У пошуках прототипу двигуна MeMЗ-245, частина 3

Продовження статті.
Перша частина. Друга частина.

У другій частині статті було показано, до чому привела спробарадянських конструкторів самостійно розробити мотор для свогонародного автомобіля.
Це була спроба №1
Цікавим є факт, що у спробі №2 задіяні ті ж персонажі – цеМЗМА (московський завод малолітражних автомобілів) та німецькакомпанія BMW, хоча й цього разу ніякий договір між ними непідписувався, але у частини населення країни склалося враження проїх тісне співробітництво.

Мова йде про створення мотора всім відомого, можна сказати такожнародного автомобіля, «Москвич 412» (м-412).
< /p align="justify"> До початку 1960-их років, длякерівництва автозаводу та й країни, стало очевидно, що потенціалдвигунів "москвич 407", створених ще на базі блоку циліндрів ітриопорного коленвала "Opel" 1938 р Навіть реконструкція мотора тастворення нової ГБЦ зі штанговим приводом з верхньоклапанноюсистемою OHV (конструкторів Гладиліна та Окунева) вже не вирішувалипроблему. Спостерігалося явне відставання від світового рівня, щодля столиці ставало вкрай неприємним явищем. Загалом керівництвокраїни «дає добро» головному конструктору МЗМА, тов. Андронову нарозробку найновішого сучасного двигуна з верхнім розподільним валомсистеми OHC. Андронов, своєю чергою, призначає інженера Окунева довиконання цього завдання. І тут, хотілося зупинитися на одномутривожному аспекті, який начебто не має відношення до розробкинового мотора. Обидві ці людини були пристрасні «фанати»автоспорту, а Окунєв у минулому — відомим мотогонщиком. У період1950-1960 років. На заводі МЗМА за підтримки Андронова та допомогиОкунева було створено безліч спортивних автомобілів. Майже на всіхцих автомобілях, стояв все той же рідний реконструйований мотортипу «Москвич 407. Треба зауважити, що з цим мотором робили дивафорсування за всіма правилами:наскільки можливо, піднімали ступіньстиснення, встановлювали по 4 мотоциклетні карбюратори, по 4вихлопні труби і так далі, але все одно, отримували не більше 70-75л. Незважаючи на це, встановлювали купу будь-яких рекордівмісцевого значення та здобували перемоги у перегонах – справжня«буря у склянці».

Фото №1. Гоночні автомобілі Москвич 50-х років
Фото №2. Гоночні автомобілі Москвич 50-60-х років І ось тут, якраззакрадаються побоювання, чи будуть перераховані товариші розроблятимотор для потреб мільйонів простих автолюбителів з особливостями іхарактеристиками «громадянського» мотора, що випливають звідси.зроблять мотор «під себе»:для задоволення своїх власних спортивнихамбіцій та азарту. На жаль, сценарій пішов другим шляхом. Тепер провсе по порядку. У 1961 р. Талановитий радянський конструктор ІгорОкунєв сів за креслення нового двигуна М -412»
У 1964 р. З'явилися перші робочі зразки нового мотора.
У 1966 р. Гоночний автомобіль «Москвич Г4М» з двигуном М-412, здвома горизонтальними карбюраторами Weber 40 DCO потужністю 92к.С., зайняв 4-е місце на першості СРСР.
Фото №3. Москвич Г4М з двигуном М-412
У 1967 р. Розпочато серійне виробництво двигуна М-412. Ви звернулиувагу на хронологію? Ще за рік до серійного випуску, цей двигун ужестояв на «формульному» автомобілі (формулі-1 СРСР) і брав участь узмаганнях! Цікава тенденція. Мотор народного автомобіля Volkswagen«Жук», також став спортивним мотором, але коли? Коли через багатороків найсуворіших випробувань довів свою спроможність, надійність, навіть можна сказати, «невбиваність». У випадку з «Москвич», всенавпаки! Що це? Самовпевненість, безвідповідальність чи необдуманийвиклик долі?

Тепер, давайте простежимо історію народження іншого мотора, дужесхожого зовні і за параметрами з нашим М-412.
< /У 1958 р. Відомому в минулому автогонщику та інженеру баронуАлексу Фалькенхаузену було доручено розробити концепцію нового, сучасного мотора з верхнім розподільним валом системи OHC таоб'ємом 1, 3 л. Для компанії BMW. Але барон, будучи людиноюдалекоглядною, дуже досвідченою в автомобільній «кухні», не ставрозмінюватися на об'єм 1, 3, а одразу зайнявся розробкою мотораоб'ємом 1, 5 л., та ще й залишив запас для збільшення до 2, 0 л.

Фото №4. Алекс Фалькенхаузен та його творіння — двигун М115.
І він не помилився. Визнаний кращим двигуном року.
У 1962. Розпочався серійний випуск мотора M115 (з 1975 р. Вся серіяназиватиметься М10) з об'ємом 1, 5 л.
У 1973 р. Випуск турбованої версії мотора для моделі BMW 2002Turbo. Мотор виявився винятково вдалим і надійним. Випускавсяпротягом 25 років у дуже багатьох версіях та обсягах:1, 5 л., 1, 6л., 1, 8 л., і 2.0 л., у тому числі, і для моделей BMW E12, E21, E28та E30 .

За період з 1962 по 1988 рік, було випущено понад 3, 5 млн. Цихдвигунів.Таке довголіття говорить про чудову конструкцію.

Цитата:«Завдяки винятковій міцності своєї циліндропоршневоїгрупи, двигун був абсолютно невибагливий до масла, вкрай витривалийі зносостійкий»< /Якщо порівнювати хронологію подій, вийдецікавий факт. Якщо талановитий конструктор Ігор Окуньов засів закреслення у 1961 р., а мотори BMW могли з'явитися на автомобіляхBMW-1500 лише наприкінці 1962р. (випуск розпочався у вересні 1962р.)

Фото №5. BMW 1500/BMW 2002
Тоді яким чином мотор М-412 зовні виявився дуже схожим на M115 відBMW? Навіть геометрія двигуна майже однакова:у M115 - 82x71, уМ-412 - 82х70? Схоже на ясновидіння! А за логікою – дуже просто.Реально, Окунєв побачив мотор М115 «наживо» наприкінці 1962 р., асвої креслення 1961 року відразу закинув «під лаву». Це підтверджуєі наступна інформація – цитата:«Цей двигун ріднить німецькийта радянський автопром – багато технічних рішень двигуна «Москвич412» запозичені у німецької машини».
Просто ідилія:запозичені по родинному.

Ще цитата:
< i> «Вивчивши багато сучасних двигунів 1, 5 літрового класу, Ігор Окунєв зупинився на моторі M115 компанії BMW, зберігши йогоосновні характерні особливості - відлиті з алюмінієвого сплаву блокциліндрів і головку блоку циліндрів, гільзи циліндрів мокрого типу, 5-ти опорний колінвал з ланцюговим приводом».

Інформація просто шокує своєю дурістю. Спочатку автор у виставляєсвого співвітчизника як людину, яка вчинила плагіат, а потім ще йзвинувачує його в тому, чого він і не робив. Адже алюмінієвий блокциліндрів – це і є власна розробка інженера Окунева. У моторів BMWM115, блок циліндрів із сірого чавуну. Але різниця тут не тільки вматеріалі, а в самій конструкції! У М-412 — алюмінієвий блоквідкритого типу («open deck») з мокрими гільзами.
/>
У M115 – чавунний картер закритого типу («closed deck») з цільнимигільзами, які дуже широко застосовуються не тільки через міцність, але й через конструктивну практичність.

Фото №6. Двигун Москвич М-412
Фото №7. Двигун BMW M115
У М-412 навіть міжцентрова відстань між циліндрами більша ніж уM115. Саме через мокрі вставні гільзи. Довжина такого блоку приоднаковому діаметрі циліндрів буде більшою, ніж у чавунного.

Все! Тут ні про яке пряме копіювання не може бути й мови.
Однозначно:інженер Ігор Окунєв пішов своїм шляхом.

Тільки ось наскільки правильний цей шлях? Дотримуючись спортивногоплану, перевагу віддавали саме легшому алюмінієвому блоку. І небіда, що такі блоки за жорсткістю завжди слабші за чавунні. Напідтвердження наводжу слова Е. Г. Сінгуринді з книги «Авторалі», 1978 р.:Для зборки спортивного двигуна (м-412) кращевикористовувати блок циліндрів після пробігу автомобілем 5-10 тис.км. Такий блок вже не піддається садибним деформаціям».
А ось Алекс Фалькенхаузен не думав взагалі ні про які усадковідеформації. Він просто зробив добротний "залізобетонний" блок навсі часи! На обох моторах, як М-412 "москвича", так і M115 "BMW" -алюмінієві ГБЦ з напівсферичними камерами згоряння з V-подібнимрозташуванням клапанів коромислами. Таку схему продемонструвалаавтомобільна компанія «Talbot» ще 1935 р. На автосалоні вПарижі.
Фото №8. ГБЦ М-412 з напівсферичними камерами згоряння Зовнішньо, ці ГБЦ схожі як рідні сестри. Така схема ГБЦ передбачала однаковерозташування колекторів та карбюратора, що надавало моторам щебільшої схожості. Також, в обох двигунах, бензонасоси знаходилисязверху на ГБЦ і приводилися в дію від розподільного валу.Розподвали – триопорні, а осі коромисел – п'ятиопорні. Мотору М-412триопорний розподільний вал зіграв погану службу. Передня шийкарозподільного валу була сильно перевантажена ланцюговим приводомГРМ, що призводило до передчасного зношування ліжка в ГБЦ іпомітної втрати тиску масла, що іноді навіть призводило дозадирання коромисел, і до передчасного зношування вкладишів.

Був перевантажений і сам розподіляв. Велика довжина порівняно зM115, всього 3 опори та важкі коромисли іноді призводили до того, що розподіл валу лопався навпіл в районі середньої опори. Змінившиблок циліндрів, Окунєв втратив жорсткість та компактність мотора.ГБЦ – йому вже не потрібно було копіювати, а зробити свою власну –п'ятиопорну! Навіщо треба було так детально копіювати дрібні деталіта припливи на ГБЦ? Дуже схожі передні кришки ГБЦ, навіть кількістьі розташування болтиків однакові, особливо кріплення зірочкирозподільного валу на 4-х болтах М6 з пластинчастими стопорами, однакові заспокійники та їх кріплення, натягувачі ланцюга, однаковівентилятори та їх кріплення, схожі передні кришки двигуна.

До того ж, обидва ці мотори мали незвичайне, на той час, компонування з нахиленим праворуч на 20 градусів блоком циліндрів (для компактності та зниження центру тяжіння, так званий"Slant-Block"). Цю схему вперше застосувала компанія Chryslerнаприкінці 50-х років. Ось така схожість і призвела до того, щолюди не розібравшись, почали вважати мотор М-412 точною копією., як говорили в 70-80-их роках, BMW-1600. Але насправді, у нихвідмінностей більше ніж схожостей.

Повернемося до ГБЦ. У М-412 все мастило проходить через коромисла, у M115 – спеціальна підводна трубка, до того ж, маслопадаючі канализнаходяться в різних місцях. Зверніть увагу на коромисла. У М-412регулювання гвинтами та з підкладними «п'ятачками», у BMW –спеціальними ексцентриками.
Фото №9. ГБЦ BMW M115
Фото №10. ГБЦ Москвич М-412
Масляний насос у M115 знаходиться в піддоні картера і наводитьсяланцюгом, у М-412 знаходиться зовні в передній кришці двигуна ірухається від колінвала співвісно з трамблером. У M115 трамблеррозташований вигідніше. Він знаходиться зверху і наводиться відрозподільного валу.
У Москвича ж, таке низьке розташування приносило власникам великінеприємності. У дощову погоду трамблер заливало водою при в'їзді впершу велику калюжу, що потрапила на шляху, з повною і тривалоюзупинкою двигуна. У мотора М-412:1. Невиправдано високі фазиГРМ.
2. Неправильна форма камери згоряння.
3. Неправильна конфігурація поршня. У своєму прагненні створитихороший спортивний мотор, інженер Окунєв надмірно довірився теорії.Йдеться про дуже розхвалену спортивну напівсферичну камерузгоряння. Цитата з теорії:
1. «Напівсферична камера згоряння забезпечує кращі умовизгоряння робочої суміші, отже – збільшується ККД двигуна»
2. «Напівсферична камера має дуже малу поверхню при заданомуобсязі».

Тут явно помітне наукове «словоблуддя». Мала поверхня - цедобре, значить менше втрата тепла, але сам об'єм у неї величезний, і навіть у найвигіднішому співвідношенні, поверхня буде також немаленькою.
великому обсязі камери згоряння, щоб збільшити ступінь стиснення, дно поршня необхідно робити опуклим (на фото видно, що воно взагалікуполоподібної форми), а це надає щілину камері згоряння. Великаповерхня опуклого днища поршня порівняно з плоским збільшує площузіткнення з гарячими газами, що підвищує його загальнутемпературу.
Зайве нагрівання поршня взагалі небажане, так як це погіршує ваговенаповнення циліндра і призводить до деякого зниження потужностічерез підвищений підігрів свіжого заряду паливної суміші, і що щегірше, сприяє детонації, що найсильніше позначається у вузькихщілинах, що у мотора М-412 якраз і проявляється по периметру днищапоршня і внутрішньої частини окантовки прокладки ГБЦ. Але і це щене все. При значній опуклості днища поршня, погіршується продуванняциліндра при перекриття клапанів через зменшення камери згоряння тапогіршення її форми.
Погляньте на фото:

Фото №11. Поршень і двигун BMW M115
У BMW M115 витіснювач на днище поршня дуже складної форми, камеразгоряння в ГБЦ — також, тільки з натяком на напівсферичну, насправді вона зі складними лоткоподібним уступом. Напевно, це булоскладніше зробити, ніж куполи на М-412. Отже, це коштувало того, щоб так старатися! Тож, товариш Окунєв цього не бачив!
Дивна позиція. Те, що мабуть простим оком, і не є таким важливим -він скопіював до дрібних подробиць, чим і викликав підозру вкопіюванні, а найважливіші внутрішні деталі, які є визначальними -самою суттю двигуна, його життєздатністю і довговічністю, вінпроігнорував, зробивши все по своєму.

Виходить, також уявив із себе великого конструктора.? Схоже наавантюрну спробу зробити два двигуни в одному (пам'ятаєте початокцієї частини статті? ) Тобто зробити один мотор з подвійнимпризначенням:і для гонок, і для простого автолюбителя одночасно. Якце вийшло, почитаємо цитати:«Двигун відрізнявся поганою тяжкістю.Це обумовлено відносною короткохідністю при високому форсуванні таособливостями фаз ГРМ, а саме великою фазою відкриття клапанів –282 градуси проти 232 у ВАЗ 2101». Прокоментуємо.
Про фази – все правильно, а ось короткохідність тут ні до чого. УBMW перебіг поршня 71 мм, тобто. Всього на 1 мм більше ніж у М-412, але подивіться на максимальний момент цих двигунів:
М-412 – 108 Н*м при 3400-3800 об/хв ( 75 к.С. (при 5800об/хв);
BMW M115 – 118 Н*М при 3000 об/хв. (75-80 к.С. При 5500об/хв)
чергу від коефіцієнта наповнення циліндра свіжою паливною сумішшю, що, як ми раніше відзначили, У М-412 через сумнівну камеру згорянняі форму поршня не може бути високим.

Друга цитата:
«Підхоплення тяги лише після 3-4 тис. Обертів позбавляє двигуннеобхідної еластичності». Це повністю збігається з цифрами змоментних характеристик двигунів і є результатом широких фаз ГРМ.Але це ще не найстрашніше. Ще дві цитати:
1. «Найголовніше – погана детонаційна стійкість».
2. «До конструктивних прорахунків можна віднести схильність додетонації».
Ось це – у саму точку!

Мого батька деякий час минулого, довелося працювати з цимимоторами. Послухайте заводську рекомендацію щодо налаштуваннядвигуна М-412. Там сказано, що на працюючому, справному і правильновідрегульованому двигуні при різкому відкритті дроселя, протягомдекількох секунд повинен прослуховуватися характерний дзвіндетонації.
Так і налаштовували, тому що, якщо не було цього дзвону (тобтопізніше запалювання), то мотор ставав ще тупішим і збільшувавсявитрата палива. І ось тепер уявіть, як ці кілька секунд детонації, згодом накопичувалися за хвилини, а потім і цілий годинник.Прогорілі та пробиті детонацією прокладки ГБЦ були звичайнимявищем. Але часто детонація як голками вибивала метал на самих ГБЦі днищах поршнів по периметру, глибиною в кілька міліметрів! Незавжди можна було знайти нову ГБЦ, а обварені аргонним зварюваннямГБЦ, завдавали безліч турбот. Плоску поверхню ще можна булообробити на фрезерному або плоскошліфувальному верстаті, а осьгрона оплавленого алюмінію, що звисають в камеру згоряння, потрібнобуло знімати вручну.

У чому ж причина такої дикої детонації? Адже «Жигулі» також їздилина такому ж бензині АІ-93, але таких проблем не було. b> . У1981-1982 pp. Йому доводилося бувати на «АвтоВазі» у Тольятті.Маючи на руках заводську перепустку, можна було забратися вбудь-які найвіддаленіші місця величезного заводу. Особливо цікавимбуло одне місце. Це великий зал при УГК (управління головногоконструктора). У цьому залі, в кілька рядів стояли десяткиавтомобілів останніх моделей від провідних автовиробників світу, спеціально закуплених урядом для більш глибокого ознайомлення.

Це була не виставка, а скоріше робочий майданчик, така тихазамаскована майстерня, де проводилися різноманітні операції звивчення різних вузлів і агрегатів цих закордоннихавтомобілів…<

Кінець третьої частини.

Четверта частина.