Зф коробка передач: Технические характеристики КПП ZF – Zf friedrichshafen ag — Википедия

Коробки передач ZF

Потребность в 16-ступенчатых коробках возникала у «КАМАЗа» в начале 2000-х годов, когда завод осваивал производство тяжелых грузовиков полной массой 33-41 тонн или в составе автопоезда – 44 тонны. Чем мельче разбит диапазон передаточных чисел коробки, тем меньше надрывается двигатель, быстрее и легче разгоняется автопоезд, проще одолевать подъемы, мотор можно держать в экономичном диапазоне оборотов. В то время челнинцы начали закупать коробки у ZF, но очень небольшими партиями. Окончательно поверить в потенциал нового клиента немцев заставила череда побед команды «КАМАЗ-Мастер» на супермарафонах «Дакар», которые стали рядовым событием для челнинской команды с начала 2000-х. Спортивные автомобили собирают на отдельном производстве, с дизелем серии ЯМЗ-840 (по разным оценкам от 850 до 1050 л. с.), с которым агрегатируется именно 16-ступенчатая коробка ZF 16S251, рассчитанная на момент 2500 Н.м. В январе 2005 года, как только закончился очередной победный для «КАМАЗа» «Дакар», было принято решение о создании совместного предприятия. А ведь эти коробки применяют на гонках и DAF, MAN, IVECO, Renault – специалисты ZF с гордостью говорят перевозчикам об этом.

Отлаженная технология

С самого основания, с конца ­2005-го года, производство ООО «ЦФ КАМА» располагалось на арендованной у «КАМАЗа» территории площадью около 5 тыс. кв. метров. Новый же, собственный производственный корпус располагает почти в пять раз большими площадями: 22,1 тыс. м2, из которых 18,5 тыс. м­2 – непосредственно производственные площади и логистические зоны. Такой простор оценят не только старые сотрудники СП – их работает около 350 человек, но и новые, которых планируется принять на работу с учетом увеличения объемов производства. А это (к декабрю 2014 года) еще около 150 человек. Дополнительные «квадраты» не будут пустовать – на площадях размещают новое оборудование, способствующее расширению номенклатуры производимых в России деталей коробок передач, и, что немаловажно – термическое производство. Раньше термообработку деталей делали на соответствующем производстве «КАМАЗа». Дело в том, что в качестве материала шестерен коробок ZF применяют цементируемые стали, естественно, одобренные немцами. Такая сталь дешевле легированной, но требует очень тщательного соблюдения технологий при цементации. Напомним, процесс цементации стальной детали – насыщение ее поверхностного слоя углеродом. Это придает поверхности высокую твердость, но оставляет вязкой, стойкой к удару сердцевину. Пример цементации, который на слуху у автомобилистов, – поршневой палец.

Открытие нового корпуса лишний раз подтверждает, что в Челнах с самого начала работы СП стремились организовать не отверточную сборку коробок из привезенных в «мешках» комплектов, а именно полноценное производство, под освоение всей номенклатуры деталей. Среди производств ZF Friedrichshafen AG, находящихся по всему миру, есть только два предприятия, имеющих смешанный конвейер, который позволяет выпускать два вида коробок передач – 9-ступенчатую КП ZF Ecomid и 16-ступенчатую КП ZF Ecosplit. Один из них – на головном предприятии в Германии, во Фридрихсхафене, другой – в СП «ЦФ КАМА». Причем сборочная линия переналаживается с выпуска одного типа коробок на другой чуть ли не за минуту. Сборка коробок ведется на закольцованном конвейере, куда по радиусам с внешней стороны поступают подсобранные узлы. Коробки семейства Ecosplit и Ecomid очень разные, перепутать что-то сложно, но все равно сборку делят на циклы, куда входит по шесть комплектов той или иной коробки. Технологическая оснастка для сборки каждого типа коробки своя и выкрашена в свой цвет: желтый или синий. Очень важный момент при сборке коробок ZF – подбор толщины стопорных и регулировочных колец. От этого зависит преднатяг конических подшипников. Перетянул или прослабил – результат будет один: уменьшение ресурса агрегата. Другая особенность – в резьбовых соединениях широко применяют контрящий герметик Loctite 241.
Все собранные коробки обязательно поступают на испытательный стенд. Здесь режим обкатки такой: 10 минут и без нагрузки. Контролируется легкость переключения передач, отсутствие посторонних шумов, давление масла, создаваемое в системе смазки, и герметичность пневматических контуров. Если выявляются недостатки сборки – коробку отправляют на особый участок, где ее разбирают и ищут причину неисправности. Но таких случаев – буквально на перечет…
Сейчас коробки семейств Ecomid и Ecosplit кроме «КАМАЗа» приобретает не только автозавод «Урал», но и питерский завод MAN. Это говорит о высоком качестве челнинских коробок. Кроме того, были случаи, когда из Набережных Челнов отправляли изготовленные здесь детали в Европу, на другие заводы ZF.

Важная задача

В локализации изготовления деталей коробок заинтересованы и немцы, и сам «КАМАЗ». Как говорят специалисты СП, локализация позволяет:

   снижать сроки поставки на конвейер деталей и их складские запасы;
   сокращать затраты на развитие сети поставщиков;
   удовлетворять законодательным требованиям страны размещения;
   минимизировать валютные риски и риски, связанные с таможенным оформлением поставляемых из-за        границы деталей.
Возможных российских поставщиков на конвейер «ЦФ КАМА» ждал серьезный аудит производства, затем работа с чертежами, изготовление пробных деталей. Решение о сотрудничестве с потенциальным поставщиком принималось по результатам анализа качества, с учетом цены деталей. В результате российскими партнерами СП по механической обработке, кузнечному и литейному производству стали ОАО «КАМАЗ, ОАО «ЧКПЗ», ОАО «ЗМЗ», ООО «РосАЛит», ОАО «ОЭМК». В 2008 году локализация начиналась с производства трех валов и семи шестерен для коробок Ecosplit. Изготовление заготовок шестерен и валов, их механическая и термообработка, а также мехобработка трех вариантов картеров КП Ecosplit производилась на заводе двигателей ОАО «КАМАЗ». На кузнечный завод ОАО «КАМАЗ» нужный стальной прокат поставляет ОАО «ОЭМК». Восемь из одиннадцати наименований шестерен для коробок семейства Ecomid изготавливают именно на СП «ЦФ КАМА». Еще девять шестерен делает для СП сам «КАМАЗ». В 2010 году в ОАО «ЧКПЗ» были локализированы заготовки семи шестерен коробок Ecomid, мехобработка восьми шестерен и трех валов КП Ecomid проводится на производстве «ЦФ КАМА», а их термообработка – на ОАО «КАМАЗ». Особенность конструкции коробок ZF – корпуса, отлитые из алюминиевого сплава. ­Делать в России отливки корпуса сначала никто не брался – их поставляли из Германии. Была попытка освоить литье относительно простого картера сцепления на Заволжском моторном заводе, но она закончилась неудачей. И это при 40-летнем опыте работы в Заволжье с алюминиевыми сплавами! В 2011 стартовал проект по локализации заготовок семи алюминиевых картеров. Первые образцы отливок картера сцепления Ecomid, были изготовлены на литейном заводе «КАМАЗ Металлургия». Затем отливки шести вариантов картеров были локализованы на нижегородском ООО «РосАЛит», из них два обрабатываются на ЗМЗ, а остальные четыре – на заводе двигателей «КАМАЗ». В 2012 г. локализована отливка и мехобработка картера сцепления на «КАМАЗе», началась локализация трех шестерен. ­Локализованы заготовки трех валов коробок Ecomid и одна шестерня Ecosplit на кузнечном заводе ОАО «КАМАЗ», а еще три заготовки шестерен – в ОАО «ЧКПЗ». Освоено производство двух типов чугунных крышек первичного вала на заводе двигателей «КАМАЗ». Таким образом, по состоянию на 1 апреля 2014 года уровень локализации деталей коробок Ecomid и Ecosplit на СП «ЦФ КАМА» составляет 52 процента, но подшипники, синхронизаторы, сальники поставляются из Германии. Из последних новостей: для челнинских коробок ZF на другом СП – на ООО «Кнорр-Бремзе КАМА» освоили ПГУ сцепления. Немцы считают, что российские партнеры «ЦФ КАМА» со временем вырастут до уровня глобальных поставщиков концерна, удовлетворяющих всем требованиям ZF по качеству, технологиям и цене, вплоть до поставки деталей из России на другие предприятия компании.

Информация

  • Компания ZF Friedrichshafen AG – крупнейший в мире производитель агрегатов трансмиссии, рулевого управления, подвески для автомобилей. Продукцию ZF применяют практически все европейские автомобилестроительные фирмы. Фирма выпускает для грузовиков и автобусов целую гамму КП: самые простые, на 5-6 передач, для развозных среднетоннажников, на более тяжелых автомобилях применяются 8-9-ступенчатые коробки с планетарным демультипликатором, а самые конструктивно сложные коробки делают с двумя дополнительными редукторами: с передним повышающим – делителем и понижающим планетарным – демультипликатором. Здесь если основная коробка трехступенчатая, то с учетом этих двух редукторов, в совокупности, получается 12 передач, а если основная коробка с четырьмя ступенями – то в агрегате 16 скоростей. У ZF эти коробки передач, можно сказать, флагманские. Аналогичные коробки есть у Mercedes, Scania, Volvo, но их никогда не было у «КАМАЗа» и ЯМЗ. Все ограничивалось только разработками. Напомним, ярославский завод традиционно делает коробки передач для «МАЗа» и «УРАЛАЗа». Главное достоинство 16-ступенчатых коробок – компактность и широкий диапазон передаточных чисел: обычно от 16,41 до 1,00 или от 13,80 до 0,84. К примеру, «камазовская» 10-ступенчатая коробка модели «154», наверное, одна из лучших отечественных коробок, но она обеспечивает диапазон от 7,82 до 0,81. Чтобы с ней получить тяговые возможности, сопоставимые с коробками ZF, пришлось бы увеличивать передаточное число главной передачи. А это всегда ухудшает экономичность. Практически по передаточным числам и удобству пользования единственная альтернатива механической 16-ступенчатой коробке – 5-6-диапазонный «автомат» с классической ГМП.

  • Акционеры ООО «ЦФ КАМА»: ZF Friedrichshafen AG, Германия – 51%, OAO «КАМАЗ», Россия – 49%;
    СП ООО «ЦФ КАМА» было основано в январе 2005 года, а сборочный конвейер был запущен уже в ноябре того же года.
    На предприятии производят 9-ступенчатые коробки ZF Ecomid 9S1310 TO и 16-ступенчатые коробки ZF Ecosplit 16S1820 TO, которые агрегатируются с двигателями мощностью от 160 до 500 л. с. Основным потребителем продукции СП является ОАО «КАМАЗ», в 2012 стартовало производство трансмиссий для ОАО «АЗ УРАЛ» и петербургского завода MAN. На 2016 год запланировано начало производства коробок передач для ОАО «МАЗ». В настоящее время объемы производства – порядка 20 тысяч КП в год, с вводом в действие производственных мощностей нового корпуса будет выпускаться до 50 тысяч коробок в год.
  • 2003 г. Первые переговоры между ZF Friedrichshafen AG и ОАО «КАМАЗ» о создании совместного предприятия по выпуску коробок передач;
    апрель 2005 г. Регистрация СП «ЦФ КАМА»;
    ноябрь 2005 г. Официальное открытие предприятия, начало сборки 16-ступенчатых коробок передач семейства ZF Ecosplit;
    2007 г. Расширение номенклатуры выпускаемых изделий, локализация деталей для коробок, получение статуса «промышленной сборки» и включение в список инвестиционных проектов Республики Татарстан;
    2008 г. Запуск сборки 9-ступенчатой КПП ZF Ecomid;
    2010 г. Начало производства локализованных шестерен и валов для КПП семейства ZF Ecomid, сертификация производства по стандартам ISO 9001 & TS 16949;
    2011 г. Начало строительства нового производственного здания;
    2012 г. Успешное прохождение ресертификационных аудитов DQS и IQNet;
    2012 г. Присвоение Федеральной таможенной службой России статуса уполномоченного экономического оператора внешнеэкономической деятельности;
    2013 г. Начало производства на СП вторичного вала для КПП ZF Ecosplit;
    2014 г. Официальное открытие нового производственного здания. Освоение производства «ЦФ КАМА» на новых площадях, запуск собственного термического участка для закалки шестерен и термообработки валов
  • У коробок ZF Ecosplit есть три варианта передаточных чисел, которые указаны на табличке: от 16,41 до 1,00; от 15,57 до 1,00 и от 13,8 до 0,84. Два варианта с прямой высшей передачей и один – с повышающей, причем эти варианты созданы только за счет шестерен делителя, остальные детали коробок одинаковы. Обычно с ростом крутящего момента, проходящего сквозь коробку, увеличивают модуль зубчатого зацепления – зуб становится чуть длиннее и одновременно толще в основании. Это приводит к необходимости увеличивать межцентровое расстояние между валами коробки, делать разные корпуса. Немцы из ZF сделали хитрее: они с ростом момента увеличивают длину шестерен, то есть длину находящихся в зацеплении зубьев – приходится увеличивать и длину корпуса. У 16-ступенчатых коробок ZF Ecosplit три варианта длины картера: 932, 1015 мм и самый длинный картер 1031 миллиметров – под коробку 16S2720, рассчитанную под момент 2700 Н.м. Причем несколько коробок собираются в одном взаимозаменяемом для них картере. Кроме того, взаимозаменяемы синхронизаторы в сборе, блокирующие муфты, то есть одни из самых подверженных износу деталей коробки, при этом дорогих и сложных в изготовлении. 

Коробка передач ZF: МКПП и АКПП

Как известно, многие крупные автопроизводители самостоятельно не изготавливают те или иные агрегаты и узлы для своих автомобилей. Вместо этого достаточно широко распространена практика закупки агрегатов у крупных изготовителей, отдельно специализирующихся на их производстве.

Зачастую это касается трансмиссий (особенно АКПП), элементов рулевого управления (например, ГУР), механизмов в устройстве ходовой части, а в некоторых случаях и двигателей. Если же говорить о коробках передач, то среди основных мировых производителей можно выделить AISIN, JATCO и ZF.  Далее мы рассмотрим, что представляет собой компания ZF, а также преимущества КПП ZF (автомат и механика).

Содержание статьи

Компания ZF: история и производственные мощности

Начнем с того, что ZF является немецким производителем, а коробки передач и другая продукция данного немецкого концерна хорошо известны по всему миру. Агрегаты и узлы ЗФ активно используются как немецкими автопроизводителями, так и другими.

Более того, КПП ZF ставятся даже на российские автомобили. Сегодня ZF входит в тройку крупнейших производителей комплектующих для автомобилей в Германии и пятнадцати крупнейших мировых поставщиков деталей, агрегатов и узлов для авто в мире.

Компания ZF имеет богатую историю. Полное название Zahnradfabrik GmbH, что дословно означает «завод шестерен». С самого начала данная компания, которую зарегистрировали еще в далеком 1915 году, специализировалась на производстве шестерен и коробок передач для летательных аппаратов, автомобилей и судов.

Завод был построен в городе Фридрихсхафен (Германия), где еще в 1908 г. базировалось предприятие Цеппелин. Фактически, мощности данного предприятия легли в основу ZF. По состоянию на сегодня компания произвела большое количество коробок передач как для обычных городских авто и  гоночных машин, так и для грузовиков, автобусов и спецтехники.

Кстати, концерн ZF стал использовать данное название официально только в начале 90-х. При этом компания уже давно выпускала достаточно широкий ассортимент продукции, а не только шестерни и КПП.

Сегодня мощности компании находятся в разных странах мира, так как с 1958 г. компания ZF начала активно развиваться, открывая заводы за пределами Германии. Для справки, в составе концерна ZF отмечены более 120 заводов, которые находятся на территории 27 разных стран.

Кстати, в РФ с 2005 года успешно работает совместное предприятие ZF и «КАМАЗ», известно как ZF KAMA из города Набережные Челны. Данное предприятие производит КПП для отечественных грузовиков.

При этом основные мощности традиционно расположены в Германии, среди которых можно выделить 3 ведущих в отдельных направлениях. Прежде всего, ZF Friedrichshafen является штаб-квартирой и главным заводом по производству КПП и узлов шасси для грузовых авто.

Также следует отметить ZF Saarbruecken, специализацией предприятия является разработка и выпуск КПП, а также шасси для легковых авто. Параллельно внимания заслуживает и ZF Passau, где объединены два предприятия по производству КПП и мостов для автобусов, а также дорожной и строительной техники.

Коробка передач ZF

Продукция ZF сегодня включает в себя большой список элементов трансмиссии, шасси, ходовой части для грузовиков, легковых авто и спецтехники. Компания ЗФ изготавливает МКПП на различные виды техники, АКПП для легковых авто и грузовиков, сцепление, ведущие мосты, ГУР, редукторы и т.д.

При этом многие агрегаты ZF выпускается под собственной маркой, благодаря чему компания имеет большую популярность. Например, ресурс МКПП ZF и надежность коробок передач для грузовых и коммерческих авто (линейка Ecolite, Ecosplit, Ecomid) делают данный бренд весьма узнаваемым.

Не отстают по популярности и АКПП (AS Tronic для грузовиков, eTronic, AS Tronic lite, коробки автомат Ecomat). Также продукция ZF активно устанавливается на модели Volkswagen, Audi, BMW, Renault, Iveco, MAN и DAF и т.д. При этом с АКПП ZF принято ассоциировать надежность, известное немецкое качество и большой ресурс агрегатов.  

Коробка — автомат ZF

Коробка передач ЗФ «механика» традиционно считается надежным решением с большим ресурсом. При этом сегодня ничего особенного в этом нет, так как кроме немцев качественные МКПП выпускают и другие производители. Другое дело, коробки автомат.

На фоне конкурентов АКПП ZF не уступают, а в отдельных аспектах даже превосходят автоматы других производителей. Кстати, первыми по достоинству оценили коробки автомат ZF именно в компании BMW, которая начала массово устанавливать КПП данного производителя на свои модели, начиная с престижных БМВ 7-й серии и заканчивая компактными BMW первой серии.

Что касается современных версий автоматов, следует отдельно упомянуть популярную 8-ми ступенчатую автоматическую коробку передач ZF. Данная восьмиступенчатая АКПП сегодня остается востребованной даже с учетом появления большого количества РКПП и вариаторов. При этом 8-и ступенчатая коробка автомат ставится не только на BMW, ее можно встретить на премиальном Bentley и многих других авто.

Естественно, с выходом первой версии такой коробки (6-и ступенчатой) на рынок в 2009 году многие производители, следуя мировой тенденции покупки агрегатов у сторонних производителей с целью удешевления производства,  немедленно обратили внимание на новинку от ZF. В результате АКПП ЗФ появилась на многих авто с автоматом.

Первой версией стал 6-и ступенчатый автомат, который получил большую популярность, после чего была выпущена вторая версия данного агрегата, но уже на 8 ступеней. Обновленная трансмиссии ZF была представлена в 2014 г. Давайте рассмотрим, почему 8-и ступенчатая АКПП стала бестселлером.

  • Итак, хорошо известно, что достаточно долго автоматические коробки АКПП имели всего 3 передачи для движения вперед. Конструкция надежная и проверена временем. Однако есть и минусы, главным из которых являются потери, снижение КПД автомата, увеличение расхода топлива.

Далее инженеры стали усложнять автомат, появилась четвертая передача, стала активно использоваться блокировка гидротрансформатора и т.д. Но и этого оказалось недостаточно, чтобы успешно конкурировать с «роботами» и вариаторами. Именно по этой причине в АКПП передач стало еще больше, что необходимо для повышения КПД трансмиссии, а также для экономии горючего и снижения уровня вредных выбросов в атмосферу.

Если просто, чем больше передач имеет ступенчатая коробка, тем  производительнее и экономичнее такая трансмиссия работает в паре с двигателем, позволяя мотору «крутиться» в диапазоне оптимальных оборотов. Естественно, расход топлива уменьшается, снижается количество вредных выбросов. Также машина становится более «эластичной» при езде, ступенчатая коробка с большим количеством передач обеспечивает высокую плавность хода.

Такой подход позволил сохранить все плюсы «классического» автомата, при этом по ряду показателей и характеристик не уступать CVT и преселективным роботам с двойным сцеплением. Фактически, компания ZF в условиях жесткой конкуренции разработала действительно легендарную 8-и ступенчатую автоматическую коробку.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое блокировка гидротрансформатора. Из этой статьи вы узнаете о принципах работы и назначении блокировки ГДТ, а также об основных проблемах «бублика» АКПП, которые связаны с блокировкой гидродинамического трансформатора.

Указанный 8-ми ступенчатый автомат ZF модно считать «универсальным», так как трансмиссия ZF может стоять на авто с различным типом привода (передний, задний, полный привод). Агрегат может ставиться в паре с бензиновыми моторами, а также и дизельными. Еще коробка ZF может ставиться и на гибридные авто. Также  8-ми ступенчатая коробка получила расширенный диапазон выходной мощности.

В результате коробку автомат ZF можно ставить в паре с любым типом двигателя с разной мощностью и крутящим моментом, независимо от расположения ДВС, продольно или поперечно, а также на машины с разным типом привода.

Еще можно выделить уникальное ПО данной АКПП, что позволяет самому производителю автомобиля адаптировать настройки под разные модели. Естественно, большинство производителей  приняли решение купить коробку ZF вместо разработки собственной АКПП. Данный агрегат активно разошелся по всему миру.

Например, такую КПП можно встретить на BMW, Alfa-Romeo, Alpina, Aston Martin, Audi, Bentley, Chrysler, Iveco, Jaguar, Jeep, Land Rover, Maserati, Range Rover, Rolls-Royce, Volkswagen и т.д.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации можно сделать вывод о том, что далеко не всегда авто производители самостоятельно разрабатывают и изготавливают узлы и агрегаты для своих авто. Закупка готовых коробок передач, элементов ходовой части и других агрегатов и узлов позволяет заметно удешевить производство.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что представляет собой производитель АКПП Jatco. Из этой статьи вы узнаете о компании Джатко, а также почему автомат Jatco и вариатор принято считать одними из самых популярных и надежных в мире.

Результатом такого подхода является использование агрегатов, которые выпускают ведущие мировые бренды, специализирующиеся на производстве коробок передач, ГУР, мостов и т.д. При этом если речь идет о КПП, среди лидеров можно выделить ZF, Aisin, Jatco.

Напоследок отметим, что пример 8-и ступенчатой коробки автомат ZF наглядно демонстрирует возможность широкого распространения одного агрегата по всему миру и возможность его установки на модели авто разных марок и производителей. 

Читайте также

Все о КПП ZF: особенности конструкции и эксплуатации, неполадки и их устранение

КПП ZF конструктивно состоит из четырехступенчатой части с понижающей и задней передачами. Есть в ней и промежуточный вал. Количество предлагаемых скоростей увеличивается за счет применения расположенного в задней части демультипликатора планетарного вида. Если учесть понижающую, в общей сложности коробка имеет 9 передач для передвижения автомобиля передним ходом. Скорости с первой по четвертую относятся к пониженному диапазону демультипликатора, а с пятой по восьмую – к повышенному.

Особенности коробок ZF

Особенности четырехступенчатой части:

  • КПП синхронизирована, снижающая скорость и задний ход оснащены кулачковыми муфтами;
  • передачи переключаются механическим путем;
  • схема активации скоростей представлена двойным либо аскадным Н;
  • система оснащена сервошифтом.

Демультипликатор в автоматических трансмиссиях ZF синхронизирован. Переключение скоростей производится при переходе из ряда 3/4 в 5/6 и обратно.

Что нужно делать для длительной эксплуатации без ремонтов

Важно: всегда нужно осуществлять регулярный контроль уровня масла в автоматической коробке передач и своевременно выполнять замену расходного материала. Менять смазку требуется не реже, чем каждые 60 тысяч километров пробега. Но этот показатель во многом зависит и от условий эксплуатации. Смазывающий материал теряет свои рабочие свойства при длительном использовании. Меняется вязкость жидкости, увеличивается объем продуктов износа, забиваются фильтрующие элементы. Что касается уровня, то он всегда должен быть в норме, поскольку угар масла не допускается, а понижение объема может быть связано с нарушением герметичности уплотнений. Также следует избегать смешивания жидкостей с разными техническими характеристиками и свойствами.

Чтобы не допустить быстрого выхода из строя коробки передач, необходимо придерживаться следующих правил использования:

  1. Периодически проверять работу радиатора охлаждения автоматической трансмиссии и производить его очистку при необходимости. Если устройство залеплено грязью, это станет причиной перегрева, приведет к более быстрому износу рабочей жидкости.
  2. Не допускается пуск мотора с буксира. Если завести двигатель с толкача, включив сначала нейтральную передачу (N), а затем – первую скорость (D), то это приведет к полному выходу из строя агрегата. В момент переключения первичный вал не крутится, а насосное устройство не создает давление жидкости. Поломка возможна из-за того, что непонятно, как произойдет активация соленоидов, какие именно фрикционы включатся, куда направится смазка.
  3. Всегда требуется прогрев трансмиссии. Отдельные модели КПП ZF более чувствительны к повышенным нагрузкам в непрогретом положении. Если коробка будет работать на высоких мощностях, а охлаждающая жидкость агрегата еще не нагрелась, то это приведет к выдавливанию сальников и уплотнительных элементов в гидравлическом блоке.
  4. Нельзя включать режим паркинга (Р) во время езды. Активация рычага может стать причиной повреждения фиксатора на селекторе либо попадания металлической стружки от работы зуба крепления по шестеренке внутрь коробки.
  5. Нежелательно долго буксовать в грязи или снегу. Если транспортное средство застряло, лучше вызвать эвакуатор. Длительные попытки выбраться самостоятельно станут причинами перегрева рабочей жидкости, подгорания фрикционов, активации аварийного режима трансмиссии. Кроме того, не рекомендуется быстро переводить рычаг коробки передач из положения R в D и обратно.
  6. Не допускаются буксировка других транспортных средств и спортивный или агрессивный стиль езды. Некоторые автолюбители в режиме D нажимают одновременно педали газа и тормоза, чтобы при отпускании последнего можно было резко сорваться с места. Это приводит к быстрому износу конструктивных элементов трансмиссионного агрегата.

Также следует проверить моторный отсек и убедиться, что в него свободно поступает воздух. В противном случае коробке передач не будет хватать обдува. Результат – перегрев КПП.

Типичные поломки

Для коробок передач ZF характерны следующие неисправности:

  1. Сложности с переключением скоростей в трансмиссии. Причины проблемы могут заключаться в неполной деактивации сцепления. Для устранения неисправности потребуется выполнить регулировку механизма. Если система сцепления работает со сбоями, износился один из валов, то потребуется ремонт устройства. Для восстановления агрегата рекомендуется использовать только оригинальные и качественные запчасти для КПП ZF, поскольку при применении подделок есть вероятность быстрого износа и выхода из строя детали.
  2. Передачи выключаются в делителе самостоятельно. Причину неисправности следует искать в нарушении регулировки хода рычага данного механизма. Для устранения следует произвести корректировку.
  3. Передачи на агрегате не отключаются либо деактивируются самостоятельно во время движения транспортного средства. Неисправность может быть следствием нарушения регулировки дистанционного приводного устройства либо ослабления фиксаторов рычагов тяг приводного механизма. Пользователю необходимо произвести настройку либо подтянуть крепления.
  4. Скорости в делителе не активируются. Проблему следует искать в нарушении положения регулировочного винта. Он расположен на педали сцепления. Нужно выполнить регулировку этого элемента, опираясь на рекомендации, описанные производителем транспортного средства в сервисном мануале.

Также при диагностике необходимо обратить внимание на наличие масляных подтеков и следов смазывающей жидкости под автомобилем. При их появлении проверяют целостность корпуса коробки передач, уплотнителей и сальников.

Что включает в себя процесс ремонта коробки передач

Ремонт трансмиссионного агрегата ZF включает в себя следующие шаги:

  1. Диагностика трансмиссии. При необходимости к устройству подключается компьютерное оборудование или сканер.
  2. Демонтаж и разбор агрегата для определения дефектных узлов и деталей.
  3. Промывка и очистка конструктивных элементов КПП, внутренних составляющих.
  4. Дефектовка деталей трансмиссии.
  5. Подбор запчастей для замены и ремонта. Вместо вышедших из строя устанавливаются новые оригинальные, контрактные или работоспособные б/у детали.
  6. Промывка гидротрансформаторного устройства от продуктов износа и отложений смазки.
  7. Сборка трансмиссионного агрегата.
  8. Залив качественной смазывающей жидкости. Для этой цели желательно использовать масло, рекомендованное заводом-производителем.
  9. После ремонта и сборки производятся испытания коробки передач на герметичность.
  10. Завершающим этапом является выходная проверка и тестирование агрегата.

При переборке автомата, который прошел более 200 тысяч километров, рекомендуется менять или восстанавливать гидротрансформатор. Одновременно с этим берутся другие сальники, втулки и фрикционы. Следует заменить прокладку гидравлического блока или сепараторную пластину, даже если визуально она целая, неизношенная. На некоторых моделях коробок передач ZF расходными материалами также являются коннекторы колодки электрической платы с уплотнителями и дорожками, которые имеют свойство протекать при низких температурах. Если транспортное средство длительно эксплуатируется с изношенным гидротрансформатором, который во время движения издает посторонний гул, то это может спровоцировать неисправности в работе масляного насоса и подшипникового устройства помпы.

После проведения ремонта коробки передач транспортное средство передается автовладельцу со всеми необходимыми документами, включая гарантийный талон и сертификаты качества на детали и масло.

Сроки и стоимость работы

Продолжительность ремонта и его стоимость определяются характером поломки и сложностью восстановления агрегата. Этот нюанс зависит от квалификации специалистов, которые будут заниматься работами. Мастера из «Снабавто» могут в сжатые сроки произвести качественный ремонт коробки передач. При необходимости компания предоставит специалиста для консультации.

Коробка передач модели ZF-16S151

Коробка передач модели ZF-16S151 — механическая, шестнадцатиступенчатая, состоящей из основной четырехступенчатой коробки с встроенным двухступенчатым делителем, расположенным впереди основной коробки, и двухступенчатого планетарного демультипликатора, расположенного сзади основной коробки.

Рис. 3-66. Схема присоединения пневматического управления для делителя и демультипликатора: 1 — бачок сцепления; 2 — педаль сцепления; 3 — рычаг переключения передач; 4 — датчик заднего хода; 5 — клапан включения демультипликатора; 6 — датчик нейтрали; 7 — датчик включения низшего диапазона демультипликатора; 8 — цилиндр переключения демультипликатора; 9 — датчик первой передачи; 10 — воздухораспределитель делителя; 11 — датчик включения низшего диапазона делителя; 12 — датчик включения высшей передачи; 13 — к рабочему цилиндру сцепления; 14 — клапан включения делителя; 15 — главный цилиндр сцепления.

Коробка передач состоит из следующих основных узлов: основного четырехступенчатого редуктора, переднего двухступенчатого делителя передач и демультипликатора. Все передачи переднего хода в основном редукторе включаются синхронизаторами, задняя передача — зубчатой муфтой. Демультипликатор — планетарный, автоматически переключается с помощью пневматического клапана муфтовым синхронизатором при перемещении рычага.

Тип коробки передач

Механическая шестнадцатиступенчатая, состоящая из основного четырехступенчатого редуктора, переднего двухступенчатого делителя передач и демультипликатора

Макс. входной крутящий момент, Н.м

1600/1850

Передаточные числа

R

L

13,80

9,49

6,53

4,57

3,02

2,08

1,43

1,0

12,92

S

11,54

7,93

5,46

3,82

2,53

1,74

1,20

0,84

10,80

L — низшая передача в делителе; S — высшая передача в делителе; R — задний ход

Подшипники валов:

Роликовые конические

Подшипники шестерен

Роликовые игольчатые с сепараторами без колец

Синхронизаторы

Инерционного типа, муфтовые со стальными фрикционными кольцами, покрытыми молибденом

Шестерни

С косыми зубьями, постоянного зацепления

Привод тахографа

Бесконтактный, индуктор 6 выступов

Система смазывания

Все детали смазываются разбрызгиванием, подшипники шестерен коробки передач, делителя и демультипликатора имеют, кроме того, дополнительную подпитку от масляного насоса

Отбор мощности

Сзади от торца промежуточного вала основного редуктора

Управление коробкой передач

Механическое, с дистанционным приводом для основного редуктора (возможен вариант с сервоусилителем), пневматическое преселекторное для делителя, пневматическое для демультипликатора

Усилие на рычаге переключения передач, Н (кгс), не более

150(15)

Управление коробкой передач

Передачи переключаются рычагом, расположенным справа от сиденья водителя. Переключение рычага из одного положения в другое выполняется при выключенном сцеплении (при нажатой педали сцепления). Педаль сцепления нажимать резко и до конца. Переключение передач производится при минимальных оборотах холостого хода (по тахометру или на слух) согласно схеме переключения передач.

При замедлении переключать передачи следует только последовательно: 8-7-6-5-4-3-2-1.

Начинать движение следует только с первой передачи во избежание преждевременного выхода сцепления из строя.

Переключение передач в демультипликаторе происходит автоматически: высшей передачи — при переходе рычага управления из положения четвертой в положение пятой, низшей — при переключении с пятой на четвертую.

При включении низшего диапазона в демультипликаторе на щитке приборов загорается контрольная лампочка (цвет — оранжевый).

При переводе рычага через положение «О» срабатывает клапан, обеспечивающий автоматическое переключение демультипликатора. Во время переключения демультипликатора шток рычага переключения передач основной коробки блокируется, при этом на рычаге ощущается усилие, после чего рекомендуется выждать 1-1,5 с для обеспечения переключения передачи в демультипликаторе.

Для перехода с ускоряющей «S» передачи в делителе на замедляющую «L» и наоборот (без переключений рычага) опустить или поднять переключатель управления делителем передач, размещённый под головкой рычага переключения передач, а затем нажать и после небольшой (1с) выдержки отпустить педаль сцепления — передача включится автоматически.

Регулировку механического дистанционного привода управления механизмом переключения передач коробок передач модели ZF-16S151 (рис.3-67) производить при нейтральном положении рычага переключения передач в следующем порядке:

— ослабить гайку 15;

— отвернуть полностью гайку 10;

— вынуть хвостовик 9 из конического отверстия рычага 5, освободив тягу 3;

— зафиксировать тягу 3 технологическим стержнем 4 (d = 4 мм, 1 = 100мм) в опоре 2;

— установить рычаг 5 под углом 12°±3° к вертикали;

— вращая хвостовик 9, совместить ось конического пальца с отверстием рычага 5, затянуть гайку 10 моментом 40…50 Н.м;

— удерживая ключом хвостовик 9 от разворота, затянуть гайку 15 моментом 98… 147 Н.м;

— удалить технологический стержень;

— ослабить гайки 14;

— изменением длины тяги 7 обеспечить положение рычага 1 и тяги 3 в вертикальной плоскости. Отклонение рычага 1 и тяги 3 от вертикали не более 2 мм ;

— затянуть гайки 14 моментом 40…50 Нм.

Регулировку положения болта 12 на педали сцепления производить при необходимости :

— ввернуть болт 12, отвернув предварительно его контргайку;

— нажать до упора в ограничитель педаль сцепления;

— вывернуть болт 12 до соприкосновения его сферической части с плоскостью головки штока клапана включения делителя 11;

— дополнительно вывернуть болт 12 ориентировочно на 4 — 4,5 оборота, обеспечив утапливание головки на 5-6 мм при нажатой до упора педали сцепления;

— завернуть контргайку болта 12.

Рис. 3-67. Привод управления механизмом переключения передач коробки передач модели ZF-16S151: 1 — рычаг переключения передач; 2 — опора рычага переключения передач; 3 — тяга; 4 — стержень; 5 — рычаг; 6 — кронштейн реактивной тяги; 7 — тяга реактивная; 8 — панель передка; 9 — хвостовик; 10 — гайка; 11 — клапан включения делителя; 12 — болт регулировочный; 13 — педаль сцепления; 14, 15 — гайка, I — к крану блокировки межосевого дифференциала.

Проверка уровня масла

Рис. 3-68. Пробки для масла

Для коробок передач модели ZF-16S151 уровень масла должен доходить до нижней кромки заливных (контрольных) отверстий 3 и 4 соответственно, расположенных симметрично по обе стороны коробки (рис. 3-68).

Замена масла

Сливать масло из картера, когда оно еще теплое от нагрева при работе, вывернув пробки одного из заливных отверстий 4 и пробки 1, 2 и 3 сливных отверстий. Очистить магнитные пробки от грязи и после слива отработавшего масла установить их на место.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ, ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Неисправность

Возможная причина

Способ устранения

Затруднено включение передач в коробке

Неполное выключение сцепления (сцепление «ведет»)

Отрегулировать привод сцепления

Самовыключение передач в делителе

Нарушена регулировка хода рычага делителя

Отрегулировать ход рычага

Не включаются передачи коробки передач или происходит самовыключение передач при движении автомобиля

Нарушена регулировка дистанционного привода или ослабло крепление рычагов тяг привода

Отрегулировать привод или подтяните крепления рычагов

Не включаются передачи в делителе

Нарушено положение регулировочного болта на педали сцепления

Отрегулировать положение регулировочного болта

Ремонт

Ремонт коробок передач ZF 16S151 производится в специализированных мастерских и осуществляется специально обученным персоналом.

КПП ZF 9S 1310 — фото, характеристики, схема, описание

Внешний вид КПП ZF серии 9S 1310

Описание и особенности:


Девятиступенчатая коробка передач модели ZF 9 S 1310 TO устанавливается на шасси, транспортные автомобили КАМАЗ, MAN, DAF средней грузоподъемности. Коробка передач оборудована резервным насосом рулевого управления с приводом от ведущих колес, обеспечивающим работоспособность гидроусилителя рулевого управления в случае отказа основного насоса ГУРа.

Серия:

9S

Тип КПП:

механическая

Количество передач:

9

Передаточные числа:

9,48 – 0,75

Максимальный крутящий момент, Н*м (кгс*м):

1300 (132)

Объем масла для наливания, дм3:

8.9

Масса КПП, нетто, кг:

190

Первая замена масла после:

1 500 км (максимум — 5 000 км)

Вторичная замена каждые:

90 000 км (максимум — 120 000 км)

Но не реже, чем:

1 раз в год

Применяемость:

КАМАЗ, MAN, DAF, и другие

Руководство по ремонту и эксплуатации КПП ZF серии 9S 1310

Технические характеристики КПП ZF серии 9S 1310

Модель 9 S 1110 TD / TO 9 S 1310 TO
Крутящий момент на входе макс, Нм1) 1100 1300
Передаточные числа
Передний ход 12,73 – 1,00 / 9,48 – 0,75 9,48 – 0,75
Задний ход 12,04 / 8,97 8,97
Тахометр электронный Z = 8
Монтаж2) Горизонтально слева, отход рычага для левост. или правост. рулевого управления
Переключение передач
Узел с 4 передачами Понижающая передача и задний ход с кулачк. муфтами
Демультипликатор Все другие передачи синхронизированы
Привод переключения передач
Узел с 4 передачами Механизм переключения передач с горизонтальным поворотным валом 3) со схемой переключения переключения двойное H и каскадное H
Демультипликатор Двойное H: переключение управляется пневматически и происходит автоматически 4) Каскадное H: переключение преселектором на рычаге переключения передач
Масса (без дополн. оборудования) прибл., кг 190
Количество масла
Для стандартного монтажа5) прибл., л Примерно 9,0 дм3
Сорт масла Согласно действующей спецификации смазочных материалов ZF TE-ML 02
  Примечания
  1. Ориентировочное значение (зависит от вида параметров транспортного средства, а также от условий эксплуатации).
  2. Здесь следует также учитывать директивы ZF для монтажа ступенчатых коробок передач (1203 765 910).
  3. Присоединение механизма переключения передач с горизонтальным поворотным валом может в значительной мере приспосабливаться к условиям монтажа в транспортном средстве.
  4. Требуемое давление воздуха = 6,2 до макс. 10 бар.
  5. Наклон коробки передач 0 до 3.
  ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Замена масла

Для обеспечения надежности работы коробки передач следует соблюдать интервалы смены масла, указанные в спецификации!

Предотвращайте попадание масла в землю, грунтовые воды или канализацию. Собирайте вытекающее масло в надлежащую емкость и утилизируйте в соответствии с предписаниями по охране окружающей среды.

Принципиально: проводите смену масла после длительной поездки, пока трансмиссионное масло еще имеет рабочую температуру и консистенцию.

Прикасание к коробке передач или к трансмиссионному маслу может привести к ожогам!

Вывинтите резьбовые пробки маслосливных отверстий на коробке передач и слейте отработанное масло в подходящую емкость.

Очистите резьбовые пробки маслосливных отверстий, замените уплотнительное кольцо и затяните с указанным крутящим моментом.

Очистите резьбовую пробку. Очистите резьбовую пробку маслосливного отверстия с магнитным фильтром, замените уплотнительное кольцо и затяните с указанным крутящим моментом.

Заполните масло через отверстие для заполнения.

Уровень заполнения масла является правильным, если он достигает нижней кромки отверстия для заполнения или если масло уже вытекает из отверстия для заполнения.

  Проверка сцепления

Для гарантии определенного срока службы и работоспособности синхронизаторов непременным условием является безупречное разъединение сцепления. Тоже самое касается включения зависимых от сцепления механизмов отбора мощности.

Безупречное разъединение сцепления может быть проверено следующим образом:

Пустить двигатель на холостой ход и нажать на сцепление.

Не позже, чем через 20 секунд (в зависимости от массы маховика и температуры) медленно включить задний ход.

Если при этом раздается «скрежет» зубчатого зацепления механизма переключения передач (скрежет кулачков муфты включения), то необходимо отъюстировать или проверить сцепление.

  Удаление воздуха

Трансмиссионное масло нагревается при движении транспортного средства. Вследствие этого образовывается избыточное давление, которое необходимо постоянно стравливать через воздушный клапан.

Обращайте внимание на то, чтобы постоянно обеспечивалась работоспособность сапуна. Сапун должен быть чистым, крышка должна быть снята. Не поливать напрямую струей воды под напором (вода в коробке передач — опасность коррозии).

Транспортные средства, которые вследствие условий эксплуатации нужно часто чистить, обязательно должны оснащаться сапуном с шлангом. Такими являются, например, автоцистерны для сбора молока, бетоновозы и т.д.

Шланг должен быть проложен без изломов и петель. Конец шланга должен выходить в сухое пространство (например, в моторное отделение или в полость рамы).

Следите за тем, чтобы обеспечивалась работоспособность клапана. Воздушный клапан должен быть чистым и не закрытым пластмассовым колпачком.

  Техобслуживание компрессорной установки

В каждой компрессорной установке образуется конденсат. Чтобы конденсат, ржавчина и прочие загрязнения из воздушного ресивера не попадали в клапаны и рабочие цилиндры, требуется проводить регулярное техническое обслуживание компрессорной установки. Воздушный ресивер должен обезвоживаться еженедельно, зимой ежедневно.

Вместе с воздушным ресивером нужно обезвоживать также фильтр сжатого воздуха с водоотделителем, если он не работает автоматически. Соблюдайте при этом также данные производителя транспортного средства.

Автоматизированные механические коробки передач ZF для самосвалов КАМАЗ

Мы в России уже почти привыкли к автоматическим коробкам на автомобилях. А ведь лет десять-пятнадцать коробка-«автомат» казалось практически недосягаемой роскошью… Постепенно стало признаком хорошего тона покупать легковые автомобили с «автоматами», хотя все равно АКП является и элементом демонстрации благосостояния. Но ведь «автоматы» теперь ставят даже на тольяттинские легковушки, тем самым делая удобнее их управление и поднимая престиж автозавода. Да что там продукция «АВТОВАЗа», допустим, даже с бюджетной «Лада Калина» или «Грантой» – ​«автомат» ставят на самые демократичные российские автобусы – на «ПАЗики», чего раньше никогда не было. Кроме того, «Группа ГАЗ» готовится комплектовать АКП «ГАЗели»!
Если не брать в расчет автобусы, то в России в сегменте коммерческого автотранспорта по применению автоматических коробок передач все же лидируют магистральные грузовики – ​седельные тягачи и шасси 6х2 под установку рифрежераторных фургонов или тентованных платформ. Конечно, в России, в отличие от Европы и Америки, все еще есть опытные водители, которые вполне обходятся без «автоматов», но сейчас и у нас растет спрос на автоматизированные коробки. Среди водителей грузовиков все меньше желающих шевелить «кочергой» весь день. Кому лень, а кто и не умеет. К примеру, у Volvo Trucks среди магистральных тягачей Volvo FH в России около 90 % грузовиков уже продается с «роботами». В Европе на флагманский Mercedes-Benz Actros третьего поколения еще 10 лет назад обычную 16-ступенчатую «механику» надо было заказывать отдельно, зато автоматическая коробка PowerShift 2 шла в базовой комплектации. Хотя в целом, в России по другим маркам грузовиков продажи автомобилей с АКП составляют около 20-25 процентов, а то и того меньше.

Старый, надежный «автомат»

Отрадно, что и на камские грузовики пару лет назад начали серийно устанавливать «роботизированные» коробки ZF AS-Tronic – ​на магистральные седельные тягачи КАМАЗ‑5490 NEO. Флагману автозавода необходимо было поднять статус, и немецкий заслуженный «автомат» пришелся как нельзя кстати.
Первое поколение автоматизированных коробок передач ZF AS-Tronic появилось в 1997 году, причем на седельных тягачах IVECO EuroStar. MAN начал применять эти же «роботы» чуть позже. С 2000-го года выпускают ZF AS-Tronic второго поколения – ​это самая распространенная автоматизированная коробка в Европе и в России. Причем если в самом начале выпуска AS-Tronic оснащали всего 5000 тяжелых грузовиков, а также междугородних и туристических автобусов, то уже в 2008 году – ​70 000 автомобилей. Интересно, что этот «робот» ставят и на грузовики строительного назначения: в 2004 году на тест-драйве IVECO Trakker в Сицилии 12-ступенчатые коробки ZF AS-Tronic стояли на самосвалах, в том числе и на четырехосных 8х4.
У ZF AS-Tronic особая конструкция. В первую очередь, немцы являются приверженцами корпусов из алюминиевого сплава. Другая особенность –  два промежуточных вала вместо одного. Коробка состоит из основной трехступенчатой коробки, повышающего редуктора – ​делителя, установленного спереди, и двухдиапазонного планетарного демультипликатора – ​понижающего редуктора, установленного в задней части корпуса. С учетом того, что в основной коробке нет синхронизаторов, а есть только блокирующие муфты, два промвала дают возможность сделать весь агрегат более компактным по длине, что важно при установке трансмиссионного замедлителя ZF Intarder на тягачах с короткой колесной базой. Сдвоенные валы уменьшают и нагрузки на их конические подшипники, а работоспособность подшипников напрямую связана с общим ресурсом коробки. Промежуточные валы расположены горизонтально. На переднем конце правого вала установлен масляный насос. А на левом валу смонтирована многодисковая фрикционная муфта (это еще одна особенность этих коробок), которая выполняет функции синхронизаторов и подтормаживает при переключении «вверх» ведомый диск сцепления, первичный вал и оба промежуточных вала. Если при переключении «вниз» надо увеличить обороты коленвала, то за это дело возьмется электроника управляющая двигателем – ​«газанет» ровно настолько, насколько нужно. Разве что двойного выжима сцепления не сделает… Переключение происходит даже без намека на треск и скрежет шестерен, без ошибок в течение всего рабочего дня. Кстати, управляет сцеплением пневмоцилиндр, в котором есть две пары клапанов. Одна пара отвечает за быстрое включение-выключение, которое необходимо при переключении передач в движении автомобиля, а другая пара обеспечивает плавное трогание с места, почти на грани пробуксовки.

Базис и надстройка

Начав с производства совершенно оригинальных по конструкции 12-ступенчатых автоматизированных коробок ZF AS-Tronic, компания ZF Friedrichshafen AG в дальнейшем пошла другим путем. На выпускаемые механические коробки начали устанавливать электронно-пневматические механизмы переключения передач. Так появилось целое семейство коробок-«роботов» ZF AS-Tronic: две 6-ступенчатые AS-Tronic Lite, рассчитанные на работу с двигателями, имеющими крутящий момент 700 и 850 Н.м, семь коробок с 12-ю передачами 12AS-Tronic Mid, рассчитанные на момент 1000, 1200, 1400 и 1600 Н.м. Целых 13 версий 12-ступенчатых коробок ZF 12AS-Tronic ориентированы на моторы с моментом 1600, 1900, 2100, 2300, 2500 и 2700 Н.м, но здесь использовалась конструкция с двумя промвалами. Кроме того, освоили выпуск двух вариантов «тяжелых» 16-ступенчатых коробок ZF 16AS-Tronic, выдерживающих момент 2200 или 2600 Н.м.
Огромная гамма автоматизированных коробок: под любые двигатели, для любых автомобилей! Казалось бы, чего еще нужно. Но модернизировав линейку механических коробок и присвоив им приставку «Eco»: Ecolite, Ecomid, Ecosplit, немцы взялись и за обновление автоматизированных коробок. На основе 9-ступенчатых коробок семейства ZF Ecomid создали семейство «роботов» ZF EcoTronic mid – ​легко заметить, что раньше «автоматов» с девятью передачами не было. А эти коробки, в первую очередь, ориентированы на применение на среднетоннажных грузовиках и автопоездах с полной массой до 36 тонн на основе среднетоннажников. Области применения ZF EcoTronic mid: межрегиональные перевозки, эксплуатация в городах на «развозе», широкая гамма строительных автомобилей, полноприводные грузовики. В спецификациях особо подчеркивается, что у этих коробок есть «мощная ползучая передача, которая облегчает старт с высокотоннажным грузом и медленное движение в условиях холмистого рельефа». Действительно, первая передача – ​это «черепаха» с числом 9,48 или 12,73, в зависимости от исполнения коробки. Опять таки ZF EcoTronic mid – ​это несколько коробок: самая «слабая» 9 AS 910, рассчитанная на момент в 900 Н.м, 9 AS 1100 – на 1100 Н.м, 9 AS 1310 – на 1300 Н.м и самая «мощная» 9 AS 1510 под моторы на 1500 Н.м Это дизель мощностью около 400 л.с. Как обычно, в зависимости от исполнения, у коробок два варианта высшей передачи: прямая с 1,0 и обозначением TD, повышающая с числом 0,75 с обозначением ТО. Часто в немецких спецификациях по коробкам ZF Ecomid указывают не 9 передач, а 8+1. И это – ​правильнее. Потому что в основной коробке четыре скорости, в два раза увеличивает количество передач понижающий планетарный редуктор  – ​демультипликатор, установленный сзади основной коробки. То есть получается восемь передач. И есть особая, первая передача – ​именно «черепаха». С ней уже набирается 9 скоростей.
Обычно с ростом крутящего момента, проходящего сквозь коробку, увеличивают модуль зубчатого зацепления – ​зуб становится чуть длиннее и одновременно толще в основании. Это приводит к необходимости увеличивать межцентровое расстояние между валами коробки, делать разные корпуса. Немцы из ZF делают хитрее: они с ростом момента увеличивают длину шестерен, то есть длину находящихся в зацеплении зубьев. В результате, допустим, у 9-ступенчатых коробок семейства ZF Ecomid разных моделей, как и у ZF EcoTronic mid, очень высока унификация.
Премьера семейства ZF EcoTronic mid состоялась на выставке IAA‑2016 в Ганновере. К этому времени коробки ZF Ecomid выпускались уже более 10 лет. Но с учетом специфики работы автоматизированной «механики» для ZF EcoTronic mid изменили синхронизаторы – ​чтобы ускорить переключение передач. На место обычного механизма переключения – ​сверху коробки  – установили электропневматический исполнительный блок. На место обычного ПГУ сцепления – ​на левой стороне коробки, смонтировали блок управления сцеплением. Причем самой педали сцепления нет – ​даже для трогания с места в каких-то сложных дорожных условиях. Все обеспечивает умная электроника. И здесь очень важный момент: программное обеспечение ZF EcoTronic mid выполнено на основе электроники самой современной модульной автоматизированной коробки ZF Traxon. В результате автоматизированные механизмы выключения сцепления и выбора передач на семействе ZF EcoTronic mid позволяют использовать в эксплуатации самые различные режимы: от простейших Economy и Power до сложного режима раскачки, возможности особо точного маневрирования и функции «старт-стоп».

КПП ZF — между двигателем и колёсами

В цехах, где производятся КПП ZF

Сейчас сборочный завод ZF Friedrich-shafen AG – одно из крупнейших промышленных предприятий Германии. Одна из самых сильных сторон деятельности компании ZF – механические и автоматические коробки передач (КПП), которые здесь выпускаются для грузовых автомобилей и автобусов. Разработкой, испытаниями и доводкой КПП занимается исследовательский центр, находящийся рядом с аэродромом, с которого 90 лет назад поднимались первые дирижабли графа Цеппелина. Сложные испытательные стенды, на которых новые КПП ZF проходят многочасовые испытания, работают в автоматическом цикле без участия инженеров. Результаты тестов, по которым разрабатываются программы внесения изменений в конструкцию узлов и агрегатов, обрабатываются также в автоматическом режиме.

В производственной программе компании ZF три семейства КПП для коммерческого транспорта: механические представлены серией Eco, автоматические – AS-Tronic. Автоматические КПП ZF семейства Ecomat-2 предназначены для автомобилей специального назначения и автобусов.

Механические коробки передач выпускаются компанией ZF более 80 лет. Серия Есо признана многими автомобилестроительными компаниями, выпускающими грузовые автомобили всех категорий полной массой от 6 до 60 т.

«Автоматы» тоже не новинки на конвейере во Фридрихсхафене – первая серийная автоматическая коробка появилась здесь 40 лет назад.

В весе пера

Механические КПП ZF Ecolite (самые маленькие в семье ZF), предназначенные для установки на автомобили полной массой до 6 т, – самое новое семейство, последнее поколение. При его разработке использованы результаты длительных поисков конструкторов и технологов. Коробки рассчитаны на передачу крутящего момента в диапазоне 500…1050 Н·м. Модель S5-42 – 5-ступенчатая КП с диапазоном передаточных чисел 8,63…1,00 перекрывает диапазон крутящего момента от 300 до 600 Н·м. Шестиступенчатая коробка S6-36/2 наиболее активно работает с крутящим моментом в диапазоне 350…750 Н·м; другая 6-ступенчатая коробка 6S 850 имеет ряд 6,75…0,78 с одной повышающей передачей и работает с максимальным крутящим моментом 850 Н·м.

Все КПП ZF семейства Ecolite могут дополняться валами отбора мощности серии ZF PTO.

Коробки этого типа устанавливают, например, на автомобили IVECO Daily как обычные бортовые автомобили и фургоны, так и на специализированные, где необходимо использование валов отбора мощности для привода навесного оборудования.

Шестиступенчатая коробка ZF AS-Tronic Lite, которая на конвейере с 2005 г., стала автоматизированным вариантом механической коробки Ecolite. По массогабаритным характеристикам и ряду передаточных чисел коробки AS-Tronic Lite полностью соответствуют механическим аналогам, но передают больший крутящий момент – 1050 Н·м. Они предлагаются на малотоннажные автомобили в качестве опции.

Средневесы

Девятиступенчатые КПП ZF Ecomid – основная механическая трансмиссия среднетоннажных автомобилей полной массой до 16 т. Единственный представитель этого семейства – коробка 9S 75/109 – выпускается в двух версиях.

Ряд передаточных отношений первой – 12,73…1,00, а максимальный крутящий момент около 1100 Н·м. Ее устанавливают на автомобили, работающие в городах, коммунальном хозяйстве, в промышленном транспорте, на строительстве – одним словом, где нужен широкий диапазон рабочих скоростей.

Вторая версия имеет передаточные числа от 9,48 до 0,75 с повышающей передачей и крутящий момент более 1300 Н·м. Ее предназначение – работа на магистральных грузовиках, в составе тягача с прицепом или полуприцепом. «Сжатый» ряд передаточных чисел рассчитан на движение с относительно стабильной скоростью и на большие расстояния.

Двенадцатиступенчатая версия АКП ZF AS-Tronic Mid – автоматический «двойник» механической коробки Ecomid. Ее выпускают с двумя вариантами передаточных чисел: 12,79…1,00 или 10,33…0,81. При этом максимальное передающее усилие AS-Tronic Mid заметно превосходит возможности коробки Ecomid (1600 Н·м против 1300).

Управление коробкой может осуществляться автономно или интегрироваться в общую систему управления автомобилем на основе CAN-шины (CAN-шина – единая медная шина, к которой подключены все электронные компоненты автоматизированной системы управления двигателем, тормозами, подвеской. Образуется единая компьютерная управляющая и диагностическая сеть, контролирующая все основные агрегаты автомобиля). Таким образом, она связана с блоком управлением двигателем EDC и комплексом управления тормозами ABS/ASR.

Когда вес имеет значение

В семейство самых больших механических КПП ZF Ecosplit входят две модели – 12- и 16-ступенчатая. Первая предназначена для эффективной передачи крутящего момента в диапазоне 1200…2250 Н·м, а более мощная вторая передает до 2750 Н·м. Они выпускаются в версиях direct drive (DD) или overdrive (OD). За 25 лет выпуска коробок этой серии ими оснащено более 1 млн грузовых автомобилей. Шестнадцатискоростные КПП ZF выпускаются четырех типов: 16S151, 16S181, 16S221, 16S251. Коробка передач ZF Ecosplit состоит из 4-скоростного редуктора, делителя передач, установленного спереди, и планетарного демультипликатора, установленного сзади, который служит для удвоения числа передач для движения вперед с 4 до 8. Делитель передач еще раз удваивает эти 8 передач. Он имеет две передачи (низшую и высшую), используя пары шестерен постоянного зацепления – одну или две. Таким образом, коробка всего имеет 16 передач вперед с небольшой разницей передаточных отношений между соседними передачами и 2 – назад. Небольшая разница передаточных отношений соседних пар коробки Ecosplit позволяет выбрать оптимальный режим движения в экономичном диапазоне числа оборотов двигателя. Кроме того, это облегчает управление КП и снижает уровень шума.

При схеме переключения «два Н» каждая из 8 передач для движения вперед и задний ход имеет свое собственное положение, изображенное на схеме. Нейтральные положения на линиях 3…4-й и 5…6-й передач.

Передачи делителя (B или Н) предварительно выбираются переключателем, кран срабатывает при выжимании сцепления. Разные усилия сопротивления пружин позволяют водителю хорошо чувствовать процесс переключения.

Коробки передач Ecosplit третьего поколения отличаются универсальностью применения и совместимостью с большим числом дополнительных агрегатов. Их можно, например, совместить с гидромуфтами WSK 400 или 440 и со встроенным вторичным замедлителем. КПП ZF Ecosplit могут поставляться со встроенными системами замедления Interder-2. Коробки этого семейства, наиболее полно отвечающие условиям эксплуатации грузовых автомобилей отечественного производства, применяются на автомобилях Минского автомобильного и Минского колесных тягачей заводов, «Яровитах», КамаАЗах, УралАЗах.

Разрабатывая автоматические КП (АКП) для тяжелых грузовых автомобилей, компания ZF спроектировала агрегаты, совмещающие отработанную технологию производства трансмиссий и современные электронные средства управления. Семейство автоматических коробок передач для автомобилей полной массой более 16 т называется AS-Tronic. Их конструкция позволяет водителю в любой момент перейти с автоматического режима работы трансмиссии на ручной и обратно.

В семейство входят два типа КПП ZF – 12-ступенчатая 12 AS 2301 и 16-ступенчатая 16 AS 2601. Первая комплектуется с силовыми агрегатами мощностью до 450 л.с. и крутящим моментом до 2300 Н·м. Вторая позволяет передавать момент до 2600 Н·м и мощность до 550 л.с. Конструктивно обе коробки выполнены по схеме с двумя промежуточными валами, встроенным делителем и планетарным демультипликатором.

Электронный блок управления КП постоянно связан с системами EDC, ABS, ASR через шину управления CAN.

В зависимости от замысла конструктора и дизайнера управление трансмиссией может осуществляться либо обычным рычагом, комбинацией рычага и переключателя режимов или рычагом, установленным на рулевой колонке. Оно включает комплекс самодиагностики с отображением состояния трансмиссии и выбранной передачи на информационном дисплее.

Коробки можно комплектовать валами отбора мощности с приводом от сцепления или выходного вала КП. Их также можно дополнять интардером, развивающим тормозную мощность до 500 кВт. В интардере нет вспомогательного контура циркуляции охлаждающей жидкости, а для охлаждения гидравлической жидкости используется встроенный теплообменник.

Ecomat – коробка сама по себе

Марка Ecomat появилась в производственной программе компании ZF четверть века назад. Однако первые планетарные АКП появились еще в 1961 г. под маркой 2 НР 45. Новое поколение КПП ZF Ecomat 2 plus, появившееся пару лет назад, вобрало в себя все лучшее, что вносилось в конструкцию коробки за время ее эволюции.

Ecomat 2 plus – серия автоматических КП для автобусов полной массой до 28 т. В нее входят три ряда 4- (4НР), 5- (5НР) и 6-ступенчатых (6НР) агрегатов. Каждый из них включает три версии в зависимости от максимального передаваемого крутящего момента 1150, 1220 или 1600 Н·м. Механических аналогов «автоматы» Ecomat 2 plus не имеют. Шестиступенчатые коробки агрегатируются с двигателем, оснащенным электронной системой управления ЕЕС 12.

АКП конструктивно состоят из шести блоков, комбинация которых позволяет получать коробки с различными характеристиками. Это блоки гидротрансформатора, подачи масла, тормоза-замедлителя, планетарной передачи, отбора мощности и управления. Кроме этого коробки могут быть дополнены блокировочной муфтой и первичным тормозом-замедлителем.

Для управления АКП Ecomat 2 plus служит электронный блок EST 146/147. Это самообучающаяся система управления с расширенной программой технической диагностики и новым режимом управления «остановка – пуск». Блок способен распознать изменение внешних условий работы, исправить ошибки в процессе переключения режимов коробки, контролировать время прохождения процесса управления. Управление коробками осуществляется с помощью клавишного пульта, который можно устанавливать на панель приборов, в подлокотник кресла водителя или на отдельную консоль.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о