Забытые страсти 8×8: экспериментальные четырехосные грузовики в СССР

Пока не существовало компьютерного моделирования, каждому успешному серийному прототипу предшествовали десятки моделей, которые едва ли выезжали за пределы испытательных полигонов. Когда армии потребовался четырехосный тяжелый ракетовоз, над проектом такого автомобиля стали работать сразу несколько секретных КБ со всего Союза. Сегодня вспомним, какие нетривиальные решения они предлагали.

На первом фото: Артиллерийская установка «Мста-К» (фото ЦНИИ «Буревестник»)

Истоки советских четырехосных военных автомобилей с колесной формулой 8х8 уходят в начало 1930-х годов, когда за проектирование такой техники взялся начальник кафедры бронеавтомобилей Военной академии механизации и моторизации Красной армии (ВАММ РККА) Евгений Алексеевич Чудаков, в будущем видный советский ученый-теоретик.

Под его руководством был спроектирован и построен ходовой макет на восьми ведущих односкатных колесах, с которым Чудаков пытался проводить свои изыскания по проходимости и устойчивости автомобилей на местности. Машина снабжалась опытным советским 87-сильным дизельным двигателем «Коджу» (производства Ярославского автозавода) заднего расположения, независимой подвеской всех колес, кабиной от грузовика АМО-3, брезентовым или простым коробчатым деревянным кузовом. На практике надежд она не оправдала, и о четырехосных машинах забыли надолго.

Восьмиколесный макет Академии механизации РККА. 1934 год (из архива Д. Орлова)

Начальник кафедры ВАММ Чудаков на испытаниях своей машины (из архива А. Бескурникова)

В середине 1950-х годов, с переориентацией на многоосные полноприводные армейские машины, началась скрытая от советских граждан и иностранных шпионов активная конкурентная борьба секретных КБ, предприятий и институтов за право разработки и выпуска самых совершенных четырехосных носителей будущего ракетного вооружения. В их число входили предприятия разного уровня, практически одновременно и независимо друг от друга работавшие по заказам Министерства обороны в условиях особо секретной творческой обстановки.

Совершенно секретный первенец

Истоками советских четырехосных автомобилей считаются работы ученого-теоретика генерал-майора Георгия Владимировича Зимелева, проводившиеся с 1947 года в Академии бронетанковых и механизированных войск имени И. В. Сталина. В 1950-м по его инициативе там был собран опытный артиллерийский тягач с электрической трансмиссией ЭАТЭ-1 (АТК-1) для буксировки артиллерийских орудий массой до 7 т. Он получил два дизельных двигателя мощностью по 110 л. с., приводившие две генераторные установки и тяговые электромоторы. Короткую жизнь уникального автомобиля завершила его передача на Минский автозавод, где он послужил одним из прототипов тягача МАЗ-535.

Двухмоторный тягач ЭАТЭ-1 с электрической трансмиссией (из архива Н. Маркова)

Испытания заднемоторного артиллерийского тягача (из архива Н. Маркова)

Четырехоски из города дворцов и фонтанов

Фотографии из архива 21 НИИЦ

Среди первых разработчиков многоосных машин был военный Научно-исследовательский институт из Петродворца. С середины 1950-х его конструкторский отдел занимался четырехосными шасси для ракетных систем. Проект такой машины был разработан в 1958-м, и через два года ленинградский авторемонтный завод № 61 собрал 10-тонный макетный образец И-210 («Изделие 210»).

Его главными особенностями являлись короткоходный 240-сильный дизель ДКС, трубчатая хребтовая рама и независимая торсионная подвеска, выполненные по образцу чехословацких грузовиков Tatra. Для водителя и командира экипажа служили две раздельные одноместные кабины с наружными гофрированными панелями, между которыми планировалось размещение передней части пусковой рампы с ракетной системой.

Макет грузового автомобиля И-210 с 240-сильным дизелем. 1959 год

Грузовик И-210 с хребтовой рамой и цельнометаллическим кузовом

Испытания 10-тонного автомобиля И-210 на полигоне НИИАП. 1960 год

После переименования в 21-й Научно-исследовательский и испытательный институт (21 НИИИ) машину И-210 доставили в подмосковный город Бронницы. Летом 1961-го ее представили руководству Министерства обороны, но после сравнительных испытаний было вынесено решение в пользу шасси ЗИЛ-135Л. Тем временем конструкторы 21 НИИИ уже работали над семейством двух-, трех- и четырехосных армейских бортовых грузовиков, тягачей и специальных шасси. Из них в 1962-м был готов только 15-тонный вариант И-21-15, отличавшийся от И-210 лишь 340-сильным двигателем с турбонаддувом и удлиненным кузовом. Впоследствии он проходил различные испытания, но из-за необычности своей конструкции проигрывал более простым машинам.

Дизельный 340-сильный грузовик И-21-15 конструкции 21 НИИИ. 1962 год

Экзерсисы ученых умов

Фотографии без ссылок — из архива НАМИ

Весной 1958 года по заданию Минобороны работы по четырехосной технике начались в Научном автомоторном институте (НАМИ) под руководством Николая Ивановича Коротоношко. В 1960-м там построили автомобиль-тягач НАМИ-058 грузоподъемностью восемь–девять тонн. На машине смонтировали танковый дизель V12 мощностью 275 л. с., коробку передач от гусеничного арттягача АТ-С и детали от грузовика Урал-375. Из собственных узлов осталась лонжеронная рама с поперечинами от Уралов, двухступенчатая «раздатка» с межосевым дифференциалом и две раздельные кабины с панорамными лобовыми стеклами. Еще в процессе проектирования автомобиля ОКБ сталинградского военного завода «Баррикады» инициативно разработало эскизный проект монтажа на это шасси пусковой установки будущего ракетного комплекса «Луна», но с появлением более практичных конструкций эти работы были заморожены.

Опытный 275-сильный автомобиль НАМИ-058 с дизелем V12. 1960 год

Компоновочная схема грузовика НАМИ-058 с четырьмя ведущими мостами

Проект пусковой установки Бр-226-III комплекса «Луна» (из архива завода «Баррикады»)

Первый блин вышел комом: сложный и тяжелый НАМИ-058 проиграл сравнительные испытания, однако в 1964-м появился в версии НАМИ-058Т с 320-сильным дизелем V8 и единой широкой кабиной с двумя плоскими лобовыми стеклами. И вновь слишком сложная, тяжелая и дорогая машина проиграла своим более простым конкурентам.

Модернизированный НАМИ-058Т с 320-сильным двигателем V8. 1964 год

В 1968 году развитием четырехосной темы стал многоцелевой 240-сильный капотный автомобиль НАМИ-0127 с шарнирно-сочлененной рамой и кабиной от ЗИЛ-130. Среди его вариантов был армейский грузовик с цельнометаллической грузовой платформой, широкопрофильными, арочными шинами или пневматическими катками.

Опытный шарнирно-сочлененный автомобиль НАМИ-0127. 1968 год

Армейский вариант с цельнометаллическим кузовом и арочными шинами

В 1984-м появился бескапотный образец НАМИ-0188 с удлиненной кабиной КамАЗ, установленный на восьми арочных шинах. Он мог служить для доставки длинномерных спецгрузов и монтажа крупногабаритных армейских надстроек.

Пробный бескапотный образец НАМИ-0188 на арочных шинах. 1984 год

Все эти сооружения завершили долгие тупиковые экзерсисы ученых НАМИ в четырехосной сфере, и в дальнейшем Минобороны предпочитало поручать подобные разработки только наиболее крупным советским предприятиям.

Брянские подражатели

Фотографии из архива БАЗ

В начале 1960-х молодой Брянский автомобильный завод (БАЗ) предпринял несколько смелых попыток создания собственных четырехосных машин для установки и транспортировки будущих систем ракетного вооружения. Эти работы проводились по заказам Минобороны в заводском СКБ под руководством главного конструктора Рафаила Александровича Розова. Построенные там образцы пока не могли не копировать машины Московского автозавода, но заняли свою нишу в когорте первых советских многоосных автомобилей.

Летом 1961 года брянское СКБ завершило разработку 10-тонного грузовика БАЗ-930 («Изделие 930») для перспективного ракетного комплекса «Луна-М». За неимением ничего иного, его построили на двухмоторном шасси ЗИЛ-135Е с бортовой трансмиссией, но в отличие от московского прототипа, смонтировали на нем опытную гидромеханическую трансмиссию конструкции НАМИ и собственную упрощенную стеклопластиковую кабину.

Сразу по окончании сборки автомобиль был отравлен в 21 НИИИ, откуда его перегнали в Москву для показа руководству Минобороны. Вот что вспоминает об этом событии военный водитель-испытатель М. А. Хохлов: «Не раз подводила нас недоработанная техника. Однажды меня послали на показ нового четырехосного автомобиля БАЗ-930. Пока ехали из Бронниц до Москвы, оторвались два колеса. Доехали без них. А на месте показа приваривали кронштейны крепления этих колес…» Брянский грузовик оказался тяжелее других и не обладал достаточной проходимостью. По решению военной комиссии в марте 1962-го проект «930» был отвергнут.

Опытный 10-тонный грузовик БАЗ-930 с пластиковой кабиной. 1961 год

БАЗ-930 с двумя 180-сильными двигателями V8 и торсионной подвеской

В том же году был построен длиннобазный автомобиль-шасси БАЗ-931 для ракетного вооружения. Эта была принципиально новая конструкция, скомбинированная из наиболее прогрессивных на тот момент агрегатов. По образцу И-210 ее оснастили трубчатой хребтовой рамой, бортовой трансмиссией от ЗИЛ-135 и гидропневматической подвеской с деталями от шасси истребителя МиГ-15. Как и БАЗ-930, он тоже оказался «сырым» и испытаний не прошел.

Длиннобазный грузовик БАЗ-931 с разнесенными парами мостов. 1962 год

К другим четырехосным разработкам БАЗа относится ходовой макет плавающей боевой машины пехоты (БМП), носившей код «Объект 1200». Ее оборудовали 300-сильным дизелем V6, гидропневматической подвеской и водометами от танка ПТ-76. «Объект 1200» успешно прошел испытания, но военные отдали предпочтение гусеничной машине, известной потом, как БМП-1.

Макетная плавающая бронемашина «Объект 1200». 1965 год (кинокадр)

«Объект 1200» с гидропневматической подвеской в музее в Кубинке (фото автора)

Кавказские изыскатели: от броневиков и ракетовозов до грузовиков

Фотографии из архива В. Коровина

Одним из первых к работе по четырехосной тематике был привлечен Кутаисский автомобильный завод (КАЗ), известный седельными тягачами, которые в войсках практически не применялись. В конце 1958 года там создали секретное КБ. Круг его занятий ограничивался сборкой, испытаниями и доработками прототипов плавающей боевой машины, разработанной в Академии бронетанковых и механизированных войск. По общей конструкции боевая техника из Кутаиси являлась дальнейшим воплощением разработок СКБ ЗИЛ и оснащались моторами ЗИЛ-375, бортовыми трансмиссиями и агрегатами московского производства. К местным оригинальностям относилась независимая подвеска на спиральных пружинах и торсионах с регулируемыми гидропневматическими амортизаторами.

Кутаисский прототип плавающего бронетранспортера «Объект 1015Б». 1960 год

Когда же победителем конкурса на новую бронетехнику стал бронетранспортер БТР-60П, кутаисские боевые машины переделали в удлиненные крытые корпусные шасси для монтажа ракетных систем. В 1964 году завод представил два образца для несения первого варианта зенитного комплекса «Оса» с раздельным расположением пусковой установки и антенного блока, оказавшимися слишком тяжелыми. И в дальнейшем все усилия грузинских конструкторов сосредоточились на проблеме снижения массы шасси, что позволило бы повысить проходимость, запас хода и доставлять их авиатранспортом. Эти работы безуспешно продолжались до июля 1968-го.

Плавающее шасси «Объект 1040» с высоким плоским корпусом. 1961 год

Облегченное шасси «Объект 1045» для зенитного комплекса «Оса». 1964 год

Испытания шасси «1045» с габаритно-весовым макетом комплекса «Оса»

Единственным достижением завода в военно-автомобильной области стал четырехосный 4,5-тонный грузовик КАЗ-604Б. Его оборудовали 150-сильным мотором от ЗИЛ-130, бортовой трансмиссией с двухступенчатыми главными передачами, оригинальной пружинно-торсионной подвеской и кабиной от седельного тягача КАЗ-606А с надписью «Колхида». При проведении параллельных разработок более перспективных и надежных машин вопрос его серийного изготовления не рассматривался.

Опытный армейский 4,5-тонный автомобиль КАЗ-604Б (из архива 21 НИИЦ)

Испытания 150-сильного грузовика КАЗ-604Б с бортовой трансмиссией (из архива автора)

От вагонов метров к ракетовозам

До сих мало кто знает, что подмосковный Мытищинский машиностроительный завод (ММЗ), известный широкой публике только своими вагонами метро, в разное время выпускал гусеничную боевую технику и спецшасси под мощные ракетные системы. Создание колесных машин на ММЗ составило единственный и очень короткий эпизод его долгой истории, никак не повлиявший на основную деятельность завода.

В конце 1950-х годов секретное ОКБ-40 Мытищинского машзавода получило военный заказ на разработку плавающих корпусных шасси для зенитных ракетных комплексов. В начале 1960-х с оглядкой на работы минского СКБ-1 завод собрал четырехосное плавающее шасси «Объект 560» или ММЗ-560 с характерным низкобортным несущим бронекорпусом с плоской крышей для установки специзделий. В его кормовой части помещались 525-сильный дизельный двигатель V12 и гидромеханическая трансмиссия. От нее крутящий момент распределялся карданными валами на задние неразрезные ведущие мосты с колесными редукторами от ЗИЛ-135, на две пары передних управляемых колес и два гребных винта.

Плавающее корпусное шасси ММЗ-560. 1960 год (из архива В. Коровина)

Первоначально шасси планировали использовать под зенитно-ракетный комплекс «Оса», но оно проиграло сравнительные испытания, оказавшись самым тяжелым, массивным и неманевренным. В 1963-м на нем смонтировали прототип ракетной системы «Куб», но военные единогласно отдали предпочтение гусеничным машинам марки ММЗ. Затем шасси пытались использовать для несения оперативно-тактического комплекса «Ястреб». Его макетный образец проходил испытания в Бронницах, но до полной реализации этой идеи дело не дошло.

Испытания шасси ММЗ-560 с макетом комплекса «Ястреб». 1963 год (кадры из киносъемки 21 НИИИ)

Кременчугские «открыватели»

В 1982 году в экспериментальном цехе Кременчугского автозавода было собрано два тяжелых полноприводных бескапотных шасси, максимально унифицированных с грузовиками КрАЗ-260. Они входили в военное семейство «Открытие», ведущим конструктором которого был Владислав Константинович Левский. В отличие от серийной продукции, эти машины получили несвойственный заводу индекс ЧР, означавший «чертеж разовый».

Тяжелый армейский грузовик КрАЗ ЧР-3130. 1982 год (из архива 21 НИИЦ)

Шасси ЧР-3130 представляло собой 16-тонный грузовик с удлиненной рамой, тентованным цельнометаллическим кузовом от автомобиля КрАЗ-260 и массивной неоткидной кабиной повышенного расположения, в основе которой лежала кабина от 260-го КрАЗа без переднего капота. За ней помещался двигатель V8 мощностью 360 л. с., приспособленный к работе на дизельном топливе, бензине, керосине или их смесях с ракетным горючим. Механическая 10-ступенчатая коробка передач располагалась в тоннеле под кабиной. Во втором исполнении кабина имела упрощенную переднюю облицовку, а сложенный тент укладывался в специальный ящик рядом с моторным отсеком.

Второй вариант 16-тонного автомобиля ЧР-3130 (из архива В. Левского)

Военный грузовик КрАЗ ЧР-3130 после испытаний (фото В. Новоселова)

В середине 1980-х в секретном горьковском ЦНИИ «Буревестник» на доработанном шасси ЧР-3130 с откидными домкратами была собрана опытная самоходная 152-мм гаубица «Мста-К» с бронированной артиллерийской частью и дальностью стрельбы до 25 км, в целом идентичная гусеничному варианту «Мста-С». Как и в вариантах на других автомобильных шасси, прочность украинского шасси не отвечала военным требованиям.

Революционным для советской автотехники стал второй 360-сильный ходовой макет ЧР-3120 с шарнирно-сочлененной рамой. От модели ЧР-3130 он отличался двухсекционной рамой с вертикальным шарниром, вокруг которого при помощи гидроцилиндров, отклонявших обе секции на угол до 40° в каждую сторону, производился поворот машины. Эта система с традиционным рулевым механизмом от КрАЗ-255Б и золотниковым распределителем давления была разработана и собрана в НАМИ, а затем передана КрАЗу. На открытой задней секции, игравшей роль сменного активного полуприцепа-шасси, помещалась 6,5-метровая грузовая платформа.

Уникальный 16-тонный грузовик ЧР-3120 с шарнирной рамой (из архива 21 НИИЦ)

Длиннобазный 18-тонный автомобиль ЧР-3120.02. 1983 год (из архива В. Левского)

В 1983 году появился длиннобазный вариант ЧР-3120.02 с монтажной длиной рамы 10 м, грузоподъемность которого возросла с 16 до 18 т.

Испытания шарнирно-сочлененной машины ЧР-3120.02 (из архива 21 НИИЦ)

Оба шасси оказались слишком тяжелыми, сложными, дорогими и во времена перестройки остались невостребованными, подведя черту под долгой экспериментальной фазой советского периода создания четырехосных военных машин нетрадиционных конструкций.

Бортовая передача

Классификация передач

Бортовая передача представляет собой агрегат трансмиссии. Он устанавливается по бортам транспортных средств перед ведущими колесами либо непосредственно в них. Используются бортовые передачи при наращивании вращающего момента, который подводится к каждому ведущему колесу.

Классификация передач основана на количестве рядов зубчатого зацепления, обеспечивающего нужное передаточное число. В связи с этим выделяют двух- и однорядные передачи.

Двухрядные передачи бывают:

• планетарными,
• простыми,
• комбинированными (один ряд планетарный, а другой – простой).

Однорядные передачи подразделяются на простые, оснащенные неподвижными осями, и планетарные.

Все без исключения передачи, с учетом расположения осей ведомого и ведущего валов, относятся к одной из двух разновидностей:

• Соосные (оси ведомого и ведущего валов находятся на прямой линии).
• Несоосные.

Ряд быстроходных машин, имеющих гусеницы, оборудован соосной (однорядной планетарной) передачей. Причем ведомым элементом становится водило, а ведущим – солнечная шестерня. Водило соединяется с ведущими колесами движителя, эпициклическая шестерня остается неподвижной.

Высокая надежность

Некоторые автомобили также оснащены бортовой передачей аналогичной разновидности. Солнечная шестерня заставляет вращаться три сателлита. Обкатываясь по эпициклической (неподвижной) шестерне, они вращают водило, что соединено со ступицей.

Подобные бортовые передачи отличаются:

• незначительными размерами,
• большим передаточным числом.

При этом им присуща высокая надежность. Но конструкция, если сравнивать с несоосной (простой однорядной) передачей, отличается своей сложностью.

Валы и шестерни колесной передачи выполняются из хромоникелевой и хромистой стали. Картеры изготавливают из особой стали и ковкого чугуна. Смазкой для бортовой передачи служит трансмиссионное масло.

Для колесных и гусеничных машин

Для колесной техники характерна передача работы от мотора к каждому ведущему колесу с помощью агрегатов:

• коробкой передач (переменно),
• главной передачей (постоянно).

Когда подобная схема распространяется на гусеничную технику, появление до бортового фрикциона значительных передаточных чисел приводит к увеличению крутящего момента, получаемого от мотора. Чтобы избежать пробуксовки фрикциона, необходимо увеличить его размер, поставить более сильные пружины. Недостатки данного устройства явные. По этой причине система гусеничной техники нуждается в обеспечении до бортового фрикциона передаточного числа в приемлемых границах.

Максимальный уровень передаточных чисел за бортовым фрикционом может быть получен с помощью бортовой передачи. Их образование между гусеницей и мотором происходит три раза. В этом – основное отличие от системы колесной машины.

Специалисты автосевриса «НижегородАВТО» осуществляют ремонт механической коробки передач или АКПП.

Трансмиссия

Что такое трансмиссия? Какое ее назначение, устройство? Чем отличаются разные виды трансмиссий: механическая, гидравлическая, гидростатическая, электромеханическая. Какие поломки трансмиссии встречаются чаще всего?

Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов.

Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля.

От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.

Назначение и схемы трансмиссий

Прямое назначение трансмиссии автомобиля — пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.

МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.

Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.

У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).

У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей.

Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).

В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка.

Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля?

Узлы трансмиссии автомобиля:

• Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.
• Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП.
• Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач.
• Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
• Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
• Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.

• Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
• Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).

• Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).

• Раздаточная коробка («раздатка»). Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.

Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.

Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro

• Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
• Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
• Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
• 4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге.

У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.

Классификация

Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.

В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:

• Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
• Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
• Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.

В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.

В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает:

1. Механическая.
2. Автоматическая.
3. Роботизированная.
4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.

Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».

Механическая трансмиссия

Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.

Плюсы:

• Низкая стоимость.
• Высокий КПД.
• Малые габариты.

Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Важно! Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.

Гидромеханическая трансмиссия

Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.

Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.

Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.

• Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
• Рабочая зона под давлением заполняется маслом.
• Насосное колесо вращается.
• Лопатки насосного захватывают масло.
• Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
• Масло поступает в реакторе.
• Направление потока жидкости изменяется.
• Масло снова поступает в насосное колесо.

Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла.
Плюсы и минусы гидромеханических решений

Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.

Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов.
Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.

Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.

Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:

• Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
• Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
• Высокая материалоемкость.

Гидравлическая трансмиссия

Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.

Огромные преимущества решения:

• При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
• Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
• Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.

Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже
своей гидромуфты для каждой передачи.

Гидростатическая трансмиссия

ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору.

Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.

ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.

ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.

Электромеханическая трансмиссия

Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).

Объекты установки:

• cамосвалы большой грузоподъёмности,
• автобусы большой вместимости,
• транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
• гусеничные трактора,
• многозвеньевые поезда высокой проходимости,
• карьерные самосвалы

Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.

Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.

Наиболее частые поломки трансмиссии

• Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
• Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
• «Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
• Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
• КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
• При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
• Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.

Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний «Трансмиссия автомобиля».

29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.

Видеообзор интерактивного тренинга «Трансмиссия»

Дополнительную информацию вы всегда можете уточнить в LCMS ELECTUDE. Это не только обширная база знаний для тех, кто постигает транспортные технологии, но и площадка, которая позволяет прокачать навыки посредством симулятора, оценить знания с помощью системы тестов. Платформа отлично подходит для обучения автодиагностов и автомехаников.

Источник Источник http://www.kolesa.ru/article/zabytye-strasti-8×8-eksperimentalnye-chetyrehosnye-gruzoviki-v-sssr
Источник Источник Источник Источник http://navto52.ru/info/bortovaya-peredacha
Источник Источник Источник Источник http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/transmissiya/