1970 год. Разработка и доводка нового автомобиля ГАЗ-14 «Чайка» начиналась в то время, когда проектирование автомобиля ориентировалось на эксперимент. Например, для тормозной системы единственным расчетом, варианты которого предлагались технической литературой, был расчет тормозного механизма. Но формулы для расчета момента тормозного механизма, пропорционального приводной силе колодок, включали коэффициент трения фрикционных накладок. Он всегда зависит от многих факторов: начальной скорости торможения, удельного давления на фрикционные накладки и температуры; поэтому применение в расчетах коэффициента трения фрикционных накладок, измеренного на машине трения при фиксированных условиях (начальной скорости и удельного давления), не обеспечивало достоверности результатов. Удовлетворительный результат достигался в том случае, если в расчетах использовался эквивалентный коэффициент трения, который, в свою очередь, определялся по результатам стендовых испытаний тормозного механизма с учетом различных факторов. Вечный вопрос: «Что появилось раньше на свет? Яйцо или курица?»

Какова же была конструкция тормозной системы нового автомобиля? Тормоза передних колес дисковые с вентилируемыми дисками и двумя тормозными скобами для каждого колеса. Задние тормоза – барабанные. Привод – гидравлический с двумя независимыми контурами на передние и задние тормоза. Тормозная педаль соединялась со штоком двухкамерного вакуумного усилителя. Толкатель вакуумного усилителя создавал усилие на поршень главного цилиндра «тандем». Стояночный тормоз имел механический тросовый привод от ножной педали, действующий на колодки задних тормозов. Скобы передних тормозов – оппозитные, имели диаметр цилиндра 54 миллиметров и были изготовлены по чертежам фирмы «Гирлинг» Англия. Прототипом конструкции главного цилиндра «тандем» послужил главный цилиндр автомобиля ВАЗ-2101, однако был увеличен суммарный ход поршней обоих полостей, как и диаметр с 22 до 23,8 миллиметров. Конструкцию вакуумного усилителя разработали конструкторы ГАЗа. Были изготовлены 2 образца автомобиля ГАЗ-14 и доводка тормозной системы проводилась на этих автомобилях.

К какому же результату это привело? Во-первых, вакуумный усилитель и главный цилиндр оказались неработоспособными, и доводочные работы пришлось направить на создание их работоспособности и повышение надежности этих узлов. Во-вторых, был неправильно выбран диаметр главного цилиндра: объема главного цилиндра оказалось недостаточно для создания давления в гидроприводе передних и задних тормозов. В процессе доводки суммарный ход поршней главного цилиндра увеличили с 35 до 42 миллиметров. Как правило, суммарный ход поршней главного цилиндра «тандем» не превышает 35 миллиметров, а увеличение его снижает долговечность манжет и надежность главного цилиндра.

В 1971 году состоялись заводские испытания автомобиля ГАЗ-14. Испытания тормозной системы автомобиля проводил Олег Петров. Основные замечания были следующие. Остаточная эффективность нагретых тормозов составляла 57 %, а по международным требованиям она должна была быть не менее 60. Это объяснялось высоким тепловым режимом тормозных механизмов и плохим отводом тепла от них. Также наблюдалось сильное дымление, запах и шум передних колес из-за сильного нагревания смазки подшипников ступицы и выдавливания сальника из ступицы. На рабочей поверхности тормозных дисков после нагрева образовались сквозные трещины. Конструкция тормозной системы признали ненадежной.

Замечания были также по работе систем впрыска топлива и охлаждения двигателя, автоматической коробке передач автомобиля.

В 1972 году на 3-ий образец автомобиля ГАЗ-14 установили тормозные узлы фирмы «Гирлинг» (Англия). Изменилась конструкция тормозной системы. Для улучшения теплоотвода были установлены тормозные диски типа «колокол» с радиальными вентиляционными отверстиями, сделаны отверстия в диске колеса и вентиляционные отверстия в декоративном колпаке колеса. Тормоза передних колес дисковые с вентилируемыми дисками и двумя тормозными скобами для каждого колеса. Задние тормоза – барабанные. Привод – гидравлический с двумя независимыми контурами. Каждый контур действовал на тормоза обоих передних колес и одного заднего. Система управления состояла из центрального вакуумного усилителя, действующего на cдвоенный главный цилиндр «тандем», и двух гидровакуумных усилителя – по одному в каждом контуре. В систему привода был встроен гидравлический сигнализатор, извещающий о выходе из строя одного из контуров. Конструкция стояночного тормоза не изменилась.

В июне 1972 года я проводил лабораторно-дорожные испытания тормозной системы автомобиля на московском шоссе. Результаты испытаний оказались положительными: тормозная система автомобиля соответствовала требованиям отечественных и международных стандартов.

Одновременно с целью устранения замечаний по результатам заводских испытаний автомобиля проводились доводочные работы по двигателю и автоматической коробке передач. 10-29 июля были организованы пробеговые испытания 2-х автомобилей ГАЗ-14, чтобы проверить в горных условиях температурный режим двигателя, работоспособность и надежность автоматической передачи и тормозной системы. Пробег автомобилей составил свыше 6 тысяч километров, из них по горным дорогам Крыма 1500 километров. Руководителем пробега был Николай Пененков. В Крыму проводились скоростные подъемы и спуски с перевала Ай-Петри, заезды по маршруту Симферополь-Алушта-Судак. Поскольку в то время не было самописцев, регистрация температур двигателя, автоматической коробки передач и тормозов производилась вручную. Я ехал на автомобиле ГАЗ-14, оборудованном тормозными узлами фирмы «Гирлинг» (Англия), и на подъемах на перевал Ай-Петри каждые три минуты записывал 14 значений температуры двигателя и автоматической коробки передач, а на спусках 8 значений температуры тормозной системы, количество торможений на 1-ом километре и время прохождения 1-го километра. Надо признаться, что задача была непростая, поскольку, несмотря на наличие ремней безопасности, на поворотах меня бросало из стороны в сторону.

При подъеме на перевал Ай-Петри один из автомобилей сделал 4 остановки из-за образования бензиновых паровых пробок в системе питания двигателя, максимальная температура воды в системе охлаждения достигала 109 градусов Цельсия, максимальная температура масла гидромеханической передачи – 160 градусов Цельсия. Кроме того, стало ясно, что спуск с перевала Ай-Петри с использованием торможения двигателя и включенным в автоматической передаче положения «Т» неприемлем, так как первая передача включается высоко и при сброшенном газе тормозит автомобиль до скорости 7-8 километров в час. Для того, чтобы торможение двигателем происходило на второй передаче, было рекомендовано в положении «Т» включение первой передачи при сброшенном газе снизить до скорости 20-25 километров в час.

Надежность тормозной системы автомобиля ГАЗ-14 в горных условиях была удовлетворительной, закипания тормозной жидкости и провала тормозной педали не отмечалось.

С 15 января по 15 июня 1973 года проводились государственные испытания автомобиля ГАЗ-14. Состав рабочей комиссии по проведению приемочных испытаний опытных образцов автомобиля ГАЗ-14 «Чайка»:

Председатель рабочей комиссии – Юрий Власко (НИИАТ),

Руководитель испытаний – Михаил Мокеев (ГАЗ),

Старший контролер – Борис Греков (ГАЗ),

Контролеры – Дмитрий Носов (НИИАТ), Евгений Нагорный (НИИАТ), Анатолий Дмитриевский (НАМИ), Владимир Вилков (ГАЗ),

Руководитель конструкторской группы по ГАЗ-14 – Владимир Носаков (ГАЗ),

Руководитель конструкторской группы по доводке силовых передач – Николай Пененков (ГАЗ),

Руководитель конструкторской группы по доводке двигателя – Владимир Михайлов (ГАЗ),

Конструктор по доводке тормозов – Юрий Мордашов (ГАЗ),

Конструктор по доводке электронной аппаратуры – Юрий Островский (ГАЗ),

Руководитель конструкторской группы по доводке электрооборудования – Борис Крысов (ГАЗ),

Старший инженер Заволжского моторного завода – Игорь Котовский.

Лабораторные и лабораторно-дорожные испытания автомобиля ГАЗ-14 проводились на автополигоне НИИЦИАМТ.

Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автомототехники (НИЦИАМТ) начал работать в 1964 году. В 1994 году НИЦИАМТ отметил свое тридцатилетие. Это первая в стране научная организация в области исследования и испытаний автомобильной техники. Можно выделить следующие параметры основных сооружений:

Динамометрическая дорога: горизонтальный прямолинейный участок – 4 километра, расчетная максимальная скорость 300 километров в час, на петлях 200-100 километров в час. Скоростная дорога: протяженностью 14,1 километра, расчетная скорость – 200 километров в час. Мощеная (булыжная) дорога: протяженность 8,2 километра, расчетная скорость – 100 километров в час. Грунтовые дороги: протяженность – 36 километров. Специальные дороги включают шесть параллельно расположенных дорог протяженностью по 1 километру: «короткие волны», асфальтобетон, «бельгийская мостовая», «шумосоздающая дорога», «выбитый булыжник», асфальтобетон, «ровный булыжник». Одним из важнейших уникальных сооружений полигона является комплекс, состоящий из затяжных подъемов малой крутизны 4, 6, 8 и 10%, подъемов большой крутизны – 30, 40, 50 и 60%, а также «горной дороги», протяженностью 1,5 километра с радиусами кривых от 20 до 80 метров. Сотрудничая с известными зарубежными фирмами, НИЦИАМТ ввел в строй действующих аэродинамическую трубу, оснащенную вычислительно-измерительным комплексом, аэродинамическими шестикомпонентными весами, координатно-измерительным механизмом фирмы «Элвен» и динамометрическим стендом фирмы «Фруд» (Великобритания); акустический центр, в большой полузаглушенной камере которого установлен стенд с беговыми барабанами со специальной акустической обработкой фирмы «Шенк» (Германия); лаборатория токсичности включает два стенда с беговыми барабанами фирм «Фруд» и «Шенк» и современное газоаналитическое оборудование фирм «Бекман» (Германия) и «Янагимото» (Япония).

По заключению комиссии автомобиль ГАЗ-14 «Чайка» соответствовал требования предписаний ЕЭК ООН и нормативным документам СССР по пассивной и активной безопасности:

наружное и внутреннее зеркало заднего вида соответствуют требованиям Швеции F-2,

стекло типа «Триплекс», установленное в ветровом окне и в перегородке салона, соответствуют требованиям Швеции F-3,

оборудование внешней поверхности автомобиля соответствует предписаниям ЕЭК ООН,

на передних и боковых задних сидениях имеются места для крепления диагонально-поясных ремней безопасности, на среднем месте заднего сидения имеются места для крепления поясного ремня безопасности, расположения крепления ремней соответствуют требованиям ОН 025 326 – 69,

на передних и задних боковых местах сидений имеются подголовники,

механизмы дверных замков имеют два положения закрытия (полное и неполное) и снабжены элементами, воспринимающие продольные и поперечные нагрузки,

рулевое управление имеет элемент, ограничивающий перемещение рулевой колонки вглубь салона и величину силы удара водителя в момент дорожно-транспортного происшествия,

внутреннее оборудование автомобиля не имеет выступающих и травмоопасных частей,

тормозные свойства автомобиля соответствуют требованиям ОСТИ Правил №13 ЕЭК ООН.

уровень внутреннего и внешнего шума практически не превышал нормируемой величины по проекту ГОСТа.

Пробеговые испытания.

Я был контролером на автомобиле ГАЗ-14, в пробеге имевшего условный №3 и конструктивные изменения автоматической коробки передач. По рекомендации предыдущих испытания торможение двигателем происходило на второй передаче в положении «Т», а включение первой передачи при сброшенном газе было снижено до скорости 20-25 километров в час. Перед мной стояла задача оценить эффективность этого конструктивного изменения. Каковы же были результаты? Оказалось, что водитель Юрий Егоров на автомобиле, используя во время спуска с перевала Ай-Петри принудительное включение второй передачи автоматической коробки передач, сделал вдвое больше торможений, чем Аркадий Карасев на серийном образце. Причина предельно проста: разная манера вождения и профессиональный уровень водителей.

Хотелось бы отметить хорошую организацию пробеговых испытаний, в чем была заслуга Михаила Мокеева и Бориса Грекова. В выходные дни совершали экскурсии по Крыму, ездили в Севастополь. Не обходилось, конечно, без происшествий. В один из выходных дней мы отправились на пляж в район Судака. Я ехал за рулем на автомобиле №3, поскольку водитель Юрий Егоров выходные проводил по собственной программе. На шоссе в сторону Алушта я выехал на обгон и почувствовал, что автомобиль не тянет. Обгон завершился благополучно, но я услышал нелестные высказывания в свой адрес. У Алушты мы свернули в сторону Судака, начался подъем, и наш автомобиль стал отставать от впереди идущего. Через некоторое время нас обогнал автомобиль ГАЗ-13, что по неписанным правилам в пробеговых испытаний запрещено. Спустя полчаса мы увидели автомобиль ГАЗ-13, стоящим на обочине. Как оказалось, у него разрушился дифференциал заднего моста. Мне удалось благополучно доехать до пляжа, где сравнительно быстро мы нашли и устранили неисправность: пробило крышку распределителя зажигания, а для ремонта автомобиля ГАЗ-13 пришлось ехать в Симферополь за задним мостом. В Симферополь вернулись вечером.

В целом, государственные испытания автомобиля ГАЗ-14 «Чайка» завершились успешно, однако государственная комиссия отметила ненадежную работу системы впрыска топлива.

2. Новый автомобиль большого класса

Модель ГАЗ-14 – представитель третьего поколения автомобилей большого класса, предназначенных для служебного пользования. Эти автомобили отличались высокой комфортабельностью, большой вместимостью (шесть-семь человек) и выпускались серийно.

Начало производства представительских автомобилей было положено в Горьком в 1950 году, когда здесь выпускались ГАЗ-12 «ЗИМ», создателей которого отметили государственной премией СССР. Автомобиль ГАЗ-12 унаследовал от легковых автомобилей ГАЗ, с одной стороны, простоту конструкции и технологии изготовления, а с другой – вместимость и комфорт. ГАЗ-12 к тому же стоил относительно недорого, так как многие его детали и узлы были унифицированы и изготавливались на базе массового производства.

Второе поколение – автомобиль ГАЗ-13 «Чайка» (1959 г.) – представляло дальнейший шаг вперед в отношении развития

Автомобиль ГАЗ-14 «Чайка»

конструкции, повышения энерговооруженности автомобиля, улучшения всех его технологических показателей. Современный автомобиль отличался высокой комфортабельностью, хорошей динамикой. Мощный 8-цилиндровый двигатель в 195 л.с. позволял машине развивать скорость до 160 километров в час. Многие конструкторские решения узлов и агрегатов «Чайки» были новинками в советском автомобилестроении. На Всемирной промышленной выставке в Брюсселе «Чайка» была удостоена

Интерьер автомобиля ГАЗ-14 «Чайка»

Большого приза. Автоматическая коробка передач, рулевое управление с гидроусилителем значительно облегчили управление автомобилем. Автомобиль ГАЗ-13 выпускался без значительных изменений продолжительное время.

Рисунок 3. Интерьер автомобиля ГАЗ-14 «Чайка»

При разработке автомобиля большого класса третьего поколения ставились следующие задачи: обновить внешнюю форму и интерьер кузова, улучшить динамические показатели, выполнить современные требования безопасности конструкции, облегчить управление автомобилем, применить прогрессивные решения в конструкции агрегатов.

Кузов новой модели автомобиля отвечал современным тенденциям развития внешних форм и имел современный вид: улучшена обтекаемость, понижены по сравнению с ГАЗ-13 крыша, крылья, капот и багажник, увеличен наклон ветрового стекла, применены более плоские наружные панели, гнутые боковые стекла.

При создании интерьера кузова использовались прогрессивные технологии. Впервые в отечественном автомобилестроении применили травмобезопасную панель приборов и обивку дверей из пенополиуретана. Наиболее удачным решением стал дизайн интерьера, его цветовая гамма.

В 60-е годы были разработаны отечественные и международные стандарты (Правила ЕЭК ООН) к активной и пассивной безопасности конструкции автомобиля, поэтому при проектировании нового автомобиля большое внимание уделялось выполнению этих требований. Кузов новой «Чайки» оборудовали автоматически убирающимися ремнями безопасности инерционного типа для водителя и пассажиров переднего и заднего сидений. Замки дверей были снабжены блокировкой, управляемой с места водителя параллельно с кнопками, имеющимися на каждой двери.

Впервые в отечественной практике на новой «Чайке» наряду с передними противотуманными фонарями были применены задние, стеклоочиститель со щетками, в нерабочем положении убирающимися под капот, и новинка – фароочиститель струйного типа. Расположенные на переднем бампере форсунки направляли на фонари распыленную под большим давлением струю жидкости, за доли секунды сбивавшая и смывавшая с их стекол даже засохшую грязь.

Компоновка автомобиля ГАЗ-14 была выполнена по классической схеме: двигатель впереди, ведущие колеса – задние, что общепринято для легковых автомобилей большого и высшего класса. В салоне новой «Чайки» размещались семь человек при трехрядном расположении сидений (два из них, среднего ряда – откидные). Машина оказалась гораздо комфортабельнее своих предшественниц: была улучшена посадка пассажиров и водителя, снижен уровень шума внутри салона, повышена плавность хода, улучшено внутреннее оборудование кузова.

Передние сиденья – раздельные с облегающими спинками, регулировались по длине, высоте и наклону. Цельное заднее сиденье имело два боковых и выдвижной средний подлокотник. Передние и заднее сиденья снабдили регулируемыми подголовниками. Удобнее размещались пассажиры и на откидных сиденьях. Отсутствие высту-пающих порогов пола, высокие дверные проемы обеспечивали свободный вход и выход.

В салоне – стереофонический радиоприемник высшего класса с магнитофонной приставкой и дополнительным пультом управления в задней части, антенна выдвигалась посредством электропривода.

Двигатель развивал мощность 220 л.с. и крутящий момент 46 кгм. Увеличение этих показателей было достигнуто при сохранении рабочего объема и степени сжатия, применением двухкарбюраторной системы питания, улучшением конструкции впускного и выпускного трактов, изменением фаз газораспределения и другими усовершенствованиями.

Гидромеханическая передача состояла из гидротрансформатора и планетарной коробки с автоматическим переключением. Управление коробкой осуществлялось рычагом селекторного типа, имеющим шесть фиксированных положений (нейтраль, движение, задний ход, понижающая передача, вторая передача, стоянка). Применение рычажной системы взамен кнопочной повысило удобство управления автомобилем и безопасность, так как позволяло водителю не отвлекаться от наблюдения за дорогой. С целью обеспечения плавного трогания (например, на обледенелой дороге), а также торможения двигателем на затяжных спусках была предусмотрена возможность принудительного включения второй передачи.

Передняя подвеска автомобиля – независимая, безшкорневая, пружинная, рычажная (с поперечным расположением рычагов), с двумя телескопическими амортизаторами и со стабилизатором поперечной устойчивости. Задняя подвеска была выполнена на двух продольных асимметричных 7-ми или 8-ми листовых рессорах, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами.

Рулевое управление автомобиля ГАЗ-14 состояло из рулевого механизма, рулевой колонки с энергопоглащающей муфтой и противоугонным устройством, рулевого колеса, изготовленного вместе с кнопкой звукового сигнала из пенополиуретана, рулевых тяг и гидроусилителя, действующего на рулевые тяги.

Чтобы оценить, насколько удачно были решены задачи, стоявшие перед разработчиками автомобиля, я приведу сравнительные технические характеристики автомобилей ГАЗ-14 «Чайка» и «Кадилак Флиттвуд» в таблице.

Таблица

Для сравнения, в 1970 годах американские и европейские автомобили имели, как правило, независимые переднюю и заднюю подвески, рулевое управление с гидроусилителем, встроенным в рулевой механизм. Распределитель (клапан управления) роторного типа устанавливался на рулевом валу. Рулевой механизм: винт-шариковая гайка. На автомобилях «Ситроен» (Франция), «Ауди» (ФРГ), «Форд» (СЩА) устанавливался реечный рулевой механизм. Дисковые тормоза на передних и задних колесах. Например, автомобиль «Fiat-124» имел передние и задние дисковые тормоза.

Легковые автомобили ГАЗ применяли заднюю рессорную, зависимую подвеску. Недостатком этого типа подвесок является большая неподрессоренная масса, которая снижает плавность хода автомобиля, а также устойчивость автомобиля при движении на высоких скоростях.

Автомобиль ГАЗ-14 имел рулевое управление с гидроусилителем, силовой цилиндр которого соединялся с поперечной рулевой тягой. Клапан управления был встроен в головку продольной тяги и приводился в действие при перемещении шарового пальца рулевой сошки. Клапан этого типа имели большие гидравлический люфт и зону нечувствительности. Полный ход включения клапана составлял 2,5 миллиметра, что соответствовало повороту рулевого колеса 20, в то время как необходимый поворот рулевого колеса для включения клапана роторного типа был равен 7. Одним из важных показателей совершенства конструкции узлов и агрегатов автомобиля является его масса. Для сравнения, насос гидроусилителя автомобиля ГАЗ-14 имел массу 7,5 килограммов, автомобиля «Олсмобиль» (США) выпуска 1960 года – 2 килограмма.

Отечественное автомобилестроение отставало как в конструкции автомобиля, так и технологии производства. «Контракт века» с итальянским «FIAT» по строительству ВАЗа сыграл по-настоящему революционную роль в развитии не только автомобилестроения, но и всей отечественной промышленности, которое выразилось не только в создании новых материалов, в том числе пластмасс, резино-технических изделий, фрикционных материалов, масел и смазок, но и во внедрении прогрессивных технологий, строительстве смежных заводов ряда отраслей промышленности. В 1980 году ВАЗ производил 730 тысяч автомобилей в год, из них 20% на экспорт. Поэтому ВАЗ имел валютные средства для закупки новых технологий и 25% валютных средств от экспорта автомобилей перечислял заводам-смежникам. К сожалению, другие автомобильные заводы поставляли незначительное количество автомобилей на экспорт, поэтому развитие этих заводов зависело от финансирования государства. Кроме того, в отличие от ВАЗа остальные заводы не имели в достаточном объеме заводов-смежников. Глубина переработки отечественных заводов составляла 60-80%, для сравнения, фирмы «Фольксваген» – 37%, «Тойота» – 40%. В стране был дефицит качественных комплектующих изделий, резино-технических и асбесто-технических изделий, масел и смазок.

Около 16 лет автомобильные заводы испытывали материалы, масла и смазки, детали «типа ВАЗ». Только в 1977 году на серийном автомобиле ГАЗ-14 начали применять моторное масло М12Г₁ и М8Г₁ и формованные панели кузова. В 1980 году на серийном автомобиле ГАЗ-3102 «Волга» начали применять моторное масло М12Г₁и М8Г₁, тормозную жидкость «Нева» и формованные панели кузова. И только в 1986 году, спустя 16 лет, в массовом производстве на автомобиле ГАЗ-24-10 «Волга» начали применять моторное масло М12Г₁ и М8Г₁, тормозную жидкость «Нева» и формованные панели кузова.