Двигатель ВАЗ 1,7л под капотом ГАЗ 69. Что в итоге получилось

Замена двигателя на более современный – обычное явление для легендарных советских внедорожников ГАЗ 69. Среди доживших до наших дней можно найти машины как с доступными, но идеологически верными «волговскими» ЗМЗ, так и с разнообразными моторами от иностранной техники, от экономичных немецких турбодизелей до бензиновых японских V6 и даже V8. У 99,9% доработанных 69-х новый мотор имеет как минимум такой же объём, как у родного «нижнеклапанника» – 2,1л.

ГАЗ 69, о котором пойдёт речь в этой статье – тот самый 0,01%, под капотом которого по прихоти владельца оказался малолитражный мотор объёмом всего 1,7л! В конце статьи мы попробуем рассчитать, может ли относительно тяжёлый рамный внедорожник без проблем передвигаться с откровенно «легковым» двигателем. Второй необычный факт об этом автомобиле – с момента своего выпуска в 1969 году и по сей день жертва европейского «даунсайзинга» обитает в Венгрии:

Свою трудовую карьеру этот 50-летний 69-й начал в Венгерской народной армии. В середине 90-х годов, когда в Венгрии начались распродажи старой армейской техники, неплохо сохранившийся внедорожник (в России про такие пишут «с консервации») приобрёл местный фанат советских автомобилей, в гараже которого уже прописались пара Жигулей и «ранняя» Нива:

В середине 2000-х владелец решился на капитальное обновление своего 69-го. Раму и кузов ждали пескоструйная обработка, локальные сварочные работы и окраска современными материалами. Для кузова выбрали более актуальный для прогулочного автомобиля белоснежный цвет; «кожзамом» того же цвета перешили оригинальные сиденья. Самым заметным отступлением от аутентичности стали современные оранжевые указатели поворота и тент из серого пвх-материала:

Система полного привода с мостами и раздаточной коробкой (а она, напомним, у ГАЗ 69 соединяется с коробкой передач промежуточным валом) остались «родными», а вот тихоходный 52-сильный мотор и трёхступенчатая коробка передач в качестве эксперимента уступили место менее объёмному (1,7 л против 2,1 л у оригинального двигателя) 79-сильному двс от Нивы в паре с 4-ступенчатой механикой от ВАЗ 2101! Основные причины отказа от старого двигателя – прожорливость (по документации контрольный расход составляет 14 л на 100 км) и слишком низкая степень сжатия 6,5 (против 9,3 у двигателя ВАЗ) по советский 66-й бензин. С такими характеристиками на дорогом высокооктановом европейском топливе далеко не уедешь:

Ещё одно преимущество двигателя ВАЗ – меньшая масса, по разным данным разница составляет внушительные 90-100 кг! 4-цилиндровый двигатель ГАЗ 69 с нижним расположением клапанов ведёт свою родословную от довоенных 6-цилиндровых моторов ГАЗ-11 и с небольшими отличиями впервые появился на ГАЗ М20 в 1946 году; блок цилиндров чугунный, головка блока алюминиевая; диаметр цилиндров 82 мм и ход поршня 100 мм, рабочий объём 2,12 л. С карбюратором К-22Д этот мотор выдаёт 52 л.с. при 3600 об/мин и 127 Нм крутящего момента при 2000 об/мин коленчатого вала. Верхневальный верхнеклапанный мотор ВАЗ 21213 при рабочем объёме 1,69 л выдаёт те же 127 Нм момента, только при 3200 об/мин, и 79 л.с. при 5200 об/мин; как и у горьковского двигателя, блок цилиндров чугунный, а головка блока отлита из алюминия; ход поршня 80 мм, диаметр цилиндра 82 мм:

Чтобы рассчитать, насколько успешно двигатель от лёгкой Нивы сможет «тянуть» рамный ГАЗ 69, мы построили простейшую динамическую характеристику. Горизонтальная ось – скорость, с которой движется автомобиль; вертикальная ось – динамический фактор, показывающий отношение избыточной силы тяги к весу автомобиля (формулы расчёт можно найти в любом учебнике по расчёту автомобилей). По этой характеристике можно легко сравнить тяговые возможности автомобилей разных конструкций, выяснить максимальную скорость при движении по ровной дороге и максимально возможный коэффициент сопротивления движению или уклон дороги, преодолеваемый на каждой передаче.

Для расчёта динамической характеристики с двигателем ГАЗ использовались следующие данные: полная масса 2175 кг, коэффициент 0,56 и площадь лобового сопротивления 3 м кв., максимальная мощность 38,2 кВт при 3600 об/мин, повышающая передача раздаточной коробки 1,15; передаточные числа КПП 3,115/1,772/1,00 и главной передачи 5,125; размер шин 6,5х16. При стандартном коэффициенте сопротивления ровной дороги, к примеру, 0,02 максимальная скорость по графику составит примерно обещанные заводом 90 км/ч:

Динамическую характеристику с тольяттинским двигателем мы построили с коробкой 2101 и для сравнения с 5-ступенчатой кпп 2105. Использованные данные: полная масса 2085 кг, коэффициент лобового сопротивления 0,56 и площадь лобового сопротивления 3 м кв., максимальная мощность 58 кВт при 5200 об/мин, передаточное число повышающей передачи раздаточной коробки 1,15; передаточные числа 4-ступенчатой КПП 3,753/2,303/1,493/1 и 5-ступенчатой КПП 3,667/2,1/1,361/1/0,82; главная передача 5,125; колёса на этом ГАЗ 69 чуть больше стандартных, от УАЗ 469, размер шин 215/90R15. Как вы можете видеть на графиках, за счёт больших передаточных чисел у вазовских КПП (в этом кпп 2101 предпочтительнее) запас тяги на первых передачах с двигателем от Нивы у ГАЗ 69 даже больше, чем с родным двигателем! Максимальная скорость также возросла примерно до 105 км/ч, причём она достигается на 4 передаче, а 5-я понадобилась бы только для снижения оборотов коленвала на ровной дороге и средних скоростях:

ГАЗ-69 с нестандартными моторами

Все 19 лет серийного производства стандартные автомобили ГАЗ-69 выпускались с одним и тем же двигателем, который обозначался тем же индексом «69». По сути это был «победовский» карбюраторный мотор: нижнеклапанный и низкооборотистый. С объема 2,1 литра он выдавал всего 52 силы на 3600 об/мин и обеспечивал скромные тягово-динамические качества даже по меркам 1954 года: на сравнительных испытаниях «газик» уступал и американским, и английским аналогам. И это ограничивало экспортный потенциал машины. На более мощном двигателе настаивал и основной заказчик – Министерство обороны СССР. Но поначалу заменить «победовский» мотор было попросту нечем.

Первая альтернатива появилась после того, как двигателисты Горьковского автозавода подготовили к производству мотор ГАЗ-21Б. Несмотря на «волговский» индекс, это по сути был всё тот же «победовский» нижнеклапанный мотор, только форсированный за счет увеличения диаметра цилиндров (88 вместо 82 мм), изменения фаз газораспределения и установки другого карбюратора. Дополнительные 300 «кубиков» рабочего объема позволили поднять мощность до 65 сил и на четверть увеличить крутящий момент. Именно этим агрегатом начали комплектовать первые серийные «Волги», а в чуть измененном виде – еще и «буханки» и «головастики» семейства УАЗ-450.

Проработку возможности использования мотора ГАЗ-21Б на «газике» на Ульяновском автозаводе начали в 1957 году (надеюсь, не требует уточнения, что к тому моменту производство ГАЗ-69 уже было полностью переведено из Горького в Ульяновск). До конца того же года на УАЗе построили и первые опытные образцы ГАЗ-69 и ГАЗ-69А с моторами ГАЗ-21Б, попутно опробовав на этих же машинах новый механизм управления раздаточной коробкой при помощи единственного рычага.

Испытания этих образцов у основного заказчика – сначала краткие сравнительные, а затем и длительные эксплуатационные – продолжались два года. В сопроводительном письме главного конструктора Горьковского автозавода от 11.02.1958 г. касаемо форсированных моторов отмечалось: «Двигатель ГАЗ-21Б является временной конструкцией, созданной для легкового автомобиля «Волга» на период освоения нового верхнеклапанного двигателя. Следует иметь в виду, что двигатель ГАЗ-21Б рассчитан … на работу на бензине А-70, а поэтому при работе на автомобиле ГАЗ-69 большей частью на режимах, близких к оборотам максимального момента, возможны случаи появления детонации».

Но проведенные испытания показали, что двигатель ГАЗ-21Б детонировал не только на бензине А-70, но и на сортах с более высоким октановым числом (А-72 и А-74), а еще был подвержен возникновению калильного зажигания. С другой стороны, у «шестьдесят девятых» с двигателями ГАЗ-21Б снизился расход топлива, максимальные тяговые усилия выросли на 27%, существенно улучшилась динамика разгона и максимальная скорость (с 90 до 100 км/ч). По этим показателям «газик» сравнялся с автомобилем Land Rover 88 и смог превзойти по силе тяги Willys MB. Тем временем в декабре 1958 года на полигон поступили из Ульяновска два опытных образца ГАЗ-69 и ГАЗ-69А с 70-сильными верхнеклапанными двигателями ГАЗ-21А…

После этого интерес военных к «газикам» с моторами ГАЗ-21Б стал быстро угасать, поскольку верхнеклапанный «движок» ГАЗ-21А оказался более предпочтительным и по весу, и по мощности, и по экономичности. В итоге полная программа испытаний машин с моторами ГАЗ-21Б даже не была выполнена до конца и завершилась досрочно в октябре 1959-го. Испытания же «газиков» с моторами ГАЗ-21А продолжались еще целый год, но также выявили проблемы: длительной эксплуатации с 70-сильным агрегатом не выдержала существующая раздаточная коробка, в которой слишком быстро стали ломаться зубья ведущей шестерни.

С учетом этого обстоятельства, а также острой дефицитности верхнеклапанных моторов, объемов производства которых едва хватало на комплектацию «Волг», РАФов и машин семейства УАЗ-451, к производству все же была принята версия «газика» с мотором 21Б. В дальнейшем форсированные «козлики» выпускались в Ульяновске под обозначениями ГАЗ-69М и ГАЗ-69АМ, и основной объем этих машин забирала экспортная программа завода. После внедрения на них мостов типа УАЗ-452 они стали именоваться как ГАЗ-69М/71 и ГАЗ-69АМ/71 по фактическому году освоения.

Практически параллельно с эпопеей по постройке и испытанию «шестьдесят девятых» с моторами ГАЗ-21Б и ГАЗ-21А в столичном институте НАМИ проводили свои опытно-конструкторские работы по созданию принципиально нового двигателя для ульяновских внедорожников. Эта история берет начало в 1955 году, когда в институте приступили к проектированию семейства карбюраторных двигателей воздушного охлаждения НАМИ-030 с числом цилиндров от 2 до 8 и проектной мощностью от 22 до 100 сил. В 1957 году в рамках этих работ изготовили образец V-образной «шестерки» НАМИ-030-6. При рабочем объеме 2,48 л этот агрегат выделялся весьма высокой мощностью – 77 л.с. при 4000 об/мин. Это было достигнуто применением системы питания с двумя карбюраторами. Для охлаждения двигателя служили два механических вентилятора с шестеренчатым приводом, расположенные в развале блока цилиндров, и масляный радиатор внушительных размеров. После проведения стендовых испытаний и доводочных работ двигатель НАМИ-030-6 в том же 1957 году смонтировали на автомобиль ГАЗ-69А для дорожных испытаний. Общий вес автомобиля снизился на 60 кг.

В 1960 году этот автомобиль после монтажа испытательных приборов и специального оборудования прошел полигонные испытания у основного заказчика, где продемонстрировал значительное улучшение динамических и тяговых качеств. Максимальная скорость увеличилась до 103 км/ч, а сила тяги на крюке выросла на 33,5%. Но вот расход топлива оказался на 70% больше, чем у обычного «газика»! Вероятно, проблема частично была обусловлена неисправностями или неправильной регулировкой опытных карбюраторов, однако это уже не имело значения, поскольку решение об освоении всего семейства «воздушников» серии НАМИ-030 так и не было принято.

Николай Марков, фото из архива автора
Читайте также на канале «МАШИНА»:

Двигатель ГАЗ 69 – легенда 50-60-х

Двигатель ГАЗ 69 — это легендарный автомобиль Горьковского автомобильного завода, который положил начало не менее легендарной серии автомобилей УАЗ, по кличке «Бобик», которые особенной популярностью пользовалась милиция СССР, а позже стран СНГ. Мотор легендарного «Козлика», именно такое народное название имел 69-й Газик, имел довольно простую конструкцию и был достаточно выносливым.

Технические характеристики

Что касается технических характеристик, то они весьма типичные для времени, в котором был разработан силовой агрегат. Если учитывать, что движок родом из 50-х годов 20 столетия, да еще и в СССР, то конечно он был карбюраторным. Кроме этого, максимальная скорость, которую мог выдать была 90 км/час. Хотя, мало кто, способен похвастаться, что развивал такую скорость, ведь на 3-х ступенчатой КПП было довольно тяжело это сделать.

Автомобиль имел четырехцилиндровый рядный двигатель, который, внешним видом больше похожий на уменьшенную версию тракторного мотора. Но, по сути, оно так и было. Если говорить о соотношении расход — мощность, то это тот случай, когда все печально.

Рассмотрим, основные технические характеристики, которыми обладает двигатель ГАЗ 69:

Наименование	Характеристика
Марка	ГАЗ
Модель	69
Объем двигателя	2,1 литра (2120 см куб)
Мощность	55 л.с.
Расположение	Рядный
Расход	14 литра на каждые 100 км пробега
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Диаметр поршня	82 мм
Ход поршня	100 мм
Охлаждение	Жидкостное
Топливо	Бензин (ГБО — как дополнительное оборудование)
Крутящий момент	127 Нм
Карбюратор	К-22Д
Клапанный механизм	Нижнего расположения
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3

Силовой агрегат имел двухфазную очистку масла. Вначале масло проходило фильтрующий элемент грубой очистки масла, а затем фильтр тонкой очистки масла. В первом случае, это был отстойник с металлическими сетками, а во втором — сменный картонный элемент.

К двигателю крепилась трехступенчатая механическая коробка передач, которая имела двухступенчатую раздатку. Сцепление устанавливалось Газовское, однодисковое и сухого типа.

Тюнинг мотора

Конечно, 69-й Газик считает безнадежно устаревшей моделью, и только любители ретро автомобилей и тюнинга воскрешают легендарные автомобили. Так, чтобы провести тюнинг мотора многие специалисты тюнинг-ателье скажут, что стоит выбросить силовой агрегат полностью. Но, как показала практика, русский человек может сделать все, было бы желание.

Как и во всех случаях, со старыми советскими автомобилями, тюнинг можно сделать только механический. Поэтому, к переборке мотора стоит подойти отвественно. Единственный нюанс, который останавливает многих автолюбителей, которые хотят доработать мотор — это отсутствие запасных частей.

Если речь пойдет, о полной доработке мотора, то потребуются знакомый токарь и фрезеровщик, поскольку большинство внутренних деталей придется вытачивать по новой. Остальную часть можно переделать с уже существующего ассортимента запасных частей к другим автомобилям.

Технология доработки ничем не отличается от остальных двигателей. Разве, что нижнее расположение клапанного механизма. Но, это тоже не проблема, поскольку в данном случае, двигатель похож на силовые агрегаты МТЗ и ГАЗ-52.

Поскольку, мотор не способен разгоняться до запредельных скоростей, то нет смысла устанавливать тюнинг версию системы охлаждения, разве что для красоты.

Ретро выставки

ГАЗ 69 с его легендарным двигателем можно встретить в музеях ретро автомобилей, а также на ретро выставках. Как показала практика, находится много автомобилистов, которые не только переделывают (проводят тюнинг) двигателю, но и возвращают его к заводскому состоянию. Самый первый автомобиль ГАЗ 69 с оригинальным двигателем можно найти в музеи истории компании ГАЗ, где машина занимает почетное место среди других легенд.

Вывод

Автомобиль ГАЗ 69 со своим двигателем стал целой эпохой автомобилестроение СССР. По сегодняшний день, на дорогах можно увидеть, как не спеша едет этот легендарный автомобиль. Находятся любители этого транспортного средства, которые проводят не только тюнинг внешней части, но и двигателя.