«Автоматы» из Казани

Еще в середине 90-х годов Казанское моторостроительное производственное объединение (КМПО) приобрело у немецкой компании Voith лицензию на выпуск гидромеханической трансмиссии для автобусов. Поначалу дела с освоением сложного аппарата шли медленно, да и заказов оказалось на него меньше, чем ожидалось. Судя по всему, в последние год-два наметился поворот к лучшему. Сейчас выпуск коробок составляет несколько сот в год и есть все основания планировать дальнейший рост производства.

Устройство коробок передач моделей D851.2 и D863.

Немецкий концерн Voith является машиностроительной компанией широкого профиля. В числе его продукции – гидротурбины, трансмиссии для автобусов, тепловозов, судов, холодильные установки, различное холодильное оборудование. Биография фирмы началась в 1867 г., и сейчас кроме основного предприятия в Хайденхайме она располагает филиалами в Австрии, Бразилии, Индии, Испании, Италии, Канаде, США и Китае, а численность работающих в компании превышает 15 тыс. человек.

С начала 50-х годов Voith – разработчик и изготовитель гидромеханических трансмиссий для городских автобусов, специально конструируемых для работы в тяжелых условиях, для которых характерно постоянное чередование таких режимов, как разгоны, торможения, остановки. К настоящему времени общий выпуск этих агрегатов достиг 100 тыс. шт., а об их популярности среди производителей свидетельствует тот факт, что около 50% всех европейских городских автобусов, оснащенных «автоматами», имеют трансмиссию именно этой фирмы.

Автоматические коробки передач семейства DIWA выпускаются в трех- и четырехступенчатом исполнении. Их масса варьируется от 295 до 335 кг

В нашей стране фирма из Хайденхайма работает с 1986 г. Инициатива по организации производства коробок передач в России исходит именно от нее. Много лет потребовалось, чтобы найти достойного партнера, обладающего опытом выпуска машиностроительной продукции высокой точности. В конце концов, в 1994 г. такой партнер был найден. Им оказалось Казанское моторостроительное объединение, один из крупнейших изготовителей авиадвигателей в России. У КМПО – мощный производственный потенциал, квалифицированные специалисты и высокая культура производства.

Руководство КМПО подошло к началу сотрудничества со всей серьезностью. Была закуплена лицензия, производственные «ноу-хау», специальное оборудование, выделен цех, где поначалу велась сборка коробок из немецких комплектующих. Объектом производства стала трансмиссия DIWA, как самая отработанная и надежная в эксплуатации. Первую партию трансмиссий собрали в 1995 г. и установили на городские автобусы ЛиАЗ-5256. Никаких замечаний в процессе длительных испытаний коробки со стороны эксплуатационников не имели. Постепенно, за последующие 6 лет в Казани было освоено производство почти всех деталей агрегата, за исключением блоков электронного управления, фрикционных дисков и некоторых других.

1 передача (Схема работы автоматической трехступенчатой коробки передач Voith-DIWA)

В 2001 г. производственные мощности КМПО по выпуску трансмиссий составляют 6 тыс. в год, что в будущем может полностью обеспечить автоматическими коробками всю ежегодную продукцию ЛиАЗа, ГолАЗа, КАвЗа и ТМЗ (Москва).

Автоматические коробки передач семейства DIWA представляют собой две модели трехступенчатых коробок (D851.2 и D863) и две – четырехступенчатых (D854.2 и D864). Трансмиссии D851.2 и D854.2 рассчитаны на передачу крутящего момента на входе в 500 – 1 000 Нм, оставшегося – 900 – 2 300 Нм.

Главная особенность конструкции коробок семейства DIWA – возможность передачи крутящего момента двумя потоками: через встроенный гидротрансформатор и три планетарных шестеренных ряда, на первом из которых происходит разделение потока крутящего момента, что позволяет на первой ступени использовать главным образом гидротрансформатор для плавного трогания с места и набора скорости до 40% от максимальной.

2 передача

На второй и третьей ступенях (коробки D851.2 и D863), а также на четвертой (коробки D854.2 и D864) передача крутящего момента идет без участия гидротрансформатора – через зубчатые планетарные ряды. Переключение ступеней происходит автоматически по командам интегрированного блока управления. Наличие «длинной» первой ступени, а также использование гидродинамического и механического способов передачи крутящего момента позволяют добиться минимальной частоты переключения ступеней и обеспечивают достаточно высокий КПД во время всего цикла движения городского автобуса.

Встроенный гидротрансформатор также используется как тормоз-замедлитель (ретардер). В результате значительно повышается безопасность движения и в 3 – 4 раза возрастает срок службы тормозных накладок. При этом гидродинамически, т.е. без использования тормозной системы, происходит более 80% всех торможений. Поскольку контур встроенного гидротрансформатора постоянно заполнен маслом, режим торможения начинается с очень малой задержкой (0,15 – 0,2 с) – гораздо меньшей, чем у отдельно смонтированных ретардеров. Как следствие, даже в трудных дорожных условиях (дождь, гололед, крутые спуски) трансмиссия DIWA обеспечивает плавное и надежное торможение автобуса.

3 передача

Существенное преимущество коробок передач DIWA перед другими трансмиссиями, применяемыми на автобусах, заключено в возможности демпфирования колебаний крутящего момента посредством встроенной в коробку пружинной муфты, через которую весь агрегат присоединяется к двигателю. Еще одно достоинство этих коробок – универсальность: их можно монтировать на автобусах любого типа и в комбинации практически с любым двигателем. Поэтому такие трансмиссии широко используются ведущими автобусостроителями, в частности, Mercedes-Benz, MAN, Volvo, Renault V.I, DAF, IVECO, Scania, Ikarus.

Коробки передач этого семейства очень надежны и долговечны. Их ресурс до первого капитального ремонта составляет около 400 тыс. км. Зафиксировано много случаев, когда они проходили даже свыше 1 000 000 км.

Простота обслуживания – еще одно достоинство трансмиссии. Требуется только своевременная замена масла (через каждые 30 тыс. км) и очистка фильтров. При необходимости разборка и сборка коробки могут быть выполнены в обычной механической мастерской, без применения каких-либо специальных инструментов.

Задний ход

Что касается экологичности, то DIWA обеспечивает работу двигателя автобуса в диапазоне благоприятных (с точки зрения минимальных выбросов) частот вращения коленвала. Коробки малошумные и создают известный комфорт вождения автобуса.

Техническое обслуживание трансмиссий КМПО осуществляется через существующую сеть по обслуживанию авиадвигателей. При этом следует учесть, что специалисты КМПО работают практически при каждом крупном аэропорте в городах России и СНГ. В Москве техобслуживанием трансмиссий Voith занимается также НАМИ.

Немецкая компания собирается в значительных количествах заказывать у КМПО целый ряд деталей для собственных нужд, что предполагает создание в Казани совместного предприятия «Voith-КМПО», которое же будет продавать и обслуживать трансмиссии.