Автобус высшего класса. Микроавтобус «Юность» часть 1

Одним из редких примеров в отечественном автостроении «доперестроечной эпохи» стало появление этой удивительной машины, созданной вопреки производственным планам, личному отношению к ней дирекции завода им. И. А. Лихачева. Итак, своим рождением ЗИЛ-118 «Юность» обязан коллективу молодых конструкторов, идейным вдохновителем и административным заступником которого стал Николай Федорович Гринчар — человек с незаурядными инженерными и организаторскими способностями, прошедший путь от рядового технического сотрудника до начальника производства завода. На его плечи и легла основная тяжесть борьбы за материальное воплощение выдвинутых идей.

Замысел будущей разработки возник еще в 1959 году, когда стало совершенно очевидно, что резкое сокращение выпуска правительственных лимузинов новой модели ЗИЛ-111 по сравнению с его предшественником ЗИС-110 может привести к непредсказуемым кадровым и производственно-технологическим изменениям в подразделениях, занимающихся изготовлением подобных изделий. В отличие от ЗИС-110, годовое производство которого достигло трех сотен единиц с немалой долей машин скорой медицинской помощи и таксомоторов, государственный заказ на ЗИЛ-111 в объеме всего 10-15 автомобилей определялся потребностью в перевозке нескольких десятков лиц из высшего руководства страны.

По сути штучный выпуск ЗИЛ-111, а в перспективе ЗИЛ-114 и ЗИЛ-117 значительно увеличивал сроки окупаемости технологического оборудования и контрольно-измерительной оснастки, повышал производственные издержки и себестоимость изготовления, делая труднодостижимым необходимое качество выполнения работ.

Не менее серьезное значение имела другая проблема. За достаточно длительный период создания легковых автомобилей высшего класса их конструирование, изготовление, испытания и доводка осуществлялась в элитных службах завода, где был сосредоточен наиболее квалифицированный инженерно-технологический и производственный персонал, опирающийся в своей деятельности на многолетние технологические традиции и огромный проектный опыт. Сокращение же производства представительских машин не только больно ударяло по профессиональному самолюбию и эмоциональному состоянию людей, но и могло привести к утечке значительного числа ценнейших специалистов, занятых выпуском сложной автомобильной техники, требующей высочайшего качества изготовления и большой функциональной надежности.

Не способствовало оздоровлению ситуации и вялое в течение ряда лет финансирование технологического переоснащения специализированных заводских производств, что в совокупности с перечисленными факторами в значительной степени ослабляло интеллектуальный и промышленный потенциал, восстановление которого в будущем оказалось бы практически невозможным. Увеличение же выпуска агрегатов автомобиля ЗИЛ-111 могло снизить себестоимость его производства, оправдать капиталовложения в оснастку и решить другие вопросы.

Руководствуясь этими соображениями, в конце 1959 года инициативной группой было выдвинуто предложение, заключающееся в том, чтобы, используя узлы и агрегаты ЗИЛ-111, разработать проект и построить опытный образец многоместного легкового автомобиля для различных областей применения, успешные испытания которого дали бы основания к развертыванию его серийного производства в достаточно больших количествах.
Главная идея состояла в том, чтобы за счет более вместительной, чем у лимузина, вагонной компоновки кузова и рационального размещения в нем пассажиров создать совершенно новый тип комфортабельного легкового автомобиля многоцелевого назначения с красивыми внешними формами и внутренней отделкой.

Высказанные предложения не встретили должного понимания у директора и главного инженера ЗИЛа, поэтому о плановом изготовлении нового изделия говорить не приходилось, тем более что начавшаяся реконструкция предприятия, важнейшей целью которого стало освоение крупномасштабного производства грузовика ЗИЛ-130, потребовала концентрации основных материально-технических и финансовых средств. Несмотря на это молодежный коллектив, возглавляемый Н. Ф. Гринчаром, наперекор обстоятельствам с большим энтузиазмом взялся за реализацию проекта. Работать приходилось после выполнения основных производственных заданий, но никто не свернул с избранного пути. Для многих участников этого увлекательного процесса представилась прекрасная возможность проявить свои лучшие инженерные качества и заявить о себе как о вполне сложившихся зрелых специалистах.

В условиях противодействия со стороны администрации завода, осложнявшей проведение значительной части экспериментальных работ в засекреченном подразделении, в котором было сосредоточено производство правительственных лимузинов, неоценимую помощь в разработке новой машины оказал заместитель главного конструктора по легковым автомобилям Василий Федорович Родионов — талантливый инженер, крупный ученый, доктор технических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР.

Значимость его практической поддержки была столь велика, что оказала заметное влияние на конструкцию будущего автомобиля.

Символично, что предложенное молодым художником-конструктором Т. П. Киселевой название новой машины — «Юность», отражало не только возраст большей части разработчиков, но и означало возникновение перспективного направления в производственной деятельности автозавода. Более того, в истории ЗИЛа это был первый и в общем единственный случай, закрепивший за автомобилем имя собственное. ЗИЛ-118, таково было техническое обозначение, полученное новой машиной.

Уже на первых этапах создания ЗИЛ-118 шефство над ним взяла комсомольская организация, лидер которой В. Г. Мазепа, активно поддержал новое дело, привлекая к работам и координируя взаимодействие молодых специалистов из различных цехов предприятия.

Примечательно, что Владимир Григорьевич Мазепа впоследствии возглавил Конструкторско-экспериментальное производство (КЭП) ЗИЛ, в которое вместе с другими входило подразделение, занимающееся всеми работами по «Юности».

Появление этой машины не было бы возможным без самозабвенного труда инженеров Б. Ф. Кузнецова, Б. Н. Матева, А. И. Овсяникова, Г. Р. Геликмана, С. Н. Петровой, И. А. Елисеева, Е. 3. Брена, В. А. Фролова, Г. И. Каюпова, Е. Д. Курици-ной, Д. В. Брейгина, В. Е. Мочедловского, без творческого подвига художников-конструкторов Э. В. Сабо, А. С. Ольшанецкого, Т. П. Киселевой, Д. А. Каноныкиной.
Создание высокопрочного (при изначальном отказе от несущей рамы) и комфортабельного кузова, рассчитанного на перевозку 17 пассажиров против 7 у ЗИЛ-118 представляло наиболее сложную научно-техническую проблему, на решение которой были направлены основные усилия коллектива. Важность этой задачи была обусловлена еше и тем, что кузов вагонной компоновки составляет 60-70% массы и стоимости от всего автомобиля, а его весовое совершенство в сильнейшей степени влияет на расход топлива, трудоемкость изготовления, грузоподъемность, динамические качества. Поэтому правильное формирование сложного образца современного кузова, далеко выходящего за пределы привычных до сего времени канонов одноотраслевой конструкторской работы, потребовало от участников проекта глубоких знаний и обширных исследований в области эргономики, эстетики, аэродинамики, анализа прочности, технологии, экономики, организации производства, безопасности и т.д.
стетическое совершенство внешних форм и интерьера было достигнуто благодаря созданию большого числа поисковых вариантов на стадии эскизного проектирования и изготовления масштабных макетов. Воплощение художественного проекта последовательно реализовано в макетах, построенных в масштабе 1:20, 1:5 и натуральную величину.

Очевидным достижением дизайнеров ЗИЛа стало объединение ими двух, пожалуй, наиболее принципиальных положений, одно из которых предопределяет приоритет более высоких эстетических критериев над средними, при восприятии внешних форм как субъективного фактора, другое — исключает наличие в форме автомобиля агрессивного доминирующего акцента, входящего в противоречие с окружающей предметно-пространственной средой.

Лаконичность объемно-пространственной структуры, плавность сопряжения формообразующих поверхностей, отсутствие отдельных резко выделяющихся частей кузова, удачные геометрические пропорции придали контуру автомобиля цельность и композиционное равновесие.

Наклон ветрового панорамного стекла, его переход в подоконный выступ (короткий наружный капот), обратный наклон части боковых стоек и задней части корпуса придали машине динамичный внешний вид. Легкость восприятия конструкции достигалась применением больших по размерам боковых и верхних окон, а также задних стекол, заходящих на боковины кузова. Огромная трапецеидальная облицовка радиатора позволила получить своеобразное выражение передней стенке кузова, стилевое единство которого подчеркивалось близкими по диаметру сдвоенными фарами и задними светотехническими сигналами. Довершали облик автомобиля элегантные передние и задние бамперы, а также ажурные зеркала заднего вида, установленные снаружи в передней части кузова. Широкое использование полимерных материалов значительно увеличивало возможности дизайнеров, разрабатывавших внутреннее оформление машины, а выбранная фирменная окраска весьма точно отражала основное назначение автомобиля и подчеркивала композиционно-проектные особенности его формы.

Найденные таким образом художественно-конструкторские решения явились весомым вкладом в практику отечественного автомобильного дизайна, намного опередив уровень существовавших в то время эстетических представлений о такого рода объектах.

Надо сказать, что достигнутые результаты стали плодом кропотливой работы, многочисленных поисков, размышлений, долгих технических дискуссий. Неудивительно, что яркая самобытность внешнего облика «Юности» была отмечена выдачей Государственным Комитетом СССР по делам изобретений и открытий свидетельства на промышленный образец. Для ЗИЛа заканчивалась эра компиляций, впереди были ЗИЛ-114, ЗИЛ-117, ЗИЛ-115, свободные от американского влияния и патентно чистые автомобили.

При конструировании многоместного автомобиля разработчикам предстояло соблюсти важные для пассажиров критерии, необходимые для получения высоких эксплуатационных качеств, безопасности и комфорта, т.е. удобные сиденья, мягкая подвеска, обеспечивающая плавную езду, хорошая обзорность, низкий уровень шума, кондиционирование, хорошее освещение, широкие дверные проемы, ровные безопасные полы. Все это в первую очередь относилось к силовой схеме однообъемного несущего кузова, которая должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечивать возможность точного управления: легкой -чтобы энерционные нагрузки и нагрузки, вызываемые периодическими угловыми перемещениями подрессоренных частей в вертикальной плоскости, оказались малыми; прочной и долговечной — чтобы воспринимать циклические дорожные нагрузки и воздействия со стороны силовой установки, водителя, пассажиров.

Высокие параметры жесткости кузова на изгиб и кручение обеспечивались прежде всего силовым каркасом, основание которого сделано из стальных труб прямоугольного сечения и поперечин замкнутого коробчатого профиля, а шпангоуты и продольные связи — из гнутых стальных профилей. Пространство между наружными и внутренними стальными облицовочными панелями кузова, соединенными с силовым каркасом с помощью сварки, заполнялись непополиуретаном для достижения хорошей термо- и звукоизоляции салона. Между пассажирским салоном и отделением водителя установлена перегородка со стеклянной верхней половиной, средняя часть которой выполнена сдвижной. Моторный отсек, занимающий пространство не только справа от сиденья водителя, но и некоторую часть в пассажирском салоне, закрыт капотом, снабженным двумя откидными частями, облетающими доступ к силовому агрегату. Щиток приборов и рулевое колесо перешли на «Юность» от легкового ЗИЛ-111. Отделение водителя снабжено отдельной дверью, расположенной слева, и мягким сиденьем с продольной и вертикальной регулировками. Полезная длина пассажирского салона 5300 мм и ширина около 1760 мм позволяли с комфортом разместить на мягких, раздельных, нерегулируемых сиденьях 17 человек.

Удобство посадки пассажиров в салон обеспечивалось тем, что ширина проема входной двери, размещенной с правой стороны, достигала 880 мм, а высота нижней ступеньки от земли не превышала 400 мм, тогда как высота внутренней ступень ки всего 260 мм. Кроме этого для свободного прохода в салон ближайшее к входной двери сиденье можно было легко откинуть.

рекрасную обзорность для водителя и пассажиров обеспечивали не только ветровое, боковые и заднее окна, но и установленные на скатах крыши верхние окна, снабженные тонированными стеклами. Третья дверь, расположенная в задней части кузова, позволяла в необходимых случаях использовать под размещение багажа пространство, освобождающееся после демонтажа последнего ряда сидений. Это же обстоятельство обеспечивало погрузку носилочных больных при переоборудовании автомобиля в санитарную модификацию.

Общая высота помещения пассажирского салона (1395 мм в передней части и 1335 мм в задней) сделана достаточно удобной для посадки, но не допускала перевозку стоящих пассажиров, чем исключала возможность перегрузки машины и определяла получение низкой габаритной высоты.

Кузов ЗИЛ-118 оборудован системой отопления, использующей тепло охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя, вентиляцией и устройством для обдува ветрового стекла. В теплое время свежий воздух попадает в отделение водителя через сдвижные форточки, установленные в двери и правом окне (на первых образцах только через форточку в двери), а в пассажирский салон проходит благодаря опускающимся на 200 мм стеклам боковых окон. Если этого оказывалось недостаточно, то смонтированная на крыше жесткая центральная панель при ее перемещении назад по направляющим открывала проем размерами 680x1830 мм.

Ветровое стекло оборудовалось устройством обмыва и двумя стеклоочистителями. Отделение водителя было оснащено центральным зеркалом заднего вида, противосолнечными козырьками, дополнительным микрофонным устройством и плафоном освещения. Пассажиры «Юности» могли воспользоваться пепельницами, крючками для верхней одежды, светильниками, расположенными над сиденьями и входной дверью, а также радиоприемником, укомплектованным четырьмя громкоговорителями.

Для устойчивой работы радиоприемника над ветровым стеклом устанавливалась телескопическая антенна, управление которой производилось вручную изнутри. В машине имелись электрические часы. Дополняли картину релиновое или ковровое покрытия пола.

Широкое применение в конструкции ЗИЛ-118 пластмасс, легких сплавов штампованных цельнотянутых и гнутых силовых элементов дало возможность использовать без дополнительного усилия большинство серийных агрегатов легкового автомобиля ЗИЛ-111.

От лимузина были заимствованы элементы трансмиссии и ходовой части, включающие силовую передачу, подвеску, тормозную систему, рулевое управление и колеса
Силовой агрегат включает двигатель ЗИЛ-130 и соединенную с ним гидропередачу автомобиля ЗИЛ-111.

Установка надежного, неприхотливого, современного на тот момент двигателя от грузовика, представляющего по существу упрощенную и дефорсированную до 150 л.с. версию мотора ЗИЛ-111, позволяла ЗИЛ-118 легко разгоняться до 120 км/ч, иметь невысокие эксплуатационные расходы за счет использования относительно дешевого низкооктанового топлива.

Применение автоматической гидромеханической передачи упростило управление автомобилем, обеспечило его плавное тро-гание и разгон, снизило износ двигателя и механизмов силовой передачи.

Гидропередача включает комплексный одноступенчатый гидротрансформатор и планетарную коробку передач, снабженную двумя передачами для движения вперед и одной назад. Автоматическое переключение передач обеспечивалось фрикционно-тор-мозными устройствами с кнопочным включением и гидравлическим управлением. Выбор основных режимов работы автоматической передачи осуществляется кнопочной системой, связанной с гидропередачей тросовым механизмом. Кнопочный пульт, размещенный справа от сиденья водителя в передней части верхней панели моторного отсека, имеет четыре кнопки с обозначениями: Н, Д, П, ЗХ. Включение той или иной кнопки зависело от характера эксплуатационных режимов: Н — на стоянке и перед запуском; П — движение в тяжелых дорожных условиях (грязь, песок, снег и т.д.), а также на крупных подъемах и спусках, особенно на скользкой дороге; ЗХ — задний ход. Выбор передачи на каждом режиме (кроме нейтрали и заднего хода) происходит автоматически в зависимости от положения педали акселератора.

Передача крутящего момента от гидропередачи к заднему ведущему мосту происходит с помощью двух трубчатых карданных валов, на одном из которых (переднем) имеется компенсирующее шлицевое соединение и промежуточная опора. Использование карданной передачи от ЗИЛ-111 обусловило сокращение его колесной базы без изменения.

Задний ведущий мост представляет одинарную гидроидную главную передачу и дифференциал с двумя сателлитами, заключенными в отдельный картер, который прикреплялся к жесткой штампованной балке типа «багджо». Передача усилия на ведущие колеса обеспечивается посредством полуосей полуразгруженного типа.

Хорошие показатели плавности хода достигались тем, что передняя подвеска ЗИЛ-118 выполнена независимой и включает поперечные рычаги, цилиндрические пружины, гидравлические рычажные амортизаторы двухстороннего действия. Для предотвращения чрезмерного крена и раскачивания кузова на поворотах в переднюю подвеску введен стержневой стабилизатор.
Задний мост подвешен к основанию силового каркаса с помощью длинных (1530 мм) полуэлектрических симметрических рессор с полиэтиленовыми прокладками между листами и гидравлических телескопических амортизаторов двухстороннего действия, установленных наклонно в поперечной плоскости.

Автомобиль снабжен колесами с глубоким несимметричным ободом и бескамерными шинами низкого давления с белой боковиной. Колеса снаружи закрываются штампованными декоративными колпаками. Запасное колесо расположено в задней части кузова под полом.

ЗИЛ-118 оборудован рулевым управлением с гидроусилителем, объединенным в одном агрегате рулевым механизмом. Для машины полный вес, который превышал 4,5 т, применение гидроусиления рулевого управления не только уменьшало усилие на рулевом колесе, но и позволило смягчить удары, возникающие из-за неровностей дороги. Это повысило безопасность благодаря сохранению контроля над направлением движения автомобиля в случае разрыва шины переднего колеса.

В рулевом механизме применены винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка с зубчатым сектором.

Передача вращения от вала рулевого колеса до рулевого механизма осуществлялась коническими шестернями и карданным валом с двумя шарнирами.

Радиус поворота автомобиля не превышал 7,5 м, что достигалось кинематикой рулевой трапеции, обеспечивающей углы поворота управляемых колес в каждую сторону на 37°. На всех колесах «Юности» установлены барабанные тормоза с внутренними колодками и гидравлическим приводом, снабженным вакуумным усилителем, действующим с помощью разрежения во впускном трубопроводе двигателя.

Включение вакуумного усилителя в тормозную систему уменьшило ход тормозной педали и усилие, которое необходимо к ней прикладывать. Для бесперебойной работы вакуумного усилителя в его систему включен баллон, снабженный обратным клапаном. Конструкция передних и задних тормозов унифицирована по деталям.

Ручной трансмиссионный тормоз колодочного типа собран на щите, который прикреплен к заднему картеру гидропередачи. Привод тормоза механический, тросовый действует на колодки при выдвижении рукоятки, находящейся на панели приборов слева от рулевого колеса.

Одной из особенностей автомобиля, обеспечивающей большое удобство при ремонтных и регламентных работах, а также надежную изоляцию пассажирского салона от шумов, идущих со стороны дороги и моторной установки, является применение легкоотсоединяемого подрамника, на котором смонтированы: силовой агрегат, передняя подвеска с тормозами и рулевой механизм. Подрамник прикреплен к основанию кузова с помощью массивных резиновых подушек. Примененное техническое решение по сей день не потеряло своей актуальности, тем более, что модульный принцип построения конструкции позволял безболезненно интегрировать в переднюю часть машины различные типы силовых установок, подвесок, тормозов, рулевых механизмов.
Два топливных бака общей емкостью 160 л, расположенные в задней части кузова, обеспечивали запас хода более 570 км.

Наименьший дорожный просвет (с полной нагрузкой) 180 мм под передней частью подрамника и наибольший — 275 мм под амортизаторами задней подвески позволяли уверенно двигаться не только по асфальтированным магистралям, но и по грунтовым дорогам.

Несмотря на то, что габаритные размеры «Юности» были несколько больше, чем у ЗИЛ-111 их величина, при использовании и размещении уже выпускаемых агрегатов, была максимально приближена к размерам лимузина, при большей на 10 человек пассажировместимости.

Мастерство проектировщиков проявилось в том, что значительная часть нагрузок воспринималась интегральным корпусом, для которого характерно применение силового каркаса с несушим основанием, соединенным с наружными частями кузова. Справедливость такого подхода обусловлена важной ролью, которую выполняет нижняя часть интегрального корпуса в достижении суммарной жесткости, передачи продольных и распределении вертикальных сосредоточенных сил.

Не меньше внимания уделялось распределению веса по осям, в зависимости от эксплуатационной нагрузки, которая за счет положения центра тяжести и метацентра, оказывала решающее влияние на основные параметры устойчивости и управляемости автомобиля. Правильность принятой компоновочной схемы позволило оптимально (равномерно) распределить массу по осям при движении машины с полной нагрузкой.

Сроки, в течение которых был создан автомобиль, от эскизных набросков, сделанных в конце 1959 года до первой поездки по Москве в последних числах декабря 1961 года, и сейчас вызывают большое уважение.

Появление опытного образца ЗИЛ-118 на столичных улицах стало своеобразным ответом на критику Н. С. Хрущева в адрес ЗИЛа, прозвучавшую в 1961 году. Глава государства упрекал заводское руководство в приверженности к выпуску устаревшей техники, слишком долгой разработке перспективных моделей и налаживании их серийного производства. И то, что эти упреки в основном относились к проблемам, связанным с новым грузовиком ЗИЛ-130, нисколько не умаляло заслуг всех тех, кто в той или иной мере участвовал в работах над «Юностью». Более того, это стало одним из очень немногих случаев, когда машина, созданная в неформальной обстановке, силами энтузиастов, почти на общественных началах не имела аналогов ни в отечественном, ни в зарубежном автомобилестроении.

После тщательной подготовки в марте 1962 года начались заводские испытания опытного образца ЗИЛ-118. Чтобы определить эксплуатационные характеристики машины, дать оценку ее комфортабельности и надежности работы агрегатов были проведены лабораторно-дорожные и пробеговые испытания во многих районах СССР, в различных природно-климатических зонах.