Експедиционен автомобил или с какво се придвижват фотографите?

02-12-2013, 06:42

Какво е експедиционен автомобил?

Всичко, включително и липсата на такъв… Каквото и да си говорим за съвременните решения, със сигурност Марко Поло не е разполагал с автомобил за пътешествията си… Но не му е попречило да направи това, което и днес е трудно. В аспекта на казаното, всеки автомобил може да бъде наречен експедиционен, щом може даже и без него.
И все пак защо съществува понятието експедиционен автомобил? Някои решения са просто по-удобни, дават повече възможности, достатъчно е и само да намаляват разходите. Основен фактор за всяка експедиция винаги е бил бюджетът. Колумб е открил Америка не защото е първият, на когото му е хрумнала идеята… Бил е достатъчно находчив и убедителен в представянето на проекта си пред краля на Испания. Отделен въпрос е, че проектът е бил за търсене на път към богата Индия, а е намерен друг континент… И тогава, и сега в основата на проекта за експедиция стои финансовата страна. Експедиционният автомобил е възможно най-ефективното решение, което да позволи реализация на плановете за пътешествие, осигуряващо поне минималното ниво на комфорт за участниците. Такава дефиниция като че ли намалява възможностите за “Ролс Ройс” и “Ферари” да бъдат разглеждани като експедиционни…

И така, започваме със сметките. А те зависят от целите. Колумб е бил напълно разорен и така и не е дочакал кралско опрощение, дори в края на живота си не е приет на аудиенция… Неговите експедиции са полезни за много хора, Уикипедия, ученици и учебници, но на хазната, която ги е финансирала, не са донесли нищо… Сметките са важни… Целите на една експедиция са основата и тяхното дефиниране е важно. Ясно е, че сега не се очаква да откриете нов континент и едва ли ще намерите спонсор за това. Но дори едно семейно пътешествие в рамките на собствената държава може да бъде различно в зависимост от планирането му. Прекрасните спомени и снимките, които ще ви останат, нямат изражение в пари, но са точно това, за което сте тръгнали. Логично е, че една добре обмислена и планирана експедиция, с правилно подбран автомобил/и е най-добрата комбинация. Но освен за „професионален“ пътешественик, както и за някои конкретни проекти, едва ли за останалите ще бъде възможна такава тясноспециализирана инвестиция. Компромисите са важни, особено ако автомобилът се предвижда и в някаква степен за обща експлоатация.

След поредица проекти, свързани с високопроходими машини за тежки натоварвания, възникна идеята да се направи концепция и реализира автомобил със завишени „експедиционни“ качества. Едва ли подлежи на коментар изборът да е 4х4, но дилемата между марки и модели не е толкова еднозначна. Имайки опит от вече реализиран проект с Нисан Y60, „летвата“ бе високо вдигната. Модел и марка. Досега на няколко пъти стана въпрос за финанси, планове и тяхното значение. И в основата на правилното решение определено стои адекватният избор на автомобил. Тъй като конкретният проект не е свързан с еднократно пътешествие или специализирана експедиция, става въпрос за по-универсално решение. Основните характеристики, което се търсят:

1. Достатъчен обем
2. Максимално висока товароподемност
3. Достатъчно комфортен, за да позволи ~500 км на ден, без водачът да се чувства като работник в каменна кариера
4. Двигател, достатъчно непретенциозен към гориво с по-лошо качество
5. Надеждна конструкция, същевременно невисокотехнологична и неизискваща специални условия, консумативи и инструменти.

Стана въпрос, че „Ликон“ ЕООД има проект с Нисан Y60, 4.2 бензин за експедиционен автомобил. Върху неговите предимства подробно ще бъде обърнато внимание в отделна статия. Това, което бе събрано като впечатления от няколкогодишната експлоатация, бе повод за размисъл дали и доколко подлежи на подобрение. Няколко са проблемите, забелязани в Нисан Y60. Уточнявам, че става въпрос за експедиционен автомобил, не в общ аспект. Първият е неравността на пода в задната част. Има един „леген“, който служи за пространство за краката на седящите най-отзад. Определено пречи при сериозно пълнене с оборудване и особено при изваждане на предмет, който се намира най-отдолу. Този недостатък е свързан и със следващия, а именно, липсата на място за голям резервоар отдолу на шасито. При Нисана опцията за повишаване на запаса от гориво е със смяна на резервоар с по-голям обем. Но това пак не прави достатъчен запас, поне според нашите планове. Има и трети, не толкова важен, но все пак проблем: при Нисана предният мост е изключително солиден и това се отразява на управляемостта и комфорта. При над 400 км дневно се чувства, макар да не е голям проблем. Разбира се, всичко това се отплаща със здравина, но вече уточних, че иде реч за експедиционен автомобил, където не се очакват прекалени офроуд натоварвания. С Нисана бяха натрупани достатъчно километри, за да се видят, освен изброените проблеми, и предимствата, които се търсят:

1. Двигател с голяма кубатура, бензин.
2. Автоматична скоростна кутия
3. Възможност за подмяна на окачването на такова с повишена товароподемност.

Бензинов двигател, защото старите такива са много приемливи за поддръжка и ремонт. Винаги и навсякъде е сравнително лесно да се намери бензин с качество, достатъчно за непретенциозен двигател. Когато се движат няколко 4х4 в колона и в трудни условия, да се кара зад дизел е меко казано некомфортно, да не говорим за здравето…

Автоматикът се доказа като много удачен избор. Никакви проблеми, без шанс за „палене на съединител“, а при трудни терени и здраво натоварен автомобил, се проявява като изключителен помощник. Колкото до окачването, много е важно да могат да се товарят възможно най-много килограми. Каквито и планове да се правят, винаги накрая купчината багаж надвишава възможностите. На база на всичко това кръгът от автомобили, които могат да удовлетворят всички тези изисквания, много се стесни. Каквото и да мислехме и разглеждахме като възможности, накрая винаги оставаха Нисан Y60 дълга база и Toyota Land Cruiser 80.

След проекта с Нисан беше взето решение този път да бъде Тойота, с оглед на няколкото преимущества, които има – основно възможността за допълнителен резервоар за 200 литра плюс основният, който остава, а също и равният под. По-слабият преден мост в случая не ни притесняваше особено – за експедиционен автомобил е ОК.

Опит се трупа с работа, затова и бе решено: Тойота Land Cruiser. И тук започнаха трудностите по избора на подходящ автомобил. В Европа се срещат чист дизел или турбо дизел. И двата варианта не стават за проекта. Бензиновите Тойоти се срещат рядко, предимно в Швейцария. Макар и много добре направени и с перфектно обработено шаси и купе, дългогодишната експлоатация по пътища, по които редовно се хвърлят соли, винаги си казва думата. А вече се бяхме убедили, че купе се прави най-бавно, струва много скъпо и отнема огромни усилия.

И случайно се появи интересна оферта. Тойота Land Cruiser FJ-80 от Аризона. Това е щат с изключително сух климат и автомобилите, идващи от там, на практика нямат корозия. Освен това, точно този модел е изпълнение за САЩ, без модификации за отделните щати, така че автомобилът покрива експлоатационни параметри от Аляска до Калифорния. Очакваше се да има проблеми с двигател и скоростна кутия, но те така или иначе трябва да се прегледат основно, така че изборът бе направен. 4.0 литров бензинов двигател, долен разпределителен вал, повдигачи на клапаните, въобще древна и здрава конструкция. Чугунен блог, чугунена глава. Такива двигатели водят класацията по изминати километри до ремонт, нерядко над милион. Всичко се плаща, разбира се – огромна тяга в ниските, на високите – като чист дизел, почти нищо; разход над средния. Но търси се надеждност, останалото са естествените „екстри“. Автоматичната скоростна кутия е известна със своята здравина. С размер като за училищен автобус, единствените забележки са към турбината. Нещо отчетено и от производителя, защото от следващата модификация турбината е сменена. Кутията е на практика една от най-здравите конструкции в автомобила. Виждал съм лично как със скорост от ~40 км/ч се включва на задна и Тойотата, пързаляйки се по асфалта, завърта гумите обратно… и нищо, работи си нормално след това. Характерна особеност на този модел е задният мост с полуоски, които са полуразтоварени. Същите са и на моделите с НАТО сертификат, вероятно заради намалената нужда от обслужване.

Товарене на рампата в САЩ:

Вече в България. Малко разочароващо състояние и външен вид, но както се очакваше, перфектно купе и липса на корозия. Междувременно бе установено, че двигателят е за основен ремонт, автоматикът също. Явно нещо много трагично се беше случило с автомобила. В САЩ има интересна опция срещу заплащане да бъде получена информация дали даден автомобил е участвал в пътни инциденти, какви и къде и какво е ремонтирано по него. Нямаше нищо сериозно; по-късно разбрахме, че през последните си 80-на хиляди километра е каран от един човек, университетски преподавател, който не знаел, че трябва да се сменя маслото поне от време на време…

За да изпреваря въпроса защо все пак се спряхме на толкова стар автомобил, ще напиша малко повече за избора. Да, има и по-нови автомобили, които биха могли да бъдат трансформирани в достатъчна степен. Проблемите им са свързани основно с по-новите технологични решения, които със сигурност са предимство за обичайна експлоатация, но не и за експедиционен автомобил. По-новите бензинови двигатели са по-икономични, но в никакъв случай толкова отказоустойчиви и непретенциозни към поддръжка, горива и възможност за някакъв ремонт в полеви условия. Самото купе на избрания от нас автомобил е правено като за вечно. Поцинковани са всички елементи, шаси, калници, дребни детайли. Навсякъде са използвани възможно най-отказоустойчиви решения. Няма излишна електроника, двигателят и управлението му са проектирани така, че дори почти всички датчици да откажат, пак ще работи. Единственият проблем на автомобилите от това поколение би могла да бъде дългогодишната експлоатация по пътища с луга или край океана.
Започна етап разглобяване и оценка на предстоящите работи. Ето така изглеждаше автомобилът след разглобяване на двигател и започване на купе:

Така изглежда двигател, каран дълго, много дълго без масло… Двигателят след оценка на отделните детайли беше за втори ремонтен размер като бутала, единственият голям детайл за замяна е коляновият вал, който съжаление не можеше да бъде използван. Имаше сериозни задирания на единия лагер. По-долу виждате снимки от хонинга на цилиндровия блок и подмяната на всички лагери. Всички биели са мерени, бутала със сегменти също и са балансирани с точност от 0.2 грама.

Снимка на компютъра за инжекциона: ясно се вижда старата школа с елементи, които дълго ще изкарат. И като схемно решение, и като използвани елементи, не намирам много аналози.

Двигателят се измива перфектно и многократно, за да бъде премахната вероятността някъде да попадне стружка от металообработващите машини.

Буталата са от малкото неоригинални части, които бяха използвани. Специална серия, допълнително усилени и изработени с голяма точност. Разликата в теглото им беше 0.01 грама, между шестте. При оригинално допустими за този модел двигател 7 грама за бутало и биела…

Пружините и клапаните се заменят с нови – след измерване се видя, че макар и в допустимите граници, са на края на живота си…

Следващият важен агрегат е автоматичната скоростна кутия. Както и писах по-горе, точно този модел е известен със здравината си, но определено има оплаквания от турбината. Като оплакванията не са от гледна точка на здравина и повреди, а от поведението ѝ в нормални условия. Прекалено “шосейна” е.

Какво имам предвид? При автоматиците редица параметри се определят от турбината и нейните настройки. Тук пропускам най-съвременните модели, при които турбините имат променлив ъгъл на лопатките, те си имат своите проблеми с надеждността, особено при по-тежки условия. Затова в зависимост от конструкцията класическите турбини се делят на условно “нормални”, т.н. “low stall” и “high stall”. Най-общо казано, турбината представлява две перки една срещу друга, затворени в общ корпус и работещи в маслена баня. Когато тази откъм двигателя се завърта, тя увлича насрещната и така се предава въртящият момент, без да има директна механична връзка. Разбираемо е, че наклонът на лопатките на двете турбини определя и основните им показатели, заедно с размерите, разбира се.
При т. нар. “high stall” турбини имаме така подбран наклон, че максималният предаван момент се постига при сравнително високи обороти на двигателя; стремежът е те да са близки до мястото, където двигателят отдава най-голямата си мощност. При другия случай, т.нар. “low stall”, се търси обратното: максималният предаван момент настъпва рано, дори преди този на максималния въртящ момент на двигателя, който е по-ниско от този на максималната мощност. “Нормалната” турбина е някакъв компромис, като в случая определено е неудачен, поне за общата експлоатация, която се очаква. Предимства и недостатъци на отделните видове.
При “low stall” турбините имаме много ефективно предаване на мощността, но те не позволяват двигателят да се “развърти” и тогава по-рязко да се потегли. Определено са и по-некомфортни, автомобилът реагира веднага и не е толкова “плавен”. Но пък при каране извън пътя определено са по-предвидими, автомобилът е по-управляем при хлъзгави настилки и най-важното, тези турбини отделят много по-малко топлина. Респективно и автомобилът с такава турбина е по-икономичен. Топлината е много важен фактор, особено при дълги преходи в кал или пясък и ниска скорост, но за сметка на голям товар и наклон.

Турбината, която инсталирахме, е специално произведена от Wholesale Automatic Transmissions – Австралия. След дълга кореспонденция избрахме точния модел и параметри. Турбината е с корпус на оригинална, но съдържанието няма нищо общо с Тойота, използвани са елементи от GM. Започва предаване на усилието много ниско и с точно такава турбина се комплектоват тунинг проекти, когато двигателят се сменя, често с такъв над 500 конски сили. Идеята е, че нуждата от подобни турбини е възникнала в Австралия, където се налага 4х4 автоматик, натоварен до максимум, да тегли ремарке и всичко това в пясък, много километри и при температури над 35 градуса. Обичайните автоматици много бързо прегряват и не са особено подходящи за целта. Успоредно с турбината беше подменен и целият блок за управление на автоматика, като новият беше поръчан с допълнителен модул за управление на “lock up” и за трета скорост. Съответно и всички настройки за превключване бяха рекалибрирани и съобразени с новата турбина.

Избързвам малко, но съм очарован от тази кутия като поведение. Много наподобява ръчни скорости, рязко и точно превключва точно там, където очаквам. Извън пътя и в дълбока кал е направо перфектна.

Тук с червено е отбелязано мястото, където допълнително се инсталира датчик за температура. От Wholesale Automatic Transmissions – Австралия препоръчват този датчик като много важен, за да може водачът по всяко време да е наясно с реалната температура на маслото в скоростната кутия. Явно това е много важно за техните условия. При нашата експлоатация до момента над 110 градуса не ми се е случвало да качи, включително и на черно и в кал с ниска скорост. На пътя особено при по-дълга работа на “lock up” спада до 65 – 70 градуса. Разбира се, важно е да се отбележи, че и главният радиатор е усилен тип, с допълнителна двойна секция за охлаждане на автоматика…

Каквото и да е състоянието на един автомобил, винаги най-много и най-трудна е работата по купето. Възползвахме се, че двигателя го няма, и пространството около него беше внимателно обработено. След почистване и обработка бе облепено с материал за топло- и звукоизолация. Материалите са от фирма TOYAGA – София, производство на Dynamat.

Следващият етап е внимателна обработка на всички кухини, шевове и трудно достъпни места. Използват се няколко вида антикорозионни покрития, на Valvoline и Wuerth. Споменах, че купето беше в идеално състояние, без никаква корозия. Навсякъде беше поцинковано. С допълнителното покритие и използване на силно омазняващи материали се надявам да стане почти вечно.

Дойде и редът на допълнителните електрически връзки и кабелиране. Като най-устойчиви във времето, където е възможно, се използват “кримпвани” кабелни обувки. Всички силови кабели са 36 квадрата. Всеки отделен метален елемент от купето, като калници, под, брони, шаси и т.н., е отделно заземен с такава квадратура. Целта е максимално стабилно състояние на електромагнитни смущения и най-вече сериозна подготовка за монтаж на радио апаратура. Предвижда се автомобилът да разполага с УКВ и КВ радиостанция. И двете антени са планирани за инсталация на предната броня. Автомобилът е прекалено висок, за да може да се монтират антени на друго място. Опитът показва, че както и другояче да са монтирани, в планинска местност бързо се чупят.

За акумулатори бяха избрани “Оптима”, но впоследствие ги сменихме с други – не се оказаха достатъчно дълговечни и надеждни въпреки дотогавашните ни впечатления и цената им.

Ако купето отвън, моторният отсек и прочие са обемни работи, то за обработката вътре определено може да се каже, че е в пъти по-трудна, бавна и тежка. Започва се с пълно разглобяване. Следва проверка на всички куплунги, връзки и кабелни снопове. Обработка със специален антикорозионен спрей за електрически съединения. Сваляне на електронните блокове за разглобяване по-късно и проверка вътре на всеки от тях. Накрая всичко по ел. системата се опакова внимателно и с водоструйка и шампоан се измиват внимателно детайлите по купето.

Подът се облепва с три различни материала от фирма TOYAGA, производство на Dynamat. Първият е трислоен, с тънък слой олово, между нещо като корк, и самозалепващ се. Следващият е пак тънък, с подобно на битум слой и от едната страна алуминиево фолио. Третият е дебел и порьозен, но не поема вода – това е последната звукоизолация. Различните слоеве служат, за да пречупват звуковите вълни така, че в краен ефект се получава максимално звуко- и вибрационно подтискане.

Колкото и да е голям автомобилът, мястото никога не достига, затова се използва всяка възможна кухина. Конкретно в тази тази беше инсталиран високоговорител за ниските честоти. За неговите функции бе намерено доста по-добро решение (за него – по-късно) и кухината беше освободена. Тук бе инсталиран компресорът, който ще се грижи за въздуха, необходим за блокировката на диференциала. Освен това ще бъде на удобно място за бързо включване на маркуч за помпане на гумите и други приложения.

Допълнителните кабели и устройства. Не сме мерили колко метра допълнителни кабели инсталирахме, но лимитиращ фактор бяха свободните кухини – просто не остана място за повече.

Писах, че всеки отделен прибор се проверява и тества индивидуално. Много работа като обем, но пък по-малко грижи после…

Дотук бяха показани основните възли и детайли, по които беше работено. Темата бързо се пише, но всъщност процесът отне няколко години. Заедно с боядисването, проверките и тестовето времето много бързо измина. Това, което не е показано, но беше допълнително свършено, са по-бавните корона и пиньон; пълното обслужване на преден и заден мост; монтаж на принудителен блокаж в задния диференциал (не че е толкова нужен, колкото защото така чувствително се повишава здравината на диференциала). Гумите са 33.4″ и АТ протектор – изпитани дълги години във всякакви условия. По окачването всички тампони са подменени с полиуретанови и щангите с регулируеми. Джантите са с коригиран “излет”, съобразен с окачването, което е 2″ лифт и + 350 кг допълнителен товар.

един от важните елементи на автомобила с експедиционен “уклон” е допълнителният резервоар, който да осигурява по-голяма автономност. в началото написах, че едно от предимствата на тойота 80 е мястото за допълнителен резервоар за още 200 литра + основният, който е 98 литра. приблизително 300 литра гориво са достатъчни за всякакви преходи, поне в нашата част на земното кълбо. разходът на дълъг път на автомобила е приблизително 16 л/100 км, така че има възможност за 1500 до 1800 км преход при каквито и да било условия. допълнителен ефект, при това позитивен, е, че винаги може да бъде избирано мястото за зареждане според качеството на горивото и цената му. размерите и монтажът на допълнителния резервоар напълно се вписват в габаритите и не са пречка за геометричната проходимост на автомобила.

разбира се, и окачването трябва да поеме допълнителното натоварване. всички елементи по окачването са с повишена здравина, а горните и долни щанги са регулируеми.

новото в двигателя и моторния отсек е подмяната на vaf сензора с по-износоустойчив и дълговечен maf сензор. така се постигат два позитивни ефекта. първо, премахва се източникът на проблеми, свързани с механичното износването на датчика. второ и също важно, увеличава се диаметърът на всмукателния въздухопровод. използван бе тунингов maf сензор, който наложи и известно преправяне на системата за управление. резултатът от работата на оригиналния vaf е напрежение от 5 до 0 волта, а на maf сензора честота от няколко килохерца, която се променя в зависимост от обема въздух. така се наложи добавянето на модул, който по определен алгоритъм да преобразува резултата от maf сензора във vaf сигнал.

разбира се, всички гумени детайли и износващи се елементи също бяха подменени. особено добри резултати показа кабелът за свещи с дебела силиконова изолация, който е със специални накрайници, добре защитаващи системата от проникване на вода. при този модел на “тойота” са взети драконовски мерки за защита от вода, включително делкото си има собствена система за проветрение, изкарана в жабката… отвън е 100% херметично. както се вижда на снимката, мястото за втория акумулатор е до вакумния усилвател на спирачките.

Всичко по интериора на автомобила е прегледано и където е възможно, подобрено. Бордното табло бе тапицирано с кожа – от една страна, много надеждно и вече проверено в практиката, от друга, освен естетичните си качества, много добро средство в комплекса за обезшумяване на автомобила. Салонът е изцяло изпълнен в кожа.

Зад задните седалки е монтирана защитна решетка, за да може багажникът да се пълни догоре, без опасност от падащи предмети при рязко спиране. Решетката е здраво захваната на местата, усилени за закрепване на предпазните колани.

Багажникът е решен на две нива. Второто ниво е достатъчно здраво, за да понесе товар. Така е проектирано, че при спиране да може да се сваля половината и да се използва за поставка или друго. По-конкретно, много удобно решение се получи от него като поставка за слънчевите панели. В долното пространство е монтиран фризер Engel. Точно зад него е монтирана помпата за вода. Така може да се използва при кратки спирания, а ако се наложи, може да се сваля и използва навън.

Резервната гума е преместена върху задната броня, а успоредно с това служи и за стойка за кирка.

Отляво по посока на движението в горната част е монтирана разгъваема тента, която може да покрия цялата лява и задна страна на автомобила. Разгъва се за минута, две и е определено много удобно, дори и при не дълги престои някъде.

Палатката е с размери 200 х 210 см. (отворена). Същевременно, когато е затворена, не пречи на люка отпред.

Монтирана е радиостанция, която покрива любителските диапазони КВ, 50, 144, 430Mhz. Антените са разделени на КВ и УКВ. КВ антената е с автоматична донастройка ATAS система на Yeasu. Системата позволява водене на КВ предаване, включително по време на движение.

Hi Lift-a бе монтиран пред задната седалка. Не пречи особено, теглото му се разпределя равномерно.

Автомобилът беше тестван в разнообразни условия, външни температури и надморска височина. Осигурява достатъчно комфорт за преходи по 500 км дневно, същевременно палатката, тентата и всичко друго за къмпинг се разгръща за 15-на минути. С няколко приятели и подобно оборудвани машини създаваме добре оборудван лагер за не повече от половин час. За лагер с водо- и електроснабдяване повече време отнема само изборът на кмет… На пътя автомобилът стои перфектно; добър обзор, но задната камера определено не е към екстрите, а по-скоро необходимост. Окачването се държи повече от великолепно: ето малък пример за натоварен автомобил. Всички бутилки са 11-литрови и са пълни с вода. Приблизително 34 броя, с пълен резервоар и палатка: