Автомобили (продолжение)

Четырехместный малолитражный автомобиль «Москвич-407» предназначен для индивидуального пользования. У него, как и у всех других легковых автомобилей (кроме ГАЗ-69), закрытый кузов типа «седан» с четырьмя дверями. Разновидности его: модель 410-Н для сельской местности с приводом от двигателя на все колеса и застекленный фургон модели 423-Н, предназначенный для перевозки мелких товаров и почты.

Пятиместные автомобили Горьковского автозавода М-20 «Победа» и М-21 «Волга» принадлежат к классу среднего литража. «Волга» — более новая, современная модель. Управление ею и обслуживание облегчено, двигатель — более мощный, шины и рессорная подвеска — более эластичные, в кузове — большие окна из гнутого стекла. На базе «Победы» выпускались автомобили типа 4х4 — М-72 со стандартным кузовом и ГАЗ-69 с упрощенным кузовом «фаэтон». «Победа» и «Волга» используются в учреждениях и индивидуальными владельцами, а также как такси.

Самый большой автомобиль-самосвал — сорокатонный МАЗ-530 Белорусского автозавода.

Самые большие советские легковые машины — семиместные ГАЗ-13 «Чайка» Горьковского автозавода и ЗИЛ-111 Московского автозавода им. Лихачева. У них автоматическое управление силовой передачей. Чтобы уменьшить длину их двигателей, цилиндры расположены в два ряда. Эти машины предназначены для правительственных учреждений. У ЗИЛ-111 за спинкой сиденья водителя есть застекленная перегородка. Такой кузов называется «лимузин».

Семейство наших грузовых автомобилей еще более многочисленно. Среди них и маленький крытый полу грузовик «Москвич-430», и самый большой — шестиколесный двенадцати-тонный ярославский грузовик ЯАЗ-219. Грузовики Минского, Ярославского и Кременчугского автозаводов снабжены дизелями, работающими на дешевом топливе.

Грузовые автомобили и автобусы

Грузовые автомобили делают с бортовыми платформами — основные модели, с опрокидывающимися кузовами — автосамосвалы, без кузовов, например тягачи для буксировки полуприцепов. Автомобиль с прицепом или полуприцепом очень удобен. Во-первых, он может тянуть за собой больше груза, чем автомобиль без прицепа; во-вторых, на время погрузки и разгрузки прицеп отцепляют, а тягач посылают в очередной рейс с другим прицепом.

Автомобили без кузова называют шасси. Учитывая специфику грузов, на шасси устанавливают разнообразные кузова — фургоны, кузова с высокими решетчатыми бортами для перевозки легких сельскохозяйственных грузов и скота, кузова-холодильники для скоропортящихся продуктов, баки-цистерны для перевозки жидкостей, пожарные автонасосы, автолавки. Разновидностей грузовых и специальных автомобилей очень много.

Во всех концах нашей страны на больших стройках работают самосвалы особо большой грузоподъемности — 25 и 40 Т. Емкость их кузова соответствует объему ковшей гигантских экскаваторов. Строит такие самосвалы Белорусский автозавод.

Почти у каждого советского грузовика есть «родственник», у которого все колеса ведущие. Такие машины необходимы для работы на плохих дорогах — на проселках, в экспедициях, в пустынях, в тайге. Вес этих автомобилей распределяется по всем ведущим колесам. Это улучшает их сцепление с почвой. Выступающие грунтозацепы на шинах увеличивают сцепление. Если одно или два колеса автомобиля попадут на рыхлую почву, то остальные не дадут ему забуксовать или завязнуть.

Автопоезд, состоящий из тягача, полуприцепа и прицепа.

В последние годы появилось много новых типов автобусов: павловские и курганские — на 23 места; ликинские и львовские — городские и туристические средней вместимости; 100-местные из г. Энгельса — для больших городов; междугородные экспрессы ЗИЛ-127 с откидными спинками сидений и багажными ящиками; маленькие ульяновские и рижские — для гостиниц, небольших железнодорожных станций, учреждений. Все автобусы, кроме курганских, так называемого вагонного типа. Место водителя помещено над левым передним колесом или впереди него, рядом с двигателем. На львовских автобусах и ЗИЛ-127 двигатель установлен в задней части кузова. При таком устройстве, несмотря на ограниченную длину автобуса, остается много свободного места для пассажиров. Водителю хорошо видна дорога. На базе автобусов и больших легковых машин строят санитарные автомобили.

Ульяновские, горьковские, минские и кутаисские конструкторы вынесли вперед кабину водителя на новых грузовых автомобилях. Машины получились вместительные и короткие, более поворотливые. Однако при расположенном спереди двигателе на передние колеса приходится очень большая нагрузка. На скользкой дороге задние колеса буксуют, на вязком грунте передние «зарываются».

Грузовой автомобиль с вынесенной вперед кабиной (контурные линии) короче и вместительнее автомобиля прежнего типа (черный силуэт).

Учитывая выгоды вагонной компоновки, конструкторы ищут решения, которые позволили бы распространить ее на все автомобили. Другая задача будущего — упростить и облегчить управление автомобилем. Для этого на некоторых легковых автомобилях и тяжелых грузовых (ЗИЛ-111, «Чайка», большегрузные самосвалы и др.) уже применяют усилители руля и автоматические силовые передачи. Водителю не нужно делать больших усилий, чтобы повернуть рулевое колесо, не нужно пользоваться двумя педалями и рычагом для переключения передач — за него это сделают автоматы и усиливающие устройства. Он только слегка поворачивает рулевое колесо и изменяет число оборотов двигателя нажимом на педаль подачи топлива. Такие автоматы и усиливающие устройства пока еще сложны в производстве и обслуживании. Но возможности их усовершенствования неисчерпаемы, и в будущем они значительно облегчат труд водителя.

Много забот доставляет конструкторам вес автомобиля. Ведь на каждого пассажира легкового автомобиля даже при полной нагрузке приходится до 400 кГ веса конструкции — в 5 раз больше веса пассажира. А так как автомобили почти никогда не ездят с полной нагрузкой, то эта цифра возрастает в 2-4 раза. Один из путей снижения веса — замена стали пластическими массами. Уже создано несколько видов кузовов из пластмассы. Они значительно легче стальных, не ржавеют, хорошо защищают пассажиров от жары и холода. Несомненно, пластмассовые автомобильные кузова в ближайшее время станут обычным явлением.

Продолжают совершенствоваться гоночные и рекордные автомобили. На опыте создания и испытания этих автомобилей конструкторы ищут возможности снизить вес, чтобы добиться наибольших скоростей движения, снизить сопротивление воздуха, повысить устойчивость автомобиля. Они ищут новые высокопрочные материалы для деталей, которые при малом весе должны выдерживать огромные нагрузки, возникающие на больших скоростях. Найденные решения в дальнейшем переносят в конструкции обычных автомобилей. Именно такой путь прошли обтекаемые кузова, независимая подвеска колес и другие особенности обычных автомобилей. Одновременно гоночные автомобили — увлекательный вид спорта.

Автомобиль «Москвич-407»

«Москвич» модели 407 выпуска 1959 г. — типичный малолитражный автомобиль. Сотни тысяч машин этого класса выпускают ежегодно многие заводы разных стран. Еще недавно такие автомобили делали тесными и тихоходными, не очень прочными. Но требования к автомобилям возросли, и конструкторы создали более прочные, мощные и удобные машины.

Теперешний «Москвич» имеет двигатель с рабочим объемом всего в 1,36 л, но с мощностью в 45 л. с. Он развивает скорость до 115 км/час и расходует не более 1 л топлива на 100 км пути (на шоссе). Его вес с полной заправкой топливом, водой и смазкой — 980 кГ. Нетрудно подсчитать, что на литр рабочего объема двигателя приходится 33 л. с. его мощности (литровая мощность — 33 л. с.), на тонну веса автомобиля с пассажирами и багажом — 34 л. с. На перевозку одного пассажира на 100 км расходуется 1,75 л топлива. А соответствующие величины нашего первого массового легкового автомобиля ГАЗ-А (1932) были: 12л. с., 29 л.с., 2,75л.с. Производительность двигателя с тех пор увеличилась почти втрое, а расход топлива снизился на 1/3. К тому же у «Газика» был примитивный открытый кузов, жесткие рессоры, неудобное управление, а у «Москвича» обтекаемый кузов с откидными сиденьями, отоплением, обогревом ветрового окна, радиоприемником, с багажником (см. цв. рис., стр. 449).

Колесо и его крепление

Схема независимой передней подвески

Схема рулевого привода

Система питания двигателя

Шатунно-кривошипный механизм

Клапаны

За облицовкой «Москвича» скрыты механизмы. Наиболее заметные из них — колеса с пневматическими шинами (рис. 1. Здесь и до конца статьи ссылки на цв. табл., стр. 464 — 469). Колеса насажены на оси и привернуты гайками к шпилькам тормозных барабанов. Эти гайки и большую гайку на конце оси можно увидеть, сняв хромированный колпак колеса. Вместе с колесом вращается тормозной барабан.

Каждое колесо имеет свою отдельную ось. Оси передних колес не вращаются. Сами же колеса отделены от оси подшипниками и вращаются на них свободно. А задние колеса вращаются вместе с полуосями. Полуоси покоятся на подшипниках в кожухе или картере заднего моста. Задний мост — это узел, в который входят картер, полуоси, передаточные шестерни, задние колеса и тормоза.

Полуоси задних колес связаны между собой шестеренным механизмом — дифференциалом, а дифференциал через шестерни и валы силовой передачи — с валом двигателя. Двигатель установлен на балках передней части кузова на резиновых подушках. Силовая передача проходит под полом кузова. Картер заднего моста подвешен к кузову снизу на длинных стальных полосах — рессорах.

Ось переднего колеса объединена со сложной кованой деталью — стойкой подвески. Концы стойки шарнирно связаны с наружными концами верхнего и нижнего качающихся рычагов подвески. Внутренние концы рычагов также на шарнирах крепятся к поперечине, а поперечина — к кузову. Вид рычагов и стоек спереди напоминает параллелограмм. Когда колесо колеблется на неровностях дороги, рычаги качаются и параллелограмм складывается. Но перемещение его сторон ограничено, так как между нижним рычагом и концом поперечины вставлена сильная пружина. Каждое колесо независимо от другого поднимается и опускается, а кузов остается на одном уровне: пружина поглощает и ослабляет толчки колеса, передаваемые на кузов. Такая подвеска называется независимой, параллелограммной, или рычажно-пружинной (рис. 2).

Но для поворота машины каждое переднее колесо, кроме того, должно поворачиваться согласованно с другим колесом вокруг оси, проходящей через наружные шарниры рычагов. От стоек отходят поворотные рычаги; рычаги левого и правого колес соединены поперечной тягой. Чтобы водитель мог управлять поворотом колес, поперечная тяга через короткий рычаг — сошку, рулевой механизм и рулевой вал связана с рулевым колесом — штурвалом. Поворачивая его, например, против часовой стрелки, водитель перемещает конец сошки вправо. Одновременно перемещается поперечная тяга. Ее левый конец тянет левое колесо, а правый — толкает правое. Оба колеса поворачиваются влево (рис. 3).

Откинем задний номерной знак «Москвича». Под ним — крышка горловины бака, заполненного бензином (рис. 4). От бака под полом кузова проложена трубка к насосу, установленному на двигателе. Двигатель приводит насос в действие, он маленькими порциями выкачивает бензин из бака и подает его в карбюратор — прибор для распыления бензина и смешивания его с воздухом. Горючая смесь бензина и воздуха поступает в цилиндры двигателя. Там она сжимается и взрывается от электрической искры, а затем, расширяясь при взрыве, совершает работу — вращает вал двигателя.

Двигатель «Москвича», как и у всякого другого автомобиля, поршневой, внутреннего сгорания (газотурбинные автомобильные двигатели существуют пока только в виде опытных образцов).

Двигатели бывают четырехтактные и двухтактные, т. е. весь рабочий процесс у них может происходить в течение четырех или двух ходов каждого поршня — тактов. Топливо смешивается с воздухом в карбюраторе или же непосредственно в цилиндрах (двигатели с впрыском топлива). Клапаны (рис. 6), перекрывающие отверстия для впуска горючей смеси в цилиндры и для выпуска отработавших газов, могут быть расположены сбоку цилиндров — боковые (нижние) клапаны или сверху — верхние клапаны. Число цилиндров в автомобильных двигателях бывает от одного до шестнадцати, и их располагают в один или два ряда.

Двигатель «Москвича» четырехтактный, карбюраторный, верхнеклапанный, четырехцилиндро-вый, рядный. Пустим его. Сначала повернем ключ в замке зажигания, включим зажигание и стартер. При этом в коробке передач шестерни устанавливаются в положение холостого хода, чтобы вращение вала двигателя не передавалось к колесам. Маленькая шестерня на валу стартера в момент включения сцепляется с зубчатым венцом маховика на валу двигателя и заставляет маховик и вал вращаться. После одного-двух оборотов вала двигатель начинает работать сам.

В цилиндре перемещается поршень. Если цилиндр — это стакан без дна, то поршень — это перевернутый стакан. Поперек поршня установлен валик — поршневой палец, к которому подвешен шатун. Верхняя головка шатуна охватывает палец, а нижняя головка — шейку коленчатого вала двигателя (рис. 5). Вал покоится на подшипниках в картере. Цилиндр объединен с верхней частью картера, а сверху закрыт головкой. В ней три отверстия. Два из них перекрыты впускным и выпускным клапанами, а в третье ввернута свеча электрического зажигания.