Розробка автоматичної трансмісії в СРСР

початок
Made in USA, адаптовано в СРСР
Видання друге і третє: трансмісії ГАЗ-13 / ГАЗ-14
Паралельний світ радянських автоматів: трансмісії автомобілів ЗІЛ
З чужого плеча: Москвич 3-5-6 і ВАЗ-2103

Наша сеть партнеров Banwar

В кінці минулого століття вітчизняні автомобілісти на власні очі зустріли небачені досі автомобільні опції - електроприводи дзеркал і стекол, кондиціонери та автоматичні трансмісії, які в наш час стали звичною буденністю навіть в бюджетному сегменті. Але цікаво те, що подібні «навороти» зустрічалися і на радянських легковиках! Сьогодні ми розповімо про історію появи і технічних особливостях АКП на радянських легкових автомобілях.

початок

Е ще в тридцяті роки в СРСР почали серйозно займатися гідромуфтами і гідротрансформаторами, для чого в Ленінграді було створено Бюро Гідравлічних редуктор.

Надалі роботи по Гідропередача велися на заводі ЗІС, де в 1949-му сформували бюро гідравлічних агрегатів. Тут працювали над ГМП для всіх типів автомобілів, які випускав завод - легковиків, автобусів і навіть вантажівок. Крім того, розробкою гідромеханічних трансмісій в кінці сорокових років активно займалися і фахівці Науково-дослідного автомобільного і автомоторного інституту (НАМИ). Однак на той момент в СРСР ще не було готового варіанту повністю автоматичної коробки передач, яку можна було б випускати серійно і оснащувати нею легкові автомобілі.

Made in USA, адаптовано в СРСР

На початку п'ятдесятих років автоматична трансмісія отримала поширення на багатьох американських моделях: покупці в США з ентузіазмом сприйняли можливість спростити управління машиною і підвищити рівень комфорту, позбувшись від необхідності самостійно перемикати передачі.

Оскільки горьківські інженери спочатку орієнтувалися на конструкцію автомобілів з США, а перші моделі ГАЗ були ліцензійними копіями легковика і вантажівки Ford , Було прийнято рішення впровадити АКП на нових моделях Горьковського автозаводу - зокрема, майбутньої Волзі.

Адже перевага подібних трансмісій на ГАЗі зрозуміли задовго до впровадження автомата: ще на автомобілі ЗІМ механічну коробку передач оснастили гідромуфтою, яка перебувала між маховиком і звичайним зчепленням. Гидромуфта дозволяла водієві представницького седана загальмувати і згодом рушити без виключення зчеплення і передачі, що помітно полегшувало керування автомобілем і повишло плавність ходу. Однак така «напівавтоматична» коробка не могла зрівнятися з цією АКП, конструкцію яких горьковчане потрібно було розробити досить швидко. Для цього вирішили використовувати чужі напрацювання - вибір був зроблений на користь американських.

Ще не автомат, вже не просто механіка: в трансмісії ЗІМ з'явилося цікаве нововведення - гідромуфта. Вона дозволяла рідше користуватися зчепленням.

З цією метою були закуплені кілька зроблених в США автомобілів різних марок, оснащених автоматом - зокрема, Ford Customline, Dodge Coronet і Plymouth Savoy.

Але ще до цього в СРСР займалися гідромеханічними коробками передач (ГМП) для легкових автомобілів - наприклад, в НАМИ для установки на Перемогу розробили трансмісію Д2, а на експериментальному мінівені НАМИ-013 стояла коробка передач НАМИ-ДК. Однак агрегати ці були занадто «сирими» і на момент робіт по майбутньої Волзі ГАЗ М-21 знаходилися в стадії доведення.

Саме тому в Горькому розібрали і ретельно вивчили триступеневу трансмісію Ford-O-Matic, яку для Ford в 1950 році розробила спеціалізована американська компанія BorgWarner. Правда, скопіювати «один в один» фордовскую коробку не вийшло хоча б з тієї причини, що вона була розрахована на шести- і восьмициліндрові двигуни, в той час як майбутня «двадцять перший» повинна була оснащуватися 2,5-літровим чотирициліндровим мотором потужністю всього 70 к.с. Саме тому нова коробка отримала інші передавальні числа. Цікаво, що ГМП ГАЗ-21 в звичайному режимі Д (рух) використовувала лише другу і третю передачі, а перша включалася примусово в режимі П (знижений), який потрібно було використовувати для подолання крутих підйомів і спусків.

Америка каже «так» чи ваша найкраща покупка: компанія Ford не соромилася, рекламуючи свою новинку - автоматичну трансмісію

1/4

«Фордоматіком» оснащувалися багато моделей Ford - наприклад, седани Mainline і Customline, що послужили прообразом нашої Волги ГАЗ М-21

2/4

3/4

4/4

1/4

Прототипи ГАЗ М-21 не просто так відчували з «автоматом» вітчизняної розробки - кілька сотень автомобілів з першої серії (так звана «зірка») дійсно оснащувалися такою коробкою передач

2/4

3/4

4/4

Незвичайною трансмісією оснастили невелика кількість Волг перших випусків - в двох партіях було зібрано близько 1 500 примірників ГАЗ М-21 з ГМП. Незабаром від цієї затії відмовилися на користь звичайної триступеневої механіки - цю історію «автоматичного провалу ми розповідали в окремому матеріалі . Головним чином, справа була в тому, що через дефіцит спеціального масла типу ATF і досить низького рівня технічної культури коробки досить швидко виходили з ладу, хоча конструктивно вони були досить надійними, що підтвердили як випробувальні пробіги прототипів Волги, так і експлуатація серійних автомобілів при дотриманні технічного регламенту.

Видання друге і третє: трансмісії ГАЗ-13 / ГАЗ-14

Надалі цю конструкцію з деякими доробками використовували на «номенклатурної» Чайці ГАЗ-13 і двох поколіннях Волг- «наздоганялівок» з «Чайковський» силовим агрегатом.

ГАЗ-13 була цікава як двигуном V8, так і триступінчатим «автоматом» з гидротрансформатором

Американські мотиви помітні не тільки в зовнішності, але і в конструкції ГАЗ-13

Оскільки V-подібна "вісімка" Чайки була майже втричі потужніший двигуна Волги, автомат зажадав зміни передавальних чисел планетарної частини і коефіцієнта трансформації у гідротрансформатора. Крім того, ВМД Чайки вже охолоджувався рідиною, в той час як на ГАЗ-21 через невеликого обсягу системи охолодження довелося зупинитися на «повітряному» варіанті. Передачі переключалися за допомогою двох багатодискових зчеплень і двох стрічкових гальм - переднього (другий передачі) і заднього (першої передачі і заднього ходу).

ГМП ГАЗ-13 була розроблена радянськими конструкторами з «оглядкою» на американські «автомати»

Відмінною технічною особливістю ГМП ГАЗ-13 була наявність муфти вільного ходу, яка дозволяла м'яке перемикання з першої на другу передачу без ривків. Однак через наявність такого додаткового елементу на включеній першій передачі Чайка не гальмувала двигуном, що змусило конструкторів передбачити на кнопочному селекторі окремий режим Т (гальмування двигуном), який потрібно було включати при їзді по нерівній дорозі або спуску з гори. На практиці ж цей режим кілька насторожував водіїв, оскільки коробка на підйомах і спусках могла постійно перемикатися «вгору-вниз» в діапазоні швидкостей 36-40 км / ч, що було призвести до втрати зчеплення коліс з дорогою.

Також в коробці ГАЗ-13 існував і режим «кикдаун» (або «повний дросель» в радянській версії) - примусове перемикання на нижчу передачу при різкому натисканні педалі в підлогу для більш ефективного набору швидкості при обгоні.

На стоянці Чайка фіксувалася не за допомогою режиму P, як на більш сучасних автоматах, а центральним гальмом гаком на фланці КПП, конструкція якого була ідентична такому на коробці Chrysler Torqueflite.

Перемикання режимів трансмісії на ГАЗ-13 здійснювалося не важелем, а кнопковим селектором (знову ж, ідентичним крайслеровской Powerflite), для чого були передбачені режими Н (нейтраль), Д (рух), зх (задній хід) і Т (гальмування двигуном).

1/3

Кнопковий селектор Packard Caribbean і Patrician за кількістю за кількістю режимів відрізнявся від аналогічного блоку управління трансмісією ГАЗ-13

2/3

3/3

Кнопковий селектор трансмісії Powerflite дуже нагадує «Чайковський». Точніше, рівно навпаки

Селектор першої Чайки не мав режиму P (паркінг), а замість знижених передач був передбачений режим Т (гальмування)

На наступній моделі Чайки (ГАЗ-14) конструктори вирішили повернутися до «волговские» схемою, кілька удосконаливши її. Для руху вперед були передбачені режими D, 2 і 1. Всі три передачі включалися тільки в положенні селектора D, який був основним для їзди. Режим 2 використовувався для їзди в складних дорожніх умовах (сніг, ожеледь), а при включенні режиму 1 і зниженні швидкості до 40 км / ч відбувалася примусова фіксація коробки на першій передачі. При цьому перемикання з нижчих передач на вищі відбувалося на різній швидкості в залежності від положення педалі газу - чим менше був відкритий дросель, тим раніше включалися вищі щаблі. Таке особливість роботи ГМП забезпечувала одночасно і плавність ходу, і достатню динаміку розгону.

1/2

Лаконічно-монументальний дизайн другий Чайки повністю відповідав духу свого часу

2/2

Лаконічно-монументальний дизайн другий Чайки повністю відповідав духу свого часу

1/7

Чайки помітно відрізнялися не тільки по дизайну: триступінчасті ГМП ГАЗ-13 (ліворуч) і ГАЗ-14 працювали по різному алгоритму

2/7

3/7

4/7

5/7

6/7

7/7

Нововведення Чайки ГАЗ-14 - Т-подібний важіль селектора ГМП, розташований на центральному тунелі підлоги. Він мав загальноприйняту в світі на той момент послідовне перемикання режимів PRND-2-1.

Він мав загальноприйняту в світі на той момент послідовне перемикання режимів PRND-2-1

Селектор перемикання режимів ГМП ГАЗ-14

На стоянці ГАЗ-14 утримувався як центральним трансмісійним гальмом на карданном валу, так і повноцінним «ручником» з ножною педаллю, що впливає на задні колеса.

Коли в кінці вісімдесятих років Чайку повинні були осучаснити, спеціально для ГАЗ-14-07 в МАДИ розробили нову автоматичну трансмісію з примусовим переключенням передач вручну - тобто, аналогом «типтроника»! Однак за особистим розпорядженням М.С. Горбачова Чайку просто «пустили під прес», заодно знищивши всю технічну документацію на модель.

По суті, саме Чайка була першим радянським легковим автомобілем, де в якості коробки передач використовувався виключно автомат.

Паралельний світ радянських автоматів: трансмісії автомобілів ЗІЛ

Незабаром після початку робіт по гидромеханическим передачам для легкових автомобілів ЗІЛ в Москві спроектували експериментальну ГМП Е111 для автомобіля ЗІС-110, але вона не була повністю автоматичної, оскільки основний передачею в двоступеневої планетарної коробці була пряма, а знижує включалася вручну. Прототипом «зіловского» коробки була трансмісія Buick Roadmaster 1947, причому реального зразка на заводі не було, і американську конструкцію відтворювали за відомостями, отриманими з технічної літератури.

Прототипом «зіловского» коробки була трансмісія Buick Roadmaster 1947, причому реального зразка на заводі не було, і американську конструкцію відтворювали за відомостями, отриманими з технічної літератури

Buick Roadmaster

Однак надалі на заводі пішли тим же шляхом, що і колеги в Горькому: під час робіт над майбутнім флагманом радянського легкового автомобілебудування - лімузином вищого класу ЗІЛ-111 - за прототип ГМП взяли трансмісію Powerflite автомобіля Chrysler Crown Imperial C-59 1953, конструкцію якої радянські фахівці досить точно відтворили. Її відмінні риси - двоступенева планетарна коробка передач з їх гідравлічним перемиканням. Розмір гідротрансформатора при цьому збільшили з урахуванням того, що двигун радянської машини розвивав більш високий крутний момент.

1/3

Трансмісія Powerflite від Chrysler Crown Imperial C-серії послужила прототипом гидромеханической передачі перших лімузинів ЗІЛ

2/3

3/3

Коробку Powerflite трохи допрацювали під могутній «зіловского» двигун

Кнопковий селектор Powerflite мав всього чотири режими роботи трансмісії

Крім алфавіту, американський (ліворуч) і радянський селектори практично нічим не відрізнялися

Надалі конструкцію ВМД спростили, одночасно поліпшивши плавність перемикання передач.

Надалі конструкцію ВМД спростили, одночасно поліпшивши плавність перемикання передач

ГМП ЗІЛ-111

1/3

Незважаючи на зовнішню схожість з Чайкою, ЗІЛ-111 (на фото) навіть теоретично був недоступний «простим смертним», в той час як на ГАЗ-13 можна було покататися в якості «весільного таксі»

2/3

3/3

1/2

Пізні ЗІЛ-111 за наполяганням Хрущова отримали оформлення передньої частини в стилі флагманських моделей Cadillac, але трансмісія при цьому залишилася колишньою - двоступеневої

2/2

Легкові автомобілі ЗІЛ оснащувалися двоступеневої ГМП з 1957 до 1975 року - аналогічної трансмісією комплектувався і ЗІЛ-118 «Юність», про який ми розповідали .

1/2

Однооб'ємний «Юність» успадкувала від легкових автомобілів ЗІЛ двигун V8 разом з гідромеханічної трансмісією

2/2

Але при експлуатації були виявлені недоліки двоступеневої коробки, які були особливо очевидні на тлі триступеневої трансмісії Чайки - в першу чергу, всього дві ступені не могли забезпечити ефективну роботу коробки в необхідному діапазоні швидкостей. Зокрема, передавальне число першої передачі (1,72) виявлялося занадто високим, але при цьому вона не дозволяла розвивати швидкість понад 105 км / год, через що виконуються на другий (прямий) передачі обгони були кілька утруднені навіть з урахуванням чималої потужності двигуна. Саме тому вже в 1966 році на ЗІЛі почали розробку триступеневої ГМП (передавальні числа: I-2,02; II-1,42; III-1,00; З.Х.-1,42), проте для її запуску в серійне виробництво знадобилося майже десятиліття. Зате планетарний механізм нової зіловского коробки вийшов настільки оригінальним, що на нього навіть видали авторське свідоцтво! Таким чином, через двадцять років радянським конструкторам вдалося прийти до власної конструкції автомата. Такий коробкою з 1975 року оснащувалися ЗІЛ-114/117.

1/4

C 1975 року ЗІЛ-114/115 оснащувалися триступеневої ГМП

2/4

C 1975 року ЗІЛ-114/115 оснащувалися триступеневої ГМП

3/4

C 1975 року ЗІЛ-114/115 оснащувалися триступеневої ГМП

4/4

C 1975 року ЗІЛ-114/115 оснащувалися триступеневої ГМП

1/2

Автоматична трансмісія під час парадів дозволяла відкритим зіловского машинам плавно рухатися з мінімальною швидкістю

2/2

Нові легковика ЗІЛ в радянський период отримувалася и більш сучасні коробки передач. Так, в 1978 році була запущена в серію ГМП 4104 для відповідної моделі ЗІЛ-4104 (115), розвитком якої в 1982-му стала ГМП 4105. Її відмінною рисою став новий діапазон 1, на якому примусово фіксувалася перша передача для руху в особливих умовах (гірська місцевість, мала швидкість). В інших режимах передбачалося для руху вперед використовували режими 2 (включаються тільки перші дві передачі) і основний режим Д з використанням всього передавального діапазону трансмісії.

Не тільки дизайн: кожна нова модель ЗІЛ отримувала і модернізований «автомат»

На жаль, експериментальний ЗІЛ-4112Р, який повинен був стати представником нового покоління урядових лімузинів РФ, оснащувався не вітчизняною ГМП, а п'ятиступеневим автоматом Allison 1100, який виробляє підрозділ Rolls-Royce.

Представницькі лімузини ГАЗ і ЗІЛ завжди оснащувалися гидромеханической трансмісією

З чужого плеча: Москвич 3-5-6 і ВАЗ-2103

Як можна помітити, автоматичні трансмісії, не рахуючи кількох сотень ранніх Волг, за радянських часів залишалися «долею обраних» - прерогативою представницьких лімузинів ГАЗ і ЗІЛ, в той час як звичайні автомобілі задовольнялися класичної механікою - не в останню чергу через те, що складна трансмісія не кращим чином поєднувалася з малолітражних двигуном відносно невеликої потужності. Але були й винятки з правил! Прототип нової моделі Москвича 3-5-6, який повинен був змінити класичне сімейство 412, не тільки пофарбували ефектним «металликом», а й оснастили триступінчатим автоматом компанії BorgWarner. На жаль, як і всі інші експериментальні Москвичі С-серії , Проект вийшов мертвонародженим, причому аж ніяк через технічні недоліки.

1/4

Щоб справити враження на чиновників Мінавтопрому, досвідчений седан Москвич 3-5-6 навіть оснастили іноземної автоматичною трансмісією. Чи не допомогло.

2/4

3/4

4/4

Ще дивніше, що радянські Жигулі теж оснащувалися автоматичною коробкою передач! Правда, Lada 1500S Automatic не була продуктом АвтоВАЗу, а результатом «тюнінгу», проведеного голландським імпортером Lada. на «Троячку» , А згодом і інші моделі класичного сімейства, встановили вироблений у Франції триступеневий автомат General Motors 3L30 (TH180).

на «Троячку» , А згодом і інші моделі класичного сімейства, встановили вироблений у Франції триступеневий автомат General Motors 3L30 (TH180)

Звичайні Жигулі можна було купити навіть з «автоматом»! Правда, зовсім не в СРСР

Однак прості радянські громадяни, якщо і їздили на «машині з автоматом», то зазвичай робили це за 5 копійок - наприклад, купивши квиток для проїзду на культовому вже ЛіАЗ-677 з двоступеневої ГМП розробки ЛАЗ-НАМИ. Але це вже зовсім інша історія.

Опитування

Який радянський автомат вам здається найбільш досконалим?