Что такое и можно ли между ними ставить знак равенства. А также ещё раз по поводу отличий между подвеской двигателя на ГАЗ М-1 и Ford Model B / 40.
Как и в случае с первым использованием подвески Макферсона, вокруг этой темы в русскоязычных интернетах накопилось много довольно странной, если не сказать - попросту ошибочной, информации, которую все традиционно друг у друга переписывают. Попробуем всё же навести в этих авгиевых конюшнях хотя бы небольшое подобие порядка...
Начнём, как говорится, с начала. Бренд Floating Power принадлежал компании Chrysler и обозначал особую конструкцию подвески двигателя, применённую на автомобилях марки Plymouth в 1931 модельном году, а на остальной продукции этого концерна - в 1932. На тот момент она была одной из важнейших маркетинговых "фич" крайслеровских машин, которая очень часто упоминалась в рекламной литературе в качестве важнейшего нововведения, "уравнявшего" по плавности работы четырёх-, шести- и восьмицилиндровые моторы:
В современных публикациях это конструктивное решение часто представляется просто как эластичная подвеска двигателя - но это, разумеется, не так: экспериментировать с резиновыми виброизоляторами в местах крепления силового агрегата к раме и всевозможными конструкциями эластичных опор вместо жёсткого болтового соединения начали намного, намного раньше.
Например, на Ford Model A под силовым агрегатом имелось три опоры - одна эластичная пружинная, расположенная перед двигателем посередине, и две полужёсткие по бокам от картера сцепления, которые представляли собой коробчатые кронштейны из листового металла с резиновыми прокладками в местах крепления к раме и сами по себе обладали некоторой податливостью (что, впрочем, в большей степени связано с желанием конструкторов защитить сам картер двигателя от поломок при скручивании рамы, которая не обладала большой жёсткостью и на неровной дороге извивалась как змея). Такое устройство подвески давало ему определённую возможность совершать колебания в вертикальном направлении, но практически полностью исключало подвижность в поперечном. А главное - обеспечивало работу "фирменной" фордовской задней подвески с упорной трубой, передающей продольные усилия от заднего моста на картер силового агрегата, которые воспринимались его боковыми опорами:
Ну, и, соответственно, такая же полужёсткая подвеска двигателя с сочетанием пружинной передней опоры и практически жёстких боковых использовалась на его советском лицензионном варианте - ГАЗ-А, что совершенно чётко прописано в литературе по эксплуатацию и ремонту; то есть да - как раз на "Фордах" мотор вовсе не был буквально "жёстко притянут к раме болтами". На ГАЗ-АА по опыту эксплуатации с определённого момента была внедрена новая конструкция с резиновыми подушками вместо пружин, а для переделки ранее выпущенных машин выпустили ремонтный комплект на основе старого кронштейна с заменой пружин на резинки - она упоминается в приведённом ниже тексте:
А вот у машин с длинными и тяжёлыми силовыми агрегатами, вроде "Пакардов" с рядными восьмёрками, обычно имелось четыре расположенные по бокам опоры - и как правило они были именно жёсткими; в лучшем случае внутри них имелись обеспечивающие незначительную изоляцию от вибраций резиновые втулки или прокладки между металлическими деталями. Судя по всему, именно по этой причине в те годы столь высоко ценились рядные 8-цил. и V-образные 16-цил. двигатели, сами по себе работающие исключительно плавно:
В случае же менее уравновешенного мотора, вроде рядной четвёрки или даже шестёрки, все эти меры были по большей части бесполезны - лишь в какой-то степени гасили самую мелкую вибрацию, но не справлялись с более всего досаждавшими водителю и пассажирам её составляющими.
Разумеется, наличие проблемы стимулировало деятельность изобретателей, которые пытались самыми разными способами решить задачу изоляции шасси автомобиля от толчков и вибрации, возникающих при работе двигателя, а самого картера силового агрегата - от перекосов рамы, угрожающих разрушением отлитых как единое целом с ним кронштейнов:
Однако долгое время они использовали ошибочную тактику. Уже тогда было очевидно, что пытаться "утихомирить" трясущийся при работе двигатель, намертво прикрутив его к раме, бесполезно - рама просто начинала вибрировать вместе с ним. Поэтому конструкторы пытались ограничить его колебания относительно шасси не жёстко, а при помощи установленных между ним и рамой резиновых промежуточных элементов - как бы заключив силовой агрегат в резиновую "смирительную рубашку", которая крепко удерживала бы его на месте, и при этом как можно меньше передавала толчки на раму.
Увы, в такой конструкция требования к эластичным опорам получались взаимно противоречивыми: с одной стороны они должны были быть достаточно жёсткими для того, чтобы удерживать мотор от колебаний, а с другой - достаточно мягкими чтобы эффективно гасить идущую от него вибрацию. Поэтому на практике хотя их применение и давало какой-то положительный эффект, принципиально ситуацию они всё же не улучшали.
"Плавающая" подвеска двигателя Floating Power с самого начала строилась на совершенно ином принципе, напоминающем старую сентенцию "не мешай машине работать". Вместо того, чтобы бороться со стремлением мотора совершать колебания, её подушки были установлены так, что давали ему это делать практически свободно, как если бы он плавал на поверхности жидкости - и при этом эффективно обеспечивали изоляцию и гашение возникающей при этом вибрации. Разумеется, есть более сложное объяснение принципа её работы, оперирующее такими понятиями, как частота собственных колебаний колебательной системы - но для базового его понимания приведённого здесь должно быть вполне достаточно.
Передняя опора силового агрегата, состоящая из двух металлических пластин с завулканизированной между ними толстой резиновой вставкой, располагалась не как обычно в районе шкива коленчатого вала, а очень высоко - где-то под водяным насосом; так что двигатель не лежал на ней, а как бы был с её помощью именно что - "подвешен". Единственная задняя опора аналогичной конструкции располагалась под картером трансмиссии и воспринимала лишь вертикальные усилия.
Так как перед ними не ставилось задачи сопротивляться колебаниям мотора, опоры получилось сделать мягкими - хорошо изолирующими шасси от толчков и вибрации. А возникающий на силовом агрегате реактивный момент, стремящийся провернуть его вокруг продольной оси, гасила упруго соединяющая его с рамой короткая 1/4-эллиптическая рессора, установленная снизу на поддоне картера:
Саму раму пришлось в значительной степени усилить - в особенности её переднюю часть, которой теперь не нужно было служить "промежуточным звеном" между жёстким картером силового агрегата и остальным шасси; эту роль приняла на себя "плавающая" подвеска двигателя.
При таком устройстве его подвески мотор мог относительно свободно колебаться в поперечном направлении, причём ось, вокруг которой происходили эти колебания, проходила через его центр тяжести - что, по заявлениям "Крайслера", кардинально снижало передачу толчков и вибрации на шасси:
При этом, в отличие от фордовской пружинной передней опоры, в продольном направлении подвеска была достаточно жёсткой и не давала силовому агрегату сильно раскачиваться при разгоне, торможении и езде по плохим дорогам - а значит и не страдала её характерным недостатком, постоянными поломками пружин или быстрым износом резиновой вставки.
Разумеется, остальные производители думали примерно в том же направлении, и в последующие годы представили свои варианты мягкой подвески двигателя, использовавшей схожие принципы работы. Как об этом писал сам "Крайслер" в своих рекламных материалах,
Floating Power буквально заставила остальных производителей перейти сначала на резиновые подушки... а затем и на не-жёсткую подвеску двигателя ! Эта конструкция настолько необычна, что многие не могли поверить в её реальность. Инженеры атаковали её, но не могли скопировать, потому что она защищена патентом.
"Плимут" был первым в своём классе автомобилем, предложившим эластичные резиновые опоры силового агрегата. Многие последовали этому примеру - но одних только резиновых подушек недостаточно для того, чтобы воссоздать столь полюбившуюся публике уникальную плавность работы ! Эта плавность является продуктом всей подвески двигателя Floating Power в целом и положенного в её основу принципиально нового подхода к конструированию.
Теперь моторы других бюджетных автомобилей тоже начали устанавливать таким образом, чтобы они в определённой степени были способны совершать колебания. Но и это не то же самое , что предлагает Floating Power ! Двигатель "Плимута" повешен таким образом, что он находится в равновесии - всего на двух опорах, высоко расположенной спереди и низко расположенной сзади. Такая подвеска позволяет ему свободно колебаться, одновременно рассеивая возникающие при его работе сотрясения...
Впрочем, долго эта "крепость" не продержалась. "Бьюик", например, в 1940-х годах тоже использовал что-то вроде "плавающей" подвески - но с двумя высоко расположенными опорами по бокам от двигателя, в районе его центра тяжести, что было названо в рекламе High-Poised Engine Mounts. Действовали они примерно так же, как и Floating Power:
Нет ничего удивительного в том, что на данное новшество быстро обратили внимание и в СССР - особенно с учётом явных проблем с конструкцией этого узла, использовавшейся на выпускавшихся у нас лицензионных "Фордах". А поскольку принадлежащая "Крайслеру" торговая марка была в те годы на слуху, вполне закономерно, что в нашем инженерном парлансе данный тип установки силового агрегата получил обозначение "плавающая подвеска двигателя" - которое является довольно близкой передачей смысла оригинального названия (to float - "плавать"), пусть и без упоминания самой фирмы.
Вполне вразумительное описание её функционирования было дано, к примеру, в журнале "За рулём", №21 за 1934 год:
Плавающая подвеска допускает свободные колебания двигателя (в резиновых подушках) вокруг оси, проходящей через его центр тяжести, и изолирует раму и кузов от передачи на них колебаний.
Когда в середине 1930-х встал вопрос о замене более не отвечавшего требованиям эксплуатации ГАЗ-А на более современную фордовскую модель с глубокой адаптацией к отечественным условиям, в её конструкции было решено применить целый ряд новшеств тогдашнего автомобилестроения - включая и "плавающую подвеску", вместо исходной фордовской, в общих чертах повторявшей Model A - то есть, полужёсткой:
Для сравнения подробно показываю те же части шасси Ford Model B (1932):
И Model 40 (1933-34) с Х-образным усилителем рамы, который точно был на машинах с V8, а по поводу 4-цилиндровых есть определённые сомнения (их выпустили крайне мало, сохранилось ещё меньше, поэтому с информацией конкретно по ним туго):
Напомню, что "Эмка" не являлась копией конкретной фордовской модели - она была скомпилирована нашими инженерами на основе уже освоенных в СССР агрегатов (с учётом возможности их модернизации) и переданной "Фордом" документации по более современным машинам, а также целого ряда оригинальных или "подсмотренных" где-то ещё технических решений, включая как раз и "плавающую" подвеску силового агрегата - которая, в свою очередь, потянула за собой и изменение карданной передачи (которая на М-1 работает принципиально иначе), и перенос всех органов управления с картеров двигателя и коробки передач на раму, и переделку самой рамы.
Описание в литературе тех лет приводится следующее:
Для установки двигателя М-1 на раму применена «плавающая подвеска двигателя», принцип которой заключается в том, что колебания двигателя происходят вокруг оси, проходящей через его центр тяжести.
Плавающая подвеска осуществлена в виде трех резиновых подушек, из которых одна привернута двумя болтами диаметром 5/16" к угольнику, укрепленному на передней крышке под водяным насосом. Она опирается на специальный кронштейн, наглухо крепящийся 4 болтами 3/8" к фартуку передней поперечи ны рамы. Две задние подушки, расположенные тангенциально, укреплены на второй поперечине рамы, и на них опирается коробка передач.
При работе двигателя на любых оборотах резиновые подушки воспринимают все колебания и вибрации его, не передавая их на раму и кузов. Реактивный момент двигателя воспринимается специальной рессорой, верхний лист которой входит в резиновую подушку, сидящую в кронштейне рамы. Второй конец рессоры при креплен к коробке передач.
И второй вариант:
Двигатель укреплён по принципу плавающей подвески, т. е. всего в двух точках: спереди - в верхней части блока, и сзади - за коробкой передач на мягких резиновых подушках. Это позволяет ему свободно колебаться вокруг оси, проходящей через точки крепления, не передавая никаких вибраций на раму.
Для ограничения колебаний двигатель, кроме того, связан с рамой небольшой рессорой. Такая подвеска двигателя обеспечивает мягкий и плавный ход, не вызывая никакого шума даже на небольших скоростях.
Так как весь двигатель может перемещаться относительно рамы, то все органы управления - педали, рычаг коробки передач и ручной тормоз - крепятся не на двигателе, а на раме.
Вроде бы всё понятно и очевидно ?.. Но увы, уже в те годы многие специалисты могли путаться и называть "плавающей" вообще любую подвеску силового агрегата на эластичных опорах, а не только подобную крайслеровской Floating Power - с двумя опорами и высоко расположенной осью качания, совпадающей с центром тяжести. Хотя по "правильной" терминологии, продвигавшейся НАТИ, подвеска двигателя, выполненная просто на резиновых опорах, должна была именоваться "полуплавающей".
Ну, а дальше, судя по всему, термин стал жить своей жизнью, окончательно "отлипнув" от исходного своего значения. Здесь сработал примерно тот же принцип, по которому получили свои названия бендикс, клаксон и феродо - а также ксерокс, фломастер, унитаз, джип, велкро и многие другие. То есть, торговая марка превратилась в общее название целого класса конструкций, часто с намного более широким значением по сравнению с исходным. Например, в советской литературе 1950-х годов понятие "плавающая подвеска двигателя" использовалось именно расширительно - для любой подвески на эластичных опорах. А вскоре и само по себе противопоставление между жёсткой, "полуплавающей" и "плавающей" подвеской силового агрегата потеряло актуальность, поскольку большинство её вариантов стало можно увидеть лишь в музее.
Что касается исходного варианта Floating Power - то "Крайслер" использовал эту конструкцию подвески двигателя вплоть до середины 1950-х годов (до 1968 на пикапе модели Power Wagon WM300) на машинах с нижнеклапанными рядными шестёрками, которые не имело смысла модернизировать, и самыми ранними HEMI V8 - естественно, уже безо всякой рекламы:
А более современные моторы получали современную же подвеску с тремя или четырьмя эластичными опорами - двумя широко разнесёнными передними и одной-двумя задними. Это оказалась оптимальным решением той же самой проблемы - менее громоздким и более удобным при ремонте благодаря хорошему доступу к подушкам. Хотя и существует мнение, что новая подвеска была несколько более жёсткой, чем старая "плавающая".
ГАЗ отказался от такого варианта подвески силового агрегата ещё раньше - при переходе к "Победе", на которой использовались три эластичные опоры, расположенные треугольником. При этом передние опоры воспринимали также и реактивный момент, делая ненужным какие-либо дополнительные элементы по типу рессоры, а продольные усилия - реактивная тяга 9, что позволило сделать сами подушки более эластичными:
В принципе, такая подвеска двигателя тоже в какой-то мере является "плавающей" (точнее говоря, как минимум "полуплавающей"), поскольку использует тот же самый принцип - обеспечивает его свободное качание за счёт эластичности подушек, хотя и в иной реализации по сравнению с исходной крайслеровской. К хитрым конструкциям с высоко расположенными опорами силового агрегата вернулись лишь при отработке переднеприводных автомобилей, на которых задача восприятия колебаний массивного силового агрегата (трансэксла) имеет особую сложность.