История и конструкция Москвич-2141

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Москвимч-2141 (экспортное наименование - ALEKO, от Автозавод Ленинского Комсомола, в странах Евросоюза продавался под обозначением ALEKO) - советский и российский легковой автомобиль третьей группы малого класса (сегмент D) с кузовом типа «хетчбэк», выпускавшийся с 1986 по 1998 годы на Автомобильном заводе имени Ленинского Комсомола (АЗЛК).

С 1998 по 2001 год выпускалась модернизированная версия «Москвич-2141-02», известная под собственным обозначением - «Святогор». В 2002 году заводской конвейер остановился, а самые последние экземпляры, плохо собранные и требующие сильной доработки, покинули цеха в начале 2003 года. Даже после прекращения функционирования завода АЗЛК, производство «Москвича 2141(-02)» и пикапа на его базе продолжалось на сторонних предприятиях до 2002 года, пока не закончились машинокомплекты.

1. Конструктивные особенности

Рис. 1 - Приблизительное сравнение силуэтов Simca и «Москвича» (красный - «Москвич», чёрный - Simca)

Передняя часть «Симки», рассчитанная на поперечное расположение силового агрегата, не подходила для установки имевшихся в производстве в СССР двигателей из-за их большой длины и высоты; кроме того, «фирменная» торсионная передняя подвеска автомобилей Chrysler на двух поперечных рычагах, выполненная по образцу американских моделей корпорации, была слишком непривычным решением, да и недостаточно технологична.

Поэтому при проектировании кузова за основу взяли кузов «Симки» лишь начиная от передних стоек крыши - эта часть в значительной степени сохранила свои общие внешние очертания (при этом, кузовные панели были всё же спроектированы заново), а также - многие элементы конструкции силового каркаса, в первую очередь наиболее ответственный и сложный в проектировании - проёмы дверей.

Однако совершенно иная конструкция задней подвески в виде полунезависимой балки с витыми пружинами (очень широко распространённая в те годы конструкция, происходящая от автомобилей VAG), вместо независимой на поперечных торсионах у «Симки», обусловила значительные отличия в конструкции днища и задней оконечности кузова в районе пола багажного отсека.

Элементы кузова до передних стоек крыши и щита моторного отсека были спроектированы заново полностью, в частности, появились длинные, низко расположенныелонжероны сложной, способствующей эффективному энергопоглощению при лобовом ударе формы, обусловившие хорошую для тех лет пассивную безопасность автомобиля.

В целом, количество внесённых в кузов по сравнению с «Симкой» изменений было столь велико, что, как утверждает генеральный конструктор автомобиля Ю.А. Ткаченко.

Новые агрегаты трансмиссии и шасси потребовали разработки полностью нового основания кузова. Перечень отличий можно продолжить, но, наверное, проще сказать, что от «Симки» осталось: часть элементов конструкции крыши и профили уплотнителей стекол.

Агрегатная часть автомобиля также не отличалась уникальностью - компоновка силового агрегата, передняя подвеска типа «макферсон» и задняя полунезависимая с торсионной балкой (типа «torsion-crank») отчётливо напоминали, в частности, автомобили западногерманского концерна VAG («Ауди», «Фольксваген») с продольным расположением двигателя.

Помимо возможности применить (как изначально полагали, в качестве временной меры) уже имевшиеся в производстве слишком длинные для поперечного расположения двигатели УЗАМ и ВАЗ, в перспективе такая компоновка привлекала и возможностью создания автомобилей с полным приводом (таковые были созданы в конце восьмидесятых годов совместно с английской фирмой FFD, а в последние годы существования предприятия серийно производились).

Кроме того, компоновка предопределила высокую для своего времени пассивную безопасность автомобиля, особенно при смещённом ударе водительской стороной - в этом автомобиль даже в начале девяностых был сравним с моделями иностранного производства[3].

Однако, продольное расположение довольно длинных, высоких и тяжёлых силовых агрегатов ВАЗ и УЗАМ предопределило также большой передний свес, относительно высокую линию капота, некоторое нарушение развесовки, ухудшение геометрической проходимости и немного аляповатый внешний вид хэтчбэка с длинным «носом» (более гармоничная внешне модификация «седан» серийно не выпускалась).

Для линейки переднеприводных «Москвичей», которая по оригинальному замыслу должна была включать в себя базовые модели «Москвич-2141» (хэтчбек), «Москвич-2142» (седан), «Москвич-2335» (пикап) и «Москвич-2901» (универсал повышенной вместимости, то есть, минивэн), было сконструировано оригинальное семейство бензиновых и дизельных двигателей «Москвич». Был создан мотор АЗЛК-21415 (1.8 литра, 8 клапанов) [мотор АЗЛК-21416 (1.8 литра, 16 клапанов) а также турбодизель объемом 1.8 литра АЗЛК-21413 . Для производства этих двигателей, при АЗЛК создавалось собственное моторное производство.

Однако, завод двигателей, будучи построенным к началу девяностых годов на 90-95 % (данные разнятся), из-за начавшегося экономического кризиса и невозможности погашения предприятием кредита в $800 млн, предоставленного в конце восьмидесятых банком ВТБ под закупку импортного оборудования, достроен не был, а позже его установленное оборудование было разукомплектовано, списано и просто утрачено.

В результате «41-й» Москвич, «временно» стартовавший на двигателях ВАЗ-2106-70 («Москвич-2141») и УЗАМ-331.10 («Москвич-21412»), так и не дождался своего собственного современного двигателя, что в решающей степени предопределило неудачную судьбу данного автомобиля.

В серийном производстве на переднеприводный «Москвич» устанавливались карбюраторные двигатели рабочим объёмом 1500 смі (УЗАМ-331.10), с лета 1994 года - 1700 (УЗАМ-3317), а позднее 1800 и (очень редко) 2000 смі производства Уфимского завода (УЗАМ), разработанные на основе двигателя «Москвича-412», а также - на меньшую часть выпуска - объёмом 1600 смі, позднее - 1700 и 1800 смі производства ВАЗ;

Кроме того, в начале девяностых годов выпускались экспортные модификации М-2141-136 и М-2141-10 с дизельным двигателем иностранного производства рабочим объёмом 1800 смі модели FORD RTF (XLD418, этот же мотор устанавливался на модели Ford Fiesta, Ford Escort и Ford Sierra с августа 1989 года).

В середине девяностых годов встал вопрос о современном двигателе для «Москвича». После длительных поисков конструкторы остановились на французском инжекторном двигателе модели Renault F3R272 (2000 смі), версии с ним предлагались в конце серийного производства модели - по потребительским качествам они являются наилучшими во всём семействе.

Единственным типом коробки передач со всеми двигателями была пятиступенчатая механическая, впервые появившаяся на машинах советского производства именно на М-2141.

По сравнению с предыдущими моделями АЗЛК, конструкция и дизайн которых восходили к концу пятидесятых - началу шестидесятых годов, М-2141 безусловно был настоящим прорывом. Но и по сравнению с бюджетными автомобилями иностранного производства анахронизмом он на момент начала производства не выглядел. Такие решения, как пятиступенчатая коробка передач, четырнадцатидюймовые колеса, относительно большая колёсная база, широкий кузов типа «хетчбэк», передняя подвеска типа «макферсон» и полузависимая задняя типа «torsion-crank», реечное рулевое управление и интегрированные «объёмные» пластиковые бамперы на момент начала производства автомобиля (1986 год) ещё не стали в мировом автостроении общепринятыми, хотя прогрессивными на тот момент также уже не считались.

Применённые в автомобиле конструктивные решения позволили даже с учётом использования устаревших силовых агрегатов добиться снижения массы и расхода топлива по сравнению с «Симкой»[2], улучшилась и проходимость за счёт увеличения дорожного просвета и хорошей загрузки передних ведущих колёс (обратная сторона не слишком удачной развесовки).

2. Оформление

В процессе разработки модели оперение (несиловые внешние элементы) кузова «Москвича» было спроектировано заново, в результате чего экстерьер автомобиля существенно отличался от французского образца и, хоть и с некоторой натяжкой, но соответствовал уровню середины восьмидесятых годов. По воспоминаниям создателей, кузов «Симки» со снятыми агрегатами непосредственно использовался в качестве основы для пластилинового макета «Москвича».

Не был кузов «Москвича» точной копией иностранной модели и с точки зрения пропорций и габаритных размеров - в частности, была немного уменьшена колёсная база, укорочен задний свес и увеличен передний. Интерьер был разработан полностью самостоятельно, причём по всем габаритам он превосходил «Симку».

В итоге от своего прототипа «Москвич» в его финальном, серийном виде унаследовал лишь общие обводы кузова после передней стойки крыши, некоторые особенности его конструкции (преимущественно - силового каркаса, в том числе - проёмов дверей). Досталось ему от французской автомобилестроительной школы и размёщенное под полом багажника запасное колесо (до 1999 года), - последнее решение оказалось не вполне удачным для российского климата, так как крепление подвержено ржавлению, а снять с него колесо в сырую погоду не испачкавшись весьма сложно.

Никаких претензий в плане нелицензионного использования интеллектуальной собственности к АЗЛК не возникло - что подтвердили охранными документами все промышленно развитые страны мира, в том числе и Франция (хотя после европейской премьеры модели в прессе всё же возникло обсуждение её возможной связи с продукцией «Симки»).

В отличие от «рубленых» форм хетчбэков ВАЗ «восьмого» семейства, «Москвич» отличался более скруглённым и современным обликом, что предопределило также лучшую аэродинамику (называлось значение коэффициента лобового сопротивления воздуха Cx=0,35, однако, оно вызывает некоторые споры).

Последним М-2141 был обязан в том числе и проведению на этапе разработки продувок моделей в аэродинамической трубе кафедры механики МГУ, а впоследствии, на этапе доводки - продувок полноразмерных автомобилей в ЦАГИ и на оборудовании фирмы «Renault» во Франции, что повлияло на выбор плавных, округлых обводов для передней части, введение специального аэродинамического щитка перед картером двигателя, позволившего уменьшить поток воздуха под днищем, а также аэродинамической «юбки» на заднем бампере. С этой точки зрения, М-2141 оставался наиболее совершенным советским серийным автомобилем до появления ВАЗ-2110.

К сожалению, привязка формы задней части автомобиля к французскому прототипу не дала в полной мере использовать имевшиеся на тот момент наработки по улучшению аэродинамики, - в частности, отмечается, что одно лишь небольшое (на 5-10°) изменение угла наклона задней стенки кузова в сторону уменьшения позволило бы снизить коэффициент лобового сопротивления на существенную величину в пять-шесть сотых.

Между тем, характер обтекания кузова «Москвича» был таким, что заднее стекло - в отличие от хетчбэков ВАЗ - практически не забрызгивалось при езде, что позволило отказаться от стеклоочистителя задней двери в базовой комплектации.

Любопытно, что дизайн передней части в финальном виде весьма напоминал один из опытных «Москвичей» серии «С»,- С-3, то есть, более ранние собственные наработки АЗЛК в этой области всё же в какой-то мере оказались востребованы. Следует отметить, что в процессе проектирования внешности автомобиля было перебрано весьма большое число вариантов оформления, и в серию из них пошёл достаточно серьёзно переработанный относительно как оригинала, так и изначальных вариантов

3. Технические данные и характеристики автомобилей АЗЛК

Трансмиссия

Рулевое управление

Тормозная система

Электрооборудование

Кузов

Основные данные для регулировки и контроля

4. История создания модели 2141

Период конца 60-х - начала 70-х годов был, вероятно, самым удачным для АЗЛК. "Москвич-412", производившийся с 1967 года, был заметным шагом вперед по сравнению с моделью 408. Хотя конструкция кузова существенно не изменилась, он получил совершенно новый двигатель с алюминиевым блоком цилиндров и распредвалом в головке блока, модернизированную коробку передач, прямоугольные фары, более комфортабельный салон. "Москвич-412" обладал неплохими динамическими показателями, участвовал во множестве спортивных соревнований, в том числе в эпохальных марафонах Лондон-Сидней и Лондон-Мехико, и завоевал заслуженную популярность во многих странах мира. На сопроводительных ярлыках новеньких "Москвичей", плывших по конвейеру, то и дело мелькало: Финляндия, Норвегия, Кувейт, Эквадор, не говоря уж о странах СЭВ. Видимо, популярность сыграла, как ни странно звучит, и отрицательную роль. В 1966 году вышло правительственное постановление о реконструкции АЗЛК, увеличении его мощностей до 200 тысяч машин в год - вдвое. Коней на переправе не меняют - следуя этому принципу, решили на обновленном и расширенном заводе делать, в сущности, устаревшую модель.[1]

Тем не менее, говорить, что на заводе не велись работы по созданию следующей модели "Москвича", было бы глубокой ошибкой. В 1972 году был создан образец "З-5-5". Сохранив легко узнаваемые черты "Москвича", он стал более гармоничным, просторным и комфортабельным. Новым шагом вперед стал автомобиль с индексом "3-5-6": опытный образец модели 1973-1975 гг., серия шестая. По сравнению с "Москвичом-412" он стоял на ступень выше. На 230 мм выросла длина, на 140 - база, на 80 - ширина. Просторнее стал салон, вместительнее - багажник. Практически отсутствовали характерные "окорока" над арками задних колес, сужавшие сиденье.

Для перспективного автомобиля предусмотрели моторы увеличенного объема (1,6; 1,7; 1,8 л) и мощности на базе "412-го", спроектировали и испытали новую, более надежную коробку передач, рычажно-пружинную зависимую подвеску задних колес. А представленный теперь в музее образец "3-5-6" - как-никак показной! - был окрашен темно-зеленой эмалью "металлик", оснащен 1,8-литровым мотором (103 л. с.) с двумя карбюраторами "Зенит" и автоматической трансмиссией. Можно упомянуть и другие подробности: простой и эффективный отопитель, объемистый багажник с вертикально размещенной "запаской", травмобезопасные ручки дверей, ветровое и заднее стекла более простой формы. Да, машина получилась немного тяжелее "Москвича-412" - но за это, как говорят, не жалко было и денежки отдать.

Ну как не задаться проклятым вопросом "почему же"? Сегодня на него вряд ли найдешь верный ответ. Еще надо было окупать средства, вложенные в реконструкцию, - а здесь, хочешь не хочешь, приходилось просить снова (иного пути централизованная экономика не оставляла). Возможно, нашелся более скоростной или чуть более экономичный аналог - "делайте, чтобы наш стал не хуже!" А ведь машина - да, требовала дополнительных инвестиций, перевооружения, - но ведь для заводов всего мира это скорее благо, чем бремя! Зато никакой революции: почти все агрегаты - знакомые, проверенные, испытанные; концепции - самые что ни на есть традиционные. И все-таки - не пошла.

Рис. 2

Время, между тем, изменилось - неуловимо и вместе с тем явно. Ушел на пенсию главный конструктор А.Андронов. Сменились люди, руководившие проектированием будущего "Москвича", изменились критерии их оценок - тем более что за рубежом успели обновить многие модели аналогов. И работу начали от другой, новой "печки", словно убеждая друг друга: "Никаких компромиссов с прошлым!". Так в 1975 году родился образец "С1". Даже его индекс: "серия первая" - без связи с предыдущими, привязки к датам - словно плод свободной фантазии. Впрочем, компромисс все же был, притом в главном: автомобиль остался заднеприводным, "классиком". Хотя тенденция к переднему приводу в ту пору все уверенней прокладывала себе дорогу - на "Ауди" и "Фольксвагене", "Рено" и ФИАТе. Однако на АЗЛК и на сей раз решили повременить.

В "С1" как бы пытались соединить (разумеется, по нашей оценке) передовой, даже в чем-то "лихой" дизайн кузова с добротностью Volvo и качественными техническими решениями в духе BMW. Скажем, передняя подвеска - типа "Макферсон", задняя - независимая, на косых рычагах и пружинах. Кузов непривычной формы "фастбек" - с пологой линией крыши, но в задке не дверь, а обычная крышка для изолированного багажного отсека. В нем не бросалось в глаза заемное от аналогов, но, правда, и не хватало изящества, пропорциональности, отделаниости.

И покуда шли испытания других образцов "С1", сделали сначала "С2" (его самокритично "зарубили" на стадии пластилинового макета), потом, в металле - "СЗ". Форма его стала менее смелой, но едва ли более изящной. Скучно-умеренный, он ничем не выделялся среди современных ему, нередко столь же безликих аналогов. К тому же довольно высокий и громоздкий, несмотря на наклонное расположение, мотор не дал возможности, как и на "С1", сделать капот достаточно плоским.

Рис. 3 - "СЗ" - опытный образец 1975 года. Основные характеристики те же, что у "С1"

Но, хотя каждое отдельное решение имело обоснование, общая цель все более ускользала. Ощущение обреченности, бесполезности работы витало в воздухе. Тем более тягостное, что времена славы "412-го" быстро уходили в забвение. Покупатель на Западе и Востоке становился все разборчивее, и в качестве быстрого средства восстановить его доверие еще раз пошли на модернизацию. Именно над ней работали основные конструкторские силы: ведь автомобиль, оставшийся, с точки зрения покупателя, почти тем же, "перелопатили" снизу доверху: полный комплект новых навесных деталей кузова, новый интерьер, световые приборы, сильно подзадержавшиеся дисковые тормоза... Впрочем, "Москвич-2140", выпущенный в 1976 году, описывать не надо. Как и напоминать, что перелома в экспорте не произошло. Эффективность трехлетней подготовки производства, немалых вложений, включая валюту, оказалась ничтожной, хотя объективно автомобиль выиграл, но снова - за счет новой, перспективной модели.

Однако откладывать ее снова и снова становилось небезопасным. С завершением модернизации оставил должность главного конструктора И. Чарноцкий, а сменивший его Ю.Ткаченко самой жизнью был подведен к идее переднеприводной машины, Доводить же ее до логического завершения пришлось новому главному, А.Сорокину

Чтобы ускорить создание нового "Москвича", в качестве образца выбрали французский автомобиль Simca-1307/1308, производившийся с 1975 года и победивший в 1976 году в европейском конкурсе "Автомобиль года". На тот период это была достаточно современная машина с передним приводом, поперечно расположенным двигателем и пятидверным кузовом хэтчбек.

О создании новой модели "Москвича" рассказывает Ю.А.Ткаченко, кандидат технических наук. Окончил МВТУ им. Баумана, с 1955г. инженер-конструктор ЗиЛ. С 1972 г. заместитель главного конструктора ЗиЛ. В 1977-85гг. - главный конструктор АЗЛК. 1985-1991 гг. - вновь зам. главного конструктора ЗиЛ. Кроме работ по моделям грузовых автомобилей "ЗиЛ" и легковых "Москвич", разрабатывал агрегаты трансмиссии "КамАЗ".

"Я руководил разработкой "Москвича-2141" в качестве главного конструктора АЗЛК от начала создания модели до завершения приемочных испытаний (1977 - 1984 гг.). По моему предложению "Симку-1308" взяли в качестве прототипа-носителя агрегатов. За рубежом такая практика широко распространена. Эти модели называют "мулами". ВАЗ широко использовал в качестве "мулов" выпускаемые модели "Жигулей". Мы не имели такой возможности, так как создавали машину в новом, более высоком классе."[2]

"Для уменьшения объемов подготовки производства и ускорения внедрения новой модели сохранили ряд сравнительно новых агрегатов действующего производства: двигатель модели 412, диафрагменное сцепление и тормозную систему модели 2140. Но решили применить передний привод. В то время его только начинали ставить на массовые легковые автомобили. Для ускорения проектных работ решили использовать для постройки ходового макета кузов переднеприводной модели "Симка-1308". Чисто внешне кузов "Симки", ставшей "Автомобилем 1976 года", выглядел достаточно эффектно, что имело немаловажное значение при представлении модели руководству Совмина и министерства

Рис. 4 - Simca-1308 на заводских испытаниях

"Ходовой макет нового "Москвича" с 412-м двигателем, названный "Максимка", появился через 4 месяца, и после демонстрации в октябре 1977 года на стадионе АЗЛК, получил одобрение для разработки. Тогда отличия от "Симки" состояли в компоновке моторного отсека: продольное расположение двигателя вместо поперечного и, соответственно, совершенно другая конструкция трансмиссии (сцепления, коробки передач и главной передачи). Потом нашли более рациональные решения по агрегатам шасси: передняя подвеска с качающейся свечой и задняя пружинная подвеска на продольных рычагах вместо торсионных подвесок у "Симки", рулевой механизм с верхним расположением рейки, четырнадцатидюймовые колеса. Новые агрегаты трансмиссии и шасси потребовали разработки полностью нового основания кузова. Перечень отличий можно продолжить, но, наверное, проще сказать, что от "Симки" осталось: часть элементов конструкции крыши и профили уплотнителей стекол.

Рис. 5 - Один из образцов нового "Москвича"

"Конструктивные решения по агрегатам "Москвича 2141" и сейчас не устарели, кроме двигателя. Все же у него большой вес, габариты и его мощность недостаточна для автомобилей данного класса. Производство двигателя началось на Уфимском моторном заводе в 1967 г. Была проведена попытка его модернизации, в том числе увеличение рабочего объема с соответствующим ростом мощности. Однако объем требуемой подготовки производства оказался столь значительным, что от этой работы пришлось отказаться. В качестве временного решения на часть автомобилей начали устанавливать двигатели ВАЗ-2106. Одновременно АЗЛК начал разрабатывать новое семейство двигателей, включая дизель. В целом новые конструкторские решения даже с устаревшими двигателями обеспечили, по сравнению с "Симкой", снижение массы, расхода топлива, увеличение клиренса и всех размеров салона.

"На оригинальные решения по схеме силового привода и агрегата нам выдали больше 20 авторских свидетельств. "Москвич" первым в стране освоил пятиступенчатую коробку передач. Коэффициент аэродинамического сопротивления кузова был лучшим среди отечественных легковых автомобилей [до появления ВАЗ-2110]. Конструкция трансмиссии предусматривает возможность создания полноприводной модели. Стилевые решения внешнего вида тоже отличаются от "Симки". "Москвич" выше за счет колес большего диаметра, уменьшена база, укорочен задний свес и увеличен передний, что не бросается в глаза из-за закругленного носа. Изменен профиль боковин, кузова. Разработан новый интерьер. В целом удалось создать совершенно новый облик автомобиля, что подтвердили охранными документами все промышленно-развитые страны мира, в том числе и Франция.

5. Двигатель