ENGДержись за баранку!
Главный редактор АКППро
В начале сентября в Москве прошла очередная выставка COMTRANS. Кроме грузовиков и автобусов были представлены различные аксессуары и комплектующие, в том числе автоматические трансмиссии. Отдельные стенды развернули ZF, Voith и китайская компания Shaanxi. При этом АКП на выставке было много – они стояли на многих экспонировавшихся автомобилях и автобусах. КАМАЗ в этом году празднует 50-летие и впервые показал восьмиколесный вездеход КАМАЗ-6355 «Арктика» с АКП Allison 4500. Такая же установлена и на полноприводном самосвале IVECO AMT грузоподъемностью 40 т. И, конечно, автоматическую коробку передач можно было увидеть на многих городских автобусах.
Расходы на топливо составляют примерно треть себестоимости эксплуатации магистрального тягача. Компьютер точнее выбирает передачи и момент их переключения, чем водитель, поэтому на грузовиках используют роботизированные трансмиссии (AMT – Automated Manual Transmission) – уже в 2016 году их доля на новых грузовиках в ЕС превысила 50%.
И гидравлика, и механика
Компания ZF Friedrichshafen хорошо известна как поставщик разных типов АКП для грузовиков и автобусов. На COMTRANS она выставила популярную во всем мире, в том числе в России, гидромеханическую трансмиссию EcoLife. Первое поколение этих шестиступенчатых коробок для автобусов выпускалось с 2006 года, нынешнее сменило его в 2016-м.
А вот для тяжелых грузовиков ZF разработала роботизированную трансмиссию TraXon. В ней может быть 12 или 16 передач. Модульная конструкция позволяет для разных задач использовать сухое сцепление с одним или двумя дисками либо гибридный модуль – электромотор-генератор. Самые тяжелые модели семейства TraXon могут передавать момент до 3400 Нм!
На стенде Volvo Trucks был представлен макет коробки I-Shift с «ползучими» передачами, которые обеспечивают трогание автопоезда полной массой до 325 т! Машина может двигаться со скоростью от 0,5 км/ч. Современная версия Volvo I-Shift, появившаяся в 2014 году, отличалась от предыдущей двойным сцеплением. Для движения вперед у нее 12 передач, а для заднего хода – 4.
Разделяй и властвуй
Среди основной массы автобусных гидромеханических коробок заметно выделяется Voith DIWA. Обычно АКП для грузовиков и автобусов не отличаются принципиально от легковых трансмиссий – разве что числом передач и размерами из-за необходимости передавать большой крутящий момент. Но конструкторы Voith подошли к задаче нетривиально. Они не стали гоняться за количеством передач, зато по-особому развели потоки мощности.
Название DIWA складывается из начальных букв слов Differential и Wandler, то есть это тандем дифференциала и гидротрансформатора.
Для режима движения городского автобуса характерны невысокие скорости, множественные трогания, разгоны, торможения и остановки. Если в трансмиссии будет обычная ГМП традиционной компоновки – с гидротрансформатором на входе в силовой поток, то бесконечные переключения с первой передачи на вторую, третью и обратно приведут к форсированному расходу ресурса агрегата – в частности, фрикционов планетарной КП. А что, если сделать первую передачу «подлиннее»? Конструкторы так и поступили, но вдобавок к этому пустили крутящий момент двумя параллельными потоками: один через гидротрансформатор, другой – через зубчатые передачи. Гидротрансформатор в итоге угнездился в глубине агрегата, практически в центре. Раздвоением и соединением потоков мощности занимаются планетарные передачи. При трогании и начале разгона львиная доля крутящего момента идет через гидротрансформатор. По мере набора скорости он частично перераспределяется на шестерни зубчатых колес. В то время как традиционная АКП уже успела бы разок-другой переключиться, DIWA все «раскрывает тему» первой передачи.
В чем плюсы подобной дозировки прохождения потока мощности через гидротрансформатор? Меньше доля потерь на циркуляцию внутри «бублика», выше КПД, лучше экономичность. Правда, при этом неизбежно увеличилась сложность конструкции. Но все же не зря «огород городили»: возросла и функциональность – гидротрансформатор DIWA способен работать и в тормозном режиме, исполняя роль гидрозамедлителя.
Компактность – одно из важнейших преимуществ АКП DIWA. Здесь нет множества трубопроводов и шлангов, проложенных снаружи корпуса агрегата, а замена неисправных датчиков производится легко и просто.
Современные модели семейства DIWA оснащаются электронными блоками управления c функцией SensoTop, учитывающих рельеф местности, что снижает расход топлива на 2–7%. А система «Старт-стоп» позволяет экономить до 12% топлива.
Конкурент с востока
Одним из множества экспонатов на огромном стенде Shaanxi Fast Gear Co. стала роботизированная трансмиссия F16JZ22. Шестнадцать передач для движения вперед и четыре для заднего хода дают возможность выбрать оптимальное передаточное число для любых условий. Может быть подключена к GPS для прогнозирования профиля дороги. Ресурс механизма переключения рассчитан на 6 млн срабатываний.
Гидромеханическая трансмиссия F6A75 от Shaanxi Fast Gear Co. имеет шесть передач и полностью электронное управление. Одна из моделей АКП этого семейства уже поставляется для автобусов МАЗ, и в этом году два из них прошли испытания в пробеге на 3800 км.
Раньше легковых
Полуавтоматические и автоматические коробки передач на автобусах появились даже раньше, чем на легковых автомобилях. В статье «Силовые передачи для автобусов», опубликованной в журнале американского Общества автомобильных инженеров SAE в 1940 году, указано, что британская компания Daimler c 1931 года выпустила свыше 7 тыс. полуавтоматических трансмиссий конструкции Уилсона. Ими оборудована большая часть лондонских автобусов, и в эксплуатации они обходятся дешевле обычных КП, так как гораздо надежнее. Полуавтоматические коробки передач имели планетарную конструкцию и сочетались как с фрикционным сцеплением, так и с гидромуфтой, или, как тогда писали, «жидкостным маховиком». В 1938 году автоматическую трансмиссию на основе шведского патента Люсхольма внедрили на автобусах производства чикагской компании Yellow Сoach при участии фирмы Spicer.