Про оригинальную и новаторскую электромеханическую трансмиссию, являющуюся типичным примером любви немецких конструкторов к созданию себе проблем на ровном месте с последующим их решением избыточно сложными и высокотехнологичными методами, при наличии общепринятого простого и очевидного. А также их упорства в достижении цели, которое иногда, спустя много лет упорной работы над подобными тупиковыми проектами, таки приводит к появлению чего-то действительно прорывного для своего времени.
Как это обычно и бывает, при поиске информации об испытаниях вариаторных ДАФов в СССР я случайно напоролся на описание в каком-то смысле не менее интересной трансмиссии западногерманской микролитражки марки Goggomobil, приведённое в той же книге за авторством Фиттермана... Причём, видимо, ставилась электромеханическая коробка передач за отдельную плату, поскольку вот эта машина, "подловленная" мной на местной выставке автоэкзотики -
- это и есть "Гоггомобиль", причём не самой "донной" модели Т300, но при этом у него совершенно обычное механическое переключение передач напольным рычагом (ну как, совершенно обычное... дальше увидите с какими нюансами):
Кстати, обратите внимание на размеры автомобильчика: он очень и очень маленький, где-то на уровне серпуховской "инвалидки" С3Д - "Москвич" рядом с ним выглядит практически как какой-нибудь полноразмерный "американец". Он и зарегистрирован-то в России как мототехника (класс L7e, т.е. "тяжёлый квадрицикл") и имеет только один мотоциклетный номерной знак, расположенный сзади. Короче - типичный европейский "автомобиль-пузырь" из пятидесятых годов, к которым у меня крайне неоднозначное отношение. Кстати, со слов бывшего владельца конкретно эта машина была закуплена Тульским заводом и изучалась на предмет выпуска в СССР, но речь сейчас не об этом...
Так вот - наряду с этим базовым вариантом предлагался и "люксовый", в котором коробка передач имела полностью иную конструкцию и электромеханический сервопривод; по сути это было то, что сегодня называют "роботизированной" коробкой, но выполненное на уровне технологий середины 1950-х годов. Причём речь не идёт про некое подобие "автомата" - передачи переключались целиком и полностью самим водителем, только с помощью электромеханического привода. То есть, ему приходилось всё так же выжимать педаль сцепления, переводить рычажок "избирателя передач" (как это мило названо в советском описании системы) в нужное положение и плавно отпускать педаль для трогания с места:
Для чего было нужно такое усложнение конструкции - не вполне понятно: на первый взгляд "выхлоп" от него был минимальным. Но есть предположение, что работать таким "джойстиком" было всё же ощутимо проще и удобнее, чем "ловить" передачи с двойным выжимом в несинхронизированной механической коробке базовой модели. И, судя по тульскому экземпляру, с этим действительно имеются серьёзные проблемы - уже как минимум из-за того, что передачи включаются не продольным перемещением рычага, как это привычно современному автомобилисту, а поперечным:
Сразу хочу сказать, что информации по этой системе даже на немецком языке - "с гулькин нос", видимо она не пользовалась большой популярностью и в современных источниках обычно лишь упоминается сам факт её существования. Именно поэтому иллюстративная часть статьи сегодня будет "на минималочках" - придётся ограничиться в основном рисованными схемами из того же Фиттермана; да и на том спасибо, потому что даже их аналоги по забугорным интернетам как-то не особо находятся. Даже полноценного видео про управление автомобилем с такой коробкой найти не удалось - только короткое и крайне путаное, из которого что-либо понять по сути невозможно, кроме того, что задний ход включается отдельным тумблером через "нейтраль" (в нём показана грузопассажирская версия с вагонной компоновкой):
Дополнение: совершенно внезапно, довольно подробное объяснение приёмов управления этой коробкой есть в ролике Зенкевича про другой автомобиль с ней, Victoria Spatz. Но не всё так просто: увы, ролику заглушили звук из-за копирастов, а субтитры неполноценны (но что-то понять всё равно можно):
Кстати, да - эту коробку передач часто называют "преселекторной", что означает возможность предварительно выбрать нужную водителю следующую (!) передачу и переключиться на неё в любой удобный момент, просто выжав педаль сцепления. Видимо, такой режим работы действительно был возможен - при отпущенной педали джойстик обесточивался и его можно было заранее перевести в нужное положение, оставаясь на текущей передаче, а при нажатии на педаль коробка сразу же переключалась на выбранную водителем передачу или в нейтраль. Существовали коробки передач - например, английская системы Уильсона - для которых это было единственно возможным вариантом; у них, собственно, и не было педали сцепления, а была педаль переключения передачи. Но скорее всего в данном случае это своего рода "побочный эффект", а создателями автомобиля подразумевался в первую очередь стандартный алгоритм: сцепление - выбор передачи - отпускание сцепления.
Как же всё это работало ? В первую очередь отмечу, что немецкие конструкторы не искали лёгких путей и по сути спроектировали для этой версии автомобиля полностью новую коробку, в которой по сравнению с устанавливавшейся на базовую версию механической был полностью иным даже базовый принцип работы.
В механической коробке передач "Гогго" для переключения передач использовались обычные для мототехники кулачковые муфты, фиксирующие нужную шестерню на валу - что и понятно с учётом того, что эта машина была построена на тех же самых технологиях, что и "Гоггороллер", то есть, прародитель нашего мотороллера "Тула":
Однако, видимо, для работы с требующими очень точного тайминга и немалых усилий при переключениях кулачковыми муфтами электрические сервоприводы того времени были, как бы это сказать... излишне деликатны. Это сегодня существуют недорогие шаговые электродвигатели, которые можно просто приделать к обычной полностью синхронизированной механической коробке передач, и всё будет работать. В те годы всё было куда примитивнее.
Поэтому было найдено оригинальное решение - в электромеханической версии шестерни фиксировались на валах коробки при помощи закалённых стальных шариков. Использованный при этом принцип показан на иллюстрации:
Как видите, перемещением пропущенного внутри полого вала штока (названного на схеме "шпонкой-фиксатором") можно было раздвинуть одну из двух пар шариков и тем самым заблокировать на этом валу одну из двух имеющихся на нём шестерён (после чего они начинали вращаться с ним как единое целое), либо же включить "нейтраль" - чему соответствовало среднее положение штока. А для того, чтобы исключить самопроизвольное включение передачи из-за случайного выкатывания шариков из своих углублений под действием центробежной силы, были предусмотрены ограничители в виде уложенных в продольные пазы вала иголок, движением которых управляли сами шарики: при включении одной из передач они фиксировали вторую пару шариков, а в "нейтрали" - обе их пары одновременно. Сам шток также имел обычный фиксатор в виде подпружиненного шарика.
Всего в коробке передач было три таких вала и, соответственно, три штока: два использовались для включения четырёх передач переднего хода, и один - для заднего. Все используемые для передачи крутящего момента пары шестерён имели между собой постоянное зацепление (не задействованные в данный момент шестерни просто вращались без нагрузки), поэтому для их включения в работу требовалось лишь небольшое усилие - что как раз и было нужно для успешной работы тогдашних сервоприводов. В качестве них использовались обычные электромагнитные катушки - очень похожие на те, что применены во втягивающем реле стартера, но при этом имеющие по две обмотки и способные работать в двух направлениях, смещая связанные с ними штоки из нейтрального положения вперёд или назад.
Связывающий штоки друг с другом кулачковый механизм переводил не задействованный в получении выбранной в данный момент передачи шток в нейтральное положение, а специальные механические ограничители (на схеме "замки") не давали включить первую передачу при включенном заднем ходе, и наоборот.
Как видите, схема системы управления принципиально крайне проста; желающие могут разобраться с деталями её работы самостоятельно, а для остальных вполне достаточно будет описать базовый принцип. При полном нажатии на педаль сцепления замыкались контакты 6, вставленные в разрыв питающего кабеля коробки передач (Н). После этого джойстик переключения передач можно было переместить в нужное положение, замыкая одну из пяти находящихся в его корпусе пар контактов (I, II, III, IV, N) - через которые ток подавался на соответствующую обмотку одной из катушек, вызывая смещение нужного штока в нужном направлении и, тем самым, выключение текущей и включение выбранной водителем передачи. При отпускании сцепления электрическая цепь вновь обесточивалась.
Если до нажатия на педаль сцепления джойстик уже был перемещён в положение следующей передачи - для переключения на неё было достаточно просто выжать и сразу отпустить педаль сцепления. Задний ход включался отдельным тумблером R, который срабатывал только при джойстике в положении N - при этом механически блокировалось включение первой передачи.
В целом, как уже было сказано в начале статьи, данная конструкция выглядит как остроумный, но крайне избыточный способ решения проблемы: вполне можно было бы просто с самого начала установить на автомобиль более совершенную синхронизированную механическую коробку передач с подрулевым рычагом, и было бы ничем не хуже... Такая система, вероятно, смотрелась бы более интересно в сочетании с электромагнитным автосцеплением, что позволило бы организовать "двухпедальное" управление автомобилем и переключение передач при помощи одного лишь джойстика - но на его внедрение на недорогой машинке немцы так и не пошли.
В лучшем случае данную систему можно воспринимать как промежуточное звено в эволюционном процессе, ведущем к более сложным и совершенным конструкциям.
P.S.
Только во второй половине шестидесятых, и на куда более серьёзной модели того же производителя - Glas 1700 - появилась автоматическая электрогидравлическая трансмиссия с неблагозвучным для знающих английский язык названием Dickomat (только не забивайте это в поиск гугл, пожалуйста... я предупредил) - названая так в честь её конструктора, Генриха Дика. Это был уже полноценный "робот" с аналоговыми электронными "мозгами" от Bosch - причём с сохранением возможности полноценного ручного переключения передач (без выжима сцепления). А в автоматическом режиме коротенький напольный рычаг сам собой весело перещёлкивал передачи, как будто его движениями управляла чья-то невидимая рука...
Система, конечно, не была идеальна по потребительским качествам и с точки зрения маркетинга могла считаться "переходным звеном" к классическим гидромеханическим "автоматам", с освоением которых Европа в те годы запаздывала. Наиболее существенным её преимуществом была низкая цена - доплата за автоматическое переключение составляла всего DM 890, при том, что у конкурентов за полноценную "гидромеханику" нужно было выложить от 950 до 1400 марок. Достигалось это скорее всего за счёт того, что система дополняла, а не полностью заменяла штатную механическую трансмиссию.