клиренс, мм: 170

Длина, мм: 2560

Ширина, мм: 1250

Высота, мм: 1400

Масса сухая, кг: 270

Максимальная скорость с полной нагрузкой, км/час: 75

Двигатель: ТГ-200

Карбюратор: К-62

Подача топлива: диафрагменным насосом

Система зажигания: магнето М 124 Б1

Система запуска двигателя: династартером

Свеча зажигания: А 17 В

Реле-регулятор: РР 121

Передача: цепная, тип ПР-12,7

Тормоз: гидравлический, колодочный, на задние колеса

Емкость топливного бака, л: 12

А. КРЫЛОВ, г. Вологда