О приемах против «ломов» (Часть 1)
АКП (автоматические коробки передач) с гидротрансформатором

ГМП-2

Напомним читателям, что 75 лет назад в МВТУ им. Баумана был изготовлен первый советский гидротрансформатор. Если в конструкцию автоматической коробки передач (АКП) входит гидротрансформатор, ее называют гидромеханической передачей (ГМП). АКП заметно облегчает управление автобусом. Автобус с автоматической КП мягко начинает движение, при торможении и ускорении оборудованные ими пассажирские транспортные средства малошумны. Гидродинамика помимо плавности торможения продляет срок службы тормозных накладок.

К проектированию отечественной ГМП (двухступенчатой механической коробки передач, объединенной с гидротрансформатором) в 1956 г. приступили специалисты НАМИ и Львовского автобусного завода (ЛАЗ). ЛАЗ освоил ее выпуск под обозначением ГМП-2, а широкое применение ГМП-2 началось в 1967 г. – ею комплектовали автобус ЛиАЗ-677. Этот автобус изначально не был «новинкой» (наследник ЗИЛ-158), лет же через десять он устарел окончательно. Одним из наиболее существенных и непреодолимых недостатков конструкции этого автобуса было переднее расположение двигателя, что делало такими тяжелыми условия труда водителя.

Странно, что ГМП-2 применяли только на ЛиАЗе, хотя первоначально ее в небольших количествах устанавливали на автобусы ЛАЗ-695(Ж). Вместе с тем эта передача стала прототипом зарубежной ГМП. На ее основе специалисты НАМИ совместно с научно-исследовательским институтом автомобилей UVМV (Чехословакия) и заводом Praha разработали гидромеханическую передачу НАМИ-«Прага» 2М-70 (Б) для больших городских автобусов с дизельным двигателем и в 1967 г. начали ее выпуск. Редчайший случай в практике советского автостроения. Несмотря на простоту, конструктивная схема ГМП-2 отличалась целым рядом преимуществом перед зарубежными разработками. В частности, отмечали удачно спроектированный НАМИ гидротрансформатор.

ГМП-3

Шли годы. Промышленно развитые страны совершенствовали конструкцию автоматических коробок передач – важнейшего узла городских автобусов. Примеры автоматизации коробок передач городских автобусов большого класса отмечаются и в СССР. Львовский завод разработал АКП следующего поколения – ГМП-3 («Львiв-3», ЛАЗ-192.17), но у водителей и слесарей она получила невысокую оценку: «ненадежная», «низкая ходимость», «в определенные моменты времени автобус содрогается» и т. д. Окончательно довести ГМП-3, очевидно, помешала «перестройка» в стране.

ГМП-3 состояла из блокируемого гидротрансформатора, механической трехступенчатой четырехвальной коробки передач непланетарного типа, гидродинамического замедлителя, масляной системы, систем управления и охлаждения, оборудовалась электронной системой автоматического управления (ЭСАУ). ЛАЗ также выпускал ГМП-3 с механо-гидроэлектрической системой управления.

Моменты переключения в зависимости от скорости движения автобуса и положения педали акселератора определялись программой переключений, заложенной в ЭСАУ. На ГМП располагались исполнительные электромагниты I, II и III передач, заднего хода и блокировки. Гидротрансформатор автоматически блокировался при включении гидрозамедлителя. Гидромеханический замедлитель управлялся пневматическим краном.

Применение ЭСАУ способствовало снижению расхода топлива за счет выбора оптимальных скоростей в момент переключения передач для различных условий эксплуатации, увеличения плавности хода при переключении передач, увеличивало долговечность фрикционов ГМП и трансмиссии автобуса, повышало надежность и ремонтопригодность агрегата за счет возможности быстрой замены элементов управления.

Бесплодные усилия

В 1990-е годы украинский изготовитель ГМП стал самостоятельным предприятием – ОАО «Львовский завод гидромеханических передач». У предприятия имелись планы завершения испытаний опытных образцов планетарной многоступенчатой ГМП и гидродинамического тормоза-замедлителя для транспортных средств с механическими коробками передач, расширения номенклатуры за счет освоения выпуска новых моделей ГМП для дорожно-строительной техники и автомотрис, но они не были реализованы. Сначала завод вернулся к мелкосерийному выпуску модели ГМП-2 (под обозначениями 21.17, 22.17), несколько ее доработав для установки на городские и пригородные автобусы длиной 7…9 м (читай – ЛАЗ-695) как с дизельными, так и с карбюраторными двигателями. С середины 1980-х годов фактически произошел обвал промышленного производства в стране, а 25 октября 2006 г. на Львовском заводе гидропередач произошел пожар. Тем дело и закончилось.

Что же предпринимал НАМИ, разработавший ГМП первого поколения? Возможности воплощения своих теоретических наработок руководству института виделись в сотрудничестве в рамках Совета экономической взаимопомощи, объединявшего социалистические государства. Теперь консультативно-техническую помощь оказывал тот самый чехословацкий институт UVMV. С ним и начались совместные разработки семейства 3…5-ступенчатых планетарных передач для городского автобусного транспорта. Затем НАМИ, подключив ВКЭИ (Всесоюзный конструкторско-экспериментальный институт по разработке автобусов и троллейбусов, г. Львов), создал опытные образцы планетарной 4-ступенчатой передачи размерами 757х700х571 мм для больших городских автобусов, оборудованных дизельными двигателями мощностью до 200 кВт и встроенным гидрозамедлителем, расположенным на валу турбины ГДТ.

Наработки лаборатории гидропередач НАМИ вел в период развала Союза и соцлагеря. В качестве производителя гидропередачи НАМИ рассматривался Курганский завод колесных тягачей (КЗКТ). Завод, столкнувшийся с падением объемов выпуска основного производства, не только провел начальные работы по технологической подготовке производства данной ГМП, но и в 1993–1995 гг. изготовил их опытную партию (мод. 0017.0035). Правда, в этом случае «автобусная» специализация ГМП-НАМИ несколько размывалась.

По показателям создававшаяся НАМИ планетарная ГМП для городского автобуса соответствовала «автоматам», выпускаемым основными мировыми изготовителями. К тому же степень доработки ее конструкции была достаточно высокой. Так, имелась документация для изготовления третьей опытной серии. НАМИ кроме планетарной ГМП для городских автобусов проектировал гидропередачи для легковых автомобилей (в частности, планетарную «пятиступку» ГМП для ГАЗ-3105), автопогрузчиков.

*Значения в скобках приведены для модели НАМИ-«Прага» 2М-70(Б)
**Значения приведены для двигателя КамАЗ-7408 (7410) – базового для автобуса ЛиАЗ-5256, выпускавшегося в 1980-е годы.
***Для гидротрансформатора с 3-колесной ГМП.

Важным направлением работы специалистов института стало совершенствование конструкции гидротрансформаторов. Например, на смену лопастным колесам гидротрансформаторов, изготавливаемых методом литья под высоким давлением в пресс-формах с осевым разъемом, были разработаны штампованная и штамполитая насосная и турбинная их конструкция, осевые одноколесные реакторы.

Совершенствовались и электронные системы управления ГМП – направление, в котором мы отставали («электроника» ГМП-3 представляла собой датчики с диодами да микропереключатели с электромагнитами). После завершения работ по разработке и организации производства семейства ступенчатых гидромеханических передач НАМИ, обеспечивающих работу двигателя городского автобуса большого класса при благоприятных частотах вращения коленчатого вала, намечалась разработка 5-ступенчатой ГМП для сочлененных автобусов с двигателями мощностью до 235 кВт.

И все же НАМИ не стал основным в СНГ отраслевым центром по созданию высококачественных гидромеханических передач для автобусов (автомобилей) различного класса. Доводка разрабатывавшейся им гидропередачи (для автотранспортных средств) пришлась на тяжелейший в российской истории период – 1990-е годы.

Многообещающим было подключение к разработке автобусного «автомата» ВНИИтрансмаша (Санкт-Петербург), однако изготовленные питерцами в 1995 г. образцы ГМП-4В остались только опытными.