ГАЗ-ММ — герой блокады Ленинграда

Двигатели автомобилей ГАЗ-А и ГАЗ-АА

Легковые машины ГАЗ-А, и грузовики ГАЗ-АА, получили один и тот же «фордовский» мотор. Ничего удивительного: вспомним, что и первые полуторки из новейшей истории, «Газели», в 90-х годах, делили с «Волгами-31029» их силовые агрегаты.

Лицензионный мотор Форда, доставшийся в 30-х годах советским машинам, был далёк от совершенства не только с позиций сегодняшнего дня, но уже и в предвоенные годы.

Коленчатый вал этого четырёхцилиндрового агрегата устанавливался всего на трёх опорных подшипниках, и не имел противовесов для снижения уровня вибрации. А потому, ставка делалась на массивный маховик, который дополнительно нагружался сцеплением, не мог, разумеется, не передавать повышенную динамическую нагрузку на задний опорный подшипник коленчатого вала. А коренные и шатунные подшипники не имели, как сейчас, тонкостенных сменных вкладышей для повышения ремонтопригодности моторов, а заливались баббитом, а потом требовали обработки по месту под размер шеек конкретного вала.

Для сравнения напомним, как был сделан советский четырёхцилиндровый мотор ГАЗ-25, почти тех же размеров. Этот двигатель образца 1944 года, получил четырёхопорный коленчатый вал. Кривошип первого цилиндра располагался между первой и второй опорными шейками коленчатого вала, кривошип четвёртого цилиндра – соответственно между третьей и четвёртой опорами. А между второй и третьей опорными шейками вращались кривошипы второго и третьего цилиндров, и общий центральный балансир. За счёт такой компоновки кривошипно-шатунного механизма, вес маховика был снижен до минимума, а нагрузки на коренные подшипники были распределены более равномерно.

Силовой агрегат ГАЗ-25, после изменений в системе смазки, впоследствии был переобозначен как М-20, и был известен как мотор для а/м «Победа» и ГАЗ-69.

Газораспределительный механизм полуторки не имел возможности регулировки зазоров в клапанах, которые подбирались изначально, или работали от ремонта до ремонта, со всеми известными последствиями из-за образующихся неправильных зазоров.

Смазки под давлением, как таковой, практически не существовало, производительности масляного насоса хватало лишь на обеспечение подачи с небольшим избыточным давлением, (0,8 – 1,5 атм на прогретом моторе) к опорным подшипникам коленчатого и распределительного валов, а шатунные подшипники смазывались «самочерпанием», цепляя в нижнем положении за уровень залитого в картер масла.

Таким же разбрызгиванием смазывались и поршневая группа и цилиндры. Масляных фильтров не было никаких, были лишь сетка на маслоприёмнике, да заводские требования по замене масла через каждые 800-1000 км. пробега. Если кто из читателей и не поверит в то, что моторы полуторок обходились вообще без фильтров, то на предложенной схеме циркуляции масла в двигателе, он их всё равно не найдёт.

Контроль за давлением масла никак не осуществлялся, отвернув пробку в масляной магистрали, шофёр мог убедиться лишь в том, что насос работает, и какая-никакая подача масла всё же есть.

Системы охлаждения этих довоенных моторов – термосифонного типа, с циркуляцией воды за счет расширения при нагреве. А небольшой «возбуждающий» насос лишь инициировал начало этой циркуляции Жалюзи, термостатов, приборов контроля температуры воды не было.

Карбюратор К-14, по типу американского «Зенита», крепился под впускным коллектором, и был с «восходящим» потоком смеси, только за счёт разряжения в цилиндрах. Бензонасоса не было — подача осуществлялась самотёком, благо, что 40-литровый топливный бак располагался выше карбюратора, фактически в моторном отсеке.

Но, как бы там ни было, именно такой двигатель и имели полуторки с 1932 по 1938 год. Этот силовой агрегат, с диаметром цилиндров 98,43 мм. рабочим объёмом 3,28 л., и степенью сжатия 4,2, развивал 42 л.с. при 2600 об./мин., и крутящий момент 15,5 кгм при 1200 об. /мин.

В 1935 году, в преддверии начала выпуска легковой «эмки» ГАЗ-М1, (1936 год), мотор был несколько модернизирован. Увеличенная степень сжатия до 4,6, дала возможность повысить мощность до 50 л.с. при 2800 об./мин., а крутящий момент до 17 кгм при 1450 об./мин. На этом моторе появились бензонасос, (у «эмки» бензобак располагался под задним свесом кузова), новый распределитель зажигания с центробежным автоматом опережения, а так же вывод от масляной магистрали к манометру в кабине легковой машины.

Но, как было сказано выше, полуторки двигатель повышенной мощности получили не сразу. Да и хороша же себе была «модернизация», (на что указывала литера «М»), если мотор грузовика не получил при этом обновлённого комплекта навесного оборудования! А их шофёры по-прежнему остались без контроля давления масла, и с единственно возможной ручной регулировкой углов опережения зажигания. Бензонасос бы, как у «эмки», полуторке ГАЗ-ММ, да бензобак под кузов, большего объёма – со штатной-то 40-литровой ёмкостью много не наездишь. Но не положено было: обходись, шоферня, тем, что есть, не вы первые!

В 1941 году двигатель грузовика ГАЗ-ММ, выпускавшегося с 1938 года, вновь подвергли модернизации. Но только… для установки на армейских командирских джипах ГАЗ-64, (позже ГАЗ-67). Силовой агрегат получил водяной насос повышенной производительности, для принудительной циркуляции воды, распределитель зажигания с центробежным автоматом опережения, и карбюратор К-23 с «падающим» потоком смеси, позволивший поднять мощность до 54 л.с. Только шофёры полуторок, как и прежде, остались при собственных интересах…

История

Изначально было выпущено на в Канавине, 10 образцов американского грузовика Форд модели АА образца 1930 года, но впоследствии перед запуском автогиганта (Нижегородского автомобильного завода) советские инженеры подготовили собственные чертежи, пересмотрев конструкцию, узлы, платформу и уже первый серийный НАЗ-АА сошёл с конвейера Нижегородского автозавода (НАЗ) 29 января 1932 года. Уже к концу года завод, переименованный вслед за городом в Горьковский автомобильный, выпускал по 60 грузовиков ГАЗ-АА в сутки. В отличие от американского Форд модели АА, на советском ГАЗ-АА был усилен картер сцепления, рулевой механизм, установлен воздушный фильтр и т. д., а ещё в 1930-м по советским чертежам спроектирован бортовой кузов. Полностью из советских комплектующих ГАЗ-АА собирали с 1933 года. До 1934 года кабина была выполнена из дерева и прессованного картона, а потом заменена на металлическую кабину с дерматиновой крышей.

В 1938 году грузовик был модернизирован и получил 50-сильный мотор ГАЗ-ММ[1] (его модификация ГАЗ-М устанавливалась на легковой автомобиль ГАЗ-М1 «Молотовец-1», более известный как «Эмка»), усиленную подвеску и новый рулевой механизм и карданный вал. Внешних отличий у ГАЗ-АА от ГАЗ-ММ не было.

Существовала также модификация ГАЗ-АА с самосвальным кузовом, в начале выпуска именовавшаяся ГАЗ-С1, позже ГАЗ-410. Принцип действия этого самосвала был достаточно интересен. Равномерно распределённый в кузове груз должен был под собственной тяжестью опрокидывать платформу назад, если бы не специальное запорное устройство, рукоятка которого находилась у середины левого борта. Для разгрузки водитель отпускал рукоятку, груз ссыпался назад, и пустой кузов под действием силы тяжести возвращался в горизонтальное положение, после чего фиксировался с помощью рукоятки.

Вскоре после начала Великой Отечественной войны из-за недостатка тонкой холоднокатанной стали и ряда комплектующих, поставлявшихся сторонними предприятиями, ГАЗ вынужден был перейти на выпуск упрощённого военного грузовика ГАЗ-ММ-В (внутризаводской индекс ММ-13), у которого двери были заменены треугольными боковыми загородками и сворачиваемыми брезентовыми дверями, крылья были выполнены из кровельного железа методом простой гибки, отсутствовали тормоза на передних колёсах, оставлена только одна фара головного света и с неоткидными боковыми бортами.

В 1944 году довоенная комплектация была частично восстановлена: появились деревянные двери, то есть кабина опять стала деревянно-металлической (и оставалась таковой до окончания производства грузовика), позже снова появились передние тормоза, откидные боковые борта и вторая фара. Последний ГАЗ-ММ сошёл с горьковского конвейера 10 октября 1949 года. Ещё год (а по некоторым данным, до 1956 года) полуторку собирали в Ульяновске, где их выпускали с 1947 года.

Годы выпуска НАЗ (ГАЗ)-АА/ГАЗ-ММ: на НАЗе/ГАЗе — 1932—1949; на московском заводе КИМ — 1933—1939; на Ростовском автосборочном заводе — 1939—1941; на УльЗиСе — 1942—1950.

Было выпущено 985 000 экземпляров ГАЗ-АА, ГАЗ-ММ и их производных, в том числе в течение 1941-45 гг. — 138 600. К началу Великой Отечественной войны в рядах РККА числилось 151 100 таких машин.

Таким образом, «полуторка» стала самым массовым советским автомобилем первой половины XX века. Их можно было встретить на дорогах страны вплоть до конца 60-х[источник не указан 438 дней

Трансмиссия автомобилей ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ

Сцепление автомобилей ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ – сухое, однодисковое, с механическим рычажным приводом. Своего картера сцепление не имело, а потому при монтаже устанавливалось на открытый маховик, который затем закрывался картером, сделанным заодно с корпусом коробки передач.

Четырёхскоростные коробки передач, с прямозубыми шестернями, без синхронизаторов, имели следующие передаточные отношения ступеней: 1.- 6,40; 2.- 3,09; 3. – 1,69; 4.- 1,00; З.Х. – 7,82. Позже, эти агрегаты были взяты за основу коробок передач для джипов ГАЗ-61,-64,-67, и послевоенных грузовиков ГАЗ-51 и ГАЗ-63.

Благодаря сообразительности фронтовых шофёров, появилась на полуторках «пятая скорость». В качестве оной служила палка с рогатиной на конце, выломанная из ветви подходящего дерева. Её ставили в распор между рычагом КПП в положении четвёртой скорости, и переборкой моторного отсека. Так решалась проблема постоянного «выбивания» прямой передачи на ходу машины при износе деталей вторичного вала коробки передач. А шофёры грузовиков ЗИС, тем временем, обходились только четырьмя скоростями в КПП, изначально предусмотренными конструкцией этих машин.

Большая проблема ремонтопригодности этих грузовиков заключалась в конструкции их карданных передач. Трансмиссия имела единственный шарнир, позволявший передавать крутящий момент под изменяющимся углом. Этот шарнир связывал выходной, (вторичный) вал коробки передач, с приводным валом заднего моста Приводной вал заднего моста устанавливался в закрытой трубе, жёстко соединявшейся с картером главной передачи. А сжатие – отдача подвески заднего моста компенсировалась только продольным шлицевым соединением приводного вала внутри трубы. А потому, при неисправностях-износах единственного шарнира, приходилось снимать с рессор, отцеплять от реактивных и тормозных тяг и «откатывать» назад весь задний мост.

При необходимости же ремонта сцепления, всё было ещё сложнее. Снять коробку передач, сдвинув её, как положено, назад, не позволяла уже упоминавшаяся труба карданного вала, которая упиралась в задний мост. И как догадывается читатель, выход был единственный и диаметрально противоположный – снимать весь силовой агрегат, двигатель вместе с коробкой передач, вперёд.

На рисунке ниже, предложено изображение карданной передачи, главной передачи, полуосей и ступиц колёс легковой машины ГАЗ-А. Принципиальная разница такой комбинации агрегатов у полуторки — в размерах деталей, форме и устройстве картера главной передачи. Взаимная компоновка и устройство всех деталей, передающих усилия на колёса, у грузовых и легковых машин ГАЗ 30-х годов одинаковые.

Поз.5 на рисунке – единственный шарнир приводного вала, передающий усилия под изменяющимся углом.

Но и задний мост автомобиля, как таковой, подарком не являлся, и предполагал немалые проблемы для эксплуатационников и ремонтников.

Главная передача с редуктором 6,60, не способствовала тяговооружённости этих машин, с их 40-50-сильными моторами. Вспомним, что у ГАЗ-51 с 70-сильным двигателем, редуктор заднего моста имел ещё большее, (6,67) отношение.

Мост полуторок имел полуоси, разгруженные на ¾,и откованные заодно с шестернями дифференциала. Что это означало? При сборке этого агрегата, сначала собирались в единый узел обе полуоси, вместе с коробкой дифференциала главной передачи. Затем, на этот узел с обеих сторон «надвигались» кожухи полуосей. А затем, на концы этих полуосей, на конической посадке устанавливались ступицы колёс, которые фиксировались от проворачивания шпонками, а от ослабления взаимного конического соединения — шплинтовавшимися гайками.

Ступицы вращались не на сдвоенных роликовых конических подшипниках, с возможностью их регулировки по мере износа, как сейчас, а на одинарных цилиндрических, без возможности регулировки преднатяга.

Ну, и как понимает читатель – наружу полуоси не вынимались по определению, в случае поломки одной из них, приходилось снимать и полностью разбирать весь мост. А «закипевшие» на своей коническо — шпоночной посадке ступицы без специального съёмника, или нагрева газовой сваркой, на «раз», снять не получится. Это вам не полуось полностью разгруженного типа, как у ЗИС-5, или ГАЗ-51, вынимать наружу, простым вворачиванием двух болтов с резьбой М 12…

Но и это ещё не всё. Чем различаются полностью разгруженные полуоси, скажем, от ГАЗ-51 или ЗИС-5, и полуоси, от полуторки, разгруженные на ¾? Тем, что в первом случае, ступица на конце балки моста, имеет независимое от полуоси крепление, и поломка последней, на креплении ступицы и колёс не отражается.

И если у шофёра нет с собой другой полуоси, машина просто берётся на «галстук» или на «вилку», и некоторое время исполняет обязанности прицепа. А у полуторки ступица задних колёс держится на своём месте только до тех пор, пока полуось целая. А в другом случае, одно лишь трение в роликовом подшипнике ступицы, от выпадения её вместе с колесом на дорогу, не удержит. Тогда под поломанный конец моста подводилась «лыжа», но во времена полуторок, тащить такой «плуг» по силам было далеко не каждому грузовику. Ну а трактора, как известно, на дальняк не ходят…

Мы подходим к ещё одному разделу, освещающему просчёты проамериканской конструкции, воплощённой в советском автомобиле.

Особенности конструкции

Конструктивно простой и технологичный грузовой автомобиль ГАЗ-АА был выполнен по классической схеме на рамном шасси с рессорной подвеской. Оперение кабины унифицировано с легковым автомобилем ГАЗ-А.

Особенностью конструкции было устройство задней подвески и трансмиссии, где в качестве продольной тяги использовалась так называемая толкающая труба (англ. torque tube), внутри которой располагался закрытый карданный вал, которая упиралась в бронзовую втулку, подверженную быстрому износу и необходимости частых ремонтов. Недостаточной живучестью отличалось и крепление реактивной тяги передней подвески, воспринимавшей усилие при торможении. Соответственно, пробег на отказ у «полуторки» был значительно меньше, чем у «трёхтонки» ЗИС-5, к тому же «полуторка» почти всегда эксплуатировалась со значительным (до двукратного) перегрузом.

Полученный рядный 6 цилиндровый двигатель Herkules от грузовика AutoCar-SA 1929-1932г. применявшийся на АМО3 и позже на Зис5 был укорочен на 2 цилиндра,и перенес ряд изменений в ходе модернизации,в частности изначально были чугунные поршня,поршневой палец стягивался болтом к головке шатуна,и не имел вкладышей,а заливался баббитом,вставных седел клапанов также не имел.Последняя модификация 6 цилинрового применялась на двигателе Зил 157. На Зил157Д и на Зил157КД оригинальные поршни с прорезью,диаметром 101,6 мм были заменены на более надежные поршни без прорези от Зил 130 диаметром 100мм

Зато благодаря низкой степени сжатия (4,25:1) неприхотливые и ремонтопригодные двигатели ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ могли эксплуатироваться на самых низких сортах топлива, включая лигроин и даже керосин (в тёплое время года и на прогретом двигателе) и низкокачественных промышленных смазочных маслах (автолы и нигролы).

Низким ресурсом отличались дефицитные стартёры с аккумулятором (на редкой машине они служили свыше полугода), поэтому в реальной эксплуатации автомобиль , то есть рукояткой.

Особым дефицитом были шины, отличавшиеся низкой ходимостью (8—9 тыс. км при нормативных 20 тыс.), поэтому в конце 1930-х и во время войны полуторки часто сходили с конвейера только с двумя задними колёсами, то есть с одинарной ошиновкой заднего моста, что, соответственно, снижало грузоподъёмность. Колёса — 6,00—520″.

Тем не менее, благодаря массовому конвейерному производству ГАЗ-АА/ММ был самым массовым грузовиком, да и, вообще, автомобилем в предвоенном СССР и в Красной Армии (свыше 150 тыс. на 20.06.1941).

Его шасси послужило базой для создания целого ряда специализированных и специальных модификаций военного и гражданского назначения: зарядно-осветительные электростанции, радиостанции, радиосистема дальнего обнаружения РУС-2, радиомастерские и ремонтные «летучки», автолаборатории санитарно-гигиенического и противохимического назначения, топливо- и маслозаправщики, авиационно-пусковые машины, акустические и световые установки ПВО, различные цистерны, поливомоечные машины, кареты скорой помощи и т. д.

Агрегаты ГАЗ-АА и -ММ широко применялись при создании военных и боевых машин, включая лёгкие танки, бронеавтомобили серий БА-6 и БА-10, самоходной установки СУ-12 с 76,2-мм полковой пушкой, артиллерийских тягачей, «Катюши» БМ-8-48 и другой техники.