Автор статьи TERRA_INC, 16 Апреля 2001 Первоисточник:http://wwwboards.auto.ru/zaz/10235.html
Часть первая. Нафига они джипу (теория).
Начать стоит с философии этих самых колесных редукторов, а это невозможно без занимательной лекции по "правильному" джипостроению. Поскольку колесный редуктор - это нечто большее, чем просто пара шестеренок внутри колеса, служащая для увеличения дорожного просвета.
Если джип рассматривать как нечто самоценное - нечто четырехколесное полноприводное, отвечающее максимуму стереотипных представлений о "настоящем джипе" (ну, рама там, жесткие мосты, кенгурятник...) и служащее для перемещения пары крутых парней по дорогам и бездорожью в компании себе подобных - все рассуждения на тему функционального анализа его конструкции теряют всякий смысл. Она здесь вообще не поддается никакому функциональному анализу. Ведь одинаково хорошо ехать можно и на маленьком джипе, и на монстроподобном - просто на последнем это получается значительно круче. При таком подходе все проблемы с недостатком проходимости в пределах одной весовой категории могут решаться примитивным путем той же "монстрофикации" (увеличением размера колес и различными "лифтами" подвески и кузова). Все пропорции и внешность автомобиля - на откуп дизайнеру. Главное - стиль, а уж пара парней в машине всегда поместится. Типичный пример - американский Jeep Wrangler.
Разговор получится совсем иной, если рассматривать джип не как набор общепризнанных условностей, а как абстрактное транспортное средство, призванное обеспечить своему владельцу максимальную персональную мобильность по всем ее возможным измерениям и при этом, разумеется, по разумной цене. Это подразумевает достаточно нестереотипный (я бы сказал - интеллектуальный) подход к теории джипостроения. Единственный стереотип состоит в осознании того факта, что массовый потребитель идентифицирует такое транспортное средство как разновидность Автомобиля и использует его в большинстве случаев как обычный автомобиль. Поэтому лишний раз доказывать, что оно не может быть вертолетом, что оптимальное число колес такого транспортного средства равно четырем, и что предпочтителен постоянный полный привод на все колеса - становится совершенно излишне. Остальная теория предельно проста. В соответствии с упомянутой идеологией, в идеале машина должна обладать салоном универсала повышенной вместимости (УПВ) при минимуме наружных габаритов. Не следует думать, что этим идеалом является вагонник. Для джипа справедливы все критерии пассивной безопасности, присущие обычным автомобилям, и особенно - критерии комфорта по плавности хода. Когда машина движется по разбитой дороге, часто речь идет уже не о комфорте, а о степени переносимости тряски. Все это подразумевает специфическую "прямую" посадку водителя (кстати, присущую и УПВ) и его размещение в пределах колесной базы, где трясет меньше. Чем больше вес джипа и его габариты - тем он менее экономичен и маневренен, а при колесах того же размера - тем ниже его проходимость. Так что хороший джип, претендующий на практичность, должен быть прежде всего хорошо скомпонован "от оптимизированного салона", а не по принципу "хорошо возить себя самого и водителя" (что собственно и развязывает руки той самой "монстрофикации"). Что касается компоновки, то, в частности, высота расположения над землей пола салона у джипа обычно в наименьшей степени определяется максимальной глубиной преодолеваемого брода без риска для водителя замочить свои сапоги. Пол располагается там, где он получается по компоновке, и чем ниже при прочих равных условиях он получился - тем ниже центр тяжести автомобиля и, следовательно, выше его устойчивость от опрокидывания и лучше управляемость на высоких скоростях движения по шоссе. Под полом - шасси и пресловутый дорожный просвет. Чем меньше места занимает шасси - тем лучше (если не для уровня пола, так для дорожного просвета). Независимая подвеска колес позволяет (при желании) прижать всю трансмиссию снизу к полу, не резервируя драгоценное пространство под ним для ходов подвески. Впрочем, она обладает и массой других общеизвестных преимуществ перед зависимой, в том числе и по проходимости - при вывешивании колес в глубокой колее они теряют контакт с грунтом не сразу, а продолжают прижиматься к нему до выборки всего хода подвески на отбой. Что касается дорожного просвета, то для "паркетников" 200 мм считаются вполне достаточными чуть ли не под всем брюхом автомобиля. Это позволяет максимально приблизить их поведение на хороших дорогах к поведению обычных легковушек. Для "серьезных" джипов минимальный дорожный просвет в 200-250 мм считается допустимым только под мостами - в пределах же колесной базы и в свесах его величина обычно больше раза в 2. При этом пол салона над задней осью у них обычно находится на высоте 600 - 750 мм, что в принципе позволяет иметь дорожный просвет под поджатым к полу, подрессоренным редуктором главной передачи на уровне 350-450 мм. Однако, увеличение дорожных просветов у "еще более серьезных" джипов по-прежнему производится исключительно за счет увеличения размеров колес. Понятно, что чем они больше - тем лучше, но увеличению их диаметра и ширины препятствует масса факторов. Начиная от резкого увеличения их цены, нагрузок на детали трансмиссии и величины неподрессоренной массы (а это тот же комфорт и управляемость) и кончая необходимостью обеспечить колесам, включая запаску, необходимое "жизненное пространство" (а это возможно только за счет полезного объема салона или увеличения габаритов машины). В то же время тот потенциал проходимости, которым обладают колеса даже наименьших (считающихся для джипа приемлемыми) размеров (внешним диаметром 700-800 мм), при упомянутых дорожных просветах оказывается не реализован. Подразумевается проходимость колеса, которое само по себе катится по грунту под данной вертикальной нагрузкой. Стремление максимально реализовать этот потенциал проходимости влечет за собой три основных требования. Во-первых, наличие полностью блокируемой полноприводной трансмиссии. Во-вторых, наличие системы регулирования давления воздуха в шинах на ходу автомобиля (это тоже понятно). Наконец, в-третьих, - достаточного дорожного просвета, чтобы джип не "замыкал на массу" намного раньше, чем его колеса сами по себе потеряют способность к преодолению бездорожья. Как показывает теория и практика, исходя из этого критерия оптимальный дорожный просвет для колесного "проходимца" оказывается равен примерно ПОЛОВИНЕ диаметра колеса. То есть его радиусу. При значительно меньшем дорожном просвете на слабом грунте проходимость обычно ограничивается "посадкой шасси на грунт" с вывешиванием колес или "бульдозерным эффектом". При большем - на проходимость он уже почти не влияет, если не считать специфических случаев типа движения в очень глубоких колеях или переезда больших камней и высокосрубленных пней. Упомянутая величина опять же в 1,5-2 раза больше, чем обеспечивается под ведущими мостами обычных джипов БЕЗ КОЛЕСНЫХ РЕДУКТОРОВ. При этом уверенное движение по лесным дорогам в их "среднестатистических" колеях обеспечивается, начиная от дорожного просвета примерно в 300 мм. Независимая подвеска колес сама по себе способна обеспечить увеличение дорожного просвета под редуктором главной передачи максимум на 50-60 мм, из-за необходимости ограничения максимальных углов работы полуосевых шарниров. Колесные редукторы, помимо возможности увеличения дорожного просвета под осью до любой заданной величины и уменьшения вероятности повреждения чехлов полуосевых шарниров при движении по бездорожью (из-за более высокого их расположения), также обеспечивают свободный доступ к внутреннему торцу оси колеса. Последнее позволяет создавать простые и надежные узлы подвода воздуха к шине с манжетами минимального диаметра (здесь они могут работать с жидкой смазкой и им больше не требуется охватывать полуось). Кстати, эти редукторы дают еще одно преимущество: по мере увеличения своего передаточного числа они способны существенно разгрузить полуоси и редукторы главных передач с дифференциалами. Соответственно - уменьшить вес и габариты этих узлов при сохранении достаточной их надежности и долговечности. А это - еще один резерв дополнительного "уминания" шасси под полом и соответственно понижения его уровня при оптимальном дорожном просвете.
Отсюда следует, что гармонизировать конструкцию джипа без применения колесных редукторов невозможно даже в принципе, и на определенном витке ее эволюции они должны стать таким же отличительным признаком "серьезных" джипов, как ныне независимые подвески колес - у "серьезных" паркетников.
Рискну сделать прогноз: в ближайшие 5-7 лет мы станем свидетелями появления принципиально нового класса джипов, который, развиваясь параллельно с "паркетниками", начнет активно теснить "классику" (и отчасти - те же "паркетники"-вседорожники), перевернув всю систему джиперских ценностей. Можно назвать его классом "экстремальных вседорожников" или "колесных геликоптеров" - как Вам будет угодно. Основным девизом этого класса джипов должно стать максимальное приближение мобильности автомобиля к мобильность вертолета. Как это на первый взгляд не покажется странным, но эволюционно эти "экстремальные вседорожники" скорее станут логическим развитием конструкции нынешних "паркетных", чем тех джипов, что претендуют на статус "серьезных". Задача приближения уровня комфорта и поведения на хороших дорогах у нынешних вседорожников к таковым показателям у легковых автомобилей, хотя и за счет некоторого снижения внедорожных качеств, мировой автомобильной промышленностью фактически уже реализована. Влить в процесс их дальнейшего совершенствования свежую струю и вновь чем-то серьезно заинтересовать потребителя, отбивая его у конкурентов, теперь можно лишь одним способом - попытавшись, сохраняя незаурядные "дорожные" качества, вернуть этим джипам хорошие "внедорожные" (и внушить потребителю, что это - круто и не влечет никаких недостатков при эксплуатации на обычных дорогах). На эволюционном уровне этот процесс уже начался. Характерно, что вседорожники стали повально оснащать псевдоблокировками дифференциалов. Колесные редукторы, являясь не столь серьезным довеском по стоимости к существующим многорычажным независимым подвескам с регулируемым клиренсом и прочим подобным "наворотам", при соответствующей "перекристаллизации" всего шасси способны совершить здесь подлинную революцию - позволив создавать автомобили, по-прежнему более пригодные для высокоскоростного движения по обычным дорогам, чем "классические" джипы (поэтому я и определяю их прежде всего как "вседорожники"), и при этом демонстрирующие просто неординарную проходимость по разбитым грунтовкам и просто пересеченной местности (поэтому - "экстремальные"). Разумеется, они ни в коей мере не заменят нынешние "паркетники", но по "генетике" своей конструкции образуют с ними четко прослеживающийся, логически завершенный ряд: легковой автомобиль - обычный вседорожник - экстремальный.
Впрочем, на главную роль "возбудителя спокойствия" на этом пути уже давно претендует армия. К сожалению, не наша, а американская. С точки зрения армии "классический" джип всегда отличался предельной функциональностью, за что и был всегда ею любим. Дело не просто в "кондовости" и предельной простоте этих "рамно-рессорных" машин. В силу своей специфики они действительно наилучшим образом приспособлены к постоянной работе в полупогруженном в грязь состоянии, при этом предъявляя минимальные требования к своему техническому обслуживанию. На весь передний мост - пять сальников, на задний - вообще всего три. Куда уж меньше. Подразумевается, что разъезжающий на этом джипе сержант-срочник - от природы дебил, которому лучше вообще давать поменьше поводов залезать под машину (поскольку он обязательно смажет не то, не тем и не так, как положено, если вообще вспомнит о каких-либо регламентных работах, а об "особенностях национального авторемонта" лучше и не вспоминать). И, считается, ничего более сложного доверить этому дебилу в шапке-ушанке невозможно. Вдобавок, эти джипы максимально дешевы. Однако, их тактические возможности весьма ограничены. Приняв на вооружение свой знаменитый "HUMMER", американцы первыми на практике продемонстрировали, что современная профессиональная армия не могжет строиться, исходя из подобных критериев, и требует отдачи от своих многоцелевых транспортных средств "на все 100" их массы и габаритов, не взирая на возможное некоторое увеличение стоимости и сложности их конструкции, обслуживания и ремонта. Когда необходимость усложнения подвески колес или появления нескольких "лишних" сальников или шестеренок в трансмиссии не является оправданием для того, почему джип окажется лишен возможности с хода пересечь заболоченную низинку или продолжить движение в танковой колее. А высокая стоимость и сложность ремонта гидроруля и автоматической трансмиссии - оправданием для того, почему этот самый сержант уже не сможет выбраться из-под обстрела с простреленной ногой и рукой.
То фантастическое впечатление, которое произвел "HUMMER" на автомобильную общественность, лишний раз доказывает, что подобные "крутые тачки" интересуют не только армию. При всей своей монстроподобности и непрактичности, как гражданского вездехода (но внешне очень похожего на обычный джип), "HUMMER" уже успел стать культовым автомобилем. А фактически, в глазах общественности, - первым таким "колесным геликоптером", привившим вкус к подобным машинам. Между ним и "крутыми паркетниками" в настоящее время образовался интересный "зазорчик", заполнение которого столь же "высокотехнологичными" конструкциями просто неизбежно (спрос-то на его содержимое "по кругу" уже обозначился). Причем, эта "высокотехнологичность" вполне оставляет право "классике" на дальнейшее существование - по принципу "дешево и сердито". Но - это уже перестанет быть круто (если не брать в расчет ностальгирующих).
Основные отличительные признаки этих "экстремальных вседорожников" перечислить нетрудно. Это очень жесткий на кручение несущий кузов. Хорошо "упакованное" под полом просторного салона шасси. Независимые подвески колес (в отличие от "паркетников", по всей видимости, более простые, но занимающие минимум пространства под полом). Постоянный полный привод (или передний в качестве основного) при наличии блокировок всех дифференциалов. Колесные редукторы с шестернями внешнего зацепления. Дорожный просвет от 300 мм и выше. А также системы регулирования дорожного просвета и давления воздуха в шинах на ходу автомобиля, с места водителя, по крайней мере в качестве опций (у "новых русских" подход к этим опциям, по всей видимости, окажется простым: "Братан, нафига ты угрохал столько "бабок" на этот допотопный "Гелен" - он же "не шипит" даже"!).
Нетрудно заметить, что серийных джипов, которых можно было бы назвать сконструированными исходя из вышеописанных принципов, до сих пор не существует. "HUMMER" не в счет уже только по своим весогабаритным параметрам (наша "Шишига" ему аналог). Другой претендент на эту роль - знаменитый "Lumbo" LM-002 - вполне может быть отнесен к "экстремальным вседорожникам" по своей идеологии, но "берет не качеством, а количеством" - опять же исключительно за счет своей "монстроподобности". Понятно, когда цена автомобиля и эксплуатационные расходы сравниваются с таковыми у маленького вертолета, езда на подобных "игрушках" становится лишь одной из причуд миллионеров. Правда, попыток залезть в этот класс вседорожников хотя бы на чисто "концептуальном" уровне появляется в последнее время все больше. Последним (и очень любопытным) примером того, как туда попытались за уши (точнее, за "ну очень концептуальные" колеса) притянуть обычный вседорожник, не превращая его в монстра, является американский же концепт-кар Jeep Willys.
Не существует - за исключением одного. Вы можете смеяться, но это - ЛуАЗ. Как легкий грузопассажирский "экстремальный вседорожник" с передним приводом в качестве основного скомпонован он почти идеально. Правда, сделали его таким еще 40 лет назад - похоже, совершенно случайно и даже не поняли, ЧТО собственно сотворили. Если бы поняли - эту "жертву конверсии" по другому бы классифицировали, "раскручивали" и совершенствовали. Во всяком случае этот "маленький Хаммер", появившийся лет на 20 раньше "большого", не смог ни произвести должного впечатления на автомобильную общественность, ни оказать какого-либо влияния на остальное отечественное "джипостроение", в том числе для армии. На эту тему, впрочем, я неоднократно высказывался (например - см. внизу ссылку) и повторяться не буду. В дополнение лишь отмечу, что при "полноразмерном" грузопассажирском салоне машину умудрились сделать столь компактной и поставить на внедорожное шасси с такой не по-автомобильному сверхкороткой колесной базой (1800 мм), что это может восприниматься просто как издевательство над "классическими" джипами и УПВ. Вдобавок, при столь "продвинутой" конструкции ЛуАЗ всегда оставался едва ли не самым дешевым джипом в мире. Да, эта сверхкороткая колесная база, 13" колеса и маломощный двигатель сравнительно большой длины, целиком расположенный в переднем свесе, действительно сделали из машины "гадкого утенка", в ряде ситуаций не способного конкурировать с "нормальными" джипами. Но при нормальной эволюции этот "утенок" имел все шансы быстро дорасти до "лебедя". При сохранении схемы трансмиссии, эта машина должна была бы получить специально сконструированный под нее V-образный или оппозитный двигатель предельно малой (порядка 300 мм) длины мощностью 70-90 л.с. и увеличенную примерно до 2000 мм колесную базу (в тех же внешних габаритах, в основном за счет уменьшения переднего свеса). И, безусловно, - блокировку переднего дифференциала в дополнение к задней, колеса примерно "нивской" размерности при дорожном просвете порядка 320 мм (с "поджатой" защитой картера двигателя), дисковые тормоза и менее спартанский салон с эффективной шумоизоляцией. И сейчас бы эта машина, судя по моему опыту ее тюнинга, представляла бы из себя полноценный "экстремальный вседорожник" самой маленькой весовой категории (а прочие опции - дело наживное). Когда джип имеет настоящее внедорожное шасси транспортера переднего края, и при этом на хорошей дороге весь кайф от управления им "от сотни" только начинается и чем выше скорость - тем приятнее им управлять, - это действительно НЕЧТО. При том отметим, что сконструировать удачный маленький автомобиль всегда было на порядок сложнее, чем большой. Если брать в расчет модели-долгожители, не теряющие своей привлекательности по сей день, то тем же англичанам на создание такого шедевра, как Mini, потребовалось на несколько десятков лет больше, чем на Rolls-Roys.
А если бы в свое время кузов и шасси обычного УАЗа грамотно переконструировали хотя бы просто по принципу "как у ЛуАЗа", этот УАЗ без всякой дополнительной "лифтовки" (при том же уровне пола салона) и на тех же штатных колесах получил бы дорожный просвет в 375-400 мм (а не 300, как с этими дурацкими "военными" мостами, ко всему прочему лишенными блокировок), проходимость "HUMMER"a (а не маленького ЛуАЗа) и способность гоняться за переднеприводными легковушками на зимней дороге ненамного меньшую, чем у "Нивы" (при наличии двигателя достаточной мощности).
