Глава 2. Доводка автомобиля ГАЗ-14

1. Государственные испытания

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.