«Спутник — комби»

Было время, когда художественное конструирование преследовало чисто декоративные цели. Художники работали только над формой машин. Этим и объяснялось наличие большого количества декоративных элементов в конструкциях автомобилей недалекого прошлого. Сейчас задачи художественного конструирования значительно расширились. Современный дизайнер (художник-конструктор), стараясь сделать машину более красивой, понимает, что чисто декоративными приемами не ограничишься. Он имеет дело с формой машины, ее пропорциями. А это значит: что-то надо перекомпоновать, изменить, переделать узлы. Но для этого недостаточно только художественных способностей — надо еще быть и конструктором.

Человек, обладающий и художественными и конструкторскими знаниями, перекомпоновывает машину не только для того, чтобы она стала красивее. Дизайнер ставит перед собой и другие цели, главная из которых — сделать машину удобной для человека.

В облике современного автомобиля не должно быть ничего лишнего. Канули в прошлое крылья, плавники, массивные бамперы. Простота, технологичность конструкции, максимум удобств — основные требования, которыми руководствуется сейчас каждый художник-конструктор. Выполняются эти требования далеко не всегда в конструкциях самодельных микроавтомобилей. В предлагаемом проекте мы и хотели показать, как в любительской конструкции можно совместить простоту и комфорт.

Создание машин, соответствующих требованиям технической эстетики, — одна из самых важных задач, стоящих и перед самодеятельным автоконструированием.

Несколько лет назад были построены опытные образцы микроавтомобиля «Спутник», призванного заменить мотоколяску СЗА. В отличие от своей предшественницы «Спутник» уже настоящий автомобиль. Он имеет более мощный двигатель, позволяющий развивать довольно высокую скорость, просторный кузов, рассчитанный на два взрослых и два детских места.

«Спутник» не запущен в серийное производство. Тем не менее его конструкция представляет интерес, и прежде всего для самодеятельных автомобилестроителей. Техническая характеристика машины соответствует требованиям ГАИ к самодельным микроавтомобилям.

Наш проект микроавтомобиля напоминает серпуховскую машину (компоновкой, количеством мест в кузове), но значительно отличается художественно-конструкторским решением.

На рисунке 1 — автомобиль с обычным кузовом-«купе», а на рисунке 2 автомобиль имеет кузов типа «универсал». И все же это одна и та же машина (рис. 3). Специфическая конструкция кузова позволяет быстро трансформировать обычное «купе» в кузов типа «универсал» («комби»), и наоборот. Чем вызвана необходимость такого превращения?

Технические требования ГАИ к самодельным микроавтомобилям весьма жестки. Длина микроавтомобиля должна быть не более 3,5 м, ширина — не более 1,5 м, база — не менее 1,6 м. В таких условиях очень сложно создать достаточно вместительный и комфортабельный кузов. Поэтому самодеятельные автостроители обычно выбирают схему двухместного автомобиля. Естественно, что при этом обеспечение необходимого комфорта дело сложное и, пожалуй, нереальное.

Чтобы создать хотя бы минимальный комфорт для четырех человек, необходимо увеличить полезный объем салона кузова. Этого можно достичь, отодвинув заднее сиденье. Но при общей длине автомобиля в 3,5 м придется установить его на место багажника.

Подводя итог, можно сформулировать задачу — создать такую конструкцию кузова, в задней части которого вместо багажника и двух детских мест должен быть один общий полезный объем для перевозки двух взрослых пассажиров или багажа. Постановка такой задачи оправдана при создании городского автомобиля с минимальными габаритами, потому что такая машина, как правило, эксплуатируется не загруженной полностью. Не надо забывать, что и количество багажа может быть разным. Поэтому и возникает необходимость объединения пассажирского салона и багажника в один объем. Это позволит с большим комфортом размещать пассажиров или же перевозить больше багажа.

Подобный автомобиль имеет значительные преимущества перед обычным городским благодаря своей универсальности, большему выбору вариантов использования полезного объема кузова.

Именно этот комбинированный кузов типа «универсал» больше всего подходит для конструкции четырехместного самодельного микроавтомобиля, имеющего малую общую длину.

Однако на выставках любительских микроавтомобилей машины с кузовами типа «универсал» встречаются пока очень редко. Автоконструкторы привыкли к традиционным формам легковых автомобилей, к их компоновочным схемам. Но подобная тенденция почти никогда не приводит к удачному художественно-конструкторскому решению — кузова получаются громоздкими, тяжелыми, нарушаются гармоничные пропорции машин, ухудшается комфортабельность, плохо используется полезный объем кузова.

Разберем конкретные преимущества автомобиля с кузовом «универсал». В обычном варианте он имеет два взрослых и два детских места (рис. 4, А). Кузов «универсал» делает его уже четырехместным (Б), позволяет превращать сиденья в спальные места (В) или создать вместительное багажное помещение (Г). Если спинки сидений сделать разъемными, то правые сиденья (по ходу движения автомобиля) можно превратить в одно спальное место (Д). Это удобно при туристских поездках или автомобильных ралли, когда один из членов экипажа может отдыхать в то время, когда другой будет продолжать движение. И не удивительно, если машина преодолеет тысячекилометровый путь не за два дня, как обычно, а всего за одни сутки. Длина пассажирского помещения превышает 2 м. Откидывающиеся спинки переднего и заднего сидений превращают их в два спальных места.

Перевозка таких грузов, как холодильник, стиральная машина, детская коляска даже на обычных автомобилях — дело очень хлопотное, на самодельных же подчас просто невозможное. Кузов «универсал» позволяет это сделать. Достаточно лишь передвинуть заднее сиденье вперед и откинуть спинку или же удалить ее.

Ну, а если вы захотите придать машине более спортивный вид? Это можно сделать двумя способами. При первом — задняя часть крыши и задняя панель кузова опускаются и образуют единую наклонную поверхность, а боковые стекла треугольной формы убираются внутрь. Если же вы захотите уменьшить вес кузова, то можно применить второй способ: опускающиеся детали (крышу, заднюю стенку и боковые стекла) сделать съемными, а вместо них установить цельную панель с задним ветровым стеклом. Правда, подобная конструкция несколько снижает жесткость кузова. Поэтому места стыковки панелей следует упрочнить.

Какая же компоновка наиболее подходит к микроавтомобилю с универсальным кузовом?

Конструкторы самодельных микроавтомобилей, а особенно юные, как правило, предпочитают располагать двигатель сзади. Проще силовая передача, нет тоннеля для карданного вала, меньше вибраций. Для машины с кузовом типа «универсал» (или «купе-универсал») такое решение неприемлемо, если не располагать двигатель под полом (как у легкового автомобиля «фольксваген-1500»). Мы не сможем максимально использовать полезный объем кузова — основное преимущество «универсала». Значит, придется установить двигатель спереди. Силовую передачу можно выполнить двумя способами: по обычной схеме (с задним ведущим мостом) или по схеме с передним приводом. Второй вариант лучше всего подходит для микроавтомобилей с кузовом «универсал», тем более самодельных, в которых из-за больших ограничений в габаритах конструктору приходится бороться за каждый кубический сантиметр.

Владельцы немецких «трабантов» и «вартбургов», английских «мини», французских «ситроенов» и «рено», американских «таунусов» уже оценили достоинства переднеприводных автомобилей. У подобных машин отсутствует карданная передача к заднему мосту. В кузове нет тоннеля для карданного вала, что делает пассажирское помещение более просторным и позволяет снизить центр тяжести машины. Переднеприводные автомобили обладают лучшей по сравнению с обычными устойчивостью. Правда, шарниры усложняют конструкцию. Все же исключительная компактность силового агрегата, возможность применять различные типы кузовов (от специализированных до универсального) и максимально использовать их полезный объем при понижении центра тяжести делают весьма заманчивым применение переднего привода именно на самодельных микроавтомобилях.

Существует два основных вида расположения двигателя переднеприводных автомобилей — продольное (рис. 5) и поперечное (рис. 6). По первой схеме построен автомобиль «вартбург». Она наиболее подходит для V-образных двигателей, имеющих малую длину. Двигатель, сцепление, коробка передач и главная передача с дифференциалом выполнены в одном блоке, который устанавливается на раме или подрамнике. Подвеска передних колес независимая. Крутящий момент от главной передачи на ведущие передние колеса передается через качающиеся полуоси, имеющие по два шарнира.

Применение такой схемы на самодельных микроавтомобилях представляет некоторую трудность: необходимы конические или спиральные зубчатые колеса главной передачи, несколько удлиняется капот, увеличиваются габариты автомобиля. Из готовых узлов возможно применение двигателей и деталей трансмиссии мотоциклов М-62 или К-750, узлов ведущих мостов автомобилей повышенной проходимости Ульяновского автозавода.

Поперечное расположение двигателя дает еще большую компактность. Двигатель, сцепление, коробка передач и главная передача с дифференциалом также в одном блоке. Но главную передачу можно сделать цепной, клиноременной или зубчатой (с цилиндрическими зубчатыми колесами).

На рисунке 7 — один из вариантов переднего ведущего моста (продольное расположение двигателя). У него четыре карданных шарнира (равной угловой скорости, как в современных автомобилях повышенной проходимости ГАЗ и УАЗ). Подвеска независимая. Она может быть торсионной, как показано, или пружинной с гидравлическими амортизаторами. Можно использовать детали подвесок мотоколяски С3А и грузовых мотороллеров. Ось вращения поворотного кулака должна совпадать с осью вращения карданного шарнира.

***

Перед вами поставлен ряд творческих задач: подбор двигателя и конструкции карданных шарниров — наиболее приемлемое решение главной передачи. Желательно применить возможно больше готовых узлов и деталей.

Юные автоконструкторы, для которых изготовление переднеприводного автомобиля окажется пока затруднительным, могут ограничиться первой частью — построить микроавтомобиль с комбинированным кузовом по обычной схеме (с задним ведущим мостом и карданной передачей от двигателя к главной передаче). Придется только установить промежуточный карданный шарнир, да в кузове станет немного теснее из-за тоннеля карданного вала.

Более опытным конструкторам самодельных автомобилей мы предлагаем практически осуществить задачу создания достаточно простого и надежного микроавтомобиля с передним приводом. Решение этой задачи сделает возможным также постройку микроавтомобилей повышенной проходимости, с приводом на все колеса.

Мы ждем от наших читателей, от коллективов автоконструкторов сообщений о результатах экспериментов по внедрению переднего привода на самодельных микроавтомобилях, микроавтобусах, а также применения кузовов типа «универсал» и «купе-универсал» (комбинированных). О лучших конструкциях мы расскажем на страницах нашего журнала.

В. МАСИК, инженер