Тема: Классификация современных легковых полноприводных автомобилей

Опции темы

• Версия для печати
• Отправить по электронной почте…
• Подписаться на эту тему…

Пользователи

Классификация современных легковых полноприводных автомобилей

«История есть результат человеческих опытов; опыты же мы можем забыть лишь тогда, когда мы
в них более не нуждаемся, между тем как мы еще и теперь на каждом шагу наталкиваемся на такие факты,
которые нам непонятны с современной точки зрения, но могут быть объяснены лишь историей».

Е.П. Савельев. Древняя история казачества.

Классификация современных легковых полноприводных автомобилей.

В последние годы благодаря стараниям неутомимых журналистов из глянцевых изданий делает большие успехи мода разрабатывать различные классификации, позволяющие выстроить выпускаемые автомобили в несколько шеренг, чтобы было проще сравнивать их между собой. Особенно в этом несомненно важном и нужном деле преуспел журнал «За рулем».
Данная беда не обошла стороной и легковые автомобили с колесной формулой 4х4. Придумана масса всевозможных терминов: «вседорожник»; «внедорожник»; «подорожник»; «паркетник»; «кроссовер» «джип» и т.д и т.п. Мало того, внутри этих групп тоже есть деление на подгруппы, например: «вседорожник средний»; «вседорожник большой».
Однажды я, вдосталь насмеявшись над очередной попыткой журнала расставить машины по ранжиру и весу, задался целью внести в этот вопрос определенную ясность и разработать логичную и доступную для понимания классификацию легковых полноприводных автомобилей по признаку проходимости.
Как известно, прежде чем начать какое-то новое дело, надо сначала разобраться в том, что было сделано до тебя. Ибо может так случиться, что труд твой окажется невостребованным, все уже давно проделано другими, и улучшить предмет их стараний порой невозможно, да и бессмысленно. Чтобы не попасть в данное комическое положение, решил я провести некое историческое исследование, попытаться найти подход к непростому вопросу построения классификации и посмотреть: а как с ним разбирались советские инженеры?
Пришлось посидеть несколько дней в библиотеке и поговорить с дедами-конструкторами. В результате удалось установить, что и в советское время вопрос классификации автомобилей был непрост и временами весьма запутан.
Например, до Великой Отечественной войны автомобили со всеми ведущими колесами в нашей стране не выпускались. А автомобилями «повышенной проходимости» считались грузовые машины с колесной формулой 6х4, то есть с двумя ведущими задними осями и неведущей передней. Как известно, 2/3 от общего веса грузового автомобиля с грузом в кузове распределяется на задние мосты, прижимая ведущие колеса к опорной поверхности. А при движении машины на подъем эта часть от общего сцепного веса становится еще больше. Поэтому в те годы такой подход был вполне оправдан.
Первым отечественным автомобилем повышенной проходимости стал ЯГ-10 (1932 г.), затем наладили производство еще двух: ЗИС-6 (1933 г.) и ГАЗ ААА (1934 г.) [7]

ЯГ-10

Моторы, выпускаемые в те далекие годы в СССР, были маломощные, и для улучшения тяговых свойств автомобилей и снижения нагрузок на детали двигателей и коробки перемены передач в их силовой привод ввели демультипликатор (дополнительный понижающий редуктор). Данное конструктивное решение значительно улучшило проходимость машин на деформируемых грунтах, поскольку позволяло двигаться с малой скоростью при невысоких оборотах коленчатого вала мотора и с большой тяговой силой, приходящейся на ведущие колеса, что наиболее целесообразно грузовому автомобилю при движении в данных условиях. Кроме того, эти машины по возможности комплектовались специальными внедорожными шинами с высокими грунтозацепами, которые сначала покупали за границей, а потом освоили их выпуск на отечественных заводах.
Ну и соответственно, конструкторы предпринимали меры, чтобы максимально увеличить дорожный просвет автомобилей с колесной формулой 6х4, и обычно он составлял под картером заднего моста 230-300 мм., а под передней балкой 288-310 мм. [4]. Впрочем, требование наличия большого дорожного просвета закладывалось и при разработке обычных дорожных автомобилей.
Например, у первого советского грузовика АМО, выпущенного в 1924 году накануне праздника Великого Октября, дорожный просвет под картером заднего моста составлял 242 мм, а у отечественного легкового первенца НАМИ-I, который был рожден в муках на ныне позабытом московском заводе «Спартак» в 1927 году аккурат к Дню Солидарности Трудящихся, этот параметр составлял 240 мм. [1]. Дороги в нашей стране в те годы были просто аховые, и опустить машины пониже не получалось.
Таким образом, сами собой сложились признаки, характеризующие автомобиль повышенной проходимости тех лет: колесная формула 6х4; большой дорожный просвет; наличие демультипликатора. Наличие рамы в те годы даже не оговаривалось, таковая имелась во всех автомобилях.
Остальные автомобили СССР довоенного периода, предназначенные в основном для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и грунтовых дорогах в сухое время года, назывались «ограниченной проходимости».
Таким образом классификация машин по проходимости имела простой и незатейливый вид:

I. Автомобили ограниченной проходимости.
II. Автомобили повышенной проходимости.

Хочу заметить, что в те годы слово «внедорожник» еще не применялось, а небольшие легковые автомобили с колесной формулой 4х4, такие как ГАЗ-64, пошедший в производство в первые месяцы войны, иногда называли объединяющим термином «джип» [3]. Джипы также входили во вторую группу классификации.

Пользователи

Великая Отечественная война предоставила советским инженерам уникальную возможность ознакомиться почти со всеми лучшими разработками полноприводных автомобилей тех лет. Машины американского и английского производства поступали в СССР по лед-лизу, а немецкие, чешские, французские и итальянские достались в виде трофеев [3].
Оказалось, что конструкции автомобилей, предназначенных для эксплуатации вне дорог весьма разнообразны, и прежняя классификация уже не годится.
А тут еще в конце сороковых начале пятидесятых американцы затеяли проект, получивший название «Детройтский арсенал». В рамках данной программы по инициативе и на деньги правительства США ведущие инженеры этой мощной державы разработали множество образцов полноприводных автомобилей, в которых нашли применение доселе невиданные конструктивные решения, позволяющие им свободно двигаться по любому бездорожью.
Такие колесные машины советским инженерам и во сне не снились. Например, что вы скажете про грузовой автомобиль с легким и прочным несущим корпусом, выполненным из легкосплавных сотовых металлических панелей, с четырьмя ведущими мостами (формула 8х8) и широкими шинами низкого давления, который при собственном весе 2100 кг мог перевозить груз весом 2400 кг?
Да еще при этом обладал способностью двигаться на плаву со скоростью 8 км/ч благодаря двум гребным винтам, расположенным в кормовой части. А его дорожный просвет составлял немалые 464 мм, но с помощью комбинированной независимой пневмо-пружинной подвески имелась возможность его снизить до 336 мм во время движения на твердых дорогах[6].
Даже с позиции сегодняшнего дня такая конструкция выглядит научно-фантастической, стоит ли говорить, каким он представлялся советским конструкторам тех лет, которые с большим трудом наладили крупносерийный выпуск первых в СССР грузовых автомобилей со всеми ведущими мостами лишь в 1948 году [7].
Наши инженеры заволновались и принялись спешно разрабатывать новую классификацию по проходимости. Тут возникли многочисленные споры, но в итоге удалось остановиться на следующей схеме.

I. Автомобили ограниченной проходимости.
Автомобили с колесной формулой 4х2 или 6х4, предназначенные в основном для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и грунтовых дорогах в сухое время года.

II. Автомобили повышенной проходимости.
Автомобили с колесной формулой 4х4 или 6х6, предназначенные для эксплуатации как на дорогах, так и умеренном бездорожье, и имеющие (как правило) неразрезные мосты, раздаточные коробки с демультипликатором, подвеску на листовых полуэллиптических рессорах, большой дорожный просвет и односкатные колеса, расположенные по мостам «след в след» с шинами низкого давления и с высокими грунтозацепами. Некоторые из них комплектовались системой, позволяющей изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля. Типичными представителями данной подгруппы являлись ГАЗ-67 «Б», ГАЗ-69, ГАЗ-63, ЗИС-151, а позже УАЗ-469, МАЗ-501, ГАЗ-66, ЗИЛ-131 и Урал-375.

III. Автомобили высокой проходимости.
Автомобили, входящие в эту группу, специально предназначены для длительной эксплуатации на бездорожье. Как правило, они имеют четыре, реже три ведущие оси; раздаточные коробки с демультипликатором; эластичные шины с системой регулирования давления воздуха в них; одинаковую колесную колею всех мостов; усилители в рулевом управлении (такие полезные устройства были не во всех советских машинах); дифференциалы, оснащенные механизмами принудительной блокировки; герметичные тормоза; независимую индивидуальную подвеску с большим ходом колес; а также приспособления для преодоления водных преград (специально защищенное электрооборудование и забор воздуха для приготовления топливной смеси с помощью герметичных пневмоканалов, выведенных на крышу автомобиля). Дорожный просвет у данных машин обычно составлял до 1/2 диаметра колеса. Несущей системой таких автомобилей, как правило, являлся несущий корпус, но иногда применяли полунесущие корпуса (кузова). Некоторые из машин имели возможность преодолевать вплавь водные преграды. Движителями на воде служили либо штатные колеса, либо стационарно или временно устанавливаемые винтовые движители.
Стоит отметить, что автомобили, имеющие перечисленные признаки, в нашей стране никогда не выпускались.

IV. Специальные автомобили.
Сюда включали колесные машины, специально разработанные для эксплуатации в узко ограниченных условиях или используемые на тяжелом бездорожье, например, в Арктике, районах вечной мерзлоты, джунглях, сильно заболоченных местностях и т.п. Как правило, на таких автомобилях устанавливались движители специальной конструкции: пневмокатки или шины большой размерности сверхнизкого давления [2].

Американский 20-тонный вездеход, специально разработанный для эксплуатации в Арктике,
длиной 8,4 метра и шириной 7,3 метра, приводился в движение электрическими моторами,
размещенными в колесах, ток для которых вырабатывал дизель-генератор мощностью 400 л.с.
Шины вездехода имели наружный диаметр (высоту) чуть больше 3-х метров.

Пользователи

Но к началу 70-х годов стало ясно, что разработанные американцами образцы автомобилей высокой проходимости (группа III.), показывающие великолепную проходимость на бездорожье, имеют недостаточную эксплуатационную надежность, неудобны в техническом обслуживании, и очень дороги в производстве. Почти все разработанные прототипы в серию не пошли, а уж о конструировании подобной техники в СССР можно было даже и не мечтать.
Следовательно, отпадала нужда наличия в классификации автомобилей, входящих в группу III.
И вот в начале 70-х годов прошлого века советские инженеры приняли другую условную классификацию по проходимости, которая выглядела следующим образом.

I. Неполноприводные автомобили.
Автомобили с колесной формулой 4х2 или 6х4, предназначенные в основном для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и грунтовых дорогах в сухое время года (колеса односкатные или двухскатные).

II. Автомобили повышенной проходимости.
Отличительным признаком машин, входящих в данную группу, приняли наличие привода ко всем колесам и шин нерегулируемого (на ходу автомобиля) давления воздуха [8].
Сюда отнесли ГАЗ-69; УАЗ-450; УАЗ-452; УАЗ-469; ЗАЗ-969, переименованный в 1979 году в ЛуАЗ-969М; ВАЗ-2121; МАЗ-501; МАЗ-502; ГАЗ-63; МАЗ-509; ЗИС-151; КрАЗ-255В и пр. Автомобили перечислены мной произвольно для примера, их выпуск был освоен в период с 1947-1979 год, но поскольку как старые, так и вновь выпущенные, вместе работали в народном хозяйстве страны, их по мере появления включали в данную группу.

III. Автомобили высокой проходимости.
Главными отличительными признаками являлись: наличие привода ко всем колесам; наличие системы, позволяющей изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля; специальные вездеходные шины, способные длительное время работать при существенном снижении давления воздуха в них и оснащенные устройствами, не допускающими их случайное разбортирование. Шины должны применяться только односкатные [8].
Сюда вошли автомобили с колесной формулой 4х4 или 6х6, предназначенные для эксплуатации как на дорогах, так и умеренном бездорожье, и имеющие (как правило) неразрезные мосты, раздаточные коробки с демультипликатором, подвеску на листовых полуэллиптических рессорах, большой дорожный просвет и односкатные колеса, расположенные по мостам «след в след» с шинами низкого давления и с высокими грунтозацепами. Типичными представителями данной подгруппы являлись ЗИЛ-157; ГАЗ-66; ЗИЛ-131 и Урал-375.

IV. Специальные автомобили.
Колесные машины, специально разработанные для эксплуатации в узко ограниченных условиях или используемые на тяжелом бездорожье, например, в Арктике, районах вечной мерзлоты, джунглях, сильно заболоченных местностях и т.п. Как правило, на таких автомобилях устанавливались движители специальной конструкции: пневмокатки или шины большой размерности сверхнизкого давления. Иногда их называли «колесные вездеходы».
К автомобилям, специально разработанным для эксплуатации в узко ограниченных условиях иногда относили машины с четырьмя и более ведущими осями, предназначенные для карьерных разработок, такие как семейство МАЗ 8х8, ЗИЛ-135 и т.д. А также многоосные специализированные шасси для перевозки военной техники, например ракет «земля-земля» с ядерными боеголовками.

Сюда же иногда включали полноприводные малогабаритные специализированные колесные машины, называемые «легкие автомобили-транспортеры» [5]. Первым представителем этого класса был американец М-274 «механический мул», а в СССР выпускался схожий по функциям транспортер переднего края ЛуАЗ-967М. К этому же типу транспортных средств относились мелкоразмерные импортные колесные машины для охотников и егерьской службы, обычно имеющие пластиковые корпуса с открытым верхом и колесную формулу 4х4 или 6х6 (в нашей стране не выпускались) [2].

Пользователи

Потом началась перестройка, советская автомобильная наука благополучно скончалась, и вышеуказанную классификацию люди позабыли.
Мало кто знает, что интерес к легковым полноприводным автомобилям, предназначенным для любительского использования, стал понемногу просыпаться не в конце 80-х г.г. прошлого века, как это считается, а в начале 70-х.
Первым массовым любительским полноприводным автомобилем в мире считается английский «Рэйндж Ровер», представленный в 1970 году.

Это был автомобиль с роскошной внутренней отделкой и постоянным (перманентным) межосевым приводом через дифференциал. «Рэйндж Ровер» переменил мнение людей об узкоспецифической роли полноприводных машин. На нем можно было махнуть на охоту, и не стыдно подъехать к театру или элитному клубу. Именно ему мы обязаны зарождением культа использования роскошных внедорожников представителями состоятельных слоев общества.

Затем в 1972 году в Японии начались продажи «Субару Leone 1400 4WD». Он имел силовой привод на передние колеса, но для улучшения проходимости конструкторы организовали возможность принудительного подключения задней ведущей оси. Межосевой дифференциал у Leone отсутствовал, соответственно в режиме 4х4 получался блокированный межосевой привод.
После этого и остальные мировые автопроизводители стали мало-помалу вводить в свой модельный ряд автомобили со всеми ведущими колесами.
Тут необходимо сделать небольшое отступление и вспомнить историю отечественного автопрома.

В СССР крупносерийный выпуск полноприводных легковых автомобилей с закрытым кузовом начался в 1958 году, когда из ворот Горьковского автомобильного завода имени товарища Молотова выехал автомобиль повышенной проходимости «ГАЗ-М72«.

Иногда его называют «полноприводная «Победа», что по сути неверно.
Несущей системой этой машины являлся кузов, боковые панели, крыша и капот использовались от М-20 «Победа», но пол и дверные стойки (силовой каркас) были вновь разработанные и усиленные специальными профилями коробчатого сечения. К кузову крепились ходовая часть и ведущие мосты от ГАЗ-69А. Имелась раздаточная коробка с понижающей передачей, дорожный просвет под картерами мостов составлял 210 мм, а для уверенного движения на бездорожье машина комплектовалась внедорожными шинами. Это был большой комфортный автомобиль (4655 мм х 1695 мм х 1790), предназначенный для эксплуатации на бездорожье. Любопытно, что вес автомобиля, составляющий при максимальной нагрузке 2040 кг, распределялся между ведущими мостами равномерно.
Всего с 1955-1958 г. было выпущено (по непроверенным данным) 4677 экземпляров».
Надо заметить, что после войны в нашем отечестве автомобили с приводом ко всем колесам считались боевой или народно-хозяйственной единицей и продавались только государственным организациям и учреждениям. Поэтому ГАЗ-М72 не был народно-массовым, а предназначался для ответственных работников сельского хозяйства и служб МВД и КГБ.
Но к концу 50-х годов и в СССР были предприняты первые попытки развернуть производство общедоступных легковых полноприводных автомобилей.
В 1957 году для нужд тружеников села был выпущен первый советский «народный» легковой автомобиль с колесной формулой 4х4 «Москвич-410».

Это был крепкий автомобиль с усиленным кузовом от Москвича 402, и неразрезными мостами-балками с продольными рессорами. Он имел дорожный просвет 220 мм, раздаточную коробку с понижающей передачей, и специальные внедорожные шины с высокими грунтозацепами и рисунком «косая елка».
В 1958 году вышла новая модель с кузовом от Москвича 407, она получила индекс «410Н».
В том же 1958-м завод наладил выпуск модели с кузовом универсал от «Москвича 423Н», она получила индекс «411». Производство названных машин продолжалось 4 года [7].
В 1970 году на Луцком автомобильном заводе начался выпуск другого общедоступного полноприводного автомобиля, советского «джипа» ЗАЗ-969, позже переименованного в ЛуАЗ-969 [7].

ЗАЗ-969

На шоссе машина двигалась за счет тяговой силы колес передней ведущей оси, а для движения на бездорожье принудительно подключалась задняя. Подвеска всех колес была выполнена независимой, упругим устройством являлись поперечно расположенные торсионы, задний дифференциал был оснащен механизмом блокировки.
Но по настоящему массовое производство «гражданских» автомобилей повышенной проходимости началось в нашей стране в 1977 году, года из ворот «Волжского автомобильного завода имени 50-летия СССР» выехал «советский комфортабельный джип» ВАЗ-2121 «Нива» [7], который быстро разошелся по всему свету.
А мировой популяризации дорожных легковых автомобилей с приводом ко всем колесам мы обязаны инженерам фирмы «Ауди». Успех в спортивных соревнованиях в начале 80-х годов разработанных ими полноприводных гоночных машин «Quattro Sport» cделал преимущества таких автомобилей очевидным для широкого круга потребителей и побудил фирму наладить серийное производство полноприводных модификаций всех выпускаемых ею моделей. Система организации полного привода этих машин получила фирменное наименование «quattro», ее главная отличительная особенность состояла в постоянном распределении крутящего момента между ведущими осями через межосевой дифференциал повышенного трения «Торсен».
Несмотря на то, что фирма «Ауди» с 1969 года входила в концерн «Фольксваген», в выпускаемых ею полноприводных модификациях легковых «народных автомобилей» нашла применение иная конструктивная схема, закрепившаяся в истории под названием «синхро». Ее особенность заключалась в том, что крутящий момент от коробки передач подводился к колесам передней оси через межколесный дифференциал, а к дифференциалу задней оси постоянно распределялся с помощью вискомуфты (посредством жидкостного трения).
В последующем от капризных вискомуфт отказались и вместо них стали устанавливать автоматически подключаемые (при начале пробуксовки колес основной ведущей оси) многодисковые муфты.
Эти три принципиальные конструктивные схемы организации полного привода, а именно: блокированный межосевой привод с возможностью отключения одной ведущей оси; постоянный (неотключаемый) межосевой привод через дифференциал; автоматически подключаемый полный привод, без особых существенных изменений дожили до наших дней и применяются в современных автомобилях.
Пользуясь случаем, хочу высказать свое отношение к слову «внедорожник».
Это гордое слово, завезенное в нашу страну квадратными «Патрулями» и «Восьмидесятками», со временем стало мелкой разменной монетой, ярлыком, который ушлые автомобильные журналисты спешат наклеить на первый попавший под руку универсал с увеличенным дорожным просветом и подключаемой задней осью.
Лично я под словом «внедорожник» подразумеваю автомобиль, специально сконструированный для постоянной эксплуатации на участках местности при отсутствии дорог и имеющий конструктивные особенности, обеспечивающие высокую проходимость, а также обладающий хорошим запасом прочности: способностью длительное время переносить высокие нагрузки без отказов систем и поломок деталей подвески, рулевого управления и трансмиссии. Причем наличие силового привода ко всем колесам я не считаю обязательным для машин, входящих в эту категорию, мир знал неплохие внедорожники с колесной формулой 6х4 и 4х2. А ключевым фактором для такого автомобиля я бы определил прочность и надежность.
Таким образом, можно сделать вывод, что понятие «внедорожник» более широкое, чем «автомобиль повышенной проходимости». И пользоваться этим словом надо весьма осмотрительно.
Легковых полноприводных автомобилей, ввезенных в нашу страну, с каждым годом становилось все больше и больше, а вот сделать логичную и всем понятную классификацию так никто и не удосужился. Вследствие этого, даже если потенциальный покупатель и соберется докопаться до сути и понять, как устроена трансмиссия понравившемуся ему автомобиля, вряд ли сможет это сделать, поскольку информация о схеме используемого привода скудна и порой противоречива.
И вот решил я испытать свои силы на данном поприще и разработал несколько схем, а за квалификационные признаки принял конструкцию и назначение автомобилей. В итоге вышло следующее.

http://www.pickupclub.ru/forum/showthread.php/48413-%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%81%D0%BE%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85-%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%B9