Новости об электромобилях

Вазовские «Пони» — электромобиль ВАЗ-2702

Опубликовал Электрик 6 марта, 2012


АвтоВАЗ (Lada), История, Коммерческие, Россия



Ну и раз уж вспомнили про ВАЗ, грех не упомянуть другую разработку советского электромобилестроения - грузовички "Пони" - ВАЗ-2702 и ВАЗ-2802. На их примере можно хорошо проследить и в общую историю развития электромобилей на Волжском автомобильном советского периода. Начнем с ВАЗ-2702.

В 1974 году на ВАЗе было создано бюро по проектированию электромобилей, состоявшее поначалу из сорока человек. К 1980-му электромобилями на заводе занимался уже целый отдел, насчитывающий более ста человек.

Проект 2802 в двух его ипостасях не мог, конечно же, претендовать на серийное воплощение. Это была проба пера, попытка предложить принципиально новый коммерческий автомобиль в стране, где никакой коммерции официально не существовало. Но государственное отрицание термина "коммерция" не избавляла жителей СССР от необходимости покупать продукты, пользоваться услугами почты и служб быта, перевозить мебель. Класса автомобилей «развозной грузовик» тогда не было, весь городской развоз выполнялся машинами ИЖ-«каблук» и УАЗ-«буханка». Иногда под это дело снаряжались пассажирские РАФики и ВАЗовские «универсалы» 2102 и 2104, но чаще – крупные грузовики типа ГАЗ-53 и ЗИЛ-130, их в СССР выпускали сотнями тысяч. Прорва среднетоннажников колесила по Москве, перевозя, в основном, воздух. И это были машины с бензиновыми моторами, многолитровыми, неэкономичными, токсичными. Уже в начале 80-х годов в Москве экологическая проблема встала в полный рост. Но ещё в семидесятых, как бы предчувствуя проблему, московские власти организовали на 34-м Автокомбинате участок опытной эксплуатации развозных электромобилей – УАЗов, РАФов. Там проходили испытания и первые тольяттинские 2102Э. Но ни одна из конструкций электромобилей тех лет не могла по запасу хода и удобству эксплуатации составить конкуренцию бензиновым «монстрам» - во многом, потому, что все электромобили были «конвертированными» из серийных, а не разработанными целенаправленно. И Волжский Автозавод, набрав необходимый для такой разработки опыт на проектах 2102Э и 2802, выказал намерение решить проблему городского электромобиля. Разработав его с «нуля», с учётом всех тогдашних наработок и производственных возможностей.

Проект 2702 мог стать не только первым серийным электромобилем, но и первой машиной в СССР в классе компактных развозных фургонов, находящимся аккурат между ЗИЛ-130 и легковыми «универсалами». Что-то типа «социалистических» Баркаса и Нысы, неизвестными путями попадавших в Советский Союз.

Опыт по сварке алюминия, полученный ВАЗовцами в работе над 2802-01, привёл к рискованному решению – делать из алюминия всю машину, включая силовую раму. Это сразу позволяло сэкономить 30% массы в сравнении со сталью. Рискованным это решение было потому, что на предыдущем «алюминиевом» проекте 2802-01 не удалось «попасть» в нужные параметры жёсткости силового каркаса и сварные соединения банально «лопались». Нужен был новый подход к конструированию рамы и в Отделе провели что-то типа «конкурса заявок», рассмотрение которых закончилось победой Сергея Ивлева.

Конструктор Сергей Ивлев предложил новую концепцию рамы – хребтовую. То есть такую, которая могла изгибаться вокруг жёсткого центрального основания. Предыдущая алюминиевая рама на машине 2802-01 была разработана по классической схеме, с жёстким периметром, она имела избыточную сопротивляемость кручению. Такая жёсткость приводила к разрушению сварных соединений, у рамы не было «свободы». Да и масса была великовата. Ивлев спроектировал раму не из прямоугольных профилей, как на 2802-01, а из круглых труб сечением 40 мм и толщиной стенки 3 мм. В случае постановки 2702 на производство, Самарский завод легко мог бы обеспечить нужные объёмы алюминиевого проката – он работает «на авиацию», в частности поставляет металл на Самарский и Ульяновский авиазаводы, возможности у него большие.

Расчёт пространственных силовых элементов – штука довольно сложная, а Сергей Ивлев вручную, без компьютеров произвёл такие расчёты, за которые и сегодня на него смотрели бы с уважением. Больше того, рама проектировалась ещё и с учётом требований по пассивной безопасности, с запрограммированными зонами деформации спереди и сзади.

Итак, технология была выбрана. Нужно было делать компоновку и дизайн. Решили остановиться на модной тогда полукапотной схеме, как наиболее удобной и безопасной для водителя. Полукапотник – это когда водитель сидит со смещением за переднюю ось. Таким образом отбирается часть пространства от грузового отсека. Но напомним, машина разрабатывалась с прицелом на серьёзное производство и соответствие её стандартам было обязательным.

Шасси изобретать необходимости не было – в целом, «тележка», разработанная ранее, со своими задачами справлялась. Поэтому и в 2702 перенесли уже испытанные узлы – переднюю подвеску от «Жигулей», а заднюю – на продольных рычагах, со ШРУСами. Весь силовой агрегат на основе мотора Д-25 (впоследствии – ПТ-125) располагался поперечно, как и на предыдущих машинах. Изменить пришлось только конструкцию рулевого управления. В целом же, шасси было удачным не столько даже по характеристикам управляемости и устойчивости, сколько потому, что состояло из серийных узлов, с минимальными доработками. Соответственно, и стоимость его была невысокой, и на конвейер шансы попасть увеличивались. Конечно, реечное рулевое управление было бы более прогрессивным, но не забудем – действие происходило в 1982 году, когда «восьмёрки» ещё не было, она только разрабатывалась. Поэтому и «серийной» рейки под рукой у конструкторов тоже не было. Но на поздних экземплярах 2702 к идее установки рейки вернулись и сделали с ней несколько машин. Приспособили уже готовую к тому времени «восьмёрочную» рейку, но пришлось ставить дополнительный угловой редуктор, передающий момент от руля на сам механизм. Это снизило усилие на рулевом колесе с 21 кг до 15 кг.
К проблеме быстрой смены батарей подошли основательно. 120-вольтовые АКБ размесили в двух отсеках в средней части машины, в контейнерах. Для этих контейнеров разработали оригинальную роликовую систему выдвижения с наружными фиксаторами. Самым капризным элементом должно было стать разъёмное соединение – ручное размыкание кабеля с вращающимся стопором не подходило, нужно было делать саморазмыкающееся соединение. Разработали «плавающий» двухконтактный разъём с большой степенью свободы, розетка которого крепилась на раме, а вилка – на тыльной части батарейного контейнера. Вопреки ожиданиям, разъём этот не подводил – не «искрил» от вибраций и деформаций, не окислялся.

Дизайн интерьера сделал Михаил Маркиев. Пространства для художественного манёвра здесь было ещё меньше, чем в 2802-02, поэтому интерьер получился минималистским, но хорошо ложащимся в общую эстетическую концепцию машины. Приборы взяли от ВАЗ 2105, расположив их в очень компактном блоке. Само крепление блока приборов к панели можно было впоследствии, при подготовке к производству, сделать шарнирным, для регулировки угла наклона. Панель вдоль всего плоского лобового стекла сделана в виде плоской полки, на которую можно положить бумаги или что-нибудь некрупное. Слева от водителя – дополнительный ящик для документов. Обшивки в кабине – минимум, все основные панели – жёсткие, это очень практично. А чтобы уменьшить градус унылости такого простого интерьера, переднюю панель и дверные накладки выкрасили в бежевый цвет. Формовали эту панель прямо в Дизайн-центре, из листового АБС-пластика, по деревянной оснастке.

В конфигурации руля прослеживаются «восьмёрочные» мотивы. Впрочем, «восьмёрки» тогда ещё не было и можно предположить, что это в её руле прослеживаются мотивы 2702. Этот руль потом достался Маркиеву как бы в наследство от проекта, подарили. Он поставил его на свою «пятёрку» и ездил с ним 17 лет! Руль, к сожалению, намного пережил весь проект 2702…

В кабине предусмотрели приточную вентиляцию, сопло которой расположили под лобовым стеклом. Помятуя о практичности, сделали сдвижными форточки в дверях и люк на крыше. Был предусмотрен и автономный отопитель – тот же пятилитровый бытовой баллон, что и на ВАЗ 2802-01. Передача тепла осуществлялась через промежуточный теплоноситель – этиловый спирт - на стандартную жигулевскую печку, со страховочным предохранительным клапаном, чтобы это всё не «рвануло». Этот отопитель сконструировал инженер Сергей Ласточкин. Дойди машина до серийного производства в этом виде, Ласточкин бы стал национальным героем, а на работу на таких машинах выстраивалась бы очередь из водителей со всего Советского Союза!

В 1983 году начали строить первую машину проекта 2702. Это был образец под номером 201002 и двигателем ДТ-25. Это так называемая «первая серия». «Серия» здесь, конечно, совсем не серия, а просто некий этап. Всего было четыре «серии» ВАЗ 2702, по которым можно проследить эволюцию конструкции. Сборка машин осуществлялась с «самолётной» ответственностью: взвешивали каждую деталь, каждый винтик, смотрели, где можно сэкономить несколько граммов. Проверяли попутно расчёты по развесовке, по нагрузке на каждый элемент кузова.

Первый экземпляр в 1984 году поехал на Дмитровский полигон, на испытания. Компанию ему составили одноместный 2802-01 и открытый 1801. Это был первый этап испытаний, по результатам которых был собран многостраничный отчёт с претензиями. В частности, были выявлены множественные проблемы по кузову, по электрике, по эргономике, по работе отопителя. От курьёзных просчётов вроде запаха спирта в салоне или форточек, произвольно открывающихся во время движения, до серьёзных, требующих основательной переработки конструкции. Отмечалось, что «крайне неудобно, практически невозможно» установить контейнеры с батареями, не залезая под машину – не обеспечивается центровка силовых штырей, контейнер входит с перекосом, требуя усилий двух-трёх человек. Плюс к тому: толчки от задней подвески, задевание колёс за арки в поворотах, смещение сидения относительно рулевой колонки на 40 мм, при движении назад «подклинивание» тормозных колодок, низкая курсовая устойчивость и большие усилия на руле. Крепления передней подвески, сделанные из алюминия, не выдержали нагрузки, лопнули ферменные диагональные трубы на хребте рамы. Так что по результатам первых серьёзных испытаний пришлось машину дорабатывать, вплоть до усиления в отдельных местах конструкции рамы.

Любопытно, что при испытаниях на сопротивление кузова деформации результаты тоже были не самые лучшие. Видимо, заложенная в расчёт податливость хребтовой рамы, ранее принимавшаяся за достоинство, оказалась избыточной, кузов откровенно «гулял». Как выразился Андрей Гайдук, проведший на полигоне с этими машинами почти три года (в качестве испытателя) «мы порвали датчик на стенде». То есть податливость была такова, что диапазона измерительной аппаратуры НИИЦАМТа не хватило.
Этот образец 2702 привели в относительный косметический порядок и повезли его на ВДНХ, на выставку «Автопром-84», проходившею в сентябре-октябре. А на заводе заложили постройку ещё нескольких экземпляров.

Условная «вторая серия» 2702 состояла только из ходового шасси, без кабины, его собрали в 1984 году. А в 1985-ом свет увидели две машины с моторами ПТ-125 – белая бортовая, с тентом, под номером 009 (её впоследствии ожидали весьма занятные приключения) и серебристый фургон под номером 005. Вот этим-то машинам и предстояло пройти самый полный комплекс испытаний, называемых государственные приёмочные. Разумеется, над конструкцией тщательно поработали, сделали кое-какие перерасчёты, усилили то, что нужно. Поэтому результаты, полученные на полигоне, были в целом, положительными. Но вновь отмечались проблемы с эргономикой водительского места и с надёжностью отдельных узлов. Например, оторвался один из кронштейнов задней подвески, появился излом рамы в районе двигателя, сломался сам двигатель. Но всё это произошло после довольно интенсивных «измывательств» над машинами, которые испытывали одновременно и ВАЗовцы, и работники полигона, каждый по своей методике.

Фургон третьей серии в итоге отправили на краш-тест. Это был первый краш-тест отечественного электромобиля, к тому же полностью алюминиевого. Проводился он, разумеется, по ГОСТовской методике. Причём одну и ту же машину умудрились испытать дважды – на фронтальный и боковой удары! Дело в том, что после удара спереди, раму «не повело», и, как сказал Андрей Гайдук, «только чуть-чуть деформировалась
кабина, и я с помощью кувалды и крепких слов вытянул передок; машину
подшпаклевали, и отправили бить дальше».

После бокового удара машина развалилась на две части: хребтовая рама лопнула, батареи с кабиной улетели в одну сторону, а задний мост с двигателем – в другую. Восстанавливать этот образец не стали, списав. А бортовую машину отогнали в ТолПИ, где восстановили все сварочные соединения и немного усилили раму. Тем более, что после испытаний на булыжнике там было, что ремонтировать.

Закончился второй этап испытаний, сделаны выводы. На дворе 1986 год. На ВАЗе приятная суета: приезжает Горбачёв. После этого исторического визита и фразы генсека про «законодательство моды в мировом автомобилестроении», начинается строительство нового здания НТЦ, соответственно, все стоят на ушах. Проект 2702 требует новых доработок, на которые уже нет ни времени, ни особого желания. Дело движется больше по инерции, все основные разработчики уже заняты либо в других проектах, либо на строительстве НТЦ.

В 1986 году состоялся третий этап испытаний, единственного образца, оставшегося от «третьей серии». Закончился он таким выводом: машина, в принципе, подлежит дальнейшему совершенствованию, но аккумуляторы нужно менять. И дело даже не в малом ресурсе батареи НЦ-125, а в том, что она требовала слишком частой профилактики – дозаряда малым током при последующем полном разряде. Если этого не делать, включался «эффект памяти» и аккумулятор резко терял ёмкость. А делать это нужно было каждые 700-800 км пробега! А тут ещё производитель аккумуляторов, ленинградское НПО «Источник» заявляет о прекращении выпуска дорогущих НЦ-125 и перепрофилировании этого цеха под производство батареек «Крона». И тему электромобилей на ВАЗе закрыли. Вообще закрыли, перестав выделять какие-либо средства и сняв из плана все профильные работы. Но инерция была всё-таки велика и работы по 2702 продолжались. В 1988 году построили бортовой образец с прямоугольными фарами (до этого были только круглые), выкрасив его в традиционный белый цвет. Этот образец стал демонстрационным, выставочным, испытаний на нём уже не проводили. Это была уже «четвёртая серия». К ней можно приписать и одну сваренную кабину, без шасси.

С этой отдельной кабиной вышла такая история. По прежним «догорбачёвским» планам дальнейшее развитие проекта 2702 должно было, учитывая объём доработок, проходить под новым индексом. И с новым дизайном. Дизайн этот был сделан Михаилом Маркиевым и по его эскизам в ТолПИ сварили кабину, причём без традиционного пластилинового макета, сразу по конструкторским чертежам. Но дальше эта работа не пошла и кабина так и осталась без шасси.

Последним значимым мероприятием, на котором появился тентованный вариант 2702, была всесоюзная выставка "Научно-технический прогресс" в 1986 году. После чего машина осела в тольяттинском краеведческом музее.

Ко второй половине восьмидесятых годов на ВАЗе сложилась мощная структура, названная «Комплексом электромобилей», реорганизованная потом в «Управление». Этот комплекс состоял из следующих отделов: систем управления, электроприводов, электромобилей, доводки электроприводов и электромобилей, автомобильной электроники (занимался и общими работами).

Дизайном занимались структурные подразделения Дизайн-центра – дизайн-бюро электромобилей и бюро интерьера, а изготовление образцов было в ведении того же Дизайн-центра и производственных участков комплекса электромобилей. Только электромобилями на ВАЗе занимались более трёхсот человек! Естественно, что нулевая производственная отдача от этой оравы не могла не беспокоить руководство. И всё это тихо на время строительства НТЦ прикрыли.

Отсутствие батарей, переезд в новое здание НТЦ, закрытие самой темы на ВАЗе – это всё, конечно, больше поводы, чем причины того, что 2702 не довели до стадии производства. Недостаточная оснащённость ВАЗа тоже была преодолима: ТолПИ готов был помочь с изготовлением сварочного оборудования, один специальный кондуктор уже успели сделать. Но как-то естественным образом энтузиазм разработчиков угас. Уже после первых испытаний стал понятен объём работ, который придётся провести, и он оказался очень велик. Фактически, машина нуждалась в полной переработке, особенно это касается силовой структуры. Да, идея с хребтовой ферменной рамой была отличная, но три испытанных образца – это слишком мало для доводки, образцы должны исчисляться десятками. А теперь вспомним, сколь сложна была в изготовлении эта машина, сколь дорог был алюминий! Неудивительно, что руководство посчитало ненужным финансировать дальнейшие работы.

А себестоимость в массовом производстве? Только по двум этим направлениям – алюминию и батареям – машина получалась «золотой»! А альтернативы ни тому, ни другому не было – иначе выходила совсем другая конструкция.

Но машине 2702 была уготовано ещё одно испытание, в котором она прошла последний круг своего ада. Этим испытанием было кооперативное движение в СССР.

В 1988 году, когда разработку электромобилей на ВАЗе остановили, производство приводов продолжало кое-как существовать, перебиваясь сторонними заказами, в частности, из Ульяновска. И тут на заводе появился некий предприниматель из Кемерово, Виктор Тарасенко, директор фирмы «Орион». Это был бизнесмен «широкого профиля», но с настойчивым желанием попробовать себя в автомобилестроении. Видимо, заработав первые ощутимые деньги, он решил, что вытянет и производство. И производить он решил именно ВАЗ 2702, выбрав в качестве площадки Краснинский ремонтно-технический завод, ремонтировавший двигатели для сельхозтехники. Находится он в Кемеровской области, недалеко от Ленинск-Кузнецкого, это довольно крупное предприятие, оно и сейчас работает, переименовавшись в «товарищество».

О чём думал этот Тарасенко, какие планы строил – история этой информации не сохранила, а следы самого предпринимателя потерялись. Так или иначе, но он выразил желание купить «лицензию» на 2702, что означало: продайте мне образец № 009, тот, что подлатали после продолжительных испытаний на полигоне в Дмитрове. Весь «проект» он оценил в 36 тыс рублей, тех ещё, советских, что было не так уж мало. Конечно, количество труда ВАЗовцев, вложенного в эту машину, многократно превосходило эту сумму, но ведь перспектив «отбить» эти деньги не было никаких и в Тольятти согласились с предложением Тарасенко. Сама машина по документам стоила 20 тыс, а остальные деньги платились за оснастку, единственный сварочный кондуктор и кое-какой комплект запчастей. Ну и, конечно, комплект конструкторской документации.

Пока суть да дело, в стране начались нешуточная инфляция, «павловская» реформа и другие финансовые катаклизмы. Как-то незаметно деньги обесценились, а Тарасенко всё никак не мог завершить документооборот. Наконец, завершил, но тут уже бухгалтерия ВАЗа сделала круглые глаза: как это, платёж за экспериментальную машину в 20 000 рублей, в то время когда зарплаты уже исчислялись сопоставимыми суммами?! Потом посмотрели на дату платежа и вроде разобрались. Но всё равно не позволили вывезти с завода некоторые важные компоненты, в частности, силовой преобразователь.

Пришёл из Кемерово рефрижератор, машину в него погрузили, а чтобы оставшееся в кузове пространство не пропадало, забили его всяким тольяттинским ширпотребом – трусами, носками, детским трикотажем… Это было в духе тех лет – продавать всё. Машина ушла в Кемерово без батарей – их уже на ВАЗе не было, а Ленинград производство прекратил, и без привода, который вынести с завода вовремя не удалось. Пришлось потом Андрею Гайдуку ехать в Красное, отвозить недостающие приводы и на месте решать вопросы с батареями.

В Красном предложили съездить на завод «Кузбассэлемент», производящий различные аккумуляторы, в том числе и тяговые. Это недалеко, в Ленинск-Кузнецке. Там выбрали два комплекта никель-кадмиевых батарей на 80 А\ч, применявшихся на телефонных станциях. Контейнеры для них были сконструированы своеобразно: между «банками» имелись зазоры размером с такую же «банку». Посовещались и решили батареи уплотнить: впихнуть между банками ещё столько же. Взяли на «Кузбассэлементе» нужное количество аккумуляторов, привезли в Красное, и с помощью сверлильного станка со снятым патроном аккуратно новые «банки» втиснули в зазоры. Получилась компактная и изящная конструкция. Собрали десять 12-вольтовых блоков, зарядили, поставили привезённый Гайдуком преобразователь. И машина поехала! Но проехала она немного – метров двадцать. Потом из преобразователя повалил дым и все подумали: наверное, сгорел. Второй, запасной, сгорел ещё быстрее. Пришлось Андрею разбирать эти блоки и пытаться их чинить. Что, в принципе, выходило за «рамки контракта», так как в этой поездке он был просто экспедитором.

Два дня проведённые в поисках нужных микросхем и работы с паяльником, дали свой результат – машина поехала надёжно, без дыма и огня. Второй преобразователь на месте чинить уже не стали: Андрей пообещал приехать ещё раз с новыми блоками. И приехал, в 1993 году, зимой.

На этом контакты с Виктором Тарасенко закончились. Производство ему наладить, конечно же, не удалось, никаких комплектующих он на ВАЗе больше не покупал и вообще на завод не обращался.
Где и в каком состоянии находится «кемеровский» экземпляр 2702 сейчас, неизвестно.

comments powered by HyperComments


Фёдор
2012-03-06 23:24:26
Вот они - пони, которые какают исключительно бабочками!