Прикольно. Удумали вариатор, без пар трения (ремни, прижимные ролики ...) чисто на зубчатом зацеплениии. (И при том - с плавной регулировкой передаточного соотношения, все как положено).

Для ЛЛ: В начале - довольно долгая лекция о достоинствах и недостатках традиционных схем вариаторов и коробок передач. Кто знает - можно смло пропустить. Ничего нового. Собственно объяснение принципа изобретения - с 9:00. Смотреть со звуком.

источник https://vk.com/video-217667960_456247413

Есть такой многим известный ретро-автобус с интегрированными бутылками, про который у меня было уже много постов: ЛиАЗ-677 . В частности, впервые в интернетах был подробно разобран принцип работы люминесцентного освещения в нём, которое почти никогда не работало. Как итог, теперь из оставшихся автобусов с работающим освещением - как бы не большинство, что радует :)

Сегодня же мы подробно рассмотрим другую часть его электрики - а именно, систему управления его гидромеханической коробкой передач.

Как либо классифицировать эту коробку вряд ли получится: она одна такая, плод работы сумрачного советского гения, настоящий "аналоговнет" родом из 1960-х. Передач у неё 3... с половиной:

1) пониженная "первая", движение вперёд

2) прямая "вторая", движение вперёд

2.5) прямая "вторая" с заблокированным гидротрансформатором: коробка просто механически соединяет входной и выходной карданы (да, карданов у этого автобуса два, т.к. коробка расположена отдельно от двигателя), движение вперёд

3) задняя пониженная

Блокировка гидротрансформатора происходит чисто механически, электрика в ней не участвует, поэтому в рамках этого поста мы этот механизм рассматривать не будем.

Все эти передачи, кроме упомянутой выше блокировки, переключает электрика (этакий прообраз роботизированной коробки), а управляются переключения с пульта под рулём. Для 60-х годов, в которых среди коробок передач почти безраздельно царствовала механика с "палкой", это был настоящий "космос".

Вся электрика управления коробкой доступна через люк в салоне напротив передней пассажирской двери:

Теперь рассмотрим электрическую схему управления ГМП поподробнее. Хотел вставить сюда схему из официального мануала к автобусу, но в ней куча ошибок, поэтому просто нарисую её заново:

Вся электрика ГМП питается через подрулевой селектор напрямую от замка зажигания (что, кстати, не очень хорошо, т.к. отсутствует предохранитель, и, случись замыкание, гореть будет весело, до полного выгорания целых кос проводки).

Положение "Н" селектора тоже имеет свой контакт и посылает сигнал "разрешения" запуска электростартера, т.е. если селектор стоит "на скорости", автоматика не даст крутить электростартером (это, к сожалению, не касается "кривого" стартера, и были случаи, что автобус давил водителя, который забыл селектор "на скорости" и заводил автобус "с кривого").

Основной режим работы ГМП - положение "А", т.е. автомат. В этом положении питание с селектора подаётся на концевик переключения скоростей, расположенный на ГМП:

Концевик имеет два положения и переключается центробежным регулятором, который давит на его шток. Пока автобус не разогнался или вообще стоит на месте, центробежный регулятор не давит на шток концевика, концевик питает соленоид первой, пониженной передачи. Как только автобус достаточно разогнался, центробежный регулятор начинает давить на шток концевика, переключая его во второе положение. Соленоид второй передачи запитан не напрямую от этого концевика, а через ещё один концевик, "концевик наката", который отключается, если отпустить педаль газа. Таким образом, если отпустить педаль газа на 2-й передаче, то коробка сама переключается в нейтраль, пока педаль газа не будет нажата снова, или пока автобус не замедлится, переключившись на 1-ю передачу. Этот функционал позволяет экономить топливо, но его можно отключить при помощи отдельного тумблера на селекторе ГМП.

Режим "ПП" (принудительная 1-я передача) реализован просто: соленоид 1-й передачи питается напрямую от этого контакта, в обход концевика переключения скоростей. Таким образом, коробка, что бы не случилось, всегда будет стоять на 1-й передаче, никогда не переключаясь на вторую. Этот режим был реализован для того, чтобы автобусу было легче подниматься в горку.

Ну и осталось разобрать, каким образом заставить автобус ехать назад. С задним ходом тут есть свои особенности: реверс включает чисто механический редуктор, который переключается между положениями вперёд/назад воздухом при помощи поршня, ну а воздух в нужный момент подаёт электроклапан. (Я же сказал, что гений был сумрачным :) Но работало, блин!)

Для того, чтобы начать движение назад, первым делом нужно переключить механку коробки в положение "движение назад". Для этого селектор ГМП переводится в положение "●". В этом положении питание подаётся на соленоид с клапаном, который подаёт воздух из пневмосистемы автобуса в поршень, собственно, втыкающий заднюю передачу.

Т.к. процесс "втыкания" реверса далеко не мгновенный (особенно в зимнее время, когда смазка весьма густая) то преждевременное трогание с места грозит тем, что механика не успеет войти в зацепление, и мы её просто перемелем. Чтобы этого избежать, на поршне включения задней передачи установлен концевик, включающий лампу индикации "задний ход включён" на селекторе ГМП, как только поршень будет "вставлен" до конца. Вместе с этой лампой включаются и задние ходовые огни на корме автобуса.

Несмотря на то, что механика у нас переключена в "движение назад", на положении селектора "●" мы никуда поехать не сможем, т.к. перед механикой у нас стоит гидротрансформатор, который всё ещё в нейтрали. Поэтому как только загорается индикатор заднего хода на селекторе ГМП, его нужно перевести в положение "ЗХ", из которого уже можно трогаться назад.

Электрически положение "ЗХ" представляет собой комбинацию положения "●" и положения "ПП". Т.е. гидротрансформатор будет ехать вперёд всегда на 1-й скорости (разгоняться до 2-й при движении назад не рекомендуется :) ), а механика будет крутить колёса "назад".

С принципом работы разобрались, это было такое слегка затянувшееся вступление к посту. А теперь к сути дела. Электрически все три соленоида (звать их РС-328, не путать с такими же по виду РС-330) представляют собой нехилую такую индуктивность:

А что это значит? Это значит, что при отключении данного соленоида от питания, в нём возникнет нехилая такая ЭДС в силу явления самоиндукции. Напряжение на коммутирующих данный соленоид контактах в момент их разрыва будет достигать сотен вольт, что неизбежно зажжёт дугу, которая постепенно будет уничтожать контакты. Коммутация в цепях ГМП при движении автобуса происходит часто, что, со временем, изнашивает концевики переключения скоростей, наката и, что самое печальное, контактную группу селектора ГМП, который является весьма дефицитным в наше время изделием.

Стал я думать и гадать, как бы это искрение подавить, при этом внося минимум модификаций в существующую схему. Решено было добавить с каждому соленоиду снаббер в виде мощного импульсного диода:

Данный диод никак не влияет на работу соленоида, когда на него подано питание, но в момент отключения питания он закорачивает обратный импульс напряжения на сам соленоид, гася его, и не позволяя образовываться дуге на размыкаемых контактах.

Дополнительно в схему снаббера добавлены предохранитель (чтобы не случилась КоЗа в цепях ГМП, если диод вдруг выйдет из строя) и светодиодный индикатор включения соленоида.

В итоге вся эта идея оформилась вот в такие симпатичные чОрные коробочки, напечатанные на 3D принтере из пластика PETG:

После установки снабберов искрение на контактах практически отсутствует, а значит, дефицитные запчасти прослужат гораздо дольше, чем предполагал изготовитель :)

Про эту всю эпопею я дополнительно снял два видеоролика:

1) видео про конструкцию снаббера:

2) и видео про испытания опытных образцов на автобусе ЛиАЗ-677МБ компании "МосРетроТранс" по имени "Помидор":

Испытания завершились полностью успешно, и теперь снабберы для цепей ГМП автобуса ЛиАЗ-677 - это уже изделие мелкосерийное.

Всем спасибо за внимание, надеюсь, утомил не сильно.

Пикабу познавательный :)