Правда ли на «Урагане» два дизеля? И что у него за дизель?
Продолжение первой статьи. Сразу оговорюсь: системы «Ураган» ставились на шасси БАЗ (135ЛМ) и МЗКТ, но что они, что наши сегодняшние герои МАЗ-537 и 543 — устрашающего вида 8-колёсные машины:
Поэтому в народе «Ураганами» называют всё, что большое и с четырьмя осями. А о жаргоне спорить — дело неблагодарное, это видно даже по комментариям к статье о ЗИЛ-157:
Поэтому давайте перейдём к передаче и ходовой части МАЗ-543, он же МАЗ-7310 и 7313, а в следующей статье взглянем, где ещё применялся дизель Д12 — точнее, Д6, половина от него.
Одна из особенностей ракетовозов МАЗ — гидромеханическая передача (ГМП), предок современных «автоматов»! На более поздних и не пошедших в широкую серию МАЗ-7911 «Оплот» коробка уже 4-ступенчатая автоматическая, а на массовых 537 и 543 — 3-ступенчатая с ручным управлением, но у неё уже все органы современной АКПП — гидротрансформатор (ГТР), планетарный редуктор и фрикционы.
Тягачи появились и 5-осные (МАЗ-547), и 6- и даже 7-осные, о них есть статья на канале «Сайт Авиационной Истории»:
Но схема оставалась прежней. ГТР современной коробки я показал в разрезе тут:
А «планетарку» и фрикционы — тут:
Они на МАЗе устроены примерно так же, разве что на каждую передачу (три передних и заднюю) свой фрикцион, нет никаких сложных комбинаций. А вот ГТР более сложный, с двумя реакторами.
Так как ГТР действует за счёт скорости потока жидкости, ему для работы нужны обороты. Д12 нужных оборотов не даёт, поэтому сразу за дизелем стоит повышающая передача — эдакая обычная трёхвальная КПП, в которой постоянно включена «пятая передача», повышающая с числом 0,831. От неё же идут вспомогательные приводы — к воздушному компрессору, вентилятору, насосу гидроусилителей:
С ГМП повышающая соединена коротким карданным валом. При пуске дизеля в мороз, когда масло в ГМП как кисель, повышающую передачу можно выключить — «воткнуть нейтралку». Чтобы включить её — дизель надо остановить, ведь никакого сцепления между ним и повышающей ней.
Хоть я и показал ГТР в статье по ZF, в том числе и на видео, всё же стоит разобрать его работу подробнее.
Вот вся коробка (гидромеханическая передача — ГМП) с ГТР в разрезе, чёрными прямоугольниками видны разрезы фрикционов, они обозначены буквами Ф:
ГТР, равно как и гидромуфта (ГМ) — два стоящих «лицом к лицу» лопаточных колеса, насосное (НК) и турбинное (ТК). Насосное приводится от двигателя, разгоняет за счёт центробежных сил рабочую жидкость (масло) и подаёт её в турбинное. Турбинное за счёт отдачи вращается.
Вот пара разобранных гидромуфт тепловоза ЧМЭ3 (ЧМЭ-три), где они используются для включения компрессора и главного вентилятора:
Получается, внутри по окружности ГМ постоянно крутится эдакий «ядерный гриб», выворачивающийся наизнанку бублик из масла — от центра по лопаткам НК, в турбинное, по лопаткам ТК к центру и обратно в НК. ГТР отличается от ГМ тем, что в его центре в специальной полости установлен реактор — третье колесо, стоящее неподвижно.
Оно «ловит» масло на выходе из ТК и подаёт в НК под нужным углом, уже заранее придавая ему угловую скорость, закручивая в сторону вращения ГТР. Без картинки, что ниже, не разберёмся. На ней изображена развёртка ГТР на плоскость, чисто показывающая движение колёс.
Реактор не просто жёстко закреплён на заведённой внутрь ГТР опоре, а стоит на обгонной муфте — автоло́ге (роликовом остано́ве). Автолог допускает вращение реактора в сторону вращения ГТР, если на него будет действовать момент от потока масла:
Когда насосное колесо вовсю вращается, а турбинное стоит — поток масла из ТК выходит незакрученным и идёт в сторону НК точно вдоль оси вращения. Лопатки реактора в этом случае разворачивают поток, закручивая его в сторону вращения — в итоге на НК поток выходит уже разогнанным в нужную сторону, а НК его ещё разгоняет дополнительно. Благодаря этому сила, действующая на ТК, возрастает в несколько раз.
А на реактор действует отдача потока, стремящаяся прокрутить его в обратную сторону — но он надёжно остановлен автоло́гом. Когда машина трогается и ТК начинает вращаться — поток из него выходит уже несколько закрученным, попадает на лопатки реактора не под таким крутым углом. Реактор потихоньку перестаёт выполнять свою функцию.
А когда скорость ТК приближается к скорости НК — поток закручен так сильно, что бьёт сразу по спинкам лопаток реактора, то есть они работают с отрицательным углом атаки. Если бы реактор стоял неподвижно — он бы уже мешал экономичной работе, но благодаря автологу он страгивается и начинает вращаться вместе с потоком. Так как реакторов в гидроаппарате МАЗ-537 два — сперва страгивается первый, потом второй.
Поэтому гидротрансформатор так и называется — он даёт не только плавное трогание, но и повышение крутящего момента при трогании. Гидромуфта умеет лишь первое и при трогании просто «жуёт масло», переводя энергию в его нагрев, то есть в потери. Плюс на 2-й и 3-й передачах ГТР, как и в «автомате» ZF, можно блокировать для пущей экономии — кнопкой на панели. А передачи переключаются рычагом справа на рулевой колонке.
После ГМП крутящий момент попадает в раздаточную коробку. В ней есть две передачи — прямая и понижающая, а также обычный конический межосевой дифференциал (МОД) — как описанный тут:
В «раздатке» он распределяет момент между передними и задними мостами, на бездорожье может блокироваться. Зачем вообще нужен межосевой дифференциал, ведь вроде все колёса одинаковы?.. Только вот накачаны могут быть чуть по-разному, загружены тоже — в итоге прогиб у каждого колеса свой, а с ним и диаметр круга катания.
В итоге более просевшее колесо (с меньшим диаметром круга катания) будет вращаться быстрее и через трансмиссию тянуть менее просевшие. Это называется циркуляцией паразитной мощности и ничего хорошего не несёт — лишь износ шин, трансмиссии и потери.
Ещё на фото видно, что у колёс независимая подвеска — нет жёстких мостов, а передние две оси — управляемые рулём. Задние колёса хоть и неуправляемые, но тоже с независимой подвеской. У 135ЛМ, например, совершенно, разительно иная схема и ходовой части, и трансмиссии, хоть и те же 4 оси.
Подвеска торсионная, как на танках и легендарной «Волынке» — ЛуАЗ-969:
Каждый мост — это центральный редуктор и приводимые от него колёсные редукторы. 2-й и 3-й мосты — проходные, то есть к ним приходят карданные валы от «раздатки», а от них уходят карданные валы к 1-му и 4-му мостам.
Кроме того во 2-м мосту стоит ещё один межосевой дифференциал, тоже конический, распределяющий момент между передними осями. В 3-м мосту МОДа нет. А в каждом центральном редукторе стоит межколёсный дифференциал (МКД): в передних мостах — конические, в задних — самоблокирующиеся.
Один из вариантов «самоблока» — Торсен Т-1 — мной показан в первой статье о ZF 6HP26:
На МАЗе он другого типа, но цель та же.
То есть задние оси — основные «гребные»: там и МКД самоблокирующиеся, не допускающие отдельного буксования одного колеса оси, и МОДа нет. А вот передние — в более свободном плавании, блокировок там нет. От раздаточной коробки при её заблокированном МОДе придут те же обороты, что и на задние мосты, то дальше моменты между четырьмя передними колёсами будут распределяться «наугад».
Отрезанные вместе с рычагами задние колёса гиганта...
Колёса каждого моста приводятся от центрального редуктора через полуосевые карданные валы с шарнирами равных угловых скоростей (ШРУСами), но не привычными шариковыми шарнирами Рцеппа, как на легковых, а со спаренными карданными, похожие применены в приводе вагонов метро.
В ступице каждого колеса спрятан планетарный колёсный редуктор — как у обычных дорожных МАЗов, у троллейбусов, у заморского «Хаммера», у тракторов-погрузчиков... От полуосевого кардана приводится солнечная шестерня, эпицикл (коронное колесо) неподвижно, а между ними бегают три сателлита, объединёнными водилом — от водила и приводится колесо. Я не мог не сняться со вскрытым редуктором:
Водило, как видим, снято, два сателлита тоже — один остался. Снимок именно этого редуктора уже много лет лежит в Википедии в статьях «Планетарный редуктор» и «МАЗ-7310». Колёсные редукторы — последняя ступень повышения крутящего момента по пути от двигателя к колёсам, их применение уменьшило массу и размеры центральных редукторов и полуосевых карданов.
На этом по тяжёлым 4-осным МАЗам пока всё. В следующих статьях по этой теме скажу несколько слов о БАЗах, но сперва — о применении половины дизеля Д12, 6-цилиндрового Д6.
Автомобили и поршневые двигатели — оглавление