Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Краус проектировал в Бенце судовые дизельные двигатели с конца 1930-х, играл важную роль в разработке его 1.7-литрового дизельного двигателя OM 636 начиная с 1945-го, а в начале 1950-х годов был руководителем отдела проектирования его машин Формулы 1 (W196R и W196S/300 SLR).

Как пример, Mille Miglia 1955, главный инженер Краус крайний слева, дальше Рудольф Уленхаут, Денис Дженкинсон, Стирлинг Мосс и Ганс Шеренберг.

mm1955.jpg


В октябре 1963-го руководство Бенца отправило Людвига Крауса вместе с командой молодых специалистов в Ингольштадт, чтобы ускорить изменения в купленной им в 58-м Auto Union. Их приезд имел далеко идущие последствия, так как они привезли с собой новый, практически полностью разработанный четырехцилиндровый нижневальный двигатель с кодовым названием «Mitteldruckmotor», и внутренним бенцевским обозначением M118.

mdm.jpg


Его впускные каналы винтовой формы задавали интенсивное вихеобразование, а камера сгорания, Heron типа, сверху была практически плоской. Фактически, она была размещена не в головке, а в центральной выемке поршня, что обеспечивало дополнительный вихревой эффект. Причина, этот двигатель был изначально разработан в Бенце для военного использования, как мультитопливный, в том числе под дизтопливо, отсюда и схожесть конструктивных решений с дизелями фирмы.

mdm detail.jpg


Данные меры формировали настолько гомогенную топливо-воздушную смесь, что она позволяла сильно сдвинуть предел детонации, поэтому, для эксплуатации на бензине установили непривычно высокую для таких моторов степень сжатия (11.2:1). К этому добавилась достаточно высокая величина хода поршня (84.4 мм) при умеренном его диаметре (80 мм), первое дало большую полезную работу, второе меньшие теплопотери через стенки цилиндра, и так незначительные из-за плоской формы Heron камеры сгорания в головке, поэтому, минимально возможной площади. Всё это сделало данный двигатель очень экономичным в условиях частичных нагрузок, и способствовало невысокому среднему расходу топлива.

Также, он имел низкий уровень вибраций.
 
Последнее редактирование:
Реклама
На деле, этот новый мотор 1.7 L4 планировали основным для перспективной переднеприводной модели Бенца с продольными агрегатами, которая прорабатывалась с 1953 года, под кодом W118/119, в новой стилистике, под руководством Поля Брака.

В 1962-м были изготовлен макет данного 2/4-дверного седана, младшего в будущей гамме, но от его выпуска в Бенце тогда отказались, чтобы не создавать внутренней конкуренции для не так давно приобретённого младшего подразделения Auto Union (DKW), его собственной перспективной гаммы.

01.jpg

02.jpg

03.jpg

04.jpg

05.jpg

06.jpg
 
Последнее редактирование:
Таким образом, на базе модели DKW F102 образца 1963-го, оснащённым фирменным для неё двухтактным 1.2 L3, под управлением Людвига Крауса к 65-му году была создана F103, с 72-сильным четырехтактным 1.7 L4 «Mitteldruckmotor» от Бенца. Чтобы вместить более длинную рядную 4-ку продольно, F102 была значительно модифицирована, её передняя часть вплоть до центральной стойки была переработана и удлинена.

Новая машина была названа F103, в соответствии с номенклатурой DKW. При том, что в самой DKW изначально планировали оснастить её двухтактным V6, т.н. двигателем Müller-Andernach, который был создан из двух рядных 3-цилиндровых, и должен был быть производиться компанией Heinkel, сохранились даже несколько прототипов F102 с ним.

Чтобы отстроиться от посредственной репутации двухтактников, руководство Фольксвагена, которому к началу 1965-го была продан Auto Union, включая, DKW решило вывести новую машину на рынок не как DKW F103, а под забытой довоенной маркой Audi, входившей в Auto Union, назвав её сначала просто Audi, без цифрового обозначения.

Она дебютировала в 1965-м, Краус на фото крайний слева.

F103.jpg
 
Последнее редактирование:
Буклет модели, где не скрывали участие Бенца и активно рекламировали преимущества переднего привода, в частности плоский пол, и простор на передних сиденьях из-за сдвига мотора и компактной продольной коробки вперёд и отсутствия проникновения в салон коробки. Есть там и фото этого нового мотора с коробкой в сборе (с тормозными механизмами у неё).

Audi pg1.jpg

Audi pg2.jpg

Audi pg3.jpg

Audi pg4.jpg

Audi pg5.jpg

Audi pg8.jpg

Audi pg9.jpg

Audi pg13.jpg

Audi pg14.jpg
 
Откуда взялись индексы 80 и 90.

С ростом отдачи двигателя 1.7, в 1966-м вышла Audi с индексом 80, ровно по развиваемой им мощности (степень сжатия 11:1), а также, с индексом 90, тоже по развиваемой мощности (рост диаметра цилиндра с 80 до 81.5 мм, рост объёма до 1.8, снижение степени сжатия до 10.6:1).

В 1968-м вышла Audi с индексом 60, по развиваемой мощности (снижение хода поршня с 84.4 до 74.4 мм, снижение объёма до 1.5, снижение степени сжатия до 9.1:1), и в 1969-м с индексом 75 (оригинальный 1.7 с небольшим увеличением отдачи, до данного значения).
 
Последнее редактирование:
Интересно. В своё время мерседес мог купить БМВ, оставить VW без Audi и был бы монополистом в классе престижных автомобилей.
 
Краус проектировал в Бенце судовые дизельные двигатели с конца 1930-х, играл важную роль в разработке его 1.7-литрового дизельного двигателя OM 636 начиная с 1945-го, а в начале 1950-х годов был руководителем отдела проектирования его машин Формулы 1 (W196R и W196S/300 SLR).

Как пример, Mille Miglia 1955, главный инженер Краус крайний слева, дальше Рудольф Уленхаут, Денис Дженкинсон, Стирлинг Мосс и Ганс Шеренберг.

Посмотреть вложение 858118

В октябре 1963-го руководство Бенца отправило Людвига Крауса вместе с командой молодых специалистов в Ингольштадт, чтобы ускорить изменения в купленной им в 58-м Auto Union. Их приезд имел далеко идущие последствия, так как они привезли с собой новый, практически полностью разработанный четырехцилиндровый нижневальный двигатель с кодовым названием «Mitteldruckmotor», и внутренним бенцевским обозначением M118.

Посмотреть вложение 858119

Его впускные каналы винтовой формы задавали интенсивное вихеобразование, а камера сгорания, Heron типа, сверху была практически плоской. Фактически, она была размещена не в головке, в в центральной выемке поршня, что обеспечивало дополнительный вихревой эффект. Причина, этот двигатель был изначально разработан в Бенце для военного использования, как мультитопливный, в том числе под дизтопливо, отсюда и схожесть конструктивных решений с дизелями фирмы.

Посмотреть вложение 858120

Данные меры формировали настолько гомогенную топливо-воздушную смесь, что она позволила сильно сдвинуть предел детонации, поэтому, для эксплуатации на бензине установили непривычно высокую для бензиновых моторов степень сжатия (11.2:1). К этому добавилась достаточно высокая величина хода поршня (84.4 мм) при умеренном его диаметре (80 мм), первое дало большую полезную работу, второе меньшие теплопотери через стенки цилиндра, и так незначительные из-за плоской формы Heron камеры сгорания в головке, минимально возможной площади. Всё это сделало данный двигатель очень экономичным в условиях частичный нагрузок, и способствовало невысокому среднему расходу топлива.

Также, двигатель имел низкий уровень вибраций.
Какой высокий уровень технического рисования! (y)
 
После того как Auto Union (DKW) была продана в 1965-м Фольксвагену, мерседесовец Людвиг Краус остался в Ингольштадте в качестве технического директора.

Разработанная под его руководством DKW F104, названная Audi 100 (снова по развиваемой мощности верхней версии двигателя), была запущена в производство в 1968-м году. Она несла много стиля и инженерии Бенца (как и стилевого влияние француза Брака), и её популярность удивила многих. Данная модель также была оснащена четырехцилиндровым «Mitteldruckmotor», объёма 1.8.

1966-й, начало её разработки, в центре стиля новой Ауди.

00.jpg

01.jpg

02.jpg

03.jpg

04.jpg


Людвиг Краус крайний слева, крайний справа шеф-стилист, Руперт Нойнер.

05.jpg


Помимо Юппа Динста (экстерьер), Эриха Ангерхёфера (интерьер) и Хельги Ветцель (цвета и материалы), в проектировании F104 также принимали участие Георг Бертрам (исторически, стилист БМВ) и Хартмут Варкус (будущий стилист VW).

06.jpg


Тесты обтекаемости на размерных моделях.

07.jpg


Проект с полной деталировкой.

08.jpg


Готовый кузов.

09.jpg


Эпоха, когда машины делали под вкусы немцев, немцы, очень небольшим коллективом, причём им хватало два года на разработку от первого эскиза до выпуска в серии.
 
Последнее редактирование:
Итоговая машина, действительно много взято от Бенца, и общая спокойная и элегантная стилистика, где все объёмы гармонизированы, все линии увязаны, и не агрессивны, и мотор, и концепция передней двухрычажной подвески. Фольксваген по полной использовал сделку с ним, взяв всё начиная от его концепций и разработок до его коллективов конструкторов, чтобы создать с нуля свою премиальную марку, Ауди.

4-дверный седан.

10.jpg

11.jpg


2-дверный седан.

12.jpg


Прототип кабрио от Karmann.

13.jpg

14.jpg


Интерьер.

15.jpg
 
Последнее редактирование:
DKW F102 носила четыре кольца Auto Union но была ещё с круглыми передними фарами.

F102_brochure.jpg


DKW F103 (Audi 60/75/80/90), на снимке ниже, получила то же оформление что и старшая F104 (Audi 100), в ней тоже чувствуется Бенц.

Audi-F103-super-90.jpg


Первое время обе марки, DKW и Audi, выставлялись на автошоу отдельно.

f102and103.jpg
 
Реклама
F103 стала собираться не только в Ингольдштадте на заводе DKW, но и постепенно вытесняла устаревшие Kafer и Type 4 на головном фольксвагеновском заводе в Вольфсбурге.
1478772.jpg
 
Последнее редактирование:
В новой Ауди поняли что для того чтобы поддерживать реноме марки, интерьеры надо делать добротно, на фото ниже интерьер F104, этого увы не уловили итальянцы в 60-70-х.

audi_100_ls_2.jpg


Любопытный момент, начало 70-х, экспериментальная система управления задними колёсами на F104.

audi_100_aws.jpg
 
В новой Ауди поняли что для того чтобы поддерживать реноме марки, интерьеры надо делать добротно, на фото ниже интерьер F104, этого увы не уловили итальянцы в 60-70-х.

Посмотреть вложение 858222

Любопытный момент, начало 70-х, экспериментальная система управления задними колёсами на F104.

Посмотреть вложение 858223
Конструктивно как у Хонды?
 
...которому к началу 1965-го была продан Auto Union, включая, DKW решило вывести новую машину на рынок не как DKW F103, а под забытой довоенной маркой Audi, входившей в Auto Union, назвав её сначала просто Audi, без цифрового обозначения.
Зачем покупали и почему так быстро перепродали?
 
Вторая собственная машина новой Audi, 80 B1 образца 1972-го, с продольной компоновкой агрегатов, также была создана под эгидой Крауса.

audi_80_ls_4-door_sedan_1.jpeg


Отправной точкой была всё та же DKW F103, на что в частности намекает сдвинутый вбок как и у той радиатор, в своё время в DKW применили это решение, чтобы вместить в кузов F102 рядную 4-ку Бенца вместо рядной двухтактной тройки этой машины, не удлиняя передний свес.

Данная модель шла уже с новыми унифицированными моторами верхневального семейства EA827 группы Фольксваген, c ременным приводом распредвала, разработкой которой также руководил Людвиг Краус, с характерным 88-мм расстоянием между центрами цилиндров. Двигатели как и у DKW были сильно наклонены вбок, чтобы снизить линию капота.

Audi-80-B1-Engine.jpg


И с экономным передним А-Макферсоном на выделенном подрамнике, вместо двухрычажки предыдущих F102/3, с тормозными механизмами отнесёнными к коробке, которая на фото ниже (она шла от традиции разработки Бенца).

Audi-80.jpg


Передний Макферсон 80 B1 был выполнен на основе опыта его разработки и применения, накопленного в NSU, на модели Ro80 образца 1967-го, её схема ниже. Данная фирма была куплена Фольксвагеном в 1969-м, и в дальнейшем над машинами Ауди работали две команды, из DKW и NSU (с частью людей из Бенца).

Ro80.jpg


Этот Макферсон достался 80 B1 от Ro80 в несколько упрощённом виде, в части кулака, и с тормозными механизмами отнесёнными к колёсам. Из иных новшеств, U-образный подрамник, позволивший упростить сборку. От DKW F102/3 ей досталась задняя torsion crank подвеска с гибкими продольными тягами, и поперечной тягой Панара. Задние барабанные тормозные механизмы были установлены ради экономии, и большей приспособленности к грунтовым дорогам.

Audi-80-B1-Suspension.jpg


80 B1 выделялась минимальной массой, 825 кг в базовой двухдверной версии, это было частью технического задания на разработку.

Audi 80 B1 Body.jpg


В 1973-м на её базе выпустили первый Passat, B1, в кузове хэтчбек.

Passat B1.jpg


Налицо была экономия, на подвесках и кузовных панелях, и работа над снижением массы. Простота конструкции предопределила невысокие затраты на выпуск и владение, это тоже было частью технического задания, и стало основной причиной популярности новых Ауди и Фольксвагенов. Серенько технически, но добротно, отказоустойчиво, и сравнительно недорого в покупке.
 
Последнее редактирование:
Зачем покупали и почему так быстро перепродали?
Расширение модельной гаммы вниз с иными марками, не портя реноме самого Бенца, в частности возрождение марки Ауди как переднеприводных Бенцев было в его планах тоже, при Фольксвагене это и реализовали, в частности, команда Бенца.

Продали потому что не совпали технические культуры, DKW настаивала на применении своих двухтактных моторов, и заставить их делать 4-тактные было трудно, они упирали на накопленный опыт и отработанность их конструкции, а также минимальную для своей отдачи массу. Но люди уже не готовы были покупать такие машины, поэтому доходность деятельности была низкой.

Бенц получил с покупкой Auto Union место под завод грузовых авто своей марки, который он построил во время владения ею, эти затраты вернулись продажей Auto Union-DKW Фольксвагену, таким образом Бенц развил это не сильно менее выгодное чем легковое направление, и опёрся уже на два а не на одно, это снизило для него риски, возникающие из-за цикличности спроса на рынке легковых авто.
 
Последнее редактирование:
С Гольфом всё было значительно запутаннее.

В фирме Порше очень хотели чтобы Фольксваген в 70-х запустил в производство разработанную именно ими модель-сменщика Кафера (Typ 1), поскольку нуждались в недорогой основе для замены собственной гаммы, чтобы реализовать ровно то что в 50-х произошло с базовым Кафером разработки Порше, и их собственной производной, 356-м. Разработка такого проекта, поршевского Typ 1866, велась начиная с 1966-го под руководством небезызвестного и молодого тогда Фердинанда Пиха, по заданию председателя правления Фольксвагена Нордхоффа.

Первая версия Typ 1866 имела переднерасположенный продольный двигатель, рядную 4-ку, ровно над передней осью, и заднерасположенную коробку, сблокированную с дифференциалом и сцеплением. Двигатель и коробка, тоже разработки Порше, работы по ним были выполнены в начале 60-х, в рамках проектов 1764 и 1778. Привод, задний, агрегатная схема, симметричная относительно продольной оси, поэтому распределение массы по колёсам равномерное. Чтобы снизить неизбежные при таком пространственном разнесении вибрации, и дать чёткость механизму переключения, кардан, вращающийся на полной скорости двигателя, заключили в металлическую трубу соединяющую агрегаты, установив его в ней на радиальных подшипниках.

Передняя подвеска, I-Макферсон с передней диагональной I-тягой, образующей А-рычаг, на продольных торсионах, задняя, диагональные рычаги на коаксиальных пружинных стойках. Топливный бак, под задними сиденьями, причём разделённый на две секции для лучшего распределения массы по колёсам задней оси, из-за прохождения такого кардана высота заднего сиденья неизбежно повышалась. Запасное колесо, надуваемая докатка, сзади за коробкой, как и основная секция глушителя.

01 1866.jpg


Стоимость такого решения была высокой, техническая сложность тоже, к тому же такая компоновка оставляла мало места для багажа. Поэтому, появилась вторая версия Typ 1866, двигатель которой было решено отнести в базу, к коробке, положив его плашмя под задние сиденья. Что не только исключало подобный дорогостоящий кардан, но и полностью убирало вопросы резонансов и вибраций из-за его наличия.

Правда, тут же возникали следующие, неизбежной трудности обслуживания, ещё большего повышения высоты заднего сиденья, нагрева, шумов и вибраций от двигателя в салоне, запахов от него, и пожарной опасности. К тому же, такое расположение мотора вытеснило оттуда бензобаки, их пришлось расположить в ином месте. Зато, при этом снижалась длина заднего свеса, и появлялся передний багажник.

02 1866.jpg


Проект, масштаба 1:10.

1692677.jpg


В конце 60-х был изготовлен ходовой прототип данной версии.

1692680.jpg


Технические данные.

Колёсная база 2.45 метра при длине в 3.59 метра (очевидно техзадание вписаться с такой базой в 3.6 метра при минимальных свесах), колея 1.35/1.36 при ширине в 1.61, высота 1.40 метра. Колёсные диски на 12-дюйм, шины ширины 152 мм. Сухая масса 700 кг (тоже очевидное техзадание вписаться в 0.7 тонны, с жидкостями и полный баком 745 кг, сам бак в 44 литра, грузоподъёмность, 370 кг.

Мотор L4 объёма 1.2/1.3 отдачей 54-85 сил, 65-104 силы на тонну с водителем.

04 1866.png
 
Последнее редактирование:
Реклама
В 1967-м фирмой Порше был получен от Нордхоффа заказ на полноценную проработку замены Кафера, или же официальное фольксвагеновское задание на разработку EA266.

Данная машина, Typ 1966 в терминологии Порше, была выполнена на основе описанного выше Typ 1866. Линию капота последнего наклонили сильнее, так как нужды размещать рядную 4-ку под ним уже не было, также чуть понизили линию крыши сзади, и изменили форму задней двери, чтобы дать больший объём багажника. Запасное колесо-докатку расположили под сиденьем водителя, аккумулятор под сиденьем пассажира, топливный бак в передней части, над колёсами. Основную секцию глушителя расположили горизонтально, сзади, за коробкой передач. Так получилась машина минимальной длины для заданного объёма салона, максимально рационального использования внутреннего объёма, с оптимальным распределением массы по осям, и по колёсам обеих осей.

00 1966.jpg


Проработка полноразмерного макета с непрозрачной верхней частью, сзади на стене видны рисунки авангардных версий кузовов машин предыдущего проекта, Typ 1866, предназначенные для выпуска самой Порше.

01 1966.jpg


Макет в процессе доработок.

02 1966.jpg


Окрашенный макет, 3-дверный кузов.

03 1966.jpg


5-дверный кузов.

04 1966.jpg


Изготовление полноразмерного макета с прозрачной верхней частью.

05 1966.jpg


Продувка полноразмерного макета в аэротоннеле.

07 1966.jpg


06 1966.jpg


1968-й год, выкатка этого макета для сравнения с Кафером и его основными конкурентами, вышедшими в этом году. Это переднемоторные машины, заднеприводной Escort от Форда с его продольной компоновкой агрегатов, и переднеприводной 128-м Фиат с поперечной.

Очевидна невысокая длина предложения Порше, на уровне Кафера, при существенно более объёмном салоне чем у того. Он значительно выигрывает по длине и объёму салона у Escort, при том что у него лучше распределение массы по осям, не хуже по колёсам осей, и не хуже потенциал передачи момента на дорогу. По объёму салона он чуть лучше 128-го, более узкого, одновременно более длинного, за счёт наличия вытянутого багажника, при том что у него значительно лучше чем у 128-го распределение массы по осям, и по колёсам осей, значительно выше потенциал передачи момента на дорогу, при отсутствии паразитной отдачи в руль. Очевиден и его меньший Cx.

08 1966.jpg


Детально.

09 1966.jpg
 
Назад