Сравнительная оценка трансмиссий.

По способу передачи и преобразования энергии трансмиссии делятся на механические, гидромеханические и электромеханические.

Сравнительная оценка танковых трансмиссий.

Механические трансмиссии. Механическая трансмиссия обычно состоит из следующих агрегатов (рис. 1): главного фрикциона, коробки передач, механизма поворота и двух бортовых передач. При поперечном расположении двигателя добавляется еще гитара (входной редуктор).

В случае использования планетарной коробки передач главный фрикцион может отсутствовать.

В некоторых механических трансмиссиях применяют коробку передач, выполняемую совместно с механизмом поворота в общем картере. Такой агрегат носит название механизма передач и поворота. В целях обеспечения компактности в этот же картер может быть заключен и главный фрикцион.

В механической трансмиссии изменение крутящего момента на ведущих колесах в необходимых пределах обеспечивает коробка передач, а постоянное увеличение крутящего момента – бортовые передачи.

Механические трансмиссии применяются на всех отечественных и многих иностранных танках. Их широкому распространению способствовали следующие преимущества:

- высокий коэффициент полезного действия;

- высокая компактность: малые габариты и относительно малый вес;

- сравнительная дешевизна производства;

- простота обслуживания.

Однако применяемые в настоящее время механические трансмиссии обладают и рядом существенных недостатков.

Главные из них:

- ступенчатое изменение передаточных чисел коробки передач и большое время, потребное на переключение передач, что снижает среднюю скорость движения танка;

- неблагоприятные условия работы двигателя, нагрузка на который непрерывно изменяется;

- трудность управления при простых механических приводах, требующих больших усилий для управления средними и тяжелыми танками, а также на основных танках.

Дальнейшее совершенствование механических трансмиссий направлено на устранение или уменьшение этих недостатков.

Для повышения средних скоростей движения и облегчения управления танком:

- применяются планетарные коробки передач и коробки передач с синхронизаторами, сокращающие время переключения передач;

- создаются более совершенные механизмы поворота с большим числом расчетных радиусов;

- используются различные сервоприводы, упрощающие труд механика-водителя и облегчающие управление танком.

Гидромеханические трансмиссии (рис.1,б) отличаются от механических наличием гидродинамической передачи (гидротрансформатора или комплексной гидропередачи), которая полностью заменяет полный фрикцион и частично выполняет роль коробки передач. Такая трансмиссия состоит из комплексной гидропередачи или гидротрансформатора, коробки передач на 2 – 3 ступени, механизма поворота и бортовых передач. Число ступеней в коробке невелико, поскольку функции коробки частично выполняет гидропередача. Все агрегаты трансмиссии, кроме бортовых передач, могут быть выполнены в общем картере.

Гидромеханические трансмиссии имеют следующие преимущества:

- непрерывное и автоматическое изменение скорости движения и тяговых усилий в диапазоне 2 – 2,5 в соответствии с сопротивлением движению, что повышает среднюю скорость;

- значительное облегчение управления танком, также благоприятно сказывающееся на повышении средней скорости его движения;

- улучшение условий работы двигателя;

- облегчение создания автоматической системы переключения передач.

Вместе с тем гидромеханическим трансмиссиям свойственны и серьезные недостатки:

- более низкий по сравнению с механическими трансмиссиями коэффициент полезного действия, который сокращает запас хода танка, а также снижает максимальную скорость движения (или, иначе говоря, для получения одной и той же максимальной скорости требуется более мощный двигатель, чем для такого же танка с механической трансмиссией);

- малый диапазон автоматического изменения крутящего момента при приемлемых значениях к. п. д. гидропередачи и сложность ее реверсирования (получения заднего хода), которые требуют применения наряду с гидропередачей механической коробки на три-четыре передачи, включая передачу заднего хода;

- большое количество тепла, выделяющегося при работе гидропередачи приводит к большому объему и сложности гидромеханической трансмиссии по сравнению с механической.

Дальнейшее развитие гидромеханических трансмиссий идет в направлении улучшения их экономичности, повышения к. п. д. гидропередач и расширения диапазона их работы.

Гидромеханические трансмиссии, широко используемые в машинах народнохозяйственного предназначения многих стран мира, применяются на современных американских танках, на шведской машине S, западногерманском «Леопард», российких БМП-3, ГМ-352 и некоторых других.

В последние годы повысился интерес к гидростатическим или, как их еще называют, гидрообъемным передачам, которые могут оказаться перспективными для трансмиссий в связи с общими успехами гидромашиностроения.

Такие передачи на танках встречаются в двухпоточных МПП в дополнительном приводе, а также применяются на автомобилях и тракторах.

Гидрообъемная трансмиссия состоит из насоса, получающего вращение от двигателя, и двух гидромоторов, соединенных с ведущими колесами непосредственно или через бортовые передачи (рис.1, в).

Преимущества гидрообъемных трансмиссий заключаются в том, что они: позволяют в широком диапазоне непрерывно (но не автоматически) изменять передаточные числа при удовлетворительном к. п. д.; весьма компактны при работе на больших давлениях 20-30 Мпа (200 – 300 кг/см2); улучшают условия работы двигателя; облегчают управление танком; упрощают компоновку моторно-трансмиссионного отделения.

Их главные недостатки – более низкий по сравнению с механической трансмиссией к. п. д.; низкая надежность из-за быстрых износов при передаче больших мощностей и отсутствие автоматичности в изменении крутящего момента на ведущих колесах, что требует применения специальных регуляторов изменения скорости прямолинейного движения в зависимости от сопротивления движению.

Электромеханические трансмиссии. Электромеханическая трансмиссия (рис.1, г) состоит из генератора, приводимого в действие двигателем танка, и двух электродвигателей, связанных через бортовые передачи с ведущими колесами танка.

Электромеханические трансмиссии обладают всеми преимуществами гидромеханических трансмиссий и в то же время улучшают поворотливость танка.

Однако их применению в танках препятствуют неприемлемо большие габариты и большой вес электрических машин, а также дефицитность электропроводных материалов.