История двух поколений автомобиля Запорожец
«Запорожец» это лучшее творение советского автопрома
Россия – не самый известный и успешный производитель автомобилей в мире. Очевидно, что в Советском Союзе не очень хорошо делали машины, но это не значит, что не было попыток создать что-то стоящее. Вдохновили руководителей огромной страны на создание собственного современного «народного автомобиля» успехи Volkswagen Beetle, разработанного в Западной Германии, и Trabant, пользующийся спросом в восточной части страны.
Эти автомобили настолько понравились бонзам коммунистической партии, что было принято решение создать микс двух успешных немецких моделей. В результате появился «Запорожец». От «Жука» он унаследовал двигатель с воздушным охлаждением, который устанавливался в задней части, соответственно и задний привод.
В отличие от 4-цилиндрового V-образного мотора Beetle, «Запорожец» получил принципиально новый двигатель. Это был радикальный конструкторский ход, но он имел существенный изъян – мощность в 23 лошадиные силы. Этот недостаток не стал помехой для долгого пути «Запорожца». Автомобиль выпускался с 1960 до 1994 года в 2-х поколениях и нескольких модификациях.
На смену «Запорожцу» в середине 90-х годов пришла переднеприводная «Таврия». Двигатель с водяным охлаждением располагался уже под капотом. Это стало неудачной, скучной заменой по-настоящему «народного автомобиля». Тут не было новаторских технических решений, поэтому о «Таврии» нечего написать. Она стала худшей разработкой уже украинских конструкторов.
Первое поколение «Запорожца» – ЗАЗ-965
Первый «Запорожец» сошел с конвейера в 1959 году, но на полную мощь производство было запущено только через год. Отличительными чертами нового автомобиля стали: округлый кузов, похожий на луковицу, суицидальные двери и милый, маленький воздухозаборник на заднем крыле.
В 1962 году начался выпуск модификации 965А. Мощность двигателя была немного увеличена, но машина стала объектом насмешек, о ней рассказывали анекдоты. Их появление спровоцировал стартер от танкового двигателя. Он издавал звук, не свойственный для легкового автомобиля. При этом громкий рев заводимого мотора, не добавлял ему мощности.
Плюсом нового «Запорожца» стало высокое расположение силового агрегата, что смещало центр тяжести, давало возможность без проблем преодолевать крутые склоны.
Главным преимуществом мотора «Запорожца» стала простота его обслуживания и ремонта. Владельцы сами могли устранять неисправности, менять масло, фильтры, ремни, регулировать клапаны. Это было хорошим подспорьем в условиях тотальной нехватки СТО и постоянной их загруженности. Также простой практичный двигатель хорошо вписался в условия суровых зим.
«Запорожец» – второе поколение, модели ЗАЗ-966 и 968
Второе поколение советского «народного автомобиля» получило обозначение ЗАЗ-966. «Запорожец» стал угловатым, более лаконичным и приятным с точки зрения восприятия дзайна. Его схожесть с NSU Prinz, разработкой восточногерманских конструкторов — простое совпадение. По крайней мере, в Советском Союзе на это обстоятельство не сильно обращали внимание.
Новый «Запорожец», как и предшественник, не избежал насмешек. На этот раз их спровоцировали воздухозаборники, размещенные на задних крыльях автомобиля. Они напоминали торчащие в разные стороны уши. Но вместе с ними второе поколение получило множество технических доработок. Шум двигателя стал не таким резким, объем мотора увеличился с 0,9 до 1,2 литра, мощность выросла до 30 лошадиных сил. Еще одно значительное и приятное изменение нового поколения – кардинальная переработка несуразных, самоубийственных дверей.
В 1971 году на смену 966 модели пришла 968. Новая модификация получила стильную фальшрешетку радиатора, хромированную отделку бардачка. Конструкторы переделали приборную панель, модернизировали передние тормоза. В целом была улучшена безопасность. «Запорожец» с индексом 968 получил прирост мощности до немыслимых 40 лошадиных сил. Этого стало достаточно для преодоления крутых склонов и без высокого центра тяжести. Особого внимания заслуживает причудливое охлаждение двигателя.
Непонятным решением конструкторов стало отверстие в ногах со стороны пассажира. Существует шутливое предположение, что такое технологическое окно в кузове предназначено для подледной рыбалки, чтобы можно было удить рыбу, не выходя из автомобиля. При этом 968 модификация «Запорожца» считается самой стильной из всех.
В 1979 году проведена последняя модернизация ЗАЗ. Автомобиль лишился смешных ушей-воздухозаборников, хромированные элементы отделки заменены черным пластиком. В таком виде «Запорожец» выпускался до 1994 года. Единственная значительная техническая доработка последней модификации – увеличение мощности двигателя до 50 лошадиных сил. Но это уже не могло спасти безнадежно устаревший автомобиль.
От кого произошел двигатель Запорожца?
Разработчики имели три возможных варианта.
В институте НАМИ проходили доводку два подходящих двигателя: «НАМИ-В» (копия мотора машины «Фольксваген-Жук») и «НАМИ-Г» (основой для которого послужил один из двигателей «BMW»). А на самом «Москвиче» шли стендовые испытания двухцилиндрового оппозитного двигателя на базе французского «Ситроен-2ЛС».
Следует заметить, что все эти двигатели имели воздушное охлаждение. Были проведены полномасштабные испытания опытных образцов машины со всеми вариантами двигателей.
Наилучшие показатели были у «НАМИ-В». Это и не удивительно: на предприятии «Фольксваген» он разрабатывался для машины с аналогичной компоновкой (заднее расположение силового агрегата), выпускался с 1947 года, был технически и технологически доведен. Единственным недостатком была сложность операции регулировки клапанов из-за оппозитного расположения цилиндров: мешали колесные арки. Все было готово для начала серийного производства. Однако коллегия Госплана приняла совершенно иное решение.
Во-первых, производство перенесли с завода «Москвич» в Запорожье, на бывший завод сельхозмашин «Коммунар».
Во-вторых, в помощь разработчикам были задействованы специалисты ряда других КБ, в частности из группы Б. М. Фиттермана (НАМИ).
В-третьих, в качестве мотора, мотивируя более высоким техническим уровнем, было решено использовать «НАМИ-Г» — вопреки решительным возражениям разработчиков. И для возражений был повод. «НАМИ-Г» имел осевой вентилятор охлаждения — то есть был рассчитан на охлаждение встречным потоком воздуха. Иными словами, должен был располагаться только впереди!
Что же побудило Госплан остановиться именно на этом варианте? Аргумент был довольно весомый: «НАМИ-Г» был практически готов к серийному выпуску, имелись соответствующие производственные мощности. Умалчивалось, правда, о том, что мотор этот имел отнюдь не гражданское происхождение, а разрабатывался специалистами ВПК для легкой десантируемой амфибии. Как следствие этого, ряд технических решений (расположенный сзади масляный радиатор, высокое расположение трамблера, корпус из алюминий-магниевого сплава, облегченные блоки цилиндров) диктовался основным заказчиком (то есть армией) и доставляли массу хлопот при гражданском использовании. Ограничения на уровень шума не накладывались, поэтому мотор «трещал» вовсю. Но в целом это был достаточно передовой для своего времени двигатель, имеющий ряд оригинальных технических решений.
Его основой послужил мотор немецкой фирмы «BMW», разработанный в начале 50-х годов для десантируемого вездехода.
Так или иначе, существенно изменившаяся группа разработчиков в спешном порядке приступила к оформлению окончательного варианта машины.
Размеры нового двигателя, уже получившего официальное название — «МеМЗ965» — оказались несколько больше, чем используемых ранее.
Самым неприятным было то, что из-за V-образного расположения цилиндров под углом 90T двигатель просто не помещался в моторный отсек по высоте. Пришлось спешно изменять все заднее оформление машины. Это было сделано «малой кровью»: покатый и ровный задний капот был заменен на выпуклый, незначительно изменены задние крылья.
После ходовых испытаний выявился более существенный недостаток: несогласованность двигателя и коробки передач. «Фиатовская» коробка была рассчитана на более высокооборотный двигатель. Требовалось изменить основные передаточные числа, конструкцию сцепления, форму картера.
Разработчики находились уже в жестоком цейтноте. Самым логичным выходом было использовать коробку, разработанную в паре с «МеМЗ» для армии. Но она представляла единую конструкцию из собственно коробки, картера сцепления, дифференциала, демультипликатора и раздатки.
После недолгих размышлений решили «отрезать» блок «демультипликатор—раздатка» и изменить конструкцию механизма выбора передачи. Одновременно пришлось внести изменения в конструкцию кузова и задней подвески.
Для этих работ были привлечены сотрудники из группы Б. М. Фиттермана — разработчики той самой десантируемой амфибии. К тому времени им удалось создать немало удачных автомобилей повышенной проходимости для вооруженных сил, например, «БТР-40» и «БТР-150».
Предыдущий опыт конструкторов отразился и на микролитражке: независимая подвеска, силовой агрегат от внедорожника (правда, «ополовиненный»), плоское днище, удачное распределение нагрузки по осям (60 процентов нагрузки приходилось на ведущие колеса) — вот источники фантастической проходимости «горби» — сказывается происхождение!
Обзор и технические характеристики силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец»
Особенностью автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» является то, что силовой агрегат МеМЗ-968Н размещен в задней части кузова. Это делает трансмиссию довольно компактной.
В состав силового агрегата МеМЗ-968Н входит: V-образный четырехцилиндровый верхнеклапанный карбюраторный двигатель 1 с воздушным охлаждением , коробка передач 4, главная передача с дифференциалом 3, сцепление 2.
Двигатель силового агрегата МеМЗ-968Н с мощностью брутто 30,8 кВт (42 л. с.) обеспечивает максимальную скорость 118 км/ч, время разгона не более 38 сек. от 0 до 100 км/ч.
Мощность брутто — это мощность двигателя, в которой не учитываются потери на приведение в действие вентилятора, воздушного фильтра и глушителя.
Преимуществом воздушного охлаждения двигателя является то, что для его охлаждения не нужна жидкость. Так как заливать и сливать жидкость в радиатор не нужно (что важно в зимнее время), двигатель всегда готов к запуску. Воздушное охлаждение двигателя МеМЗ-968Н удобно при эксплуатации в безводных и жарких районах страны. Тепловые потери у МеМЗ-968Н с воздушным охлаждением довольно невысоки по причине высокой средней температуры цилиндров. При охлаждении тепла отнимается меньше, чем у двигателей с жидкостным охлаждением, в связи с чем эффективный КПД выше при одинаковой степени сжатия. Этим объясняется, что у двигателя с воздушным охлаждением удельный расход топлива небольшой.
Силовой агрегат МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М Запорожец:
1. Двигатель в сборе с оборудованием.
2. Сцепление.
3. Главная передача с дифференциалом.
4. Коробка передач.
Так как у двигателей с воздушным охлаждением большая разница температур выходящего и входящего воздуха, то для охлаждения цилиндров нужно относительно меньше воздуха (в 1,5-2 раза), чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение.
При изготовлении двигателя с воздушным охлаждением расход металла меньше, чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение, из-за отсутствия жидкостного радиатора и трубопроводов.
Цилиндр двигателя с воздушным охлаждением из-за меньшей массы быстрее прогревается, что сильно уменьшает его износ. Наибольший износ цилиндров происходит в момент пуска двигателя, когда стенки цилиндров еще холодные и смазка недостаточна. На холодных стенках цилиндров происходит конденсация продуктов сгорания, что вызывают коррозию, особенно в верхней части цилиндров. Этот период износа у двигателей с воздушным охлаждением намного меньше, что важно при эксплуатации автомобиля в условиях города на коротких участках.
Диаметральный износ зеркала цилиндров двигателя составляет за 1000 км пробега 0,2 мкм.
В двигателе «Запорожца» ЗАЗ-968М каждый цилиндр – это отдельная деталь. Это довольно удобно при ремонте, так как дает возможность быстро снять неисправный поршень или цилиндр и заменить его. В то же время у двигателей с водяным охлаждением дефект даже в одном цилиндре блока требует замены всего блока цилиндров либо его ремонта.
Потери мощности у двигателей с воздушным охлаждением в процессе их эксплуатации меньше, по сравнению с двигателями с водяным охлаждением. Данные потери у двигателей с водяным охлаждением, как правило, связаны с образованием нагара на стенках камеры сгорания. В то же время у двигателей с воздушным охлаждением из-за повышения средней температуры цилиндров (но не максимальной) образование нагара происходит медленнее, а первоначальная мощность дольше сохраняется.
Но у двигателя с воздушным охлаждением есть недостатки, оссновной из которых – повышенный уровень шума при работе из-за отсутствия водяной рубашки. Также приходится более тщательно выдерживать зазоры между цилиндром и поршнем, чья величина больше величины аналогичных зазоров двигателей с водяным охлаждением. Большие колебания температур головок и цилиндров тоже влекут за собой изменение зазоров в клапанах, вследствие чего уровень шума двигателя еще больше увеличивается.
В конструкции двигателя для уравновешивания момента от сил инерции 1-го порядка поступательно-движущихся масс предусмотрен балансирный механизм, который расположен внутри распредвала.
При данной конструкции двигателя применяется небольшой масляный радиатор.
На крышке распределительных зубчатых колес для правильного установления момента зажигания отлит специальный выступ, а на крышке центробежного маслоочистителя стоят метки МЗ и ВМТ.
Затягивают головки цилиндров в 2 приема, сначала усилием 16-20 Н·м (1,6-2,0 кгс·м) и окончательно 40-45 Н·м (4,0-4,5 кгс·м).
Техническая характеристика силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М
Двигатель
Модель: МеМЗ-968Н;
Тип: Карбюраторный четырехтактный с верхним расположением клапанов;
Направление вращения коленчатого вала: Правое;
Расположение цилиндров: V-образное с углом развала 90°;
Число цилиндров: 4;
Порядок работы цилиндров: 1—3—4—2;
Диаметр цилиндров: 76 мм;
Ход поршня: 66 мм;
Рабочий объем: 1,197 л;
Степень сжатия: 7,2;
Мощность (по ГОСТ 14846—81) брутто: 30,8 (42) кВт (л. с.);
Мощность (по ГОСТ 14846—81) нетто*: 28 (38) кВт (л. с.);
* Мощность, развиваемая двигателем за вычетом потерь на приведение в действие вентилятора, воздушного фильтра и глушителя.
Частота вращения коленчатого вала при мощности брутто: 4400 мин -1 (об/мин);
Частота вращения коленчатого вала при мощности нетто: 4300 мин -1 (об/мин);
Максимальный крутящий момент брутто: 74,5 Н·м (7,6 кгс·м);
Максимальный крутящий момент нетто: 72,6 Н·м (7,4 кгс·м);
Частота вращения при макс. крутящем моменте брутто: 3000 мин -1 (об/мин);
Частота вращения при макс. крутящем моменте нетто: 2700 мин -1 (об/мин);
Частота вращения на холостом ходу: 950-1050 мин-1 (об/мин);
Минимальный удельный расход топлива: не более 324 г/(кВт·ч) [238 г/(ЭЛС·ч)],
Расход масла на угар: 0,50% от расхода топлива (без учета смены масла);
Допускаемые продольные углы крена силового агрегата: 25°;
Допускаемые поперечные углы крена силового агрегата: 20°;
Сухая масса двигателя в сборе со сцеплением и коробкой передач: 138 кг;
Картер двигателя: Туннельного типа из магниевого сплава;
Цилиндры: Раздельные, взаимозаменяемые, отлиты из чугуна;
Головки цилиндров: Две, из алюминиевого сплава, взаимозаменяемые, оребренные, со вставными седлами и направляющими клапанов;
Камера сгорания: Полуклиновая, выполнена в головке цилиндров;
Поршни: Из сплава алюминия, форма юбки конусная и овальная, с плоским днищем и 3-мя канавками под поршневые кольца;
Поршневые кольца: 2 компрессионных — чугунные (нижнее — фосфатированное, верхнее — хромированное) и одно маслосъемное — стальное, хромированное, составное;
Поршневые пальцы: Стальные, пустотелые, плавающие;
Шатуны: Двутаврового сечения, стальные, верхняя головка с бронзовой втулкой, нижняя головка разъемная, со смазыванием разбрызгиванием поршневого пальца;
Шатунные подшипники: Тонкостенные из сталеалюминиевой ленты;
Коленчатый вал: Трехопорный, литой из высокопрочного чугуна, с каналами для подвода смазки;
Маховик: Литой, чугунный, снабжен стальным зубчатым ободом для запуска двигателя стартером;
Коренные подшипники: Толстостенные, из специального алюминиевого сплава;
Распределительный вал: Трехопорный, стальной, расположен над коленвалом, приводится во вращение парой косозубых зубчатых колес;
Фазы газораспределения* впускного клапана, открытие: 20° до верхней мертвой точки (ВМТ);
Фазы газораспределения* впускного клапана, закрытие: 60° после нижней мертвой точки (НМТ);
Фазы газораспределения* выпускного клапана, открытие: 60° до НМТ;
Фазы газораспределения* выпускного клапана, закрытие: 20° после ВМТ;
* Значение углов фаз газораспределения даны при зазоре между стержнем клапана и коромыслом 0,45 мм.
Клапаны: Из высоколегированной жаропрочной стали, верхние, подвесные, по 2 на цилиндр, высота подъема 9 мм, у выпускного клапана рабочая фаска имеет специальную наплавку;
Направляющие втулки клапанов: Из спеченной керамики, запрессованы в головку цилиндров;
Толкатели: Стальные, с наплавленным рабочим торцом, плунжерного типа;
Коромысла клапанов: Литые с регулировочным винтом, стальные;
Уравновешивающий механизм: Расположен соосно с распредвалом, в действие приводится парой цилиндрических зубчатых колес;
Впускной газопровод: Из алюминиевого сплава, литой, с общим входом и разделительными патрубками на каждый цилиндр;
Выпускной газопровод: Разборный, из стальных труб, с двумя коллекторами на каждый ряд цилиндров;
Смазочная система: Комбинированная, с охлаждением масла в радиаторе;
Масляный картер: Коробчатого типа, литой из магниевого сплава, с ребрами охлаждения;
Масляный насос: Односекционный, шестеренный, с неподвижным маслоприемником;
Давление масла при темп. 80° C и при частоте вращения коленвала 3000 мин -1 : 0,2 (2) МПа (кгс/см 2 );
Давление масла при темп. 80° C и при частоте вращения коленвала 1000 мин -1 : 0,05 (0,5) МПа (кгс/см 2 );
Масляный фильтр: Два, сетчатый фильтр грубой очистки масла и полнопоточный маслоочиститель, расположенный на переднем конце коленвала;
Вентиляция картера: Замкнутая, через карбюратор и воздухоочиститель.
Система питания
Карбюратор: К-133, однокамерный с падающим потоком, есть экономайзер принудительного холостого хода;
Насос топливный: Диафрагменный с рычагом ручной подкачки;
Воздухоочиститель: Инерционно-масляный, комбинированный;
Система охлаждения: Воздушная принудительная, нагнетающая;
Вентилятор: Осевой, расположен в развале цилиндров на одной оси с генератором, во вращение приводится клиновидным ремнем от шкива на крышке центробежного маслоочистителя;
Топливо: Автомобильный бензин марки А-76.
Трансмиссия
Сцепление: Однодисковое сухое фрикционное с демпфером (6 спиральных пружин, расположенных по периферии) и гидравлическим приводом выключения. Наружный диаметр ведомого диска составляет 190 мм;
Коробка передач: Трехходовая, механическая двухвальная, с 4-мя передачами вперед и одной назад;
Механизм управления коробкой передач: Смонтирован на туннели пола кузова, рычажный;
Передаточные числа коробки передач:
— первая передача: 3,8;
— вторая передача: 2,118;
— третья передача: 1,489;
— четвертая передача: 0,964;
— задний ход: 4,156;
Главная передача: Пара конических зубчатых колес со спиральными зубьями;
Передаточное число главной передачи: 4,125;
Дифференциал: Коническим, с двумя сателлитами, симметричный.
Электрооборудование
Система проводки: Однопроводная, отрицательный полюс соединен с «массой»;
Номинальное напряжение: 12 В;
Генератор: Типа Г-502А, переменного тока, со встроенными выпрямительными блоками 12 В, 25 А;
Прерыватель распределитель: Типа 17.3706, с центробежным и вакуумным регуляторами опережения зажигания;
Катушка зажигания: Типа Б-115В;
Свечи зажигания: Типа А23-1 с резьбой М14×1,25 с длиной ввертываемой части 12 мм;
Стартер: Типа СТ-368, электрический, с муфтой свободного хода, правого вращения, смешанного возбуждения, мощность 0,81 кВт (1,1 л. с.), с электромагнитным тяговым реле типа РС-904А. Управление реле происходит дистанционно от замка зажигания;
Датчик давления масла: Тип ММ-111Д, отрегулирован на давление 0,04-0,08 МПа (0,4-0,8 кгс/см 2 );
Датчик указателя температуры масла: Типа ТМ-100А.
Подробнее об устройстве отдельных элементов силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» смотрите в соответствующих статьях:
Источник https://1gai.ru/publ/518930-istoriya-dvuh-pokoleniy-avtomobilya-zaporozhec.html
Источник https://www.drive2.ru/b/601627/
Источник https://demertim.ru/silovoj-agregat-memz-968n/
