Экономная «НИВА». Эксперименты и доработки, позволяющие значительно снизить расход топлива

Мы очень хотели ехать опять на ВАЗ-2108, чтобы доказать закономерность первого успеха, но автомобиль требовал ремонта, а запасных частей приобрести не удалось. Поэтому пришлось выступать на нашей далеко не новой «Ниве». Сразу встал вопрос, как подготовить машину к соревнованиям, чтобы ослабить её аппетит (обычно 12 л/100 км при езде по городу); Изучив все доступные материалы о конструкции, испытаниях и эксплуатации этой модели и взвесив свои возможности, мы решили заменить шины, карбюратор, а главное — переделать трансмиссию.

Целесообразность замены штатных диагональных шин модели ВлИ-5 на новые, радиальные с металлокордом — ВлИ-10 подсказал журнал «За рулем» (1990, № 2). При давлении в них 2,1 кгс/см² сопротивление качению на твердом покрытии уменьшилось настолько, что выбег автомобиля (путь, проходимый после отключения двигателя) увеличился в полтора раза, кстати, отметим, что существенно снизился шум при движении, в котором обычно доминирует звук шин.

Вместо штатного карбюратора для двигателя ВАЗ-2106 установили карбюратор типа «Солекс» от ВАЗ-2108, подобрав жиклеры, как рекомендуют специалисты (см. ЗР, 1980, № 4). Только эта мера позволила сократить расход в городе с 12 до 10 литров.

Трансмиссию мы переделали, превратив нашу «Ниву» из полноприводной в заднеприводную. Для этого сняли раздаточную коробку с карданными валами и редуктор переднего моста с валами привода к передним колесам. Вместо вала в подшипниковые узлы колес установили специально изготовленные пальцы. Коробку передач соединили с задним мостом карданным валом от «Жигулей», укоротив на 180 мм его участок между шлицевым концом и промежуточной опорой. При этом пришлось изготовить новый кронштейн крепления для штатной промежуточной опоры «Жигулей».

Этой переделкой снизили массу машины более чем на 50 кг и одновременно существенно (примерно на 10%) подняли КПД трансмиссии: ведь из нее исключены две последовательно включенные пары цилиндрических шестерен, а также гипоидная передача в редукторе переднего моста, работающая далеко не лучшим образом — в обратную сторону. Благодаря этому комплексу мер выбег «Нивы» с выключенным двигателем до полной остановки довели до величин, достигаемых обычными «Жигулями».

Для остановки двигателя при движении накатом мы установили кнопку, выключающую зажигание, на рычаге переключения передач.

К сожалению, не успели установить под днищем машины гладкий обтекатель из дюралюминиевого листа. Исследования специалистов показали, что на «Ниве» с ее большим дорожным просветом такой обтекатель снижает коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх) с 0,45 до 0,35—0,38. Это положительно влияет на расход топлива при движении со скоростями выше 60 км/ч.

После описанной переделки и участия в ЭКОралли-90 наша «Нива» прошла более 10 000 километров, что позволяет оценить ее основные характеристики.

Скорость возросла до 150 км/ч. Сократилось время разгона до 100 км/ч (сейчас около 18 секунд) и прохождения дистанции 400 метров с места (на 20%). На дорогах с твердым покрытием наша «Нива», безусловно, динамичнее стандартной и в резвости не уступает большинству «жигулей».

Расход топлива. Вследствие исключения из трансмиссии раздаточной коробки четвертая передача превратилась а повышающую с передаточным числом 0,83 по отношению к исходному варианту. Из-за этого для разгона до максимальной скорости годна лишь третья передача. При движении с заданной средней скоростью до 60 км/ч оказалось целесообразным использовать способ движения «разгон—накат» (на второй передаче) в интервале 50—60 км/ч.

Испытания с мерной ёмкостью показали, что в этом случае расход бензина на ровной дороге составляет 5 л/100 км. С повышением средней скорости «Нивы» до 70 км/ч «разгон—накат» эффективен только на равнинной местности в диапазоне скоростей 65—85 км/ч с учащением циклов. Расход бензина при этом составляет 6,5 л/100 км. Отметим также, что с увеличением средней скорости свыше 70 км/ч использовать «разгон—накат» на машине с большим аэродинамическим сопротивлением (у «Нивы» площадь поперечного сечения гораздо больше, чем у «Жигулей») становится нецелесообразно, особенно на участках со спуском и подъемом. Наименьший расход топлива (около 7 л/100 км) в этом случае получается при использовании повышающей четвертой передачи.

В ходе ЭКОралли-90 наша «Нива» прошла 700 километров со средней скоростью свыше 60 км/ч, показав расход 6,0 л/100 км. Это оказался второй результат по экономии горючего (напомним, Что перед участниками ЭКОралли-90 стояла задача максимально снизить потребление топлива относительно величины, указанной заводом-изготовителем для постоянной скорости 80 км/ч). Если бы не штрафные очки за досрочную отметку на пунктах контроля времени, наш экипаж занял бы призовое место.

Проходимость. Конечно, из-за отключения привода на передние колеса и уменьшения массы она снизилась по мягким грунтам (пахоте, болоту, на рыхлом снегу). Но поскольку не изменились важнейшие геометрические параметры машины, такие, как дорожный просвет, продольный и поперечный радиусы проходимости, передний и задний угол свеса и другие, а также большой диаметр колес, проходимость «Нивы» по твердым грунтам осталась высокой, тем более что благодаря снижению массы несколько возросла удельная мощность. Это полностью подтвердили проведенные нами испытания в конце весны, летом и в начале осени.

Управляемость. Превращение «Нивы» из полноприводной машины в заднеприводную придало ей избыточную управляемость, даже большую по сравнению с обычными «Жигулями» из-за ее короткой базы. Из заноса наша модифицированная «Нива» выходит так же легко, как и входит в него. Однако руль стал легче и более точен, поскольку при резких разгонах отсутствует влияние на руль валов Неравной длины а приводе передних колес.

Долговечность и расходы на ремонт. Опыт эксплуатации показал, что прочность переднего и заднего мостов, а также кузова «Нивы» довольно высока. Однако из-за громоздкой трансмиссии, на «раскрутку» которой расходуется большая доля мощности мотора, ресурс его не превышает 100 тысяч километров пробега. Мало того, потерянная в трансмиссии мощность и энергия переходят не только в тепло, а расходуются на износ деталей самой трансмиссии.

Учитывая эти обстоятельства, предлагаем владельцам «нив», эксплуатирующих их круглогодично в основном на дорогах с твердым покрытием, два раза в год менять схему трансмиссии. В конце весны можно снять раздаточную коробку и передний мост с валами привода передних колес, превратив таким образом «Ниву» в заднеприводную машину. До середины осени она преодолеет большую часть суммарного годового пробега, и, следовательно, дольше прослужат «отдыхавшие» агрегаты. Кроме того, гораздо меньшим будет среднегодовой расход топлива, несколько отодвинется срок капитального ремонта двигателя. В середине осени, когда идут дожди, раскисают дороги и надвигается гололед, надо вернуть снятые агрегаты на места, чтобы полноприводный вездеход легче преодолевал трудности этого периода. Если вы квалифицированный автолюбитель и можете работать с автомобилем, эти переделки отнимут у вас два дня в году. Если не можете или не хотите заниматься ими, ограничьтесь тем, что вам доступно.

Вероятно, возникнет вопрос — не опасно ли ездить на «Ниве» без переднего привода? Мы уже говорили об особенностях поведения такой машины и утверждаем, что, приспособившись к ним, чувствуешь себя как на любой заднеприводной. Естественно, чем больше опыт вождения, тем легче и быстрее проходит освоение.

Что касается переделки карданного вала, то она, безусловно, требует квалифицированных рук. Но мы далеко не единственные в стране ездим на такой «Ниве» и пока не слышали ни от кого об аварии по техническим причинам.

Конечно, правильнее и лучше, если бы какой-нибудь завод или кооператив начал выпускать валы, позволяющие переоборудовать машину в заднеприводный вариант. Многие автолюбители наверняка воспользовались бы такой возможностью. Пользу получили бы не только они, ведь продлевается ресурс агрегатов, экономится топливо.

Комментарий отдела эксплуатации и испытаний. Вынуждены констатировать, что конструкторы ВАЗа на протяжении десяти с лишним лет, пока выпускается «Нива», обороняются от всех предложений об изменении схемы привода (в первую очередь, отключении одного из мостов). Мотивируется это тем, что-де постоянный привод на все колеса дает бесспорные преимущества перед трансмиссией с отключаемой парой колес. В специфических условиях (на скользкой или труднопроходимой дороге) это, очевидно, так. Ну а в более благоприятных? Не секрет ведь, что ряд фирм применяют вариант с отключаемым мостом и на совсем новых моделях — значит, резон есть. Но, насколько нам известно, ВАЗ не испытывал подобный вариант «Нивы», так что сравнить ее полноприводную трансмиссию, по существу, не с чем. Странно, что заводских специалистов до сих пор не привлекла чисто инженерная сторона такого сравнения. Между тем пример наших авторов показывает, что вопросы экономичности, увеличения ресурса волнуют владельцев «нив» не меньше, чем проходимость. Так может стоит попробовать?

А пока перед читателем своего рода дилемма: с одной стороны, проверенный способ сэкономить бензин, продлить срок службы агрегатов, снизить шум. С другой — фактический запрет Правил дорожного движения (п. 25.1) на подобные переделки. Разрешить противоречие могли бы специальные испытания с участием представителей Волжского завода и Госавтоинспекции. Авторы А. Кириллов и В. Шаповалов готовы предоставить для них свой автомобиль или отдельно изготовленные для него узлы.