З історії автотранспорту відомо, що першим автомобілем був триколісний екіпаж К. Бенца. Згодом зі зростанням швидкостей його витіснила чотириколісна машина, як більш стійка в поворотах. Однак конструкторів не покидало бажання створити триколісне шасі такої ж стійкості. Воно конструктивно простіше і легше при однаковій пасажиромісткості, отже, більш надійне і дешевше в експлуатації. Очевидно, з таких самих міркувань виходила німецька фірма «Даймлер-Бенц», коли проектувала представлену в кінці 1997 року на автосалоні у Франкфурті незвичайну двомісну машину «Лайф-джет» F-300 на трьох колесах. Спеціалісти і просто відвідувачі виставки довго здогадувалися — автомобіль це чи мотоцикл? За простотою конструкції новинка дійсно наближалася до мотоцикла, в той же час її гідравлічне та електронне обладнання вирішувало питання стійкості в поворотах при будь-яких швидкостях, як у чотириколісного автомобіля.
Поява «Лайф-джет» F-300 не була випадковою. Підвищення маневреності в автомобільних пробках у містах, спрощення конструкції та здешевлення — ось ті проблеми, які схиляють спеціалістів різних країн до роботи над подібним видом транспорту.
При проектуванні свого триколісного мотоцикла (далі трицикла) автор переслідував більш скромну мету — зробити його легким і всепогодним. Вибір компонувальної схеми підказав досвід експлуатації триколісних веломобілів, які на початку 90-х років виготовлялися старшокласниками в мінському Палаці дітей та молоді (в той час автор завідував там майстернею «Конструювання біотранспорту та мотосредств»). Завдяки простоті конструкції веломобілі виявилися надійними, легкими (близько 18 кг) і, враховуючи їх невелику швидкість, стійкими в поворотах. Тому дослідний (на фото), а потім і другий — доопрацьований (на рисунку) зразки трицикла виконані за схемою веломобіля: два керовані колеса спереду і одне ведуче ззаду. Отже, відсутні диференціал і складна задня підвіска автомобільного типу.
Питання стійкості трицикла вирішено (частково) вже при проектуванні та виготовленні першого зразка. Водій його при поворотах нахиляв основну частину машини (разом з двигуном і заднім колесом) в ту чи іншу сторону, як на велосипеді, і таким чином парирував дію відцентрової сили. Для додаткової страховки він міг додатково впиратися ногою в поперечину переднього моста.
З встановленням кабіни упір в передній міст ногою став неможливим, знадобився важель, який залежно від напрямку повороту передавав би зусилля на праву або ліву сторону моста.
1 — рама трицикла; 2 — вал механізму крену; 3 — міст передній; 4 — сошка рульова, права; 5 — тяга рульова, ліва; 6 — педаль перемикання передач; 7 — тяга перемикання передач; 8 — двигун (на виді спереду не показано); 9,15,16,17 — точки зварювання рами трицикла з рамою мотоцикла; 10 — рама мотоцикла (обрізана); 11 — гальма кліщового типу; 12 — зашивка (на видах спереду і зверху не показана); 13 — троси приводу кліщових гальм механізму крену; 14 — подушка сидіння; 18 — спинка; 19 — заголовник; 20 — дуга каркаса кабіни, передня; 21 — бічнини; 22 — дуга каркаса кабіни, середня; 23 — підкоси; 24 — дуга каркаса кабіни, задня; 25 — горловина паливного бака; 26 — бак паливний (від мопеда); 27 — законцовка (елемент облицювання мотоцикла); 28 — ліхтарі задні (від мотоцикла); 29 — вилка передньої підвіски; 30 — колесо від мопеда; 31 — педаль колісних гальм; 32 — коромисло кліщових гальм і амортизаторів механізму крену; 33 — вал рульової колонки (кермо не показано); 34 — сошка рульова, центральна; 35 — обід механізму крену, гальмовий; 36 — амортизатор механізму крену.
Однак можна обійтися і без важеля. Водію доопрацьованого трицикла до входження в віраж необхідно нахилити рухливу частину машини (на кут не більше 30°) і зафіксувати її гальмовим пристроєм кліщового типу (від спортивного велосипеда), який знаходиться на передньому мості; а після виходу з віражу звільнити гальмо-фіксатор. Пружини механізму крену самі повернуть машину в вертикальне положення.
Були враховані і інші недоліки дослідного зразка. Зокрема, передній міст полегшено (використані колеса від мопеда з шинами розміром 65-405) і розвантажено (збільшена база), що покращило поздовжню стійкість і дозволило подовжити сидіння. Встановлено обтічну кабіну, причому її каркас з’єднаний з рамою трицикла, утворивши з нею єдину силову конструкцію. Введено, як вже згадувалося, гальмо-фіксатор механізму крену. І, нарешті, ножовий запуск двигуна замінено на ручний: штатний важель частково обрізано і надставлено трубою довжиною близько півметра.
В якості основи описуваної розробки використані агрегати, вузли та деталі серійного двоколісного мотоцикла MMBЗ-3.113. Рама його спереду і зверху обрізана, і частина, що залишилася, приварена до рами трицикла, виготовленої в основному з так званих велосипедних труб різного діаметра.
1 — основа (труба 25×2); 2 — хомути підшипників механізму крену (сталь, смуга s3); 3 — опора підніжок (труба 25x25x2); 4 — підніжка (фанера s10, 2 шт.); 5 — кронштейн підніжки, поздовжній (гнутий куточок 40x40x3, 2 шт.); 6,22 — стінки повітроводу (сталь, лист s1,5); 7,16 — кронштейни підніжки, поперечні (куточок 25×25); 8 — поперечина задня (труба 25×2); 9 — частина рами мотоцикла ММВЗ-3.113, що використовується в конструкції трицикла; 10 — рама сидінь (труба 25×1,5); 11 — перемичка (труба 25×1,5, 4 шт.); 12 — зашивка (сталь, лист s1, на виді зверху не показана); 13 — лонжерони (труба 25×1,5); 14 — коромисло кліщових гальм і амортизаторів механізму крену (сталь, лист s3); 15 — поперечина передня (труба 25×2); 17,18 — кронштейни педалі перемикання передач, внутрішній (уніфікація від мотоцикла ММВЗ-3.113) і зовнішній (сталь, лист s3); 19 — каретка (труба 30×2); 20 — кронштейн педалі гальм (уніфікація від мотоцикла ММВЗ-3.113); 21 — дуга кріплення механізму крену (труба 25×2); 23 — кронштейн кріплення повітроводу (сталь, лист s1,5); 24 — заклепка Ø3 (крок клепаного шва 30 мм); 25 — болт М8 з петлею кріплення кліщового гальма (2 шт.); 26,28 — петлі кріплення підшипників вала рульової колонки (сталь, лист s3, 4 шт.); 27 — стійка рульової колонки (труба 20×1,5, 2 шт.).
Основа рами трицикла вигнута з довгого відрізка труби, але може бути складена і з кількох коротших відрізків. Спереду до неї приварені хомут першого підшипника механізму крену і лонжерони; знизу, до передньої поперечини — трубчаста дуга з хомутом другого підшипника механізму крену і опора підніжок; ззаду — кронштейнами своїх підніжок — частина рами серійного мотоцикла ММВЗ-3.113, що використовується.
Лонжерони рами несуть на собі коромисло — вигнутий зі сталевого листа П-подібний кронштейн з отворами під болти кріплення кліщових гальм і амортизаторів крену — і дві похилі трубчасті стійки рульової колонки. Кінці лонжеронів зістиковані з кареткою рами сидінь, до перемичок якої приварена — своїми обрізаними трубами — частина рами ММВЗ-3.113, що використовується.
1 — болт М8 (4 шт.); 2 — скоба (сталь, лист s3, 4 шт.); 3 — шайба пружинна (4 шт.); 4 — гайка М8 (4 шт.).
Між основою і лонжеронами рами трицикла влаштовано тунель, що направляє потік повітря на головку двигуна — для охолодження. Стенки повітроводу виконані зі сталевого листа. Вгорі вони склепані з довгим кронштейном (з такого ж листа), а внизу зварено з поздовжніми куточками, простягнутими від передньої до задньої поперечини. До куточків (поздовжніх і поперечних) шурупами прикріплені підніжки з товстої, просоченої оліфою фанери, покриті рубчастими гумовими килимками.
Деякі деталі рульового управління трицикла запозичені. Наприклад, вал рульової колонки з кронштейном кріплення керма (у трицикла він від ММВЗ-3.113) і рульові тяги з кульковими шарнірами — від спортивного карта, а карданний шарнір — від легкового автомобіля.
Кулькові підшипники на рульову колонку надіті з натягом і до кутових петель стійок прикріплені за допомогою скоб і болтів. Підшипник вала карданного ланки затиснутий в хомуті, привареному до проставки на балці переднього моста.
1 — втулка шкворнева (труба 21×1); 2 — балка (труба 38×2); 3,4 — підкоси (труба 25×2); 5 — обід механізму крену, гальмовий (частина велосипедного обода); 6 — вал механізму крену (труба 25×2); 7 — вилка кріплення амортизатора механізму крену (сталь, лист s3); 8 — хомут кріплення підшипника кардана рульової колонки (сталь, лист s3); 9 — проставка (труба 50x25x2).
Передній міст зібрано в основному з труб. Головний елемент його — балка, до якої приварені підкоси з валом і гальмовим ободом механізму крену, петлі кріплення амортизаторів, проставка з хомутом підшипника і шкворневі втулки.
Крен корпусу трицикла здійснюється навколо осі саме цього вала. Якщо подумки продовжимо вісь назад, то побачимо, що вона направлена строго в точку дотику заднього колеса з землею. Таке збігання не випадкове — в ньому запорука правильної роботи всього механізму крену.
1 — вилка (труба 21×1,5); 2 — упор (сталь, лист s6); 3 — шкворень; 4 — втулки (фторопласт, можна бронзу); 5 — чашки (сталь, лист s2); 6 — пружина (від заднього амортизатора мотоцикла ММВЗ-3.113); 7 — сошка рульова; 8 — шплінт Ø4; 9 — скоба; 10 — сегмент гальмового механізму колеса; 11 — наконечник (сталь, лист s4).
Кулькові підшипники на кінці вала надіті з натягом і укладені в хомути на рамі трицикла.
Частина велосипедного обода, приварена до передніх розкосів моста, — об’єкт прикладання зусиль кліщових гальм при фіксації механізму крену на віражах. Після проходження повороту корпус трицикла повертають у вертикальне положення два задні амортизатори (від серійного мотоцикла). Верхні кінці їх з’єднані з нерухомим коромислом, а нижні — з петлями на балці переднього моста.
1 — кронштейн кріплення керма (від спортивного карта); 2 — вал рульової колонки (від спортивного карта, можна трубу 17×1,5); 3,4,9 — підшипники 203; 5 — шарнір карданний (від рульової колонки легкового автомобіля); 6 — вал карданного ланки (труба 17×1,5); 7 — сошка рульова, центральна; 8 — заклепка (Ø3, 4 шт.).
Передні підвіски виконані у вигляді підпружинених трубчастих вилок. Зі шкворневими втулками переднього моста вилки пов’язані довгими болтами — шкворнями. В якості підшипників ковзання застосовані фторопластові втулки (по дві на кожен шкворень), однак підійдуть і бронзові.
Пружини, укладені в саморобні чашки, виконують роль амортизаторів. Вони взяті від задніх амортизаторів мотоцикла. Довжина їх така, що хід підвіски вздовж осі шкворня становить 60 мм.
1 — скоба (сталь, лист s4); 2 — сошка (сталь, лист s3); 3 — болт М5 (3 шт.).
Скоби, зварені з розплющеними кінцями вилок, скріплені болтами з рульовими сошками. Останні шарнірно з’єднані тягами з центральною рульовою сошкою, яка отримує керуючі імпульси від рульового вала через карданне ланка.
Передні колеса трицикла — від мопеда. Вони повністю уніфіковані, оскільки при збиранні монтуються у вилки зі своїми напівосями без переробки. Однак такі напівосі витримають не всяке навантаження. Тому бажано їх все ж таки замінити на конусоподібні з потовщенням у бік внутрішнього підшипника (діаметр цього підшипника повинен бути на 2—4 мм більше зовнішнього).
1 — рама сидінь; 2 — заголовник; 3 — спинка; 4 — сидіння водія і пасажира (від мотоцикла ММВЗ-3.113); 5 — оббивка (штучна шкіра); 6 — наповнювач (поролон s40…50); 7 — болт М5 (7 шт.); 8 — основа (фанера s8…10); 9 — кронштейн (гнутий П-подібний профіль, 3 шт.); 10 — цвях обойний (по контуру з кроком 30 мм).
Сидіння водія і пасажира мотоциклетне — від MMB3-3.113. Спинка сидіння — саморобна. Пристрій їх детально відображено на рисунку.
Каркас кабіни складається з трубчастих дуг і бічнин, з’єднаних між собою і з рамою трицикла зварюванням. Трицикл не саморобний автомобіль, технічні вимоги до якого містять заборону на встановлення лобового скла з пластмаси. Тому кабіна з усіх боків (крім низу, зрозуміло) облицьована органічним склом товщиною 2,5 мм.
1 — передня (труба 25х1,5); 2 — середня (труба 25×1,5, 2 шт.); 3 — задня (труба 25×1,5).
Лобове скло має складні просторові обриси, тому воно відформовано на дерев’яній майстер-моделі з нагріванням газовою пальником. Дах, задня і бічні панелі в формуванні не потребують, оскільки утворені прямими лініями. До петель, приварених до дуг і бічнин каркаса, вони прикріплені дрібними болтами через гумові ущільнення.
Зліва по борту кабіна має відкидається вгору стулки з телескопічним тримачем на зразок тих, що використовуються на задніх дверах автомобілів-хетчбеків. Стулки повертається на двох горизонтальних осях, ввернених у передню і середню дуги каркаса. У закритому положенні вона фіксується механічним запором, схованим у підлокітну панель. При повороті ручки запору з панелі висуваються штирі і входять у відповідні отвори в дугах каркаса.
Кабіна прозора не цілком: зони, необхідні водію для нормального огляду, залишені недоторканими, а все інше пофарбовано. Причому зсередини. Таким чином збережені, з одного боку, блискуча зовнішня поверхня оргскла, а з іншого — звичне людині візуальне сприйняття кабіни як такої.
Д. ШАВЕЙКО