С 1969 года в СССР действовала – как бы ее назвали сегодня – «федеральная целевая программа» по развитию электромобильного транспорта. Не совсем, правда, добровольная, а скорее принудительная, но тем не менее! За следующие 15 лет в стране создали более трех десятков моделей автомобилей с электрической или комбинированной силовой установкой. Но весь этот огромный пласт научно-исследовательских и экспериментальных работ имел нулевой «выхлоп»: полноценного серийного производства электромобилей в Союзе наладить так и не смогли. Почему? Можете попробовать ответить на этот вопрос сами, прочитав сегодняшний пост. В нем будет рассказано об итогах испытаний всего одной опытной машины. Но проблемы-то у большинства советских электромобилей были схожими…
Текст: Николай Марков
В общем, сегодня речь пойдет об испытаниях опытного образца электромобиля А925.01 – одного из семнадцати опытных электрических фургонов марки НИИАТ, построенных в период 1972–1975 годов. Их разработкой, как несложно догадаться по марке, занимался Государственный НИИ автомобильного транспорта совместно с двумя другими профильными институтами. Систему электропривода на переменном токе для фургонов проектировал, изготавливал и настраивал Всесоюзный НИИ электромеханики (ВНИИЭМ). А к созданию электропривода на постоянном токе приложил руку Всесоюзный НИИ электротранспорта (ВНИИЭТ). Ключевой фигурой, предопределившей компоновочные особенности и дизайн фургонов, стал Ю.А. Долматовский – человек, едва ли нуждающийся в отдельном представлении. В то время он занимал в НИИАТе должность заведующего в лаборатории перспективного применения новых видов подвижного состава. Опытные образцы начинал воплощать в металле Орловский опытный завод (ОЭЗ) НИИАТ. Сперва в 1972 году там изготовили пять фургонов серии А923 в вариантах на переменном и постоянном токе. Вот два из них:
Затем машину переработали: фургону придали более строгий и лаконичный вид, значительно упростив кузов технологически. В результате родились проекты фургонов НИИАТ-А925 (на переменном токе) и А925.01 (на постоянном токе). Первые два опытных образца фургонов «девятьсот двадцать пятой серии» летом 1974 года снова построил ОЭЗ, но затем орловский завод передали в ведение другого министерства, и опытно-промышленную партию в количестве десяти штук достраивал уже Апшеронский опытно-экспериментальный завод. Сразу три фургона апшеронской сборки, попавших в один кадр, показаны на первом фото к этой статье. А ниже расскажем о результатах испытаний самого первого опытного образца А925.01, изготовленного еще в Орле.
Полный комплекс лабораторно-дорожных испытаний опытного электрофургона провели на Автополигоне НАМИ, куда его доставили в апреле 1975-го с пробегом 451 км на одометре, спустя почти год после постройки и отладки. Имеет смысл сказать пару слов об устройстве машины. Все основные нагрузки воспринимало несущее основание – пространственная рама, к которой крепились узлы ходовой части, контейнеры с аккумуляторами и тяговый двигатель. Сверху рама накрывалась кузовом вагонного типа со стальным каркасом и панелями из дюралюминия.
Силовую установку постоянного тока с тяговым двигателем ЭДТ-81 мощностью 28 л.с. разработали и изготовили калининградский ВНИИЭТ и Рижский машиностроительный завод. К машине прилагалось два варианта батарейных блоков: из свинцово-кислотных аккумуляторов марки 48ЭМ-150 или из щелочных железо-никелевых марки 96ЭНЖ-200У2. Для изменения скорости машины использовался опытный тиристорно-импульсный регулятор.
От электродвигателя крутящий момент передавался через понижающий редуктор и карданный вал от ГАЗ-69 на задний мост от «Волги» ГАЗ-24. Донором рулевого управления, тормозов, колес и шин также послужила «Волга». И даже переднюю подвеску в фургоне использовали «волговскую», но с усиленными пружинами от микроавтобуса РАФ-977ДМ. А вот заднюю подвеску выполнили по схеме ВАЗ-2101, но с пружинами от РАФа и «волговскими» амортизаторами.
В кабине имелось всего одно место – водительское, причем располагалось оно с правой стороны, для удобства выхода непосредственно на тротуар. С левой стороны отсутствовала даже дверь в кабину, зато ради улучшения обзорности там стояло окно увеличенного размера. Сиденье водителя было позаимствовано у ВАЗ-2101, то есть по тем временам считалось очень удобным.
Грузовой отсек вместимостью порядка 4,5 кубометров был отделен от кабины перегородкой, верхнюю часть которой при необходимости можно было демонтировать. Попасть в него можно было через две двери. Задняя служила только для погрузки, поскольку была выполнена в виде трапа, который можно было откинуть на высокую рампу, типичную для центральных баз загрузки в системе Главмосавтотранса. Выгрузка, соответственно, предусматривалась через правую боковую дверь.
Электромобиль получился очень тяжелым: даже по проекту его вес должен был составлять 1850 кг, что уже многовато для грузоподъемности всего в 500 кг. Но фактически с кислотными батареями фургон весил на 170 кг, а со щелочными – на все 290 кг больше проектной величины. Из-за этого шины передних колес оказались перегружены едва ли не наполовину. На лишний вес накладывались многочисленные дефекты, допущенные при изготовлении, отделке и окраске кузова. Как следствие, кузов «трещал по швам»: от несущих элементов на испытаниях то и дело отрывались детали рулевого управления (редуктор, маятниковые рычаги) и кронштейны стабилизатора, образовывались трещины по углам проемов под установку аккумуляторных контейнеров, гнулись лонжероны в точках крепления опор передней подвески.
Что касается динамики разгона, то 40 км/ч фургон набирал примерно за 20 секунд и на длинных прямиках мог максимально развить 52 км/ч. Эти цифры вполне согласовывались с теми, что были внесены в техническое задание. Однако испытателями автополигона уже в то время ставилась под сомнение их достаточность для движения в современном транспортном потоке крупных городов. При существующей модели тягового двигателя динамические показатели машины ограничивались избыточным весом и неудачным понижающим редуктором со слишком низким КПД.
Это, впрочем, были цветочки на фоне того, каким оказался реальный запас хода машины. По проекту в летних условиях НИИАТ-А925.01 должен был проходить 80 км с одной промежуточной подзарядкой в точке разгрузки. Фактически же эту самую подзарядку проводить было невозможно, и фургон был в состоянии пройти не более 40-45 км. Далее ему требовалось длительное техническое обслуживание. В чем причина? За указанный пробег батареи успевали нагреться до 70 градусов, и вследствие интенсивного кипения из них испарялось до 10-15 литров электролита. Это, собственно, и лишало машину возможности промежуточной подзарядки. Очевидно, что фургону была остро необходима система принудительного охлаждения контейнеров с батареями и при движении, и при подзарядке.
Иными словами, после одного–двух часов реальной работы НИИАТ-А925.01 должен был вернуться на базу, где в дальнейшем на его подготовку к новому рейсу (снятие, охлаждение, обслуживание, подзарядку и обратную установку батарей) механику требовалось потратить более 12 часов!!!
Сильный нагрев в процессе работы, равно как и очень высокие пусковые разрядные токи (до 600 А) и токи установившегося движения (250 А), резко снижали долговечность аккумуляторных блоков. Как результат, за 3100 км на опытной машине вышли из строя 6 кислотных аккумуляторных элементов и 20 щелочных. В пересчете на 1 км пробега машинка-то получалась в эксплуатации даже не золотой, а бриллиантовой!
Нормальной эксплуатации фургона препятствовали и постоянные отказы блоков тиристорно-импульсного регулятора. То и дело отмечались замыкания отдельных аккумуляторных батарей, нарушения контактов в силовых цепях, снижение сопротивления изоляции батарей относительно корпуса. А работа фургона на мокрых после дождя дорогах вообще оказалась невозможной: попадая на штепсельные разъемы и контакты электродвигателя, влага вызывала замыкания и остановку машины.
Хватало и других конструктивных просчетов. На машине не запроектировали обдув стекол теплым воздухом, что делало невозможным ее эксплуатацию в зимнее время. Совершенно неэффективной оказалась система вентиляции кабины и грузового отсека. Также у испытателей возникли вопросы к надежности управления фургоном на скоростях выше 40 км/ч: иными словами, разгоняться быстрее было опасно. Конечно, вопросы по «надежности управления» можно было снять в процессе доводки, да и проблемы с отоплением и вентиляцией были вполне решаемыми, равно как и с системой регулирования электропривода. Но вот с технологическим уровнем батарей сделать на тот момент не получилось ничего: этот барьер в советские годы пробить так и не удалось.
