БайкалМоторШоу. С мечтою о «Дакаре». (Ралли-рейдовый Super Production)

при перепечатке ссылка на источник текста обязательна!

17 мая 2008 года в Иркутске на центральном стадионе «Труд» состоится 4-е региональное БайкалМоторШоу-2008 (БМШ-2008), регистрация на которое уже открыта на сайте события. В преддверии этого мероприятия журнал «Автомаркет+Спорт» публикует серию статей об автомобилях, которые примут участие в БМШ-2008. Вашему вниманию представлена одна из них.

Это уже второе уникальное творение иркутянина Станислава Козлобаева. Первому — спортивному мотоциклу для марафонских ралли-рейдов, в свое время мы посвятили обстоятельный рассказ («А+С» от 27 января 2006 года), а публичный показ машины состоялся на двух иркутских Фестивалях тюнинга и на одном московском. Помнится, после этого молодой конструктор-самородок выражал сожаления, что пока не может найти прикладного значения ни своему детищу, ни своим способностям и желаниям творить дальше.

И вот, неожиданный поворот — при спонсорской поддержке создана небольшая фирма «Бафорс-инжиниринг», найдено нормальное помещение, привлечены толковые помощники. И в октябре 2006 года Станислав приступает к практическому осуществлению проекта, о котором еще недавно мог только мечтать в набросках на бумаге — постройке теперь уже спортивного автомобиля, но тоже для ралли-рейдов.

Если точнее: постройке мастер-модели, и предназначенной вовсе не для шоу-выставок, а для дальнейшего «тиражирования» с расчетом на реальные состязания хотя бы в российских чемпионатах. То есть строить боевые машины для профильных заказчиков. По высшей категории подготовки для ралли-рейдов. Раньше такие называли прототипами, а по последней версии FIA они стали именоваться автомобилями класса Super production.

Станислав Козлобаев:
— Главная цель этого проекта — построить конкурентоспособный, но доступный в классе Super production автомобиль. Пусть не для Дакара, но для российских чемпионатов по ралли-рейдам. Если мы возьмем произведения той же фирмы Ralliart, на омологированных деталях по сумасшедшим ценам, то там стоимость доходит до 250 и более тысяч долларов. Машины заводских команд вроде Mitsubishi, где используются специально разработанные, то есть спортивные узлы и агрегаты, могут стоить еще дороже. У нас же задача уложиться в бюджет в два-три раза меньший. А как это сделать, если половина стоимости в таком автомобиле — это стоимость основных агрегатов? Мы пошли по пути использования двигателя, коробки, редукторов и приводов от серийных моделей, пусть со многими доработками, но серийных, регламент это не запрещает. Но выбирали такие, которые отвечали бы высоким требованиям по запасу прочности. Узлы фирмы Toyota для этих целей, как нам кажется, подходят лучше всего, потому что в серийном классе ралли-рейдовые автомобили этой марки всегда держат первые места.

В сущности, Super production — это тот класс, в котором представляют свои болиды фавориты «Дакара» — Mitsubishi и Volkswagen, и которые с серийными моделями объединяет разве что узнаваемость облика. Кстати, узнаваемость — это не только понятное стремление заводских команд, но и часть требований FIA: «напоминать» того производителя, кто дал машине самое важное — двигатель. Разумеется, в данном случае все специфичные требования к топ-классу (а их немало) соблюдались с самого начала работы над проектом. И так все складывалось, что машина должна нести лицо фирмы Toyota, а точнее даже Lexus.

Агрегатный авангард

Просто потому, что агрегатную базу предполагалось использовать от различных моделей этой «двуединой» марки. И начальным капиталом, как это чаще всего бывает, стал личный автомобиль. Ради большой цели Станислав оторвал от сердца любимую Toyota Crown Majesta и разобрал на части. А уж взять из этого великолепия было что! Самое главное — это подходящий случаю двигатель: 1UZ-FE — 4,0-литровый V8 в 265 сил, известный также по Toyota Celsior и Lexus LS400. Такое соотношение объема и мощности регламентом допускается, причем никакой форсировки двигателя не планировалось.

Надо понимать, что такой аппарат фактически ничего общего не имеет с традиционными внедорожниками и соревнованиями в стиле camel-trophy. Тем не менее, полный привод и понятие «проходимость» здесь такие же родные, только все это должно работать по-особому.

Но где взять подходящую трансмиссию, причем по схеме Full-Time 4WD (постоянный полный привод через межосевой дифференциал)? Причем «подходящую» — значит готовую выдерживать ударные перегрузки во время прыжков, на что серийные джипы обычно и не рассчитаны. После анализа и долгих сопоставлений всего накопленного в мире, России и регионе опыта, а также исходя из практических реалий, все свелось к одному: коробка (механическая, разумеется) и раздатка Toyota Land Cruiser 80 от версии с 4,5-литровым бензиновым R6 (для Эмиратов такие поставлялись и с МКП). Сей «блок» при сравнительно компактных размерах внушает доверие, особенно приветствовалось наличие в коробке собственного маслонасоса и отсутствие цепи в приводе раздатки.

Сами японцы не предполагали стыковку 1UZ с «механикой» LC80 4500, поэтому над решением задачи пришлось хорошо потрудиться (в частности, изготовить оригинальную корзину), прежде чем двигатель представительского седана и коробка внедорожного крейсера вышли единым целым, «будто так и было». Маховик и диск сцепления на 275 мм пока от стандартного LC, но потом появится металлокерамика.

Впрочем, все это цветочки. Уже по ходу объединения главных агрегатов пришлось ломать голову и над тем, как обеспечить симметричную схему привода, чего требовала концепция болида. Компоновка седана и классического джипа здесь не подходили. Потому что шасси другое в принципе, и делать его предстояло полностью оригинальным. Строго следуя регламенту FIA. Иначе нельзя будет сертифицировать продукт, и все окажется не более чем шоу-каром.

Несущая основа: сверхпрочная трубчатая ферма, сваренная из Х-образных элементов, с интегрированным каркасом безопасности. Используются холоднокатаные трубы диаметром 42 или 51 мм толщиной 2,5 или 2 мм. Варить необходимо в углекислотной среде, как требуют условия FIA. Все так и делалось, и только одних труб на «раскрой» ушло более 170 метров! В дверной проем при этом должна проходить рамка 500х500 мм. Ширина каркаса должна быть не более 1,9 метров, по длине и высоте лимитов нет.

Особая песня с подвеской. Все представляют, что такое ралли-рейд, какая возложена задача на подвеску и каким нагрузкам она подвергается. Скорости, прыжки, виражи, ямы, камни, бездорожье — полный цветущий букет. Энергоемкость, устойчивость, выносливость — все вместе и в абсолюте! При этом шасси должно сохранять комфорт для экипажа и оставаться ремонтопригодным в полевых условиях. Вообще, технологичность конструкции — фактически главное условие для построения такой машины. Как можно соответствовать столь сложному балансу?

Здесь все разрабатывалось по следующему пути. Во-первых, передняя и задняя подвески вместе с агрегатами трансмиссии для удобства обслуживания и ремонта задуманы симметрично, взаимозаменяемо. Во-вторых, подвеска независимая на подрамниках, которые можно легко снять. В-третьих, каждое колесо на двойных пружинах и амортизаторах.

Наконец, в-четвертых: схема многорычажная, но слово «много» подразумевает один важный нюанс — передача усилий от основных рычагов к пружинам и амортизаторам не на «прямую», а через дополнительную систему маятникового рычага. Получилось нечто грандиозное: конструкция подрамника с подвеской в сборе выглядит высокохудожественно и одновременно забавно — общее рычажное «плечо» впечатляющее, и пары пружин с амортизаторами стоят близко к оси автомобиля.

Эскалация

Столь сложную и красивую кинематику Станислав подсмотрел у Citroen, точнее, на дакаровских прототипах этой фирмы, которые выступали еще в 1989 году. Промежуточный качающийся рычаг, кроме лучшего распределения сил и нагрузок, помогает решать две важные задачи: существенно снижает влияние неподрессоренных масс и дает возможность легкой регулировки клиренса без изменения длины амортизаторов и пружин. Все делается простым вращением винтов на дополнительных опорных стойках.

Причем менять клиренс здесь можно в диапазоне 50-70 мм. С учетом относительно небольших колес с шинами 31х10,5 R15 (для пилотного проекта выбран BF Goodrich Mud Terrain), клиренс можно регулировать в диапазоне от 270 до 320 мм и чуть больше. Кстати, размер колес тоже исходит из международного регламента к ралли-рейдовым машинам — для полноприводных версий их диаметр не должен превышать 810 мм.

Схема и работа будущей подвески, с точным до градуса расчетом изменения угла наклона колес, моделировались на компьютере (впрочем, как и многие другие оригинальные узлы). И одной из главных задач здесь было не только соответствие заданным ходам подвески (по требованиям для полноприводных версий — 250 мм), но также обеспечение постоянного пятна контакта колес независимо от положения кузова.

То есть в поворотах и при боковых скольжениях колесо не должно «подламываться». Только так можно говорить об устойчивости и нормальной управляемости в предполагаемых режимах движения, именно так и настраиваются подвески раллийных автомобилей. Разумеется, подрамники и все рычаги здесь оригинальные. Варились, как того и требуют ТУ от FIA, в аргоновой среде. Передние ступицы позаимствованы от Mitsubishi Pajero, однако значительно усилены и доработаны исходя из общих требований к надежности и кинематике работы. Амортизаторы — Bilstein, пружины — именитой в узких кругах марки Eihbach.

А что же силовая часть и трансмиссия? Очень важно обеспечить малый момент инерции по вертикальной оси и правильную развесовку. Неверный баланс — это ко всему еще и неудачные приземления в прыжках, вплоть до разбитого «носа» или даже переворота через капот. Потому носовая часть и выглядит достаточно вытянутой, с коротким свесом и максимально смещенным за переднюю ось двигателем. Тут и его элитная система охлаждения кстати — гидромуфта вентилятора (с автономной системой привода по магистралям от «своего» насоса и управлением от процессора) выполнена сверхкомпактно, фактически не отнимает места, что позволило плотно подвинуть к двигателю и сам вентилятор.

А вот штатный радиатор пришлось отбросить: алюминиевый, с пластиковыми деталями — такой не годился. От малотоннажного японского грузовика был подобран полностью медный и большей емкости. Он тяжелей, зато прочный, надежный и ремонтопригодный — если что, можно легко запаять в полевых условиях. А еще надо заметить, что двигатель в своем отсеке сидит довольно тесно, в сплетении труб. Из компоновочных и конструктивных соображений пришлось переделывать к нему и систему воздухозабора, которая удачно подошла от минивэна Toyota Regius с дизелем 1KZ. Надо соблюсти и обязательное условие FIA — установку рестриктора.

Приводы на колеса — от «независимых» редукторов, расположенных в подрамниках на одной оси по центру колеи. Симметрия! Задний редуктор от Majesta, передний подобный от Lexus LS400. Как подвести к ним карданы? Вот здесь-то и возникла замечательная идея немного повернуть коробку с раздаткой, чтобы шлицевые выходы назад и вперед совпали точно по центру. Наклон получился на 28 градусов.

Кроме того, с расположением заднего редуктора спереди, меняется направление его вращения. Что делать? А почему нельзя приспособить передний редуктор от LC 100 с передней независимой подвеской? Нельзя. И дело здесь не столько в передаточных числах, сколько в надежности. Передний дифференциал у рычажного LC 100 как раз числится в слабых звеньях, тогда как у седанов вышеозначенных моделей он в числе неубиваемых.

Выход найден во внедрении промежуточного, паразитного редуктора, который установлен между раздаткой и передним мостом, тем более расстояние это из-за специфики компоновки получилось большим. Да, это утяжеляет и усложняет конструкцию, отбирает мощность, но зато решает проблему. Ну, а поскольку нужного редуктора в серийном виде нет, Станиславу пришлось самому его «рисовать» и заказывать. Стопроцентно оригинальная вещь, и получилась эстетически изящная.

С карданами своя изюминка. В гражданских джипах со схемой Full-Time 4WD даже с учетом равного распределения момента, нагрузка на передний мост меньше, и он вместе с карданом делается «слабже». У раллийной машины, особенно с учетом прыжков, нагрузки равные. Редукторы здесь подобраны одинаковые, должны быть с равным запасом прочности и карданы. В процессе поиска оптимального варианта выбраны задние от Toyota HiLux Surf (кстати, по «массивности» и размерам концевиков они один в один с передним от LC 80). Но их пришлось переваривать. И как тщательно это делалось — просто загляденье. Результат — в замерах радиального биения: у Toyota для серийных карданов допуск 0,5 мм, а здесь удалось добиться 0,03 мм! Измерялось на специальном стенде с высокоточным индикатором.

Сами же приводы к колесам — это сборные детали с использованием ШРУСов от Land Cruiser 100 с передней независимой подвеской. По данным узлам эта машина как раз демонстрирует достаточный запас прочности и надежности. Масса экспериментов, расчетов, подборов, поисков... К примеру, операцию по стыковке «гранаты» LC 100 и доработанной ступицы Pajero можно вписать очередной страницей в историю инженерного искусства.

Да, скоро сказ сказывается, но тяжело и долго дело делается. Основная работа велась на «базе», но часть отдавалась в специализированные предприятия и мастерские. То есть судьба проекта еще зависела от различных смежников, у которых сроки могли «плыть», да и качество надо было контролировать. Вот, например, как растянулось изготовление промежуточного редуктора, причем без учета проектно-подготовительной работы. Половинки картера выполнялись из цельной плиты фрезерованием: сначала внутренняя часть, затем наружная, потом сборка и шлифовка, далее расточка и другие этапы, и на каждый уходила неделя. В итоге — два месяца.

На смежников выпал и самый важный вопрос — «имиджевый», то есть решение проблемы с облицовкой каркаса. Это съемные панели из стеклопластика, где основные и самые крупные: капот и задняя крышка, закрывающие собой почти весь автомобиль. Эскизы набрасывались самостоятельно, но производство было отдано в специализированную фирму.

Не будем заострять внимание на подробностях «кузовной эпопеи» с ее конечным результатом. Скажем только, что понервничать пришлось, в том числе из-за того, что вес деталей получился выше проектных. Однако к намеченному выезду на БМШ-2007, с учетом коллективной бессонной ночи накануне, пусть и в виде неходовой еще модели, автомобиль был «упакован» в стеклопластик и сиял свежей краской.

Вообще, утомлять рутиной в создании мастер-модели можно долго: объем мелких, больших и прочих работ, начиная с сотен чертежей, колоссальный. Каждый шаг обдумывался и переосмыслялся, по ходу возникали новые идеи и воплощались. Где были подозрения на слабые места — все дорабатывалось, усиливалось. А такой важный узел, как рулевое, вообще представляет собой нечто особенное: колонка от Majesta, редуктор от рамного Crown (по виду едва ли меньше ЗИЛовского), а «трапеция» полностью оригинального исполнения!

Конечно, нельзя не сказать о дополнительных системах. Например, запас топлива должен быть 360 литров. Основной бак, расположенный за стенкой кокпита, и два дополнительных, устроенных в зоне порогов. Заправка и питание через основной, два других наполняются от него самотеком по системе сообщающихся сосудов, а затем дополнительный электронасос подпитывает основной бак.

В кокпите, если не считать электронной приборной панели Majesta, гоночный аскетизм и функционал во главе с ковшами и рулем Sparco. Возможно, будет смонтирована система «кондиционирования», но не от Majesta, а в точности «дакаровская»: в основе небольшой теплообменник за бортом, на который наматывается смоченная тряпка. Во время движения вода испаряется, тряпка охлаждается, и далее понятно. Ни компрессора тебе, ни фреона, ни испарителя с вентилятором, а эффект приличный.

Поехали!

Первые пробные выезды состоялись еще без подключенного «передка». Но и без него событие имело значение. Как же это поедет? Поехало! Шасси по спортивным меркам оказалась действительно мягким, то есть, дискомфортных толчков, ударов и вибраций не наблюдалось. Однако передняя подвеска выглядела перегруженной — пружины оказались слабоватыми. Дали о себе знать более тяжелый каркас, выполненный с дополнительным запасом прочности, и перетяжеленный стеклопластиковый обвес. Так что, первый вариант пружин в дальнейшем уступил место более жестким. Здесь надо отметить, что усилие пружин замерялось на стенде, сконструированном Станиславом как ноу-хау еще для испытаний пневмоподвески мотоцикла. Сделан стенд из авиационных деталей: гидронасос на 250 атмосфер, система кранов, датчик. В принципе, устройство заслуживает своего патента.

Насколько можно было понять в зимних условиях на грязевой резине — разгонная динамика и управляемость в пределах ощущений от «цивильного» внедорожника с достаточно мощным бензиновым двигателем. Крены незначительны (а главное, судя по фото, кинематика подвески работает как надо!), рулевое легкое, малоинформативное, но достаточно отзывчивое. Впрочем, с обывательской точки зрения новоиспеченный боец производил впечатление одним только видом и, как не отметить — прямоточным ревом. «Открытый» голос 4,0-литрового V8, выпущенного всего лишь через две голые трубы, знаете, нечто особенное. Однако выхлопной тракт будет доработан, в том числе ради снижения уровня децибелов — это важно для гонщика со штурманом, ведь какой-то звукоизоляции кокпита не предусмотрено.

Конечно, по-настоящему оценить ходовые и эргономические качества этой машины могут только спортсмены-раллисты. И все же отметить непривычные условия управления мог бы любой, окажись он за рулем. Кстати, необычные ощущения испытываешь уже на стадии посадки. Высоченный порог и маленький проем требуют сноровки попадания в десантный люк БТР. Сами же дверцы удивляют прецизионной настройкой: установленные от Majesta замки выше всяких похвал.

Педальный узел отличается нормальными «гражданскими» настройками, но сгруппированы педали тесно, в зимней обуви поначалу тормоз так и норовишь нажимать одновременно с газом. Рычаг КП тоже требует привыкания. Сама-то работа коробки безупречна: ходы, избирательность, усилия и четкость переключений у «крейсерского» механизма заслуживают похвал. Но после наклона КП рычаг получился смещенным от водителя (точнее, пилота!), и руку приходится вытягивать, особенно за верхними передачами.

А еще одна особенность в обзорности. Нижняя линия лобового стекла довольно высокая, а кресло низко и без регулировки по высоте. Поэтому с учетом длинного капота ощущения за рулем напоминают вид за штурвалом глиссирующей яхты — горизонт едва просматривается. То есть обстановку под колесами надо прощупывать заранее. Но с учетом предполагаемых скоростных режимов, дорогу и без того надо просматривать загодя. К тому же рядом будет штурман с подробной легендой.

По особому здесь смотрится и «маджестовский» приборный щиток с электронной индикацией, где главная шкала, почти во всю длину дисплея — как раз тахометр. Надо же, как удачно и как стильно он сюда вписался! В представительском седане такой щиток просто часть Hi-End технологий, но здесь — будто оголенный нерв всей «боевой части», живой пульс гонки. Но, повторюсь, адекватные оценки всем параметрам машины смогут дать только настоящие спортсмены-раллисты.

Кстати, кроме всех доводок для получения сертификата, еще предстоит такая рутина, как составление «ремонтного» каталога. То есть опись конструкции с идентификационными номерами деталей — для удобства формирования базы запчастей. Без чего, понятно, в реальных соревнованиях будущая команда, частная или «корпоративная», не обойдется.

А до гонок, мы верим, дело дойдет. Если никто и ничто для этого не созреет в Иркутске, заинтересованные наверняка найдутся в других регионах.