Разработка автоматической трансмиссии в СССР

Содержание статьи:

В конце прошлого века отечественные автомобилисты воочию встретили невиданные доселе автомобильные опции – электроприводы зеркал и стёкол, кондиционеры и автоматические трансмиссии, которые в наше время стали привычной обыденностью даже в бюджетном сегменте. Но любопытно то, что подобные «навороты» встречались и на советских легковушках! Сегодня мы расскажем об истории появления и технических особенностях АКП на советских легковых автомобилях.

Начало

Еще в тридцатые годы в СССР начали серьезно заниматься гидромуфтами и гидротрансформаторами, для чего в Ленинграде было создано Бюро Гидравлических Редукторов.

Вам будет интересно:Мотоцикл Suzuki V-Strom 650

В дальнейшем работы по гидропередачам велись на заводе ЗИС, где в 1949-м сформировали бюро гидравлических агрегатов. Здесь работали над ГМП для всех типов автомобилей, которые выпускал завод — легковушек, автобусов и даже грузовиков. Кроме того, разработкой гидромеханических трансмиссий в конце сороковых годов активно занимались и специалисты Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ). Однако на тот момент в СССР еще не было готового варианта полностью автоматической коробки передач, которую можно было бы выпускать серийно и оснащать ею легковые автомобили.

Made in USA, адаптировано в СССР

В начале пятидесятых годов автоматическая трансмиссия получила распространение на многих американских моделях: покупатели в США с энтузиазмом восприняли возможность упростить управление машиной и повысить уровень комфорта, избавившись от необходимости самостоятельно переключать передачи.

Поскольку горьковские инженеры изначально ориентировались на конструкцию автомобилей из США, а первые модели ГАЗ являлись лицензионными копиями легковушки и грузовика Ford, было принято решение внедрить АКП на новых моделях Горьковского автозавода — в частности, будущей Волге.

Ведь преимущество подобных трансмиссий на ГАЗе поняли задолго до внедрения автомата: еще на автомобиле ЗИМ механическую коробку передач оснастили гидромуфтой, которая находилась между маховиком и обычным сцеплением. Гидромуфта позволяла водителю представительского седана затормозить и впоследствии тронуться без выключения сцепления и передачи, что заметно облегчало управление автомобилем и повышло плавность хода. Однако такая «полуавтоматическая» коробка не могла сравниться с настоящей АКП, конструкцию которых горьковчанам нужно было разработать достаточно быстро. Для этого решили использовать чужие наработки – выбор был сделан в пользу американских.

Вам будет интересно:Передний амортизатор у УАЗ "Патриот": назначение, технические характеристики, советы по выбору

Еще не автомат, уже не просто механика: в трансмисии ЗИМ появилось интересное новшество – гидромуфта. Она позволяла реже пользоваться сцеплением.

С этой целью были закуплены несколько сделанных в США автомобилей разных марок, оснащенных автоматом — в частности, Ford Customline, Dodge Coronet и Plymouth Savoy.

Но еще до этого в СССР занимались гидромеханическими коробками передач (ГМП) для легковых автомобилей – к примеру, в НАМИ для установки на Победу разработали трансмиссию Д2, а на экспериментальном минивэне НАМИ-013 стояла коробка передач НАМИ-ДК. Однако агрегаты эти были слишком «сырыми» и на момент работ по будущей Волге ГАЗ М-21 находились в стадии доводки.

Именно поэтому в Горьком разобрали и тщательно изучили трёхступенчатую трансмиссию Ford-O-Matic, которую для Ford в 1950 году разработала специализированная американская компания BorgWarner. Правда, скопировать «один в один» фордовскую коробку не получилось хотя бы по той причине, что она была рассчитана на шести- и восьмицилиндровые двигатели, в то время как будущая «двадцать первая» должна была оснащаться 2,5-литровым четырехцилиндровым мотором мощностью всего 70 л.с. Именно поэтому новая коробка получила другие передаточные числа. Интересно, что ГМП ГАЗ-21 в обычном режиме Д (движение) использовала лишь вторую и третью передачи, а первая включалась принудительно в режиме П (пониженный), который нужно было использовать для преодоления крутых подъемов и спусков.

Вам будет интересно:Плюсы и минусы Peugeot 308

Америка говорит «да» или ваша лучшая покупка: компания Ford не стеснялась, рекламируя свою новинку – автоматическую трансмиссию

1 / 4

«Фордоматиком» оснащались многие модели Ford – например, седаны Mainline и Customline, послужившие прообразом нашей Волги ГАЗ М-21

2 / 4

3 / 4

4 / 4

1 / 4

Прототипы ГАЗ М-21 не просто так испытывали с «автоматом» отечественной разработки – несколько сотен автомобилей из первой серии (так называемая «звезда») действительно оснащались такой коробкой передач

2 / 4

3 / 4

4 / 4

Необычной трансмиссией оснастили небольшое количество Волг первых выпусков — в двух партиях было собрано около 1 500 экземпляров ГАЗ М-21 с ГМП. Вскоре от этой затеи отказались в пользу обычной трехступенчатой механики – эту историю «автоматического провала мы рассказывали в отдельном материале. Главным образом, дело было в том, что из-за дефицита специального масла типа ATF и довольно низкого уровня технической культуры коробки довольно быстро выходили из строя, хотя конструктивно они были достаточно надежными, что подтвердили как испытательные пробеги прототипов Волги, так и эксплуатация серийных автомобилей при соблюдении технического регламента.

Издание второе и третье: трансмиссии ГАЗ-13/ГАЗ-14

В дальнейшем данную конструкцию с некоторыми доработками использовали на «номенклатурной» Чайке ГАЗ-13 и двух поколениях Волг-«догонялок» с «чайковским» силовым агрегатом.

ГАЗ-13 была интересна как двигателем V8, так и трехступенчатым «автоматом» с гидротрансформатором

Американские мотивы заметны не только во внешности, но и в конструкции ГАЗ-13

Поскольку V-образная «восьмерка» Чайки была почти втрое мощнее двигателя Волги, автомат потребовал изменения передаточных чисел планетарной части и коэффициента трансформации у гидротрансформатора. Кроме того, ГДТ Чайки уже охлаждался жидкостью, в то время как на ГАЗ-21 из-за небольшого объема системы охлаждения пришлось остановиться на «воздушном» варианте. Передачи переключались с помощью двух многодисковых сцеплений и двух ленточных тормозов – переднего (второй передачи) и заднего (первой передачи и заднего хода).

ГМП ГАЗ-13 была разработана советскими конструкторами с «оглядкой» на американские «автоматы»

Отличительной технической особенностью ГМП ГАЗ-13 было наличие муфты свободного хода, которая позволяла мягкое переключение с первой на вторую передачу без рывков. Однако из-за наличия такого дополнительного элемента на включенной первой передаче Чайка не тормозила двигателем, что вынудило конструкторов предусмотреть на кнопочном селекторе отдельный режим Т (торможение двигателем), который нужно было включать при езде по неровной дороге или спуске с горы. На практике же данный режим несколько настораживал водителей, поскольку коробка на подъемах и спусках могла постоянно переключаться «вверх-вниз» в диапазоне скоростей 36-40 км/ч, что было чревато потерей сцепления колёс с дорогой.

Также в коробке ГАЗ-13 существовал и режим «кикдаун» (или «полный дроссель» в советской версии) — принудительное переключение на низшую передачу при резком нажатии педали в пол для более эффективного набора скорости при обгоне.

Вам будет интересно:УАЗ "Хантер": тюнинг для бездорожья. Все возможные варианты

На стоянке Чайка фиксировалась не с помощью режима P, как на более современных автоматах, а центральным стояночным гаком на фланце КПП, конструкция которого была идентична таковому на коробке Chrysler Torqueflite.

Переключение режимов трансмиссии на ГАЗ-13 осуществлялось не рычагом, а кнопочным селектором (опять же, идентичным крайслеровской Powerflite), для чего были предусмотрены режимы Н (нейтраль), Д(движение), ЗХ (задний ход) и Т (торможение двигателем).

1 / 3

Кнопочный селектор Packard Caribbean и Patrician по количеству по количеству режимов отличался от аналогичного блока управления трансмиссией ГАЗ-13

2 / 3

3 / 3

Кнопочный селектор трансмиссии Powerflite очень напоминает «Чайковский». Точнее, ровно наоборот

Селектор первой Чайки не имел режима P (паркинг), а вместо пониженных передач был предусмотрен режим Т (торможение)

На следующей модели Чайки (ГАЗ-14) конструкторы решили вернуться к «волговской» схеме, несколько усовершенствовав её. Для движения вперёд были предусмотрены режимы D, 2 и 1. Все три передачи включались только в положении селектора D, который являлся основным для езды. Режим 2 использовался для езды в сложных дорожных условиях (снег, гололёд), а при включении режима 1 и снижении скорости до 40 км/ч происходила принудительная фиксация коробки на первой передаче. При этом переключение с низших передач на высшие происходило на разной скорости в зависимости от положения педали газа – чем меньше был открыт дроссель, тем раньше включались высшие ступени. Такое особенность работы ГМП обеспечивала одновременно и плавность хода, и достаточную динамику разгона.

ГМП ГАЗ-14 получила Т-образный селектор с новыми режимами работы трансмисии Гидротрансформатор ГАЗ-14

1 / 2

Лаконично-монументальный дизайн второй Чайки полностью соответствовал духу своего времени

2 / 2

Лаконично-монументальный дизайн второй Чайки полностью соответствовал духу своего времени

1 / 7

Чайки заметно отличались не только по дизайну: трехступенчатые ГМП ГАЗ-13 (слева) и ГАЗ-14 работали по разному алгоритму

2 / 7

3 / 7

4 / 7

5 / 7

6 / 7

7 / 7

Новшество Чайки ГАЗ-14 – Т-образный рычаг селектора ГМП, расположенный на центральном тоннеле пола. Он имел общепринятое в мире на тот момент последовательное переключение режимов P-R-N-D-2-1.

Селектор переключения режимов ГМП ГАЗ-14

На стоянке ГАЗ-14 удерживался как центральным трансмиссионным тормозом на карданном валу, так и полноценным «ручником» с ножной педалью, воздействующим на задние колёса.

Когда в конце восьмидесятых годов Чайку должны были осовременить, специально для ГАЗ-14-07 в МАДИ разработали новую автоматическую трансмиссию с принудительным переключением передач вручную — то есть, аналогом «типтроника»! Однако по личному распоряжению М.С. Горбачёва Чайку просто «пустили под пресс», заодно уничтожив всю техническую документацию на модель.

По сути, именно Чайка была первым советским легковым автомобилем, где в качестве коробки передач использовался исключительно автомат.

Параллельный мир советских автоматов: трансмиссии автомобилей ЗИЛ

Вскоре после начала работ по гидромеханическим передачам для легковых автомобилей ЗИЛ в Москве спроектировали экспериментальную ГМП Э111 для автомобиля ЗИС-110, но она не была полностью автоматической, поскольку основной передачей в двухступенчатой планетарной коробке была прямая, а понижающая включалась вручную. Прототипом «зиловской» коробки была трансмиссия Buick Roadmaster 1947 года, причем реального образца на заводе не было, и американскую конструкцию воссоздавали по сведениям, полученным из технической литературы.

Buick Roadmaster

Однако в дальнейшем на заводе пошли тем же путём, что и коллеги в Горьком: во время работ над будущим флагманом советского легкового автомобилестроения — лимузином высшего класса ЗИЛ-111 — за прототип ГМП взяли трансмиссию Powerflite автомобиля Chrysler Crown Imperial C-59 1953 года, конструкцию которой советские специалисты достаточно точно воспроизвели. Её отличительные особенности — двухступенчатая планетарная коробка передач с их гидравлическим переключением. Размер гидротрансформатора при этом увеличили с учетом того, что двигатель советской машины развивал более высокий крутящий момент.

1 / 3

Трансмиссия Powerflite от Chrysler Crown Imperial C-серии послужила прототипом гидромеханической передачи первых лимузинов ЗИЛ

2 / 3

3 / 3

Коробку Powerflite немного доработали под могучий «зиловский» двигатель

Кнопочный селектор Powerflite имел всего четыре режима работы трансмиссии

Не считая алфавита, американский (слева) и советский селекторы практически ничем не отличались

В дальнейшем конструкцию ГДТ упростили, одновременно улучшив плавность переключения передач.

ГМП ЗИЛ-111

1 / 3

Несмотря на внешнее сходство с Чайкой, ЗИЛ-111 (на фото) даже теоретически был недоступен «простым смертным», в то время как на ГАЗ-13 можно было прокатиться в качестве «свадебного такси»

2 / 3

3 / 3

1 / 2

Поздние ЗИЛ-111 по настоянию Хрущева получили оформление передней части в стиле флагманских моделей Cadillac, но трансмиссия при этом осталась прежней - двухступенчатой

2 / 2

Легковые автомобили ЗИЛ оснащались двухступенчатой ГМП с 1957 до 1975 года – аналогичной трансмиссией комплектовался и ЗИЛ-118 «Юность», о котором мы рассказывали.

1 / 2

Однообъемная «Юность» унаследовала от легковых автомобилей ЗИЛ двигатель V8 вместе с гидромеханической трансмиссией

2 / 2

Но при эксплуатации были выявлены недостатки двухступенчатой коробки, которые были особенно очевидны на фоне трехступенчатой трансмиссии Чайки — в первую очередь, всего две ступени не могли обеспечить эффективную работу коробки в требуемом диапазоне скоростей. В частности, передаточное число первой передачи (1,72) оказывалось слишком высоким, но при этом она не позволяла развивать скорость свыше 105 км/ч, из-за чего выполняемые на второй (прямой) передаче обгоны были несколько затруднены даже с учетом немалой мощности двигателя. Именно поэтому уже в 1966 году на ЗИЛе начали разработку трехступенчатой ГМП (передаточные числа: I-2,02; II-1,42; III-1,00; З.Х.-1,42), однако для её запуска в серийное производство потребовалось почти десятилетие. Зато планетарный механизм новой зиловской коробки получился настолько оригинальным, что на него даже выдали авторское свидетельство! Таким образом, спустя двадцать лет советским конструкторам удалось прийти к собственной конструкции автомата. Такой коробкой с 1975 года оснащались ЗИЛ-114/117.

Вам будет интересно:Volvo VNL 670: фото, технические характеристики

1 / 4

C 1975 года ЗИЛ-114/115 оснащались трехступенчатой ГМП

2 / 4

C 1975 года ЗИЛ-114/115 оснащались трехступенчатой ГМП

3 / 4

C 1975 года ЗИЛ-114/115 оснащались трехступенчатой ГМП

4 / 4

C 1975 года ЗИЛ-114/115 оснащались трехступенчатой ГМП

1 / 2

Автоматическая трансмиссия во время парадов позволяла открытым зиловским машинам плавно двигаться с минимальной скоростью

2 / 2

Новые легковушки ЗИЛ в советский период получали и более современные коробки передач. Так, в 1978 году была запущена в серию ГМП 4104 для соответствующей модели ЗИЛ-4104 (115), развитием которой в 1982-м стала ГМП 4105. Её отличительной особенностью стал новый диапазон 1, на котором принудительно фиксировалась первая передача для движения в особых условиях (горная местность, малая скорость). В остальных режимах предполагалось для движения вперёд использовали режимы 2 (включаются только первые две передачи) и основной режим Д с использованием всего передаточного диапазона трансмиссии.

Не только дизайн: каждая новая модель ЗИЛ получала и модернизированный «автомат»

Увы, экспериментальный ЗИЛ-4112Р, который должен был стать представителем нового поколения правительственных лимузинов РФ, оснащался не отечественной ГМП, а пятиступенчатым автоматом Allison 1100, который производит подразделение Rolls-Royce.

Представительские лимузины ГАЗ и ЗИЛ всегда оснащались гидромеханической трансмиссией

С чужого плеча: Москвич 3-5-6 и ВАЗ-2103

Как можно заметить, автоматические трансмиссии, не считая нескольких сотен ранних Волг, в советское время оставались «уделом избранных» — прерогативой представительских лимузинов ГАЗ и ЗИЛ, в то время как обычные автомобили довольствовались классической механикой – не в последнюю очередь из-за того, что сложная трансмиссия не лучшим образом сочеталась с малолитражным двигателем относительно небольшой мощности. Но были и исключения из правил! Прототип новой модели Москвича 3-5-6, который должен был сменить классическое семейство 412, не только выкрасили эффектным «металликом», но и оснастили трехступенчатым автоматом компании BorgWarner. Увы, как и все остальные экспериментальные Москвичи С-серии, проект получился мертворождённым, причем отнюдь из-за технических недостатков.

1 / 4

Чтобы произвести эффект на чиновников Минавтопрома, опытный седан Москвич 3-5-6 даже оснастили иностранной автоматической трансмиссией. Не помогло.

2 / 4

3 / 4

4 / 4

Еще удивительнее, что советские Жигули тоже оснащались автоматической коробкой передач! Правда, Lada 1500S Automatic был не продуктом АвтоВАЗа, а результатом «тюнинга», проведённого голландским импортёром Lada. На «трёшку», а впоследствии и другие модели классического семейства, установили произведенный во Франции трёхступенчатый автомат General Motors 3L30 (TH180).

Обычные Жигули можно было купить даже с «автоматом»! Правда, совсем не в СССР

Однако простые советские граждане, если и ездили на «машине с автоматом», то обычно делали это за 5 копеек – например, купив билет для проезда на культовом уже ЛиАЗ-677 с двухступенчатой ГМП разработки ЛАЗ-НАМИ. Но это уже совершенно другая история.

ОпросКакой советский автомат вам кажется наиболее совершенным?

Трехступенчатая трансмиссия Чайки
Двухступенчатая ГМП ЗИЛ
Трехступенчатый автомат ЗИЛа
Вряд ли к ним применим эпитет «совершенный»

РезультатыPoll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

Вряд ли к ним применим эпитет «совершенный» 100%, 2 2 100% 100% от всех голосов
Трехступенчатый автомат ЗИЛа 0%, 0 0 0% от всех голосов
Двухступенчатая ГМП ЗИЛ 0%, 0 0 0% от всех голосов
Трехступенчатая трансмиссия Чайки 0%, 0 0 0% от всех голосов

Всего голосов: 225.10.2018 × Вы или с вашего IP уже голосовали. Голосовать

Трехступенчатая трансмиссия Чайки
Двухступенчатая ГМП ЗИЛ
Трехступенчатый автомат ЗИЛа
Вряд ли к ним применим эпитет «совершенный»

× Вы или с вашего IP уже голосовали. Результаты

Источник

Автор: Мирослава Малиновская 26-10-2018 17:39

Жду ваши вопросы и мнения в комментариях