WikiSort.ru - Автомобили

Технические особенности

С технической точки зрения автомобиль был глубоко модернизированным вариантом своего предшественника, ГАЗ-13. При этом новая модель была существенно крупнее и, по сути, «ушла» в более высокий подкласс, вплотную приблизившись по габаритам, техническим характеристикам и уровням комфорта и оснащённости к моделям ЗИЛ высшего класса.

По сравнению с ГАЗ-13 высота автомобиля была снижена на 95 мм. Соответственно снизился центр тяжести, уменьшилось аэродинамическое сопротивление, повысилась устойчивость движения на высоких скоростях.

Рама осталась Х-образной с развитым хребтовым тоннелем, как у предыдущей модели, но при этом колёсная база была удлинена на 200 мм для компенсации уменьшения высоты автомобиля и менее вертикальной посадки водителя и пассажиров, составляя теперь 3450 мм. Соответственно увеличилась и общая длина автомобиля.

Двигатель остался в основе тем же, что и на ГАЗ-13, но за счёт изменения фаз газораспределения, новых впускного и выпускного коллекторов, введения системы питания с двумя карбюраторами и других мер, максимальная мощность поднялась со 195 до 220 л.с., что ощутимо улучшило динамику — на четверть уменьшилось время разгона до 100 км/ч, возросла максимальная скорость. Для снижения шумности системы газораспределения, уменьшения объёма технического обслуживания и повышения устойчивости работы двигателя введены толкатели клапанов с гидравлическим компенсатором теплового зазора. Шкив коленчатого вала снабдили гасителем крутильных колебаний, что уменьшило уровень вибраций. Появилась более надёжная и обеспечивающая большую стабильность работы двигателя на высоких оборотах электронная контактно-транзисторная система зажигания, причём для обеспечения максимальной надёжности её элементы дублировались. Для повышения надежности уплотняющих манжет, уменьшения загрязнения и снижения выбросов в атмосферу, установлена закрытая система вентиляции картера.

Возросшие максимальные обороты двигателя и увеличившаяся масса автомобиля потребовали пересмотреть узлы трансмиссии. В результате произошло смещение редукции крутящего момента из коробки передач в главную пару, чтобы сохранить некую «гибкость» в работе. Совершенно новым стал задний мост с неразрезной балкой-картером. Прочная конструкция дифференциала и позволила сократить передаточное соотношение главной передачи — 3,58:1 вместо 3,38:1 у ГАЗ-13. Стоит отметить, что задний мост ГАЗ-14 не имеет прямого отношения к введённому в начале 1990-х годов на автомобилях «Волга» заднему мосту с неразрезным картером, который в обиходе могут именовать «чайковским». Компенсируя короткую главную пару, максимальный коэффициент гидротрансформатора был уменьшен с 2,5 до 2,35. Первая и вторая передачи стали «длиннее», соответственно 2,64 и 1,55 вместо 2,84 и 1,68. Третья осталась прямой (1,0), а задний ход был, наоборот, укорочен с 1,72 до 2,0. Короткая главная пара дополнительно компенсировалась более широкими колесами (размер шин 9,35-15" вместо 8,2-15").

Автоматическая коробка передач или, выражаясь отечественной терминологией, гидромеханическая передача (ГМП) восходила по конструкции к ГМП ГАЗ-13, которая, в свою очередь, являлась фактической копией американской Cruise-o-matic, разработанной фирмой Borg-Warner для концерна Ford. Но подверглась существенной модернизации, аналогично своему американскому прообразу, который к 1970-м годам поставлялся под брендом FMX. Появился новый селектор в виде рычага, расположенного на кожухе трансмиссионного тоннеля, с «международной» последовательностью выбора режимов — P-R-N-D-2-1. Режим стоянки (P) позволил заменить центральный тормоз на фланце КПП (особенность ГАЗовских коробок, заимствованных у ранних АКПП Chrysler’а Torqueflite).

Основой ГМП FMX и соответственно ГАЗ по-прежнему был редуктор типа Равиньё. Он состоит из двух солнечных шестерён, каждая в зацеплении с одной из двух групп сателлитов, размещенных на общей каретке. При этом только одна из групп сателлитов («длинные») в зацеплении с внешней, кольцевой шестернёй, которая формирует вторичный вал. ГМП имеет два сцепления, каждое приводящее от турбинного колеса гидротрансформатора заднюю и переднюю солнечные шестерни. Таким образом образуются два потока крутящего момента: первичный вал → первое сцепление → заднее солнце → короткие сателлиты → длинные сателлиты → кольцевая шестерня, которая формирует вторичный вал. Второй поток образуется следующим образом: первичный вал → второе сцепление → переднее солнце → длинные сателлиты → кольцевая шестерня. Комбинациями двух сцеплений, а также двух тормозных лент, иммобилизующих соответственно солнечную шестерню переднего редуктора и каретку сателлитов, формируются 3 передние и одна задняя передачи.

А именно, иммобилизацией каретки дает наибольшее передаточное соотношения редукции. Как видно из описанных выше потоков крутящего момента, в одном «русле» имеется четыре пары зацепления, во втором — три. Это и обеспечивает первую и заднюю передачи, приводом редуктора через первое и второе сцепление соответственно. Вторая передача достигается за счет остановки передней солнечной шестернёй, короткие сателлиты, приводящихся от задней солнечной шестерни, заставляют длинные обходить иммобилизованную переднюю, и тянуть за собой всю каретку, тем самом проворачивая кольцевую шестерню с большей скоростью. Третья скорость получается одновременным включением обоих сцеплений: тем самым обе солнечные шестерни вращаются с одинаковой скоростью, запирая каретку и сателлиты в одном положении. В результате — прямая передача, где первичный и вторичный вал вращаются как одно целое.

В дополнение, у ГАЗ-13 первая передача могла включаться двумя способами. Если каретку сателлитов не иммобилизовать, то совокупная нагрузка стоящего автомобиля на кольцевую шестерню достаточна, чтобы ее надёжно затормозить. В таком случае при включённом передним сцеплении каретка будет проворачивается в обратном направлении. Поэтому для мягкой езды и предотвращения рывков автомобиля при сбросе педали газа на небольших скоростях в конструкцию добавлен дополнительный элемент между кареткой и внутренним корпусом коробки — муфта свободного хода. Она блокирует вращение, в данном случае каретки, в одну сторону, позволяя проворачиваться в другую. Данный узел также позволял мягкое переключение с первой на вторую передачу и обратно без ощутимых рывков, так как иначе требовалось одновременно разтормозить и затормозить два элемента. Переключения происходило в при скоростях от 10-16 км/ч на слабом газе, 35-40 на среднем и 45-52 на полном газе. При дальнейшим разгоне ГМП переключалась на третью передачу при скоростях 22-28, 73-78 и 80-88 на малом, среднем и полном газе. Также в работе предусматривался т. н. «кик-даун», когда при резком нажатии педали газа в пол (в руководствах имелось обозначение «за полный дроссель») ГМП принудительно переключалась на более низкую передачу для резкого разгона автомобиля (при обгоне).

Обратной стороной данного конструкции было отсутствие торможения двигателем на первой передаче. Поэтому на кнопочном селекторе «Чайки» был режим «Т» (торможение двигателем). При нём первая передача включалась уже задней лентой, тем полностью иммобилизуя каретку. Данная функция необходима для преодоления крутых спусков, а также при езде по неровной дороге. В режиме «Т» предусматривалось автоматическое переключение на вторую передачу и наоборот. Данный расклад, созданный для предотвращения заносов при последующим разгоне, как правило, вызывал у водителей насторожённость, так как при езде по дорогам с переменной чередой спусков и подъемов, особенно в скользких условиях, переключение сулило кратковременную потерю сцепления с дорогой. Чаще всего, во избежания переключения, водителю приходилось увеличивать газ, иногда до положения кик-дауна. (Автоматические переключения передач в АКПП зависят от разности давлений, созданной центробежном регулятором (гувернёр) на вторичном валу, соответствующей скорости автомобиля и положению педали газа, которая соединена с соответствующим клапаном в блоке управления АКПП, именно их влияния на различные клапана по лабиринтным каналам в блоке и отвечают за подачу давления в поршни сцеплений и тормозных лент.)

Для ГАЗ-14 решили вернуться к схеме, которая присутствовала на небольшой партии самых первых автомобилей М-21 «Волга». «Облегчённая» ГМП М-21 была создана под слабый четырёхцилиндровый двигатель. Сам агрегат был также заимствован у США, будучи создан на безе АКПП Fordomatic, предшественника Cruiseomatic’a, и к слову, первой АКПП Форда. Его гидротрансформатор воздушного охлаждения (на «Чайках» — жидкостное, а маломощный мотор «Волги» не позволял достаточную циркуляцию воды в радиаторе) имел достаточно широкий диапазон, который при относительно небольшой массе «Волги» с ее скромной скоростной характеристикой не требовал полной трёхступенчатой ГМП. Как и в механической КПП «Волги», где основная работа лежала на второй и третьей передачах, так и в ГМП вся автоматика режима «Д» была в старте на второй передаче и переключении на прямую на скоростях 18-28 км/ч при плавном газе и в районе 65-70 км/ч на полном. Обратное переключение происходило при скоростях 15-8 км/ч при торможении и до 70 км/ч при кик-дауне. Первая передача включалась только вручную и предназначалась для преодоления участков дорог с крутыми спусками, а также при буксировке прицепа. При этом режим «П» (пониженная) можно было включить на ходу и коробка автоматически последовательно снижала передачи при скоростях 30 км/ч и 25-15 км/ч (но обратного повышения при последующем разгоне не было).

Отрицательная репутация ГМП М-21 обусловлена не конструкцией, а отсутствием смазочных материалов и квалифицированного обслуживания узла из-за неграмотной политики распределения автомобилей, но так или иначе, её производство было быстро свёрнуто. Тем не менее, само распределение режимов оказалось очень практичным. ГАЗ-14 по сути комбинировал режим «Д» ГАЗ-13 и режимы «Д» и «П» М-21, которые теперь стали соответственно «D», «2» и «1». На режиме «D» последовательно включались вторая и третья передачи соответственно при 10-18 и 25-35 км/ч при слабом газе; 29-36 и 90-100 км/ч при среднем газе; и 55-65 и 100—110 км/ч при полном газе. При выбеге они последовательно понижались при 20 и 8 км/ч. Кик-даун включал вторую при скорости от 50 до 90 км/ч и первую при скорости меньше 50 км/ч. Режим «1» был аналогичен режиму «П» М-21, первая передача включалась задним тормозом. При его включении в движении и отпущении педали газа при скорости 75-45 км/ч включалась вторая передача и при скорости менее 40 — первая. При последующим разгоне и селекторе в положении «1» вторая и третья передача также не включались, что и позволяла удобную езду по неровной дороге на всех режимах двигателя. Режим «2», особенно при более мощным двигателе, был необходим для того, чтобы избежать пробуксовки при начале движения в скользких условиях (влажный асфальт, снег, грязь и тем более при гололедице).

Стояночный гак на ГМП был заменён центральным трансмиссионным тормозом карданного вала. Для большей надёжности машина получила полноценный стояночный тормоз на задние колёса, привод которого обеспечивался теперь не рычагом под панелью приборов, а небольшой ножной педалью. Рабочие тормоза подверглись существенной модернизации. У английской фирмы Girling была куплена лицензию на каскадную двухконтурную гидравлическую систему. Помимо центрального вакуумного усилителя схемы тандем, каждый из контуров имел свой линейный усилитель. Передние тормоза состояли из массивных вентилируемых дисков с двумя суппортами на каждое колесо. Каждый контур отвечал за одну пару суппортов каждого из передних колес и одно заднее.

Передняя подвеска сохранила лишь общую схему (двойные поперечные рычаги) и была полностью переработана — вместо шкворней и резьбовых втулок в ней появились шаровые опоры и резинометаллические шарниры. Усовершенствована была и задняя рессорная зависимая подвеска, в которой были применены малолистовые рессоры, усовершенствована амортизация. Всё это позволило улучшить комфортабельность автомобиля, повысить его ходовые качества.

В уровне оснащённости салона и использовании всевозможных сервоприводов новая модель представляла собой настоящий прорыв. Автомобиль был весьма обильно снабжён различными устройствами, повышающими комфорт для водителя и пассажиров, причём практически все компоненты дополнительного оборудования были отечественной разработки и производства. К их услугам были очень сложная система вентиляции и отопления с двумя отдельными отопителями, автоматизированным электромеханическим приводом заслонок воздухозаборников и встроенным кондиционером, обеспечивавшая индивидуальный микроклимат на переднем и заднем сидении, электростеклоподъёмники. Автомобиль оснащался стереофоническим радиоприёмником высшего класса «Радиотехника» Рижского радиозавода с кассетной приставкой «Вильма» Вильнюсского завода или «Блаупункт» производства ГДР, в левом подлокотнике заднего дивана установлен пульт дистанционного управления радиоприёмником, который имел приоритетное право включения. Имелись центральное запирание дверей, четыре пепельницы с прикуривателями. Некоторые автомобили имели встроенный радиотелефон «Алтай» или спутниковый «Кавказ».

Гнутые атермальные боковые стёкла с лёгкой сине-зелёной тонировкой не пропускали в салон ультрафиолетовое излучение. Заднее стекло и некоторые боковые имели электрообогрев. Имелся и фароочиститель струйного типа. Всего в автомобиле было 17 электродвигателей различной мощности.

Акустический комфорт благодаря мощной шумоизоляции и специальной настройке агрегатов также был «на уровне» — по данным прессы тех лет, при равномерном движении уровень шума в салоне не превышал 73 дБ.

Большое внимание было уделено безопасности. В автомобиле имелись трёхточечные ремни безопасности, силовые пояса в дверях, мягкая обивка интерьера, задние противотуманные фонари и другие элементы пассивной и активной безопасности.

Новые конструктивные решения позволили существенно уменьшить объём технического обслуживания и снизить его трудоёмкость. Это и бесшкворневая подвеска, и гидротолкатели клапанов, и электронное зажигание, и многие другие узлы и агрегаты, не требовавшие регулировки и обслуживания в процессе нормальной эксплуатации. Так, общее число смазочных операций на 1000 км сократилось, по сравнению с ГАЗ-13, в 6 раз.