АВТОМОБІЛЬ – ДЛЯ ЧОГО?
Вам потрібний автомобіль? Який саме? Це питання постає перед кожним, хто має намір придбати машину заводського виробництва. Але, як відомо, вибір потрібної за типом машини обмежений. Ще більшої актуальності набуває це питання, якщо автомобіль вирішено побудувати своїми руками.
Мені, наприклад, автомобіль дуже потрібний для повсякденного пересування у будь-яку пору року, незалежно від погоди та дорожніх умов. Чи підходить для цього, скажімо, “Москвич”? Не зовсім. Компонування кузова типу “седан” має чимало недоліків – про це не раз згадувалося в пресі. Випуск автомобілів з кузовом «універсал» розпочато порівняно недавно.
Далі: запуск двигуна з рідинним охолодженням у сильний мороз дуже турбується, особливо для індивідуального власника. Крім того, зимова експлуатація швидко приводить машину в непридатність – за рахунок корозії від солоної снігової сльоти та бруду. Не випадково мої товариші-власники «Москвичів», «Волг» та «Запорожців» більшу частину року тримають свою техніку на приколі. Саме в холоднечу та негоду, коли автомобіль особливо потрібен, вони стають пішоходами. А я користуюся збудованою мною машиною будь-якої пори року.
ЯКИМ ПОВИНЕН БУТИ «МІСЬКИЙ» АВТОМОБІЛЬ?
Щоб далекою дорогою розташуватися в кузові «седан» на нічліг, потрібно весь багаж з нього вийняти або спеціально перекласти, на що йде багато сил і часу. Про ночівлю ж вчотирьом нема чого й думати. А для мене цей варіант не становить жодних труднощів так само, як, наприклад, перевезення холодильника, телевізора чи пральної машини.
Задля всіх цих зручностей я свідомо пішов на відмову від багатьох незаперечних достоїнств того ж таки «Москвича»: комфортабельності, безшумності двигуна, м’якої підвіски, високої швидкості та хорошої прийомистості, забезпеченості сервісом та запчастинами. Просто мені був потрібний інший автомобіль.
Прийти до такого рішення допомогла книжка Ю. Долматовського, яка, до речі, так і мала назву: «Мені потрібний автомобіль».
У аматорському мікроавтомобілебудуванні зараз визначилися, як на мене, три основні напрямки. Перше — зробити мікроавтомобіль «як справжній», тобто схожий на якийсь промисловий зразок. Другий, перспективніший напрямок — нові конструктивні рішення, пошук у галузі дизайну. Найкращими прикладами останнього є широко відомі машини серії КД, створені за участю художника-дизайнера Е. Молчанова, а також автомобіль братів Щербініних.
З цієї групи в останні роки виділилося в самостійну гілку ще один напрямок, який умовно можна було б назвати «функціональним». Це створення машин з нестандартними компоновками, призначених для експлуатації у певних умовах: на бездоріжжі – підвищеної прохідності; з водними перешкодами – всюдиходи-амфібії; для міської вуличної тісноти – поворотні трицикли тощо. До речі, діючі «Технічні умови» на будівництво саморобних автомобілів не передбачають конструювання таких машин, обмежуючи пошуки за низкою показників (габарити або форма кузова, робочий об’єм двигунів тощо), проте не заважаючи вести цікаву (очевидно, і для народного господарства) роботу.
Цілком певні завдання ставив собі і я, задумуючи цю конструкцію. Як видно з наведеного спочатку переліку вимог, мені потрібен був автомобіль-універсал, який за мінімуму технічних витрат мав би максимум переваг і при мінімумі зовнішніх габаритів — максимум внутрішнього обсягу. Тому і з’явилася назва “Мінімакс”. Тут дуже багато можливостей самовираження, для повної реалізації своїх ідей. Це дає величезне задоволення. Та й робота, яку виконують своїми руками, на мій погляд, — найкращий відпочинок від основної діяльності.
«МІНІМАКС» — ВАГОННА КОМПОНІВКА
Будувати мікроавтомобілі вагонного компонування любителі почали порівняно недавно. Це, безсумнівно, ознакою технічної зрілості авторів нових конструкцій. Розвиток такої схеми представляється у такому порядку: «Білка» (так званий сільськогосподарський варіант, СРСР), «Пінінфаріна» (Італія), «Мураха» (СРСР).
А – гойдалка рульового механізму: 1 – шток зубчастої рейки С3А, 2 – проміжна ланка, 3 – різьбова втулка гойдалки, 4 – гойдалка, 5 – кульові наконечники, 6 – рульові тяги; Б — препарація кузова: 1 — двері, що зсуваються назад, 2 — рама, 3 — лобова панель, 4 — запасне колесо, 5 — кермовий механізм, 6 — кермовий пост і щиток приладів, 7 — лобове скло, 8 — частина даху, що відкривається (авіазент ), 9 – жорстка частина даху, 10 – скління задньої частини салону, 11 – окантовка кузова (дюралюмінієвий косинець), 12 – бортова панель, 13 – двигун С3А і головна передача, 14 – поздовжній лонжерон рами, 6 – напрямна планка дверей, 17 – замок дверей; В – передня підвіска: 1 – лапа трапеції, 2 – косинка кріплення переднього моста С3А, 3 – посилений кронштейн кріплення нижнього вуха амортизатора, 4 – верхня чашка, 5 – пружина, 6 – нижня чашка, 7 – нижнє вухо амортизатора болт, 9 – підсилювальна трубка.
При створенні «Мінімаксу» (рис. 1) я вирішив додатково такі завдання: перехід до повністю закритого кузова; розширення внутрішніх габаритів без особливого збільшення зовнішніх, спрощення та полегшення силової схеми; розширення дверних отворів; модернізація кермового механізму.
Звичайно, поряд з великими перевагами вагонне компонування має свої недоліки (інакше машини цього типу вже отримали б переважне поширення). Насамперед слід зазначити, що водій не знаходиться в «зоні комфорту», поблизу центру тяжкості машини. Тому його «качає» значно більше, ніж у машинах класичної схеми. Якщо ж зробити більш м’якою підвіску, це призведе до збільшення “галопування” – поздовжнього розгойдування машини, взагалі властивого вагонним компоновкам, що мають малу базу та рознесені маси. Це особливо помітно при їзді пересіченою місцевістю, у зв’язку з чим мені довелося трохи збільшити жорсткість передньої підвіски.
Переднє розташування водія в автомобілі вагонного компонування небезпечніше і у разі наїзду на перешкоду. Тому на “Мінімаксі” прийнято розташування запасного колеса на передній панелі кузова – воно певною мірою може спрацювати як амортизатор. Вузловим рішенням з метою підвищення безпеки був вибір рами: у вигляді кузова, що виходить за габарити, по всьому периметру замкнутого силового каркаса, розташованого на висоті 400 мм від полотна дороги,
КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ
Плоска рама (рис. 2) виготовлена із сталевих зварних труб прямокутного перерізу 50X25 мм, з товщиною стінки 2,5 мм, що утворюють прямокутник 3200X4500 мм із чотирма поперечними перемичками та двома додатковими поздовжніми елементами. Рама, по суті, є основним складальним стапелем: решта всіх вузлів ходової частини і кузова кріпляться до неї болтами.
У «Мінімаксі» двері зсувні. При вагонному кузові це найпростіше здійснити. Крім того, така конструкція дозволяє зробити їх набагато ширше, без збільшення потрібних стоянкових габаритів, що неминуче при дверях, що відчиняються. А широкі двері для мікролітражного автомобіля вагонного компонування означають додаткові зручності для водія та переднього пасажира. У цьому сенсі у «Мінімаксу» певні переваги в порівнянні, наприклад, з мікроавтомобілем вагонного типу «Фіат-Мультіпла», Через широкі двері потрапляють у «Мінімакс» і пасажири на заднє сидіння; в салоні вільно розміщується холодильник або інший великогабаритний багаж. Розміри задніх дверей, що відкидаються вгору, також сприяють цьому.
Вагонне компонування накладає обмеження на розміри коліс: адже місце водія розміщується над переднім мостом. Крім того, підвищення центру важкості машини негативно позначається на її стійкості. До того ж необхідно укладатися у існуючі технічні вимоги, що обмежують висоту: не більше ніж 1450 мм.
Цілком задовольняють усім умовам шини 5,00-10 мотоколяски С3А, хоча вони і обмежують загальну вагу машини навантаженням, що допускається: 250 кг на колесо.
Застосування цих шин підштовхнуло до використання мостів мотоколяски – за основу переднього взято підвіску С3А, встановлену на двох поздовжніх зварних траверсах коробчатого перерізу, закріплених на двох перших поперечних перемичках рами. Необхідна жорсткість досягнута з допомогою додаткових спіральних пружин, одягнених на амортизатори. Одночасно посилено місце кріплення нижнього вуха амортизатора. Попереднє підібгання пружин регулюється подібно до того, як це рекомендовано для «Запорожців» (журнал «За кермом», 1970, № 2).
А – загальний вигляд: 1 – поздовжні бруси, 2 – поперечки, 3 – лонжерон кріплення моста; Б – переріз труби.
Компонування мотовідсіку передбачає можливість встановлення силового агрегату “Запорожця” ЗАЗ-965. Однак на першому варіанті “Мінімаксу” встановлений силовий агрегат С3А, з дещо підвищеним ступенем стиснення (до 7,8); при цьому повністю використана задня частина рами С3А з двигуном, головною передачею та балансирами задньої підвіски коліс.
Вважаю своїм обов’язком застерегти послідовників, що використання ходової частини С3А (або С3Д), навіть за умови правильного розподілу навантаження між колесами, обмежує ходову вагу машини граничною величиною 1000 кг. При сухій вазі «Мінімаксу», що становить 640 кг, корисний вантаж, таким чином, не перевищує 300 кг. Тож у тривалу туристичну поїздку з урахуванням дорожніх речей у машині можуть їхати лише 2—3 особи. Завдання ж укластися в 640 кг непросте, якщо в процесі створення машини не ведеться жорсткий контроль за вагою деталей. Адже нерідко побудовані саморобки мають суху вагу близько 800 кг (а то й більше), що призводить до винятково швидкого зношування гуми та деталей підвіски. Тому чимало саморобних машин згодом доводиться майже наново переробляти.
Рульове керування на додаток до вузлів, запозичених з С3А, має поздовжню гойдалку, передній кінець якої пов’язаний тягою з рейкою кермового механізму. На задньому кінці гойдалки закріплені кульові шарніри кермової трапеції.
Гальма барабанного типу встановлені на всіх чотирьох колесах. Ручне гальмо діє тільки на задні колеса.
Кузов зібраний із кількох окремих вузлів. Лобова частина складається з двох нижніх поздовжніх прямокутних труб 50X25 мм, до яких приварені стійки, і болтами поперечних сталевих профілів, що кріпляться до них, обшитих знизу (підлога переднього відсіку) гетинаксом товщиною 7 мм, спереду — текстолітом 4 мм, ззаду і з боків. сталлю 1 мм.
Каркас переднього скління зварений із гнутих куточків товщиною 1,5 мм та трубок 15X1,5 мм (верхній контур та середня стійка). Лобове скло складено з двох половин, вирізаних із триплексу.
Борти зібрані на болтах М5 з алюмінієвих профілів та листів гетинаксу 3,5 мм. Вони пов’язані середнім перебиранням (між пасажирським і мотовідсіком) і заднім бортом. Борта і середня перебирання прикріплені до рами, причому передні краї бортів підкріплені стійками, зробленими з прямокутних труб 50X25 мм. У верхній частині краю бортів спереду та ззаду пов’язані між собою дугами, звареними з труб 25X2,5 мм.
Поздовжні контури даху утворені алюмінієвими профілями з прямокутним перетином 40X20 мм і полицею, що виступає водовідведенням і направляє для зсуву дверей. Профілі закріплені на каркасі переднього скління та обох дугах.
Дах складається з двох частин: задня, між дугами, – з листового гетинаксу; передня – м’яка, на трубчастій рамці, знімна.
Бокове скління зібрано в рамках алюмінієвих профілів. Двері ромбічної форми пересуваються на двох верхніх роликах; кожна має нижню напрямну. У закритому вигляді двері щільно входять у передній паз лобової частини та прилягають задньою кромкою до кузова внахлестку. Вільне зсув дверей забезпечується особливим механізмом (див. рис. 1Б): при початковому русі задній нижній кут дверей ковзає в косій направляючій, що відводить низ дверей від кузова. Задні додаткові дверцята мотовідсіку підвішені на двох верхніх петлях.
Підлога пасажирського салону зроблена з листа гетинаксу товщиною 6 мм і закріплена на стінках зі сталевого листа товщиною 1 мм, між середніми поперечками та внутрішніми поздовжніми елементами рами.
Каркаси передніх сидінь зварені із сталевих трубок 20X1 мм, на які натягнуті гумові смуги від сидінь «Запорожця» та надіті чохли зі шкірозамінника. Заднє сидіння та його спинка можуть бути зняті (при перевезенні вантажу) або переставлені в площину кришки мотовідсіку, внаслідок чого утворюється загальне місце розміром 1900X1250 мм. При цьому передні сидіння не знімаються, а в нижній частині салону залишається достатньо місця для багажу.
Приладову дошку винесено на рульову колонку. Управління передачами знаходиться поруч із сидінням водія. Тяги та троси управління проходять у центральному тунелі нижче рівня рами, а у передньому та пасажирському відсіках вони закриті кожухами.
Кузов зовні та всередині облицьований пластиком, що імітує дерево.
Форми машини визначилися пропорційною композицією плоских поверхонь, які найбільше притаманні дерев’яним панелям. У той же час такі площини найбільш технологічні стосовно домашніх умов виробництва. Недостатня аеродинамічність прийнятої форми мало відіграє ролі, оскільки у міських умовах середня (і навіть максимальна) швидкість невелика. З погляду технічної естетики слід зазначити, що сучасний дизайн також широко використовує площини, що повсюдно замінюють обтічні форми. Ця обставина в даному випадку виявилася настільки певною, що спроби вписати в кузов “Мінімаксу” “панорамне” лобове скло “Москвича” на декількох моделях (в масштабі 1: 10) явно показали: з плоским склом машина виглядає набагато краще. З обраною формою кузова також добре узгоджується конструктивне рішення верхніх напрямних та ромбічного контуру дверей. У результаті — за довжини машини меншої, ніж у «Запорожця», внутрішній обсяг її вийшов більшим, ніж у «Волги».
Як показав досвід використання автомобіля в Москві та на дорогах Підмосков’я (пробіг понад 30 тис. км), в основному конструкція машини виявилася вдалою. Зимова експлуатація переконливо продемонструвала також великі переваги двотактного двигуна з повітряним охолодженням.
За рахунок високої культури ваги навіть за двигуна 350 см 3 машина з двома пасажирами має достатню прийомистість для руху в московській «зеленій хвилі», а максимальна швидкість досягає 70 км/год. Мала потужність двигуна відчувається лише на затяжних підйомах і під час обгонів, або якщо в машину сідають ще два пасажири: прийомистість помітно падає. Тому якщо передбачаються далекі туристичні поїздки з необхідним багажем, то доцільно встановити потужніший двигун.
П. ЗАК, інженер-конструктор, лауреат НТТМ