Двигатель Москвич-ГД1


Москвич-ГД1

Москвич-ГД1

Москвич-ГД1



Москвич-ГД1

Двигатель Москвич-ГД1 в блоке с 5-ступенчатой КПП и главной передачей. Рядом — автор статьи Л.М. Шугуров.


      Все гоночные «Москвичи» оснащались форсированными двигателями моделей «407», «408» и «412».
  Для первых двух потолок мощности был 81 л.с., для последнего — 100 л.с. В то же время машина «Г4»
  по возможностям шасси могла быть оснащена и более мощным мотором, если бы такой имелся. Можно
  было бы использовать двигатели Форд-Кортина-Лотос и ФИАТ-1500, которые тогда получил завод на
  сравнительные испытания. Оба — с двумя распределительными валами в головках цилиндров (схема
  2OHC), двумя двухкамерными горизонтальными карбюраторами Вебер-40ДКО. Рабочий объем этих
  моторов — 1600 см³, а мощность — 100-105 л.с. при 5500 об/мин. Они вполне разместились бы в
  моторном отсеке Москвич-Г4 и сделали бы эту машину бесконкурентной в чемпионатах страны по
  кольцевым гонкам. Но… моторы эти, во-первых, не были обеспечены запчастями, а, во-вторых, на
  МЗМА в те годы очень крепко в каждом сидел заводской патриотизм. И мы не были исключением.

  Продумывали сначала вариант мотора ГАЗ-21 (у него легкий блок из алюминиевого сплава и очень
  жесткий пятиопорный коленчатый вал) с укороченным ходом поршня. Для такого мотора намечали
  сделать головку цилиндров по схеме 2OHC. Столкновения доводов и контрдоводов были бесконечными.
  Этот вариант забраковали. Тогда Гладилин предложил использовать опыт мотоциклетного ЦКБ в
  Серпухове. Дело в том, что в начале шестидесятых годов ЦКБ вело активное сотрудничество с заводом
  ЯВА в деле постройки и доводки гоночных мотоциклов с 4-тактными двигателями. Одна из моделей
  класса 350 см³, «Восток-С360», оказалась очень удачной. На ней гонщики Чехословакии и СССР
  занимали призовые; места на отдельных этапах первенства мира.

  Двухцилиндровый двигатель «Восток-С360» при рабочем объеме 348 см³ развивал мощность 51 л.с.
  при 10500 об/мин. Его литровая мощность— 146 л.с./л превышала аналогичный показатель для лучших
  автомобильных двигателей формулы 1 1962—1963 годов. Более того, этот мотор в 1963 году
  зарекомендовал себя очень надежным и полностью доведенным. Велик был соблазн взять его за основу
  для гоночного двигателя «Москвич».

  В двигателестроении есть такое понятие — отсек или секция. Когда идет работа по доводке новой
  многоцилиндровой конструкции, проще и дешевле доводить рабочий процесс (варьировать профилем
  кулачков, размерами и формой газовых каналов, формой камеры сгорания и т. п.) на одноцилиндровом
  отсеке его. Для нас таким отсеком и стал «Восток-С360», правда, охлаждение у него было воздушным,
  а наш мотор мы намечали охлаждать водой.

  Надо сказать, что идея принять за отсек уже отработанный мотор гоночного мотоцикла ненова.
  Во всяком случае, она получила практическое применение при создании в 1954 году английского
  двигателя для гоночного автомобиля «Вануолл». Тогда секцией для него стал одноцилиндровый
  (500 см³, 47 л.с.) «Нортон».


Москвич-ГД1

Коленчатый вал ГД1, выполненный по схеме «Хирг». Его детали, снабженные треугольными торцевыми шлицами, стягиваются посредством болтов с дифференциальной резьбой. Благодаря разнице в шаге резьбы на правом и левом концах болта при его заворачивании в шлицевом стыке образуется натяг и обе детали прочно скрепляются.


      Гладилин признал эту идею здравой. Но, чтобы она могла жить, требовались деньги. В середине
  шестидесятых директор нашего завода поддерживал создание любых новых конструкций, полагая, что
  они помогают накапливать инженерный опыт и образуют фонд технических разработок, которые так
  или иначе окажутся полезными в будущем.

  Мало было иметь добрые намерения, нужно было найти понимание у тех, кто такие работы
  финансировал. Тогда не существовали министерство автомобильной промышленности и другие
  отраслевые министерства. В 1957 году повеял свежий ветер экономических перемен — родились
  совнархозы, местные органы управления промышленностью. Совнархозы, во всяком случае
  московский, всячески поощряли научно-исследовательские работы на заводах и щедро
  их финансировали. Так было вплоть до 1965 года, когда эти органы упразднили.


Москвич-ГД1

Две части коленчатого вала. При их соединении на шатунную шейку надевается закаленная втулка, по шлифованной поверхности которой (диаметр 48 мм.) работают два ряда 3-мм роликов шатунного подшипника. На коренных шейках (их диаметр 45 мм.) роль таких распорных втулок играют внутренние кольца коренных роликоподшипников.


      И вот наш завод и наша конкретная тема «Гоночный автомобиль формулы 1» получили достаточно
  средств, чтобы приступить к проектированию. Для меня те годы, которые прошли на МЗМА
  (1958—1967 годы), как для конструктора стали самыми счастливыми. Практически все, что начертишь,
  могло быть воплощено в металле и поставлено на ход — было бы желание использовать все
  возможности. Случай идеальный.

  Итак: есть идея, деньги, метод оперативного изготовления и теперь дело за ЦКБ. С ним мы
  заключили договор о сотрудничестве. Всеволод Вячеславович Рогожин (директор), Николай Васильевич
  Однолько (главный инженер), Святослав Юрьевич Иваницкий (главный конструктор), Борис Сергеевич
  Карманов (ведущий конструктор модели «С-360») оказывали нам всяческую помощь. Опытное
  производство ЦКБ взялось изготовить для нашего мотора (его индекс — ГД1) детали, однотипные с
  мотоциклетными. Более того, они снабдили нас чертежами, технологией, делились опытом,
  консультировали.


Москвич-ГД1

Поршни для ГД1 были двух видов — литые из алюминиевого сплава и кованые (точнее, горячештампованные)
  из сплава АК-5. В большой головке неразъемного шатуна помещался роликоподшипник с титановым сепаратором.


      Мы решили использовать от «Востока-С360» поршни с кольцами, клапаны с пружинами и рокерами,
  повторить форму камеры сгорания, газовых каналов, кулачков, использовать конструкцию клапанного
  механизма, составного коленчатого вала, а также его роликоподшипников, системы зажигания. Таким
  образом, мы выигрывали время на доводку всей конструкции — ведь наш ГД1 являл собой
  учетверенный «Восток-С360».

  Основа всего двигателя — составной коленчатый вал, детали которого соединяются треугольными
  торцевыми шлицами и стяжными дифференциальными болтами. Такая конструкция создана немецкой
  фирмой «Хирт» и применялась на гоночных моторах «Ауто-Унион» и «Порше-550».

  Выбор «Хирта» сделали не только потому, что идею составного коленчатого вала реализовал ЦКБ.
  Для быстроходного мотора (более 10000 об/мин) заводы СССР не выпускали специальных гоночных
  вкладышей, а рассчитывать на импортные «Вандервелл», которые стоили немалых денег в валюте, мы
  не имели возможности. Поэтому отказались от подшипников скольжения для коленчатого вала в пользу
  роликовых. А они потребовали применения неразъемных шатунов (ролики разбивают при работе стык
  крышки разъемного шатуна) и сборного коленчатого вала (иначе роликоподшипники не надеть на
  коренные шейки). В результате составной коленчатый вал с роликоподшипниками,
  маслоотражательными лабиринтными шайбами, широкими щеками получился достаточно длинным.
  И межцентровое расстояние смежных цилиндров пришлось вынужденно принять в 110 мм. Поэтому
  двигатель оказался не таким уж лёгким — 148 кг.


Москвич-ГД1

Масляный трехсекционный насос, установленный в передней части картера, приводился торсионным валиком из набора распределительных шестерен. Откачивающая секция расположена у основания насоса, две нагнетающих — впереди нее.


      Раз коленчатый и распределительный уложены в подшипниках качения, то смазку к ним надо
  подавать под небольшим давлением, а к рокерам и другим узлам скольжения масло шло под высоким
  давлением. Всё масло из картера двигателя откачивалось насосом (вместе с пеной) в пеногаситель,
  затем в маслорадиатор, а оттуда в бак, из которого насос подавал охлажденную и отстоявшуюся смазку
  снова к узлам трения. Всё для нас было внове, всё несло с собой проблемы. Отлить из алюминиевого
  сплава сложной формы картер на МЗМА оказалось невозможно, заказали в НАМИ. Отливки из
  магниевого сплава (масляный поддон и крышки клапанного механизма) тоже делали на стороне —
  не владели нужной технологией.

  Необходимой инфраструктурой наша промышленность не располагала, и рассчитывать на
  отечественные 10-мм гоночные свечи или вертикальные сдвоенные карбюраторы не приходилось.
  Выручил начальник отдела экспортных поставок МЗМА, суровый на вид Александр Иванович Цимбал.
  По своим каналам достал для нас свечи «Лодж-RL49» и карбюраторы «Beбep-280DKB». Причем сделал
  безо всяких письменных запросов — просто понимал, что это позарез нужно и обсуждать в данном
  случае нечего.


Москвич-ГД1

Вращение от коленчатого вала к четырем распределительным валам передавал набор из 15 шестерен. По сравнению
с цепным такой привод не деформируется, что приводит к сбою фаз и даже удару клапана о поршень.


      Отдельной проблемой было зажигание. На «Востоке-С360» применялись двухмолоточковый
  прерыватель чехословацкой фирмы ПАЛ и две двухискровые катушки зажигания. Электронных
  бесконтактных систем зажигании тогда у нас в стране никто еще не видал, не говоря о том, чтобы знал.
  Магнето, которые выпускались нашими заводами, с длинными, имеющими большую инерцию
  молоточками, надежно работали только до 6000 об/мин.

  И тогда мы, заполучив в ЦКБ чертежи высокооборотных прерывателей ПАЛ, сконструировали свой
  вариант. На каждом заднем торце каждого из четырех распределительных валов (распределительный
  механизм на ГД1 был по схеме 2OHC) поместили по прерывателю (каждый обслуживал по четыре
  свечи). Распределителя не было, а вместо него работали восемь двухискровых катушек, которые нам
  любезно изготовил отдел электрооборудования ЦКБ.


Москвич-ГД1

Вид спереди на блок цилиндров. Их левый ряд смещен вперед на 20 мм относительно другого (на ширину шатуна), чтобы разместить два шатуна на общей шатунной шейке коленчатого вала. Шаг цилиндров — 110 мм.


      Сами мы не могли сделать легкие и очень деликатные по технологии молоточки прерывателя с
  твердосплавными контактами. Поехали на завод автотракторного электрооборудования АТЭ-2. Главный
  конструктор Григорий Яковлевич Глязер рассказал нам о плане, нехватке оборудования, невозможности
  изготовить нужные нам детали и, пошумев, обещал помочь «пробить» заказ. И пробил,
  довольно быстро.

  Конечно, никто в стране не мог делать легкие и прочные сепараторы для шатунных
  роликоподшипников. Дюралевые при 10 тысячах оборотов «распухают», ролики в них перекашиваются,
  весь кривошип заклинивает, и он разрушается. Тут хочу заметить, что в этих условиях допустимый
  радиальный зазор роликов не может быть больше 0,04 мм. Мы решили сделать сепаратор из титанового
  сплава В-95. Посоветовались с технологами из очень серьезного «почтового ящика» в Химках. Они
  порекомендовали нам материал, термообработку, технологию, помогли достать прутки сплава. Мы же
  придумали приспособление для точной прошивки и калибровки окон в сепараторе для роликов.

  Усилиями энтузиастов, добровольцев и сочувствующих двигатель ГД1, который начали
  проектировать в 1963 году, в 1965-м собрали. Но для отладки и доводки на заводе тогда не было стенда,
  соответствующего его мощности. Обкатку провели на своем стенде, а для серьезной доводочной работы
  пришлось становиться на очередь в НАМИ, где тогда был единственный на всю страну стенд,
  пригодный для столь быстроходного и мощного двигателя.


Москвич-ГД1

Вид снизу на головку двигателя: два клапана и две 10-мм свечи на цилиндр. Бросаются в глаза широкие протоки для охлаждающей жидкости.


      Первые «прогоны» на стенде мы сознательно ограничили режимом 6000 об/мин. Двигатель требовал
  корректировок зажигания, систем смазки и питания. В конце концов мы сняли мощность 162 л.с. при
  6000 об/мин и, чтобы внести небольшие поправки в конструкцию, вернулись на завод. Мы
  рассчитывали продолжить доводку, но в 1967 году стало ясно, что стенд в НАМИ занят надолго.
  Гоночная формула 1 с 1 января 1966 года успела измениться — предельно допустимый рабочий объём
  был поднят с 1500 до 3000 см³. Мы опоздали, да и средства на гоночные машины нам урезали —
  возродившийся в 1967 году Минавтопром направил основные ассигнования на другие, с его точки
  зрения более важные задачи.

  Сегодня двигатель «Москвич-ГД1» стоит в музее АЗЛК, сблокированный со специальной
  5-ступенчатой трансмиссией. Это почетный экспонат, экзотика. Я же, покинув завод в марте 1967 года,
  понял, что «хрустальная мечта» на моем веку уже не осуществится. Время от времени заходя в
  заводской музей, с удовлетворением отмечаю, что хоть наша 5-ступенчатая трансмиссия получила право
  на существование. Изготовленная, как и ГД1, в двух экземплярах, она верой и правдой служила на
  гоночных автомобилях Москвич-Г5, которые, в частности и благодаря ей, трижды (в 1969, 1972 и 1973
  годах) первенствовали на чемпионатах СССР.

  Для дорожных испытаний двигателя ГД1 в 1967 году было подготовлено одно шасси Москвич-Г5 с
  расширенной рамой, но на гоночную трассу этот двигатель так ни разу не выехал.


Москвич-ГД1

Пятиступенчатая коробка передач ГД1 в блоке с главной передачей на гоночном автомобиле Москвич-Г5.


      Счастливое стечение обстоятельств плюс энергия энтузиастов помогли родиться первому в России
  двигателю формулы 1. Но для доведения до конца генеральной идеи требовались наличие специальной
  инфраструктуры в стране и гоночной команды с валютным обеспечением для выездов на этапы
  первенства мира. За этим стояло отсутствие производства специальных шин, масел, отсутствие валюты,
  гоночного оборудования и многих других составляющих. Стартовать в формуле 1 с собственным
  автомобилем даже при наличии солидных финансовых средств и тогда и сегодня возможно лишь при
  опоре либо на отечественную инфраструктуру, либо на международную кооперацию. Мы тогда лишь
  прикоснулись к формуле 1, однако удержать ее в руках не смогли. Но отрицательный результат —
  это тоже результат.



По материалам статьи Л.М.Шугурова опубликованной в журнале «Автомотоспорт» №2/1993  
и https://www.drive2.ru/b/1438022/  



Москвич-ГД1

Москвич-Г5М и двигатель ГД1 на заднем плане.


      Технические характеристики двигателя Москвич-ГД1:

  Число цилиндров — 8

  Угол между блоками цилиндров — 110°

  Диаметр цилиндра — 62 мм.

  Ход поршня — 62 мм.

  Рабочий объем — 1495 см³

  Степень сжатия — 10,7

  Система питания — 4 сдвоенных вертикальных карбюратора Beбep-280DKB

  Клапанный механизм — 2OHC

  Угол развала клапанов — 79°

  Диаметр клапанов:

    впускного — 32 мм.

    выпускного — 29 мм.

  Габариты двигателя:

    длина — 770 мм.

    высота — 630 мм.

    ширина — 666 мм.

  Сухая масса двигателя (без выпускных труб, водопроводов, сцепления) — 148 кг.

  Расчетная мощность — 200 л. с. при 10500 об/мин.

                Рейтинг@Mail.ru