САМЫЙ-САМЫЙ ГОРОДСКОЙ

Этого вопроса — вольно или невольно — касались на страницах журнала многие авторы — энтузиасты любительского микроавтомобилестроения. Зачастую они не ограничивались теоретическими рассуждениями, а воплощали свои задумки в металле, сумев создать интереснейшие конструкции. Этот процесс продолжается: таковы неумолимые законы технического прогресса. Поэтому ответ на вопрос: «Каким быть самодельному микроавтомобилю для городской езды»?, скажем, через десять лет будет существенно отличаться от того, что можно сказать сегодня. Множество привходящих факторов и условий — появление новых конструкционных материалов, новой технологии, новых условий эксплуатации, состояние энергетических ресурсов, эволюция социально-бытовых условий и многое другое каждодневно изменяют те требования, которые жизнь предъявляет к транспортным средствам личного (и индивидуального) пользования.

Сейчас становится совершенно очевидным несоответствие «классического» автомобиля личного пользования новым условиям эксплуатации. Автомобилей стало слишком много, фактическая скорость уменьшилась, управление движением и его регулирование усложнились, возникли сопутствующие проблемы: организация стоянок и паркования, снабжение топливом, борьба с шумом и вредными выбросами отработанных газов в атмосферу, наконец, проблема экономии кислорода, который так беспощадно уничтожает прожорливая армада машин с двигателями внутреннего сгорания. Напомним читателям, что во многих странах они уже изгнаны из некоторых городов или появление их там строго лимитировано.

Один из путей для выхода из этого угрожающего положения в применении энергетических установок мощностью не более 20—40 л. с. с минимальной токсичностью выброса в атмосферу и низким уровнем шума. Успех создания такого автомобиля очень многие видят прежде всего в замене традиционного двигателя внутреннего сгорания электрическими агрегатами. Это могут быть чисто электрические системы (аккумуляторы+электродвигатель) или комбинированные — с использованием энергии сжатого воздуха, рекуперации (как на электрических железных дорогах), использованием инерционно-маховичных устройств и т. п.

Немалую роль в создании автомобиля будущего должен сыграть и правильный выбор конструкции экипажной части. Здесь, как воздух, нужны принципиально новые решения. Заметная тенденция: уменьшение геометрических размеров автомобиля (практически при двухместном салоне не более чем 2500X1400X1220 мм) и сокращение веса (не более 500 кг). Некоторые зарубежные фирмы, а также советские конструкторы вновь обращаются к трехопорной схеме автомобиля. Ее важные достоинства — простота изготовления, высокая маневренность и малый вес конструкции. Один же из ее главных недостатков — невысокая проходимость — серьезного значения (при движении в городских условиях по хорошему дорожному покрытию) не имеет.

Схема микроавтомобиля «АЛЬФА»:

1 — основной продольный лонжерон рамы, 2 — капот передней части, 3 — двигатель, 4 — маятниковая вилка подвески передних колес, 5 — амортизатор, 6 — колонка поворота передних колес, 7 — ось передних колес, 8 — переднее колесо, 9 — трубчатый каркас кузова, 10 — рулевое колесо автомобильного типа, 11 — сиденье водителя, 12 — ортопедическая спинка, 13 — дуга задней части кузова, 14 — траверса подвески заднего колеса. 15 — амортизатор, 16 — заднее колесо, 17 — короб нижней части кузова.

В ряде стран за последние годы созданы и выпускаются серийно различные трехколесные автомобили, имеющие достаточно высокие технические показатели. Это БИД (Англия), «Дженерал моторс» и «Хигвей» (США) — с двигателями внутреннего сгорания, польский электромобиль «Мелека», итальянский «Мишелотти», французский «Ситадин» и другие.

Широкому распространению трехопорных автомобилей препятствовала их неустойчивость, особенно на криволинейных участках дороги (в случае расположения колес по схеме «прямой треугольник», то есть с одним колесом спереди); именно по этой причине постройка таких автомобилей в СССР была запрещена. Машины с задним расположением третьего колеса (схема «обратный треугольник») более устойчивы, и по такой схеме у нас создано немало интересных самоделок.

Однако устойчивость трехколесного автомобиля с передней опорой может быть значительно увеличена, если переднее управляемое колесо станет ведущим. По такой схеме, в частности, предполагает выпускать электромобили одна из французских фирм.

Следует отметить, что автомобили с передней ведущей и управляемой опорой строились еще на заре автомобилестроения. Так, в 1907—1928 годах выпускался серийно трицикл «Феномобиль» с двухместным и четырехместным кузовом. Он был оснащен двухцилиндровым V-образным двигателем воздушного охлаждения, установленным на вилке переднего колеса и связанным с последним цепным приводом.

Расположение двигателя над колесом весьма рационально, так как способствует повышению устойчивости автомобиля: при повороте колеса двигатель «сдвигается» внутрь кривой и таким образом смещает центр тяжести машины к центру виража. Вследствие этого возрастает сопротивление ее опрокидыванию.

«Сверхпереднедвигательный» трехопорный автомобиль отличается исключительной простотой конструкции: в нем отсутствуют рулевая трапеция, дифференциал, карданная передача, полуоси. Отказ от этих узлов в сочетании с выполнением силового агрегата в одном блоке позволяет существенно снизить вес. Все это дает основание считать такую конструктивную схему близкой требованиям, предъявляемым к городскому автомобилю вообще, и самодельному в особенности. Его устойчивость и динамика могут быть повышены, если переднюю — ведущую и управляемую — опору выполнить с двумя сблокированными колесами. Показанный на рисунке автомобиль имеет рамную конструкцию из труб прямоугольного сечения; на раме установлен изготовленный из армированного алюминием стеклопластика двухместный кузов открытого типа. К задней части рамы на продольных качающихся рычагах крепятся задние колеса. Передняя опора автомобиля состоит из зафиксированной в раме на радиально-упорных подшипниках поворотной несущей стойки. К ней на кронштейнах крепится силовой агрегат, качающийся на горизонтальном шкворне маятниковой вилки передней подвески. На оси вилки расположены два ведущих колеса. Упругими элементами передней и задней подвесок служат цилиндрические пружины с гидравлическими амортизаторами мотоциклетного типа.

Особенность конструкции передней опоры — установка колес за осью поворотной стойки. Этим обеспечивается необходимый для устойчивого движения автомобиля положительный вынос колес по отношению к оси вращения стойки. Отмеченная конструктивная особенность позволяет также, не ухудшая условий работы опоры, расположить силовой агрегат перед колесами и таким образом дополнительно опустить центр тяжести машины.

Отсутствие дифференциала не ухудшает работы колес, так как при повороте одно из них отрывается от земли.

Силовой агрегат предлагаемого «псевдотрицикла» состоит из двухцилиндрового мотоциклетного двигателя мощностью 20—22 л. с. с параллельным расположением цилиндров. Хорошее охлаждение встречным потоком воздуха обеспечивается передним расположением двигателя и соответствующей формой вентиляционных отверстий в капоте.

При ограниченной длине автомобиля и неизменной его высоте найти форму кузова, обеспечивающую одновременно удобное размещение пассажиров и малое аэродинамическое сопротивление, довольно сложная задача. Кроме того, кузов должен отвечать и современным эстетическим требованиям. Наиболее приемлемой представляется клиновидная форма как в профильной плоскости, так и в плане. Заднюю стенку целесообразно выполнить с небольшим наклоном в сторону, противоположную движению, как показано на схеме. В сочетании с обводами боковых стенок это подчеркнет динамичность машины и одновременно позволит наилучшим образом разместить дугу безопасности, повышая тем самым надежность конструкции.

Для удобства посадки пассажиров в кузов, имеющий из-за особенностей рамы сравнительно высокий порог, боковые двери автомобиля объединены каждая с соответствующей половиной ветрового стекла. Они открываются вперед на петлях, укрепленных на средней стойке этого стекла. Не исключена возможность применения сдвижных дверей; это вполне оправдано, так как наличие выступающих боковых брусьев уменьшает опасность заклинивания двери при авариях.

Возможно выполнение автомобиля и с открытым верхом, но в этом случае обязательными являются дуги безопасности: П-образные трубчатые конструкции, декоративно объединенные с боковыми стенками и крышей. Защите водителя и пассажира служат и предохранительные широкие брусья, выполняющие одновременно роль подножек.

Наряду с прямым назначением «псевдотрицикла» в качестве городского он может использоваться также как спортивный или туристский. При необходимости можно обеспечить его плавучесть установкой надувных поплавков под боковыми брусьями. А в целом он занимает промежуточное место между одноколейным транспортом и обычным автомобилем, сочетая простоту и относительно невысокую стоимость первого с удобствами второго. Кстати, и покупательский спрос, как известно, велик именно на недорогой, простой и в то же время комфортабельный вид транспортных средств.

Думаю, что этот автомобиль в какой-то мере может послужить также прообразом транспорта завтрашнего дня. Ведь с увеличением общего количества автомобилей уже в обозримом будущем наступит предельное насыщение ими улиц и дорог. В этом случае неизбежной станет автоматизация городского транспорта. Приемлемым решением могут стать магистральные линии, состоящие из следующих друг за другом вблизи тротуаров двух-четырехместных кабин-капсул, готовых к перевозке пассажиров. Включение таких кабин в общий поток, а также выход из него, выбор необходимого пассажирам маршрута и движение к месту назначения будут производиться автоматически с помощью ЭВМ.

Э. РУДЫК, кандидат технических наук