Лаборатория МОНСТРОХОДа

 
  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Автомобиль для "наших условий"

E-mail Печать PDF

Автомобиль для «наших условий»

 

Наша страна отличается от Европейских автопроизводящих стран и Японии с Кореей в первую очередь размером. Обратите внимание на соотношение этого показателя по разным странам – исторически сложившимся как производители автомобилей:

 Площадь стран автопроизводителей

 

В Японии, Южной Корее, Франции, Германии, Италии и Великобритании (группа маленьких) компактные города с узкими улочками, острый недостаток места для парковки и топливо в 2 раза дороже чем в России, США, Австралии и Канаде (группа больших). В связи с этим в группе маленьких средний автомобилист проезжает всего 5-10 тысяч километров в год а в группе больших 30-50 тысяч километров.

 

Так же заметно отличается плотность населения двух рассматриваемых группах стран – автопроизводителей:

 

Плотность населения

 

Это означает что в странах из «группы маленьких» гораздо больше налогоплатящего населения в пересчёте на площадь, на чьи деньги можно построить и поддерживать в хорошем состоянии автодороги.

 

При пробеге 5-10 тысяч километров в год и ресурсе 150 тысяч километров (ресурс большинства европейских и японских автомобилей), автомобиль может служить 15-30 лет для жителя группы маленьких стран, а больше и не нужно т.к. за это время он безнадёжно устаревает. Так же высокая цена на топливо в этих странах (примерно в 2 раза по сравнению с большими) заставляет снижать массу автомобиля в ущерб запасу прочности, что в общем не проблема в виду хорошего состояния дорог. Чтобы автомобиль в группе больших прослужил 15 лет, нужно чтобы он имел ресурс 500 и более тысяч км а при невозможности достижения этого ресурса, простота и дешевизна обслуживания, капремонта и запчастей. И только тогда мы сможем сровняться с европейцами по календарному сроку службы автомобиля. Автомобиль для такой огромной страны как наша должен иметь большие запасы прочности (дороги то плохие) и хорошую проходимость. За то низкая цена на топливо позволяет эксплуатировать автомобиль который больше, надёжней и долговечней.

 

Учитывая сходство условий эксплуатации автомобиля в нашей стране со странами «большой группы», при выборе конструкции, стоит ориентироваться на традиционные для этих стран (классические американские модели) а так же на автомобили маленьких стран, выпускающихся для рынка больших, например:  Toyota Land Cruiser, Nissan Patrol для Австралии, Land Rover (кроме Freelander’а). Jeep Grand Cherokee в последнем кузове до сих пор имеет полностью чугунный двигатель с нижним расположением распредвала конструкции 40-ых годов и полностью зависимую подвеску (мосты), между тем ни у кого не возникает сомнений в потребительских качествах этого автомобиля.

 

Из отечественных автомобилей по конструкции вышеописанным условиям соответствуют только автомобили УАЗ. Продукция завода (если не брать во внимание коммерческие автомобили) представлена похожими по конструкции моделями «Хантер» и «Патриот».

 

А почему собственно отечественный? Потому что цена нового Патриота в разы меньше чем у его иностранных аналогов плюс пока ещё низкие цены на запчасти а так же их доступность и доступность обслуживания (развитая дилерская сеть) на всей территории страны. Почему не бывший в употреблении, аналогичный Патриоту по цене иностранный аналог? Потому что у такого остаточный ресурс уже гораздо меньше чем у нового УАЗа, а ремонт дорогой. По крайней мере в Москве Land Cruiser или Patrol за эту цену в живом состоянии по просьбе товарища мне найти не удалось.

 

Патриот – это вполне закономерная модификация в прошлом аскетичного военного автомобиля: в отличие от предшественника, тихий герметичный салон с хорошо подогнанными к уплотнителям и легко и чётко закрывающимися дверями, тихий сбалансированный двигатель, лёгкие органы управления, хорошая пассивная безопасность, хорошая динамика, в полтора раза более низкий коэффициент лобового сопротивления, а отсюда и лучшая топливная экономичность. И всё это в сочетании с традиционными для марки УАЗ огромными запасами прочности и проходимостью, позволяющими ездить на этом автомобиле даже по знаменитой федеральной трассе «Лена» в сезон дождей.

 

К сожалению т.к. Патриот производится сравнительно недавно, статистических данных по его ресурсу пока у меня нет. Однако, более старые аналогичные модели 3160 и 3162 благополучно отрабатывают по 300 тысяч км без серьёзного ремонта. Так же аналогичный 409-му двигатель ЗМЗ-406 и 405, нарабатывает в маршрутных такси те же самые 300-350 тысяч, после этого может быть капитально отремонтирован на недорогих запчастях.

 

Потребителю (владельцу автомобиля) важно иметь максимально просторный и удобный салон но при этом чтобы сам автомобиль не был слишком большим, особенно внедорожник, иначе сложно парковаться и маневрировать на ограниченных площадках (на парковках, в лесу, в горах). Конструкторы УАЗа приняли все возможные меры для увеличения полезного объёма автомобиля по отношению к его наружным габаритам. Водитель и пассажиры сидят достаточно вертикально что благоприятно сказывается на использовании габаритной длины. Педальный щит вынесен вперед в подкапотное пространство, что позволило придвинуть водителя ближе вперёд и высвободить место для ног задних пассажиров и груза.

Моторный щит

Фото.: Выдвинутый в моторный отсек педальный щит легко размещается слева от узкого рядного двигателя и позволяет экономить продольный габарит салона.

 

Почему на Патриот не устанавливают более мощные и долговечные многоцилиндровые двигатели? Во-первых чем меньше цилиндров при данном рабочем объёме, тем меньше потери на трение. В ЗМЗ-409 очень неплохой показатель удельного расхода топлива, и главное диапазон работы двигателя при минимальном удельном расходе очень велик. У двигателей ВАЗ эти показатели гораздо хуже и меньший расход топлива у них обусловлен только меньшим размером автомобиля. Если установить под капот Патриота натурально уравновешенный долговечный (до миллиона км) рядный 6-циллиндровый двигатель, то учитывая что он длиннее и тяжелее, сильно нарушится развесовка. Требуется сдвигать вперёд переднюю ось а это влечёт за собой удлинение капота. Или можно уменьшить салон, что тоже отрицательно сказывается на потребительских качествах автомобиля. Габаритную длину двигателя казалось бы можно было сэкономить установив V-образный 6-циллиндровый, он даже короче 4-циллиндрового. Однако иметь под капотом Патриота широкий V-образный 6-циллиндровый двигатель мешает выдвинутый вперёд педальный щит. Двигатели V6 как правило менее долговечны чем I6 (рядные) и V8. «Увлекаться» V-образными двигателями так же не следует по той причине что они значительно сложнее по конструкции чем рядные и требовательны к качеству изготовления и ремонта. Таким образом, взвесив все преимущества и недостатки, подсчитав деньги, приходим к выводу что самым оптимальным является всё же 4-циллиндровый двигатель, пусть даже после 300 тысяч км потребуется не дорогой (простой, малотрудозатратный и с покупкой небольшого количества недорогих запчастей) но капитальный ремонт, который позволит проехать ещё 150-200 тысяч км. 4-циллиндровый плюс капремонт (при стоимости запчастей на сегодняшнем уровне ЗМЗ и простоте ремонта 4-циллиндрового двигателя) это дешевле, экономичнее и практичнее (в плане компоновки) чем более долговечный рядный 6-циллиндровый.

 

В гаражно-автолюбительской среде бытует мнение что Патриот – это тот же «старый козёл» но в новой скорлупке. Это не так. Патриот со старым козлом почти не имеет общих частей. Из одинаковых только тормозной механизм стояночного тормоза, барабаны и колодки задних тормозов и лонжероны рамы. Похожи карданные валы и картер раздаточной коробки. Всё остальное не имеет со старым козлом ничего общего.

 

Патриот не был создан за раз. Это плод наверное 20-ти летней работы. В начале 90-ых годов заводчанам стало ясно что для того чтобы получить автомобиль с достойными потребительскими качествами (а не только для военных), старого «козла» нужно переконструировать полностью. Однако при массовом производстве взять и полностью сменить модель автомобиля очень сложно, а свирепствовавший в то время разгул перестройки делал это совершенно не возможным для маленького завода. Да, УАЗ- это маленький завод, его мощность всего порядка 75 тысяч автомобилей в год. Для того чтобы выживать при такой маленькой мощности на современном рынке требуется просто виртуозная стратегия. Для сравнения мощность АвтоВАЗа 1 млн. автомобилей. Тойота 10млн. автомобилей, Форд и GM тоже по несколько млн.

 

Сначала на УАЗе появилась модель с полностью новой подвеской. «Козлы» с гражданскими мостами помимо традиционной версии, стали появляться с пружинной подвеской спереди и на малолистовых рессорах сзади.

 

Основное преимущество пружин в том, что в отличие от рессор, в них отсутствует трение. В пружинной подвеске так же разделены функции направляющего устройства (тяги) и упругого элемента (пружин). В связи с этим на пружины нагрузка всегда значительно меньше чем на рессоры, их сложнее сломать и служат они дольше. Хотя в гаражно-автолюбительской среде принято считать наоборот. Это заблуждение основывается на том, что как правило грузовые автомобили имеют рессоры а не пружины. Основная причина выбора рессор для ряда грузовых автомобилей – дешевизна и простота такого вида подвески. У более серьёзных грузовиков вообще пневмоподвеска а обычные цилиндрические пружины прекрасно себя чувствуют и на железнодорожных товарных вагонах с грузоподъёмностью 60т. У подвески на «клюшках» (двух продольных и одном поперечном рычаге) есть и недостаток: плохая артикуляция. Но преимущество в том что её проще всего скомпоновать на передней оси где расположению верхних рычагов мешает двигатель, рулевой редуктор и приёмная труба глушителя.

 

К сожалению создать пружинную подвеску на задней оси УАЗа на том этапе не удалось т.к. пружина шире рессоры и она не помещалась между колесом и рамой. Спереди на гражданских мостах такой проблемы не возникло т.к. рама была изначально заужена под военные мосты у которых поворотные колёсные редукторы. Вторая сложность – это то что у УАЗа, изначально спроектированного под прямые рессоры, расположенные над мостом, рама имеет довольно таки малые мостовые арки (выгибы над мостами). Это выгодно в том плане геометрической проходимости (брюхо автомобиля не слишком свисает), но накладывает большие сложности для проектировки направляющего устройства задней пружинной подвески. Очень трудно добиться необходимой для заднеприводного (на асфальте) автомобиля кинематики. Есть вариант на четырёх косых рычагах, но такая схема плохо компонуется с системой выпуска. Малолистовые рессоры от обычных отличаются тем, что их сечение переменно по длине рессоры (толще к центру). Каждый лист малолистовой рессоры представляет из себя рессору и по этой причине длина всех листов в малолистовой рессоре примерно одинакова. Т.к. самих листов в малолистовой рессоре меньше, то и трения в такой  рессоре меньше чем в традиционной. Так же сечение малолистовой рессоры не прямоугольное а ближе к трапеции, в нижней части уже. Это значит что наибольшая часть толщины листа при работе подвески напрягается не на растяжение а на сжатие, что снижает склонность рессоры к усталостному износу и соответственно меньше вероятность поломки листа.

 

Во вторую очередь был придуман мост типа «Спайсер». От обычного гражданского он выгодно отличается во-первых тем что наконец избавились от часто выходящего из строя ушка подшипника ведущей шестерни, а во-вторых ремонт и обслуживание «Спайсера» значительно проще. Теперь для ремонта главной передачи нет необходимости «половинить» мост. Его даже не нужно для этого снимать с автомобиля. Вместо ШРУСов типа «Бендикс-Вейс» появились более долговечные «Рцеппа-Бирфильд». Преимущество их в том, что в отличие от старых ШРУСов где усилие передаётся только через 2 шарика, в новых нарузку на себя воспринимают сразу все шарики. Новый передний мост получил наконец дисковые тормоза, необходимые для передней оси современного автомобиля. Стоит заметить что мосты Спайсер всё ещё имеют коническую (а не гипоидную как в большинстве современных автомобилей) главную передачу. У неё есть недостатки: бОльшие чем у гипоидной габариты при равной грузоподъёмности и несколько бОльшая шумность. В то же время коническая передача значительно дешевле, менее требовательная к качеству ГСМ, менее чувствительна к точности регулировок и имеет бОльший КПД чем гипоидная.

 

Далее был спроектирован новый кузов 3160. Теперь Кузов УАЗа стал герметичным, с чётко закрывающимися дверями, в полтора раза меньшим коэффициентом лобового сопротивления. Так же силовой агрегат получил новые опоры подвесного типа, которые гораздо лучше поглощают шумы и вибрации силового агрегата.

 

После кузова УАЗ получил новый мощный 16-клапанный инжекторный двигатель ЗМЗ-409 который так же менее шумный и с меньшим моментом инерции. 409-ый двигатель так же требует значительно меньшего количества обслуживания т.к. имеет не требующие регулировки гидрокомпенсаторы и поликлиновый приводной ремень. Поликлиновым ремнём можно вращать более мощный генератор.

 

Удлиненную раму Патриота сначала «откатывали» на длинных «козлах» 3153 и 3159 «Барс», кузов которых было проще удлинить вставками. Позже сделали более длинный кузов на 60-ку, который получил название 3162 «Симбир».

 

Следующим этапом появились мосты «Спайсер» с расширенной до 1600мм колеёй. Это позволило скомпенсировать устойчивость автомобиля, которая ухудшилась когда более тяжелый цельнометаллический комфортабельный кузов водрузили на шасси из под старого кузова. Более того, теперь между колесом и рамой на задней оси достаточно места для пружины. Но это видимо повод для усовершенствований в будущем. Вместе с широкими мостами появился рулевой редуктор снаружи рамы, а это значит более длинная рулевая тяга, которая меньше подруливает при работе подвески на волнах шоссе и её кинематика лучше согласована с кинематикой поперечной тяги подвески.

 

Кузов семейства 3160 хорош тем, что его дизайн хоть и пришел из 90-ых годов, но он настолько нейтрален что будет актуальным ещё долгие годы при внесении незначительных косметических изменений. Так он претерпел изменения при переходе на модель 3163 т.е. наш Патриот.

 

Так же очень важной доработкой считаю рулевую колонку Патриота. Многие из нас помнят страшные фото с краш-тестов старых «козлов» и даже первых 3160-ок где при ударе рулевая колонка вылезает в салон и ударяет водителя в морду. В Патриоте совершенно новая травмобезопасная регулируемая рулевая колонка с карданными шарнирами и телескопическим валом под капотом. Патриот соответствует современным нормам безопасности по Euro NCAP, что позволяет даже продавать эти автомобили в Европе, например в Испании.

 

Патриот постоянно совершенствуется. Например на машине 2008-го года по сравнению с началом выпуска, присутствует целый ряд полезных изменений конструкции: Горизонтальный радиатор с замкнутой системой охлаждения (клапан в пробке расширительного бачка а не в пробке радиатора). Пластиковая клапанная крышка (менее шумная). В системе впрыска капризный воздухорасходомер заменён на надёжный датчик абсолютного давления. Больше нет высоковольтных проводов: катушки прямо на свечах. Нет тросика газа: электронная педаль. Дополнительно к приводному, установлены электровентиляторы охлаждения. Расход топлива с новой системой управления двигателем снизился до реальных 10-11 по шоссе и 13-14 по городу.

 

На форумах в Интернете часто разгораются дискуссии на тему того что лучше покупать: дизель или бензин? Лично я считаю что связываться с дизелем не слишком выгодно. Конечно на первый взгляд кажется что это приличная экономия. Однако сам автомобиль значительно дороже и по моим подсчётам для того чтобы только окупить разницу в стоимости бензиновой и дизельной машины на расходе топлива, нужно на дизеле проехать 70 тыс. км. Более того, иностранный турбодизель с коммонрэйлом, содержит много дорогостоящих запчастей таких как турбокомпрессор (может легко выйти из строя при попадании в воду или «своей смертью» через 100тыс. км.) и сложнейшие прецизионные коммонрэйловые форсунки, которые тоже иногда выходят из строя а стоят более 20тыс. руб за штуку. Бензиновая форсунка стоит 300-500руб. и почти вечная. Капитальный ремонт такого двигателя после выработки ресурса будет скорее всего экономически не выгодным и мы опять возвращаемся к одноразовому автомобилю. Более того, узлы и агрегаты внедорожника часто выходят из строя не от выработки ресурса а от зверского обращения: например от попадания под воду, перегревов итд. Дополнительно к этому дизельный двигатель более шумный и менее мощный. В связи с тем что окислительные свойства продуктов сгорания дизельного топлива гораздо сильнее чем у бензинового (особенно в том качестве в котором дизтопливо имеется в нашей стране), дизельный двигатель требует в 2 раза более частой смены масла. На бензиновом с хорошей синтетикой можно проехать 15 тыс. км а на дизельном нужно её менять раз в 7-7,5 тыс. Это тоже стоит учитывать при подсчёте.

Обновлено ( 14.09.2009 11:05 )