Nadbieg i przełożenie bezpośrednie w czołgu

Wpis ten dotyczy nadbiegu i przełożenia bezpośredniego w czołgowej skrzyni biegów. Pisząc o nadbiegu w skrzyni biegów mam na myśli przełożenie które przykładowo w samochodzie osobowym o klasycznym układzie konstrukcyjnym (silnik i skrzynia biegów z przodu, koła napędowe z tyłu) powoduje że wał napędowy obraca się z większą prędkością od wału korbowego silnika, a jednocześnie gdzie przełożenie takie realizowane jest dzięki odpowiedniej budowie właściwej skrzyni biegów, a nie dzięki oddzielnej przekładni przyspieszającej (multipliktor).

Ale do rzeczy, jeśli jakiś pojazd ma skrzynię biegów z trzema wałkami (wałek sprzęgłowy, pośredni i główny), gdzie wałek sprzęgłowy znajduje się naprzeciwko głównego, to często jedno z przełożeń realizowane jest nie dzięki współpracy kół zębatych skrzyni biegów, a dzięki połączeniu wałka sprzęgłowego z głównym (przełożenie bezpośrednie). Jeśli dane przełożenie realizowane jest dzięki bezpośredniemu połączeniu wałka sprzęgłowego z głównym, to wtedy podczas używania tego przełożenia występują mniejsze straty mocy oraz następuje mniejsze zużycie kół zębatych skrzyni biegów (względem użycia tych przełożeń w których moc przenoszona jest poprzez koła zębate skrzyni biegów). Choć dodać należy że w zwykłej ręcznej mechanicznej skrzyni biegów straty mocy są małe nawet podczas używania tych przełożeń przy których moc przenoszona jest poprzez koła zębate skrzyni biegów.  Jednocześnie skoro przy przełożeniu realizowanym poprzez połączenie wałka sprzęgłowego z głównym straty mocy oraz zużycie kół zębatych są najmniejsze, to dobrze aby przełożenie to było tym przełożeniem które jest wykorzystywane najczęściej. Stąd też w samochodach osobowych o klasycznym układzie konstrukcyjnym (silnik z przodu, napęd na tył) jeszcze w latach 70. powszechne były czterobiegowe ręczne skrzynie biegów w których najwyższy bieg realizowany był poprzez połączenie wałka sprzęgłowego z głównym. Oznaczało to brak nadbiegu, zakładając że w pojeździe nie użyto dodatkowej przekładni przyspieszającej (multiplikatora). Takie rozwiązanie (czterobiegowa skrzynia ręczna, najwyższy bieg realizowany poprzez połączenie wałka sprzęgłowego z głównym, brak dodatkowej przekładni przyspieszającej) występowało między innymi w Fordzie Taunusie TC3, który produkowany był do 1982 roku. Stosując takie rozwiązanie zakładano że samochód osobowy najczęściej porusza się przy włączonym najwyższym biegu. Inaczej sprawa wyglądała w przypadku czołgów. Czołg znacznie częściej od samochodu osobowego porusza się w terenie, a podczas jazdy w terenie raczej rzadko korzysta się z najwyższego biegu.  Stąd też w czołgach przełożenie realizowane poprzez bezpośrednie połączenie wałka sprzęgłowego z głównym odpowiadało nie biegowi najwyższemu, lecz przednajwyższemu. Ot, zakładając że ręczna czterobiegowa czołgowa skrzynia biegów miała przełożenie bezpośrednie, to wtedy bieg trzeci był biegiem przy użyciu którego wykorzystywano bezpośrednie połączenie wałka sprzęgłowego z głównym, a bieg czwarty był nadbiegiem.

Pisząc ten wpis bazuję na książce Czołg. Książka ta została wydana w Polsce w 1957 roku, a jej oryginalna wersja została wydana w ZSRR w 1954 roku pod tytułem Tank (Танк). Autorzy książki to A. Antonow, B. Artamanow, B. Korobkow i E. Magidowicz. Książka ta dotyczy w dużej mierze rozwiązań technicznych stosowanych w radzieckich czołgach z okresu drugiej wojny światowej, można więc założyć że już w okresie drugiej wojny światowej (a pewnie i wcześniej) nadbieg występował powszechnie w czołgowych skrzyniach biegów.

Reklamy
Nadbieg i przełożenie bezpośrednie w czołgu

Usuwanie ogranicznika obrotów silnika W-2

Czytając o radzieckim czołgu średnim T-34 z okresu drugiej wojny światowej, dość często spotykałem się z tezą, że w wersjach tego wozu z czterobiegową skrzynią biegów z przsuwnymi kołami zębatymi, problemy ze zmianą biegów prowadziły do tego, że jeżdżono głównie na drugim biegu. Jednocześnie aby wóz był w stanie osiągnąć dość dużą prędkość przy wykorzystaniu jedynie drugiego biegu, podobno w polu bądź w warsztatach naprawczych usuwano ogranicznik prędkości obrotowej silnika. Dzisiejszy wpis poświęcony będzie rzekomemu usuwaniu ogranicznika prędkości obrotowej silnika w czołgu T-34. Otóż zastosowany w czołgu T-34 wysokoprężny silnik W-2 wyposażony był w wielozakresowy regulator prędkości obrotowej. Urządzenie to zapewniało trzymanie obrotów biegu jałowego przez silnik, uniemożliwiało przekroczenie znamionowej prędkości obrotowej, a jednocześnie to ono sterowało pompą wtryskową silnika, również w sytuacji kiedy silnik pracował na obrotach większych od obrotów biegu jałowego, a mniejszych od obrotów znamionowych. Ogólnie rzecz biorąc, kierowca czołgu T-34 przy pomocy pedału gazu sterował wielozakresowym regulatorem prędkości obrotowej silnika, a dopiero regulator prędkości obrotowej silnika sterował pompą wtryskową silnika. Wielozakresowy regulator prędkości obrotowej silnika W-2 nosił oznaczenie NRK-4 i bazował na podobnych urządzeniach opracowanych w firmie Junkers. Wracając do opisanego na początku wpisu zagadnienia, czy w przypadku silnika W-2 praktykowano usuwanie ogranicznika prędkości obrotowej? Cóż, jeśli pod pojęciem ogranicznik prędkości obrotowej rozumieć wielozakresowy regulator prędkości obrotowej, to według mnie nie robiono tego. Gdyby usunąć wielozakresowy regulator prędkości obrotowej silnika W-2, to silnik ten, zamiast trzymać obroty biegu jałowego, najpewniej gasł by po zdjęciu nogi z pedału gazu, co znacznie utrudniło by jazdę czołgiem T-34. Jednocześnie przy usunięciu wielozakresowego regulatora prędkości obrotowej silnika, należało by zmodyfikować sposób sterowania pompą wtryskową na sterowanie bezpośrednio przy pomocy pedału gazu, bowiem jak już wcześniej napisałem, oryginalnie pedał gazu sterował regulatorem prędkości obrotowej, a dopiero regulator sterował pompą wtryskową. Mam wątpliwości co do możliwości wykonania takiej modyfikacji poza zakładem produkującym czołgi, mam też wątpliwości co do celowości takiej modyfikacji (bardzo przydatne jest w mojej ocenie trzymanie obrotów biegu jałowego przez silnik po zdjęciu nogi z pedału gazu). Jeśli poza zakładem produkującym czołgi robiono coś z regulatorem prędkości obrotowej silnika, to jestem skłonny postawić tezę że nie było to usuwanie regulatora, lecz odpowiednie go regulowanie, aby silnik był w stanie osiągnąć wyższą prędkość obrotową od znamionowej. Na zakończenie dodam że informacje dotyczące zastosowanego w silniku W-2 regulatora prędkości obrotowej silnika pochodzą z książki „Automatyczna regulacja silników spalinowych”. Jest to polskie wydanie radzieckiej książki „Awtomaticzieskoje Riegułirowannije Dwigatiełiej” (Aвтоматическoе регулирование двигателей). Autorem książki jest W. I. Krutow (В. И. Крутов). Radzieckie wydanie pochodzi z 1958 roku, polskie z 1960 roku, tym samym jest to książka napisan w czasach kiedy napędzany silnikiem W-2 czołg T-34/85 nie był jeszcze zabytkiem który można zobaczyć głównie w muzeach. Przy czym znaczna większość czołgów T-34/85 miała pięciobiegową skrzynię biegów z kołami zębatymi o stałym zazębieniu, w której biegi włączano przy pomocy sprzęgieł skrzyni biegów, tym samym w przypadku skrzyni tej, mimo braku synchronizatorów, zmiana biegów była łatwiejsza względem stosowanej wcześniej czterobiegowej skrzyni biegów z przesuwnymi kołami zębatymi (wcześniej stosowana skrzynia czterobiegowa, podobnie jak inne skrzynie biegów z przesuwnymi kołami zębatymi, również synchronizatorów nie miała). Zaznaczę również że sprzęgieł skrzyni biegów nie należy mylić ze sprzęgłem głównym i sprzęgłami bocznymi czołgu.

Usuwanie ogranicznika obrotów silnika W-2