Найти в Дзене
DL24 | История авто

ГМП ЛиАЗ-677 имела неожиданно оригинальную и удачную конструкцию

Оглавление

Про автоматическую коробку передач ЛАЗ-НАМИ, являющуюся одним из немногих однозначных успехов советских инженеров на данном поприще - особенно на фоне провала внедрения автоматических трансмиссий на массовых легковых автомобилях.

Рассказывая на страницах этого канала о различных экзотических конструкциях автомобильных трансмиссий, я долго проходил мимо автоматической коробки передач ЛАЗ-НАМИ (в литературе тех лет она обычно называется "гидромеханической передачей" - ГМП), которая использовалась на автобусах ЛАЗ и ЛиАЗ, а также некоторых моделях БелАЗа. Между тем, это редчайший в данной области пример того, что созданная нашими инженерами полностью оригинальная - и при этом весьма неортодоксальная - конструкция не только добралась до массового производства, но и получила широчайшее распространение, в течение многих десятков лет эксплуатируясь на сотнях тысяч единиц автотранспорта, и даже выпускалась по лицензии за рубежом. Исправляю данную оплошность.

И да, я практически уверен, что в комментариях обязательно найдётся какой-нибудь работник автобусного парка с сорокалетним стажем, который, разумеется, намного лучше меня разбирается в том, как это коробка на самом деле устроена и работает, а также как правильно называются её части. Не стесняйтесь - делитесь в комментариях, наши рассказы взаимно дополнят друг друга.

Историческую часть я по большей части опущу (тем более, что про разработку ГМП ЛАЗ-НАМИ уже писали многократно - например, в отраслевом журнале "Основные средства") и сразу перейду к техническому описанию. Упомяну лишь, что над полуавтоматическими и автоматическими трансмиссиями для городских автобусов и спецтехники в СССР работали ещё с 1930-х годов - однако по тем или иным причинам эти работы каждый раз заходили в тупик.

Так, на ЗИЛе в середине 1950-х для автобуса ЗИЛ-129Б с задним поперечным расположением двигателя была создана имевшая специфическую компоновку гидромеханическая передача, которая может быть охарактеризована как вариация на тему американской ГМП типа Allison V-Drive (которая, в свою очередь, была вариацией на тему английской ГМП типа Лисхольм-Смит). Ключевой особенностью этой конструкции было то, что механически в ней имелась лишь одна ступень переднего хода: весь разгон осуществлялся только за счёт гидротрансформатора, а по выходу на режим движения с постоянной скоростью крутящий момент просто направлялся на выходной вал в обход гидравлического элемента (аналог блокировки гидротрансформатора - но без собственно блокировки; происходило с весьма ощутимым "пинком"). Увы, но она так и не пошла в серию в связи с прекращением работы над самим автобусом. Примерно та же судьба постигла и шестиступенчатую планетарную гидромеханическую коробку, созданную для армейского вездехода ЗИЛ-135 - при его освоении на Брянском автозаводе местное КБ попросту "выбросило" из его конструкции "автомат" как "лишнюю" деталь, хотя он и существенно повышал эксплуатационные качества этой машины.

ГМП-22.17
ГМП-22.17

Безоговорочным успехом завершилась лишь совместная разработка НАМИ и Львовским автобусным заводом автоматической гидромеханической передачи, изначально предназначенной для конкурента ЗИЛ-129 - автобуса ЛАЗ-695. На этапе проектирования она называлась ЛАЗ-НАМИ-035, впоследствии могла также обозначаться как ГМП-2, а после модернизации - ГМП-22.17 (имелись и иные обозначения для различных модификаций). Её серийное производство началось с 1963 года и продлилось как минимум до начала 1990-х (времена были смутные, и назвать точную дату снятия с производства не так-то просто).

Основную работу по преобразованию крутящего момента в ней выполнял четырёхэлементный (насосное колесо, турбинное и два реактора) гидротрансформатор, разработанный в НАМИ известным специалистом в области гидромеханических передач Сергеем Михайловичем Трусовым. Его максимальный коэффициент трансформации составлял 3,0 при КПД 87...88% - то есть, говоря упрощённо, подаваемый на него с двигателя крутящий момент при работе в режиме трогания с места и разгона он мог увеличивать примерно в три раза, за счёт соответствующего снижения числа оборотов на выходе, что позволяло обойтись всего двумя передачами переднего хода в редукторной части коробки.

Хорошо видно "нутро" ГМП, которое за исключением гидротрансформатора больше похоже на обычную механическую коробку передач, чем на планетарный "автомат" в привычном смысле.
Хорошо видно "нутро" ГМП, которое за исключением гидротрансформатора больше похоже на обычную механическую коробку передач, чем на планетарный "автомат" в привычном смысле.

Что касается последней - то разработчики очень разумно подошли к поставленной перед ними задаче и вполне справедливо рассудили, что для двух ступеней переднего хода и одной задней передачи нет никакой нужды городить сложный и дорогой планетарный редуктор. Вместо этого в конструкции редукторной части ГМП они использовали компоновочную схему обычной трёхвальной механической коробки передач с шестернями постоянного зацепления. Таким образом, эта коробка представляла собой по сути нечто среднее между классическим "автоматом" и тем, что сегодня называют роботизированной механической коробкой передач:

На первой передаче крутящий момент посредством пары шестерён 9 - 21 передавался с первичного вала 1 на промежуточный 20, и далее - через пару шестёрен 19 - 11 на выходной вал 16 (что давало общее передаточное число 1,792), а на второй (прямой) - непосредственно с первичного вала на выходной. Для переключения передач использовалось установленное на заднем конце первичного вала сдвоенное многодисковое сцепление 10 (в литературе его также могут называть фрикционом или гидроподжимной муфтой): переднее сцепление блокировало на первичном валу шестерню 9, передающую вращение на промежуточный вал, а заднее - напрямую соединяло первичный вал с выходным.

Конструкция сдвоенного фрикциона.
Конструкция сдвоенного фрикциона.

При правильной регулировке, обеспечивающей синхронное срабатывание фрикционов включаемой и выключаемой передач, такая конструкция обеспечивала плавное переключение без разрыва потока мощности и временного повышения оборотов двигателя - как и в обычной автоматической коробке передач. Чего не могли в полной мере обеспечить при тогдашнем уровне технологии обычные механические коробки передач с автоматизированным переключением через размыкание сцепления и принудительный сброс "газа". На нейтрали же оба сцепления / фрикциона размыкались, и передача крутящего момента от двигателя на ведущие колёса прекращалась.

Один из фрикционов и его гидравлический привод включения (бустер) с кольцевым поршнем 12.
Один из фрикционов и его гидравлический привод включения (бустер) с кольцевым поршнем 12.

В качестве отступления от главной темы статьи (сказать это нужно именно сейчас, когда читатель уже познакомился с базовым принципом действия ГМП ЛАЗ-НАМИ) отмечу, что хотя, безусловно, я не являюсь специалистом по трансмиссиям автобусов и тяжёлой техники, однако в целом в курсе как минимум аналогичных американских разработок тех лет - и могу сказать, что прямых аналогов нашей коробки среди них не имелось. Хотя, разумеется, многие из использованных в её конструкции базовых принципов не появились на пустом месте.

Так, некоторые из идей, реализованных в уже упоминавшейся выше серии Allison V-Drive, отчасти напоминали применённые в ГМП ЛАЗ-НАМИ - в первую очередь, использование сдвоенного сцепления для изменения направления потока мощности:

Но это только сам базовый принцип, его конкретная реализация полностью отличалась. А главное - как уже проговаривалось, у этой трансмиссии редукторная часть имела фиксированное передаточное отношение, то есть, по сути это была не ступенчатая коробка передач, а бесступенчатая передача, в которой изменение передаточного числа осуществлялось исключительно за счёт гидротрансформатора (на более поздней серии VS2 этот недостаток устранили, но своеобразно - введением на входе ГМП делителя передач, имевшего две ступени - Drive и Overdrive, которые переключались ещё одним сдвоенным сцеплением). Не говоря уже о крайне специфичной компоновке с V-образным расположением входного и выходного валов, которое как раз и было обыграно в её названии.

Созданная той же фирмой Allison 8-ступенчатая грузовая автоматическая коробка передач Twin Hydra-Matic (очень сложная, дорогая и оказавшаяся в конечном итоге коммерческим провалом) - как и более удачные упрощённые 6-ступенчатые Torqmatic и Powermatic - стереотипно повторяли базовую конструкцию к тому времени уже хорошо освоенной американцами легковой планетарной гидромеханической коробки передач, и вообще ни в малейшей степени не были похожи на то, что разработали ЛАЗ и НАМИ. Хотя продукция этой фирмы была неплохо известна в СССР - например, ЗИЛ имел с ней активные официальные контакты и много лет проводил испытания её коробок на своих грузовиках, причём настолько интенсивные, что их результатами заинтересовались сами американцы. Мопаровская же Truck-O-Matic представляла собой вариант уже описанной на данном канале во всех подробностях трансмиссии типа Fluid Drive.

Те из трансмиссий для тяжёлой техники разработки ZF, которые не были построены по тому же самому принципу, что и американские, насколько мне известно представляли собой обычные механические коробки передач с автоматизированным переключением и использовали пневматический привод. По трансмиссии Fiat HydroTrans доступной информации мало, но судя по тем данным, которые мне всё же удалось найти, можно придти к выводу, что она являлась сочетанием гидротранформатора и обычной механической коробки передач, в которой сцепление служило для разрыва потока мощности в момент переключения. И так далее.

В остальном же, из каких-то зарубежных аналогов с хотя бы отдалённо похожим базовым принципом работы я могу вспомнить, как ни странно, лишь фольксвагеновское семейство коробок DSG, в котором принципиально аналогичное сдвоенное сцепление используется для переключения между двумя первичными валами (разумеется, при этом у DSG на каждом из этих валов имеется по три шестерни, одну из которых преселекторный механизм может заранее - отсюда и "пре-" - соединить с ответной шестернёй соответствующего вторичного вала, в конечном итоге получая шесть передач переднего хода, которые при разгоне можно очень быстро перебирать, просто переводя поток мощности на второй вал, на котором ранее уже была выбрана следующая по очереди передача; в то время, как у ЛАЗ-НАМИ преселектор отсутствует, а выбор одного из валов обеспечивает лишь одно фиксированное передаточное отношение - т.е. механических передачи всего две - зато есть гидротрансформатор, значительно расширяющий силовой диапазон трансмиссии ценой более низкого КПД). Ну, и какие-то очень экзотические конструкции, являющиеся своего рода отдалёнными предшественниками DSG - названия которых всё равно мало что скажут читателю (например, английская Hobbs).

Стоит также отметить, что отчасти похожий (но не идентичный) принцип работы ранее использовался на опытной АКПП ЗИЛ-7Э131А, которая использовалась на некоем "опытном автомобиле повышенной проходимости" (под этими словами скорее всего скрывается опытный БТР, проигравший на конкурсе горьковскому БТР-60). Она, в свою очередь, происходила от полуавтоматической ГМП ЗИЛ-153, в которой переключение передач осуществлялось водителем вручную. Так что какое-то "перекрёстное опыление" между конструкторскими коллективами ЗИЛ и НАМИ с ЛАЗом вполне могло иметь место.

Возвращаясь к техническому описанию ГМП ЛАЗ-НАМИ, отметим, что не менее разумно и минималистично в ней была реализована и задняя передача: она включалась по тому же принципу, что и на автомобилях с механической коробкой передач - при помощи скользящей зубчатой муфты 13, блокирующей на выходном валу одну из двух шестерён (11 или 14). Основной редуктор при этом переводился в положение первой передачи, так что крутящий момент передавался сначала парой шестерён 9 - 21 на промежуточный вал, а с него - на выходной через шестерни 18, 14 и ещё одну условно не показанную.

Ниже приведены очень наглядные схемы пути крутящего момента при различных режимах работы ГМП:

-9

Хотя в её редукторной части и было всего две ступени, в целом ГМП ЛАЗ-НАМИ имела три передачи переднего хода. Во всяком случае - в определённой части посвящённой ей литературы под "третьей передачей" подразумевается режим блокировки гидротрансформатора, который полностью устранял проскальзывание его частей друг относительно друга и связанные с этим потери энергии.

Стоит отметить, что в литературе встречается и другая трактовка, согласно которой режим блокировки гидротрансформатора не признаётся в качестве третьей передачи ГМП и рассматривается как самостоятельный режим её работы. И вообще, в целом хочу предупредить, что используемая при описании устройства и работы этой трансмиссии терминология может очень сильно отличаться в зависимости от источника - так что если я буду использовать не те термины, которые привычны именно вам, не обессудьте.

Система автоматического управления переключением передач была электрогидравлической: блокировка гидротрансформатора включалась чисто гидравлически, а первая и вторая передачи - при помощи гидравлических клапанов, управляемых электромагнитным приводом, причём работой его соленоидов (электромагнитов) в свою очередь управляла гидравлическая система, отслеживающая скорость движения и положение педали "газа".

Золотник в положении первой передачи. Его происходящее под действием центробежного регулятора смещение влево последовательно включало сначала вторую передачу (соединены каналы В и Б), а затем и блокировку гидротрансформатора (соединены каналы В, Б и А).
Золотник в положении первой передачи. Его происходящее под действием центробежного регулятора смещение влево последовательно включало сначала вторую передачу (соединены каналы В и Б), а затем и блокировку гидротрансформатора (соединены каналы В, Б и А).

"Сердцем" системы управления ГМП являлся гидравлический переключатель 9 (он же - главный золотник), "дирижировавший" работой обеспечивающих переключение передач клапанов и электромагнитов. Его золотник через хитрую систему рычагов, тяг и эксцентриков 19 - 20 - 23 - 24 был связан с установленным на промежуточном валу коробки центробежным регулятором и педалью "газа" (что обеспечивало силовое регулирование).

При повышении числа оборотов вала (т.е. скорости движения) шарики центробежного регулятора (очень похожего по принципу работы на используемый в вариаторе скутера) расходились и выталкивали наружу его шток, который через двуплечий рычаг 24 смещал золотник гидравлического переключателя влево. Однако водитель, нажимая на педаль "газа", мог противодействовать этому, частично возвращая золотник в исходное положение. Именно это "перетягивание каната" между центробежным регулятором и ногой водителя задавало моменты переключения с первой передачи на вторую и обратно. А для того, чтобы устранить возможное при быстрых колебаниях золотника циклическое переключение между ними, в конструкцию гидравлического переключателя был введён демпфер (тормозок).

Оранжевый узел на самом верху блока фрикционов - периферийный клапан с расположенными внутри него периферийными золотниками. Серая деталь, находящаяся в зацеплении с его штоком - скользящее по наружной поверхности блока фрикционов кольцо, осуществляющее переключение золотников. Ниже изображён сам периферийный клапан крупным планом.
Оранжевый узел на самом верху блока фрикционов - периферийный клапан с расположенными внутри него периферийными золотниками. Серая деталь, находящаяся в зацеплении с его штоком - скользящее по наружной поверхности блока фрикционов кольцо, осуществляющее переключение золотников. Ниже изображён сам периферийный клапан крупным планом.
Золотники в нейтральном положении, в котором оба фрикциона поставлены на слив масла.
Золотники в нейтральном положении, в котором оба фрикциона поставлены на слив масла.

Непосредственно подачей масла к бустерам (гидравлическим исполнительным механизмам) переднего и заднего фрикционов управляли золотники расположенного на корпусе двойного фрикциона периферийного клапана 3. Ими, в свою очередь, управлял электромагнитный переключатель периферийных золотников, соленоиды которого были установлены на самом верху картера коробки:

Детали переключателя периферийных золотников: его соленоиды и двуплечий рычаг, ось которого связана с рычажком, управляющим вилкой привода периферийных золотников.
Детали переключателя периферийных золотников: его соленоиды и двуплечий рычаг, ось которого связана с рычажком, управляющим вилкой привода периферийных золотников.
Переключатель периферийных золотников в нейтральном положении, вид сверху.
Переключатель периферийных золотников в нейтральном положении, вид сверху.

Их якори могли воздействовать на кинематически связанный с периферийными золотниками двуплечий рычаг, с которым имели определённый конструктивный зазор (чтобы исключить возможность неполного выключения передачи). При срабатывании одного из соленоидов его якорь, выбрав этот зазор, упирался в двуплечий рычаг и поворачивал его вокруг оси. Вместе с рычагом поворачивалась и вилка привода периферийных золотников, которая при помощи верхнего и нижнего поводков сдвигала скользящее по наружной поверхности сдвоенного фрикциона кольцо - а оно, в свою очередь, непосредственно перемещало золотники периферийного клапана:

Вилка привода периферийных золотников 5 была установлена в картере коробки сбоку от блока фрикционов 4. Сверху виден электромагнитный переключатель золотников и связывающий ось его двуплечего рычага с вилкой рычажок 7. Через поводки 8 и 9 вилка была связана с охватывающим сдвоенный фрикцион кольцом 3, непосредственно воздействующим на периферийные золотники и таким образом осуществляющим переключение передач. Упомянутые детали подцвечены для большей наглядности.
Вилка привода периферийных золотников 5 была установлена в картере коробки сбоку от блока фрикционов 4. Сверху виден электромагнитный переключатель золотников и связывающий ось его двуплечего рычага с вилкой рычажок 7. Через поводки 8 и 9 вилка была связана с охватывающим сдвоенный фрикцион кольцом 3, непосредственно воздействующим на периферийные золотники и таким образом осуществляющим переключение передач. Упомянутые детали подцвечены для большей наглядности.

Такая сложная конструкция привода была нужна из-за того, что, как уже упоминалось, периферийный клапан был установлен прямо на корпусе двойного фрикциона, и при работе трансмиссии вращался вместе с ним - так что без непрерывно находящегося в зацеплении с его штоком кольца обеспечить возможность управления положением золотников не вышло бы.

Работало всё это хозяйство следующим образом:

При отсутствии подачи тока на соленоиды вилка вставала в нейтральное положение, как и золотники периферийного клапана - так что масло сливалось с обоих фрикционов и коробка передач находилась в нейтрали.

При главном золотнике гидравлического переключателя в крайне правом положении и пульте управления ГМП в положении движения "А" выдвигался якорь соленоида первой передачи (левый по ходу движения, а на приведённой выше схеме с видом сверху - нижний, помеченный римской цифрой I), который поворачивал вилку по часовой стрелке и тем самым сдвигал золотники периферийного клапана в крайнее левое положение. При этом вся гидравлическая жидкость из главной магистрали направлялась в бустер переднего фрикциона, сжимая его и тем самым включая первую передачу, а из бустера заднего фрикциона - сливалась.

Гидравлический переключатель в положении второй передачи.
Гидравлический переключатель в положении второй передачи.

По мере увеличения скорости движения главный золотник под действием центробежного регулятора смещался влево, пока в какой-то момент в гидравлическом переключателе не открывался канал Б, соединённый со срабатывающим на повышенное давление электрическим переключателем 8. Масло из главной магистрали через каналы В и Б начинало подаваться к диафрагме переключателя, которая прогибалась под его давлением, вследствие чего пара контактов, до этого подававшая напряжение на соленоид первой передачи 28, размыкалась, а вторая, подающая напряжение на соленоид второй передачи 30 - замыкалась. Соленоид второй передачи срабатывал и поворачивал вилку против часовой стрелки, сдвигая золотники периферийного клапана до упора вправо и тем самым открывая подачу масла в бустер заднего фрикциона, одновременно со сливом масла с бустера переднего. Таким образом осуществлялось переключение на вторую передачу. При спокойном разгоне оно происходило по достижению автобусом скорости в 16...18 км/ч, а при "полном газе" - после 28...30 км/ч.

Наконец, при дальнейшем смещении главного золотника гидравлического переключателя влево открывался ещё и канал А, через который масло подавалось на клапан блокировки. Его срабатывание спускало масло с фрикциона блокировки гидротрансформатора, который после этого замыкался под действием имеющегося в самом гидротрансформаторе давления - тем самым включая третью передачу (прямую с блокировкой). Блокировка включалась по достижении автобусом скорости от 28...30 км/ч (при частичном открытии дросселя) до 38...40 км/ч (при полностью открытом дросселе).

Разумеется, при смещении главного золотника в обратном направлении - за счёт замедления автобуса либо при изменении силы нажатия на педаль "газа" - всё происходило в обратном порядке: сначала отключалась блокировка гидротрансформатора, а далее коробка передач переключалась со второй передачи обратно на первую. В частности, сильное нажатие на педаль "газа" вызывало эффект, схожий с режимом "кик-даун" в обычной автоматической коробке передач, принудительно переводя трансмиссию на более низкую передачу для обеспечения лучшей динамики при обгоне или резком ускорении (насколько это вообще относилось к автобусу).

Электромеханический пульт управления ГМП.
Электромеханический пульт управления ГМП.

При пульте управления ГМП в положении "ПП" - "пониженная передача" - ток принудительно подавался на соленоид первой передачи в обход переключателя, не давая коробке перейти на вторую передачу. При этом по достижению автобусом соответствующей скорости всё ещё включалась блокировка гидротрансформатора.

Как можно заметить - в трансмиссии ЛАЗ-НАМИ отсутствовали используемые в обычных "автоматах" для управления переключением передач "говернор" (скоростной регулятор), меняющий давление в управляющей гидросистеме коробки в зависимости от скорости обращения её выходного вала, модулятор (клапан-дроссель), корректирующий давление в зависимости от нагрузки на двигатель и/или положения педали газа, и меняющий направление потоков рабочей жидкости в зависимости от соотношения величин создаваемого ими давления полноценный гидравлический клапанной блок.

Для обеспечения работы гидросистемы, а также смазывания всех частей коробки передач и циркуляции масла в гидротрансформаторе для его охлаждения, использовались два масляных насоса: расположенный концентрично входному валу трансмиссии сразу после гидротрансформатора большой, с шестернями внутреннего зацепления (более или менее аналогичный типовому масляному насосу АКПП), и установленный на переднем конце промежуточного вала малый, с внешним зацеплением (т.е. обычного типа, как масляный насос в старых моторах). Последний работал в основном при буксировке, а также при движении на высокой скорости, когда его производительности хватало для обеспечения всех потребностей трансмиссии и редукционный клапан отключал большой насос от масляной магистрали. То есть, в отличие от обычного "автомата", допускалась буксировка без каких-либо ограничений по скорости или расстоянию - что немаловажно для автобуса, который не так-то просто перевозить на эвакуаторе с вывешенными колёсами... Давление масла во всех частях гидросистемы при работе коробки всегда оставалось постоянным, заданным редукционным клапаном (6,5...7 кг/см²).

Под действием поршня 5 вилка переключения 2 перемещала назад зубчатую муфту 1, вводя шестерню заднего хода в зацепление с выходным валом. Включение задней передачи происходило только после полной остановки и при выставленной в коробке передач нейтрали, когда оба фрикциона были разомкнуты - что аналогично выключенному сцеплению в механической коробке передач. Электрический переключатель 8 включал лампу на пульте управления ГМП, которая сигнализировала водителю о том, что задний ход фактически включился. После сброса давления муфта возвращалась обратно в положение переднего хода под действием мощной пружины 3.
Под действием поршня 5 вилка переключения 2 перемещала назад зубчатую муфту 1, вводя шестерню заднего хода в зацепление с выходным валом. Включение задней передачи происходило только после полной остановки и при выставленной в коробке передач нейтрали, когда оба фрикциона были разомкнуты - что аналогично выключенному сцеплению в механической коробке передач. Электрический переключатель 8 включал лампу на пульте управления ГМП, которая сигнализировала водителю о том, что задний ход фактически включился. После сброса давления муфта возвращалась обратно в положение переднего хода под действием мощной пружины 3.

Для включения передачи заднего хода использовался пневматический привод с электромагнитным управлением, который получал воздух из рабочей тормозной системы. При низком давлении в ней заднюю передачу включить было невозможно; точнее говоря - никто не мешал водителю передвинуть рычажок селектора в положение "З.Х.", однако автобус при этом всё равно ехал вперёд - о чём сигнализировало отсутствие загорания контрольной лампы на панели приборов. Впрочем, это была, наверное, последняя из проблем, с которой сталкивался в такой ситуации водитель автобуса с пневматическими тормозами...

Особое внимание хочу обратить на то, насколько много было сделано разработчиками с целью упрощения доступа для обслуживания и ремонта. Практически все основные узлы ГМП, требующие внимания, расположены снаружи: соленоиды выбора передачи - наверху коробки, центробежный регулятор - за съёмной крышкой сзади-справа, пневматический привод задней передачи - сзади-сверху, силовой регулятор и большая часть управляющей гидросистемы - вообще снаружи картера, и так далее. Даже масляный фильтр установлен отдельно и меняется без снятия поддона - в то время, как у обычного "автомата" это нужно делать практически при любых работах по обслуживанию и ремонту.

-22

Судя по отзывам эксплуатантов, главным слабым местом этой трансмиссии была её электрическая часть, наиболее распространённой неисправностью которой было подгорание контактов. Говорят, что иногда на хорошо походивших автобусах автоматику частично заменяли на обычные тумблеры, которыми вручную включали и выключали соленоиды первой и второй передач. Стоит отметить, впрочем, что этот недостаток был характерен для большинства "автоматов" тех лет, использовавших электромеханику для переключения передач или выбора рабочего диапазона - получить безо всяких оговорок надёжную конструкцию при тогдашнем уровне технологий получалось только с использованием чистых механики и гидравлики. Например, аналогичные проблемы отмечались и на легковых автомобилях "Пакард" и "Меркьюри" с кнопочным электромеханическим приводом выбора диапазона. Просто у ЛиАЗовской трансмиссии электрическая часть была чуть более сложной и развитой, чем обычно в те годы.

-23

Кроме того, в трансмиссии конкретно ЛиАЗ-677 имелась дополнительная карданная передача, поскольку сама ГМП устанавливалась отдельно от мотора, практически посередине автобуса - а карданные передачи, особенно сравнительно короткие, всегда являются потенциальным источником шумов и вибраций. И, насколько я понимаю, в среде любителей "луноходов" существует определённый консенсус, что именно карданной передаче между двигателем и коробкой эти автобусы обязаны своим фирменным "бутылочным" звуком (во всяком случае, на автобусах ЛАЗ, где та же ГМП крепилась непосредственно к картеру двигателя, такого эффекта не наблюдалось).

Наконец, ГМП имела множество настроек, довольно сильно влиявших на качество переключения передач - эксплуатационной регулировке подлежали начальное положение золотника гидравлического переключателя, привод к нему от силового регулятора и педали "газа", зазоры на соленоидах включения первой и второй передач, положение вилки привода периферийных золотников - и так далее, и тому подобное. При регулировках, отличающихся от оптимальных, ГМП могла давать дёрганые или затянутые переключения, а в самых вопиющих случаях - потенциально даже выходить из строя. Это, впрочем, тоже касается всех ранних "автоматов", бывших крайне чувствительными к регулировкам - например, грубые ошибки при настройке привода силового регулятора могли вывести коробку из строя за несколько сотен километров пробега - и требовавших периодической подтяжки тормозных лент и прочего трудоёмкого обслуживания.

Общий эксплуатационный ресурс ГМП был установлен на уровне 250 тыс. км, однако замена фрикционных дисков с металлокерамическим покрытием МК-5 требовалась в среднем каждые 125 тыс. км (с конца 1970-х НАМИ и Броварский завод порошковой металлургии работали над повышением этого показателя; с 1983 года на Львовском заводе началось внедрение дисков с покрытием МК-403, которые выхаживали в среднем 264 тыс. км, т.е. по сути весь срок службы ГМП).

В целом, схема данной трансмиссии настолько проста и, не побоюсь этого слова - элегантна, что поневоле задаёшься вопросом о том, почему её хотя бы не попытались реализовать на каком-нибудь массовом легковом автомобиле. Как показывает зарубежная практика, двух ступеней трансмиссии при наличии гидротрансформатора вполне достаточно для обеспечения приемлемых ездовых качеств машины с двигателем, аналогичным мотору "Волги" по мощности и крутящему моменту - пусть и "в обрез". Хотя с моей точки зрения оптимальным решением было бы совместить двухступенчатую автоматически переключаемую передачу с упрощённой двухступенчатой механической КПП с ручным переключением, для которой "автомат" играл бы роль делителя передач. В результате получилась бы четырёхступенчатая трансмиссия, в которой трогание с места могло бы производиться как на первой (в особо тяжёлых условиях и на подъём), так и на третьей (в обычных условиях). В своё время нечто подобное использовал на своих автомобилях Chrysler.

При этом конструкция как механической, так и управляющей части по типу ГМП ЛАЗ-НАМИ получались бы на порядок проще, чем в классическом "автомате", и не имела бы таких сложных в производстве узлов, как планетарный редуктор или полноценный гидроблок с длинными извилистыми каналами и клапанами. А на легковом автомобиле, у которого коробка передач располагается вблизи от места водителя, её можно было бы упростить ещё сильнее - например, для включения задней передачи вместо пневматики использовать прямой механический привод от рычага (так было сделано и на самых первых "автоматах" General Motors).

В любом случае, такие конструктивные решения ГМП ЛАЗ-НАМИ, как использование в редукторной части схемы обычной механической коробки передач, включение заднего хода отдельным блоком шестерён, или электрогидравлическая система управления - ощутимо более простая, чем чисто традиционная гидравлическая, но реализующая весь её основной функционал - явно заслуживали внимания.

-24

Видимо, к такому же выводу пришли и инженеры из ЧССР - во всяком случае, именно конструкция советской ГМП легла в основу использовавшейся на чехословацких городских автобусах марки Karosa коробки передач NAMI-Praga 2M70, хотя сами чехи и не очень любят афишировать этот факт.

Схема работы ГМП-3: I - III - первая-третья передачи редукторной части, IV - прямая передача с блокировкой гидротрансформатора, V - задний ход, VI - режим гидромеханического замедлителя.
Схема работы ГМП-3: I - III - первая-третья передачи редукторной части, IV - прямая передача с блокировкой гидротрансформатора, V - задний ход, VI - режим гидромеханического замедлителя.

К сожалению, предпринятая в 1980-е годы попытка масштабирования данной конструкции до трёх передач переднего хода не имела большого успеха: созданная для автобуса ЛиАЗ-5256 ГМП-3 (она же "Львов-3" и ЛАЗ-192.17) оказалась неудачной и широкого распространения не получила. Впрочем, и её наверняка довели бы до ума, если бы не распад СССР и полная смена экономической системы в странах-осколках, сделавшие более удобным вариантом закупку готовых, отработанных АКПП привычного типа из стран дальнего зарубежья за валюту.

Сложно предсказать, в каком направлении могло бы пойти развитие отечественных автобусных ГМП при ином ходе событий, но не могу не отметить, что в такой конструкции использование электрического привода для управления большей частью происходящих в коробке процессов открывает очень широкие возможности. Современная электроника стала на порядок надёжнее и дешевле, так что если бы дело дошло до радикальной модернизации - скорее всего всю электрогидравлическую часть управляющей системы попросту бы выбросили, заменив на набор датчиков (скорости, числа оборотов, положения дросселя и т.д.) и простенький микропроцессорный блок управления, который напрямую бы коммутировал управляющие периферийными клапанами соленоиды. Механическая же часть ГМП и так была чрезвычайно надёжна.

-26

По похожей общей схеме, но с полностью иной реализацией была также спроектирована трёхступенчатая автоматическая ГМП карьерного самосвала особо большой грузоподъёмности МАЗ-530, который был выпущен небольшой серией на рубеже 1950-х и 1960-х годов. Эта конструкция впоследствии была передана на БелАЗ, где стала прообразом для ГМП БелАЗ-540.

Для дополнительного чтения

Некоторые приведённые в данной статье сведения также были взяты из одной довольно старой книги, которую я, к сожалению, не могу рекомендовать для ознакомления по причине того, что, во-первых, она выложена в Интернет без каких-либо выходных данных, а во-вторых - в ней допущены очень грубые фактические ошибки при рассказе о широко известных американских АКПП, так что нет ни какой гарантии, что автор что-то не напутал и рассказывая о редких и уникальных образцах, информацию о которых проверить очень сложно.

Предыдущие статьи цикла