Что представляет собой новая коробка передач для автобусов и грузовиков? Фото

Автомобили разделяются по типу коробки передач. Она может быть механической или автоматической, от возможностей механизма зависит функциональность системы и комфорт вождения. КП необходима для того, чтобы крутящий момент от двигателя передавался на колеса и запускал их вращение.

Что такое коробка передач?

Коробка передач — это механизм, применяемый в основном в автомобилях, для изменения передаточного отношения.

Назначение коробки передач заключается в выполнении функций по управлению системами автомобиля:

• Передача крутящего момента от двигателя на ведущую пару колес.
• Изменение скорости движения автомобиля.
• Разъединение и соединение ДВС и трансмиссии.
• Корректировка направления движения автомобиля.

«Группа ГАЗ» представляет три модели коробок передач на Международной выставке коммерческого транспорта COMTRANS 2021: автоматическую коробку для автобусов и среднетоннажных грузовиков, 6-ступенчатую механическую коробку для среднетоннажных грузовиков (предсерийный образец) и 6-ступенчатую коробку передач для легких коммерческих автомобилей. Применение новых агрегатов позволяет повысить комфорт пассажиров во время поездки, снизить уровень шума и вибраций, а также понизить расход топлива.

Автоматическая коробка передач (АКП) ГАЗ предназначена для установки на автобусы среднего класса, такие как CITYMAX 9, «Вектор NEXT», ЛиАЗ-4292, а также на среднетоннажные грузовые автомобили «ГАЗон NEXT» и «Садко NEXT». АКП особенно востребована в линейке городских автобусов, которые перемещаются в плотном транспортном потоке, в пробках и постоянно работают в режиме «разгон — остановка». За счет плавного трогания с места и переключения передач «автомат» делает поездку более комфортной для пассажиров. Применение АКП повышает безопасность движения, позволяя водителю концентрироваться на изменяющихся дорожных условиях.

АКП рассчитана на передачу крутящего момента до 800 Н·м. Предусмотрена возможность установки коробки отбора мощности.

На выставке АКП представлена в составе двух автомобилей: автобуса среднего класса CITYMAX 9 и внедорожного грузовика «Садко NEXT». При движении по бездорожью АКП обеспечивает непрерывную передачу крутящего момента, что позволяет автомобилю уверенно преодолевать сложные препятствия.

Для организации выпуска автоматической коробки на заводе «Нижегородские моторы», который входит в периметр «Группы ГАЗ», был построен новый производственный участок. Он включает новое моечное, измерительное и сборочное оборудование, а также обкаточные стенды, на которых собранные агрегаты проходят проверку под нагрузкой.

6-ступенчатая механическая коробка передач для среднетоннажных автомобилей (6 МКП LDT) ГАЗ предназначена для использования на грузовиках «ГАЗон NEXT» полной массой 8,7 и 10 т. Применение повышающей, шестой передачи, позволяет снизить расход топлива на скоростях более 60 км/ч, а также заметно уменьшить уровень шумов и вибронагруженность автомобиля.

Коробка обеспечивает передачу крутящего момента до 664 Н·м. Предусмотрена возможность установки коробки отбора мощности. Промежуточная пластина, в которой расположены дополнительные подшипники опоры промежуточного и вторичного валов, обеспечивает дополнительную надежность коробки передач.

На стенде представлены предсерийные образцы КП, производство которой начнется в 2022 году.

6-ступенчатая механическая коробка передач для легких коммерческих автомобилей (6 МКП LCV) ГАЗ устанавливается на автомобили семейства «ГАЗель NN», а также на грузовики «Валдай NEXT». В перспективе эта коробка будет применяться также на моделях «Соболь NN» и «Валдай City».

Увеличенное по сравнению с 5-ступенчатой МКП межосевое расстояние и применение увеличенных шестерен позволило обеспечить возможность повышения крутящего момента, надежность и ресурс узла. Коробка обеспечивает передачу крутящего момента до 450 Н·м и также имеет возможность подключения коробки отбора мощности.

Пост сделан с содействием блогера Лес!

Между требованиями, предъявляемыми к коробкам передач автобусов и грузовых автомобилей, нет большой разницы, за исключением того, что для автобусов не требуется такого большого диапазона передаточных отношений в коробке передач, какой нужен для грузовых автомобилей, и поэтому они могут обходиться меньшим числом передач. Это объясняется тем, что относительная разница в весе автобусов с полной нагрузкой и без нагрузки меньше, чем у грузовых автомобилей, и, кроме того, тем, что автобусы не работают в таких тяжелых дорожных условиях, как грузовые автомобили. Как травило, автобусные коробки передач выполняются трех- или четырехступенчатыми. Трехступенчатые коробки применяются преимущественно на междугородных автобусах, четырехступенчатые — на городских. Работа городских автобусов связана с частыми остановками и разгонами, поэтому они проектируются в расчете на больший коэффициент рабочего объема и имеют более высокое ускорение (и лучше преодолевают подъемы) на высшей передаче, чем междугородные автобусы.

Рис. 1. Трехступенчатая коробка передач автобусов Йеллоу Коуч.

Рис. 2. Трехступенчатая коробка передач автобусов Уайт.

Легкость управления коробкой передач особенно важна для городских автобусов, и по этой причине на автобусах широко применяются коробки передач с синхронизаторами, тогда как на грузовых автомобилях они встречаются лишь как исключение. Здесь необходимо отметить, что в трехступенчатых коробках передач вполне достаточно иметь синхронизаторы только на двух высших передачах, что легко может быть осуществлено. В случае же коробок передач для грузовых автомобилей с пятью и более передачами синхронизаторами необходимо оборудовать четыре высшие передачи, чтобы получить реальный выигрыш в удобстве управления, В автобусных коробках передач применяются почти исключительно постоянно сцепленные шестерни с косыми зубьями (кроме шестерен заднего хода) и зубачтые муфты. Большинство неполадок с коробками передач в последние годы, особенно в городских условиях работы при интенсивном уличном движении, требующем частого и длительного пользования промежуточными передачами, было связано с неудовлетворительной смазкой постоянно сцепленных шестерен, свободно вращающихся на валах. Было предложено два решения этой проблемы: смазка под давлением и применение роликовых подшипников. Установка шестерен на роликовых подшипниках применена в трехступенчатых коробках передач автобусов йеллоу Коуч и автобусов Уайт.

Четырехступенчатая коробка передач выполнена по обычной схеме с двумя скользящими каретками на ведомом валу и скользящим блоком промежуточных шестерен заднего хода, сцепляющихся с соответствующими шестернями низшей передачи. Для получения пятиступенчатой коробки передач удаляется крышка заднего подшипника промежуточного вала и на ее место устанавливается дополнительный агрегат, показанный заштрихованным. Как видно на фигуре, шестерня низшей передачи основной коробки, свободно вращающаяся на промежуточном валу, снабжена удлинителем с наружными шлицами, на который посажена скользящая шестерня, имеющая на заднем торце внутренние зубья муфтового соединения- Эта шестерня может входить в зацепление с передней шестерней блока промежуточных шестерен. Другая шестерня блока постоянно сцеплена с шестерней, установленной на шлицевом конце промежуточного вала основной коробки и имеющей на своем переднем торце наружные зубья муфтового соединения. Шестерня низшей передачи промежуточного вала основной коробки может быть жестко связана с этим валом через муфтовое соединение-скользящей шестерни дополнительного агрегата и использоваться для получения второй передачи и заднего хода. При включении же двух пар шестерен дополнительного агрегата получается первая передача или замедленная передача заднего хода.

Рис. 3. Комбинированная четырех-пятиступечатая короОка передач грузовых автомобилей Фоден.

Кроме дополнительного картёра и комплекта шестерен, для переоборудования четырехступенчатой коробки передач в пятиступенчатую требуется только специальный удлиненный промежуточный вал. Недостатком конструкции является то, что требуется второй рычаг переключения передач для перемещения скользящей ше стерни дополнительного агрегата.

Лабиринт

Все эти системы, конечно, хороши и полезны, но есть один нюанс: современные коробки требуют не менее современных двигателей. В частности, системы LBSS, SESS, VAC доступны только для моторов, одобренных по стандарту SEM. Кроме того, для полноценной работы хитрых электронных устройств желательно наличие CAN-шины. И это одна из самых больших преград на пути распространения современных ГМП в России, ведь соответствующий двигатель, как водится, недешев. Но постепенно, год за годом, наши перевозчики меняют свои консервативные взгляды, понимая, что в конечном итоге экономия от ГМП сможет покрыть изначальные затраты. А потому процесс «автоматизации» городских автобусов у нас уже необратим.

Allison 1000/2000

Но прогресс не стоит на месте. И вот сегодня городская машина с ручной коробкой выглядит анахронизмом. И дело уже не только и не столько в заботе о водителях, сколько в прямой экономической выгоде таких автобусов. Попытаемся разобраться, какие же типы автоматических трансмиссий существуют на сегодняшний день и какие из них лучше всего подходят для городских автобусов. В нашей стране самые первые эксперименты с автоматами проходили еще в 1946 году на модели ЗиС-154. Этот автобус имел дизельный двигатель (кстати, нехарактерный для наших автобусов тех лет) и электрический привод ведущих колес. В современном понимании этот автобус был чуть ли не гибридом, хотя назвать его таковым в полной мере нельзя: у него отсутствовали накопители энергии. Массовой этой модели стать было не суждено. Причины? Довольно сложная конструкция, вследствие которой низкая надежность, очень шумный, при этом не очень мощный дизель, и просто заоблачный расход топлива из-за общего низкого КПД силовой установки.

СсылкиПравить

Девушка за рулем троллейбуса выглядит естественно и привычно, а вот представительница прекрасного пола за баранкой автобуса до сих пор вызывает удивление. Откуда пошло такое своеобразное разделение труда? По всей видимости, своими корнями оно уходит в первую половину прошлого века, когда автобусы были с маломощными шумными бензиновыми двигателями, без намеков на усилитель руля и непременно с тугим, лишенным четкости переключением передач. Для управления троллейбусом требовалось чуть больше внимания, зато существенно меньше сугубо физического труда. И вот во второй половине двадцатого столетия в разных частях света начинают потихоньку появляться автобусы с автоматической трансмиссией. Зачем это было нужно? Да чтобы оставить у автобуса две педали, как в электрических собратьях, чтобы водителю больше не требовалось орудовать кочергой, поневоле проходя курс тренировок по армрестлингу. Собственно, в России автоматические коробки стали широко известны благодаря автобусам ЛиАЗ-677, как раз таки городским. Однако и в нашей стране, и за рубежом автобусы с механикой попрежнему обеспечивали большую топливную экономичность, требовали более низкой квалификации ремонтного персонала, а потому от них не спешили отказываться.

Вектор Next с автоматом и каркасная Газель

Автобусы Вектор Next, построенные на базе новых Газонов, все чаще можно встретить на дорогах Московской области. Ну а каркасные автобусы Газель Next и вовсе буквально заполонили подмосковные города. Я же побывал на техническом совете перевозчиков в Коломне и познакомился с новыми вариантами этих автобусов.

Первый из них — это специальный автобус Вектор Next с пневмоподвеской на обеих осях и двустворчатой дверью в задней части салона. Такой автобус сможет брать на борт одного инвалида. Но поскольку пол оставлен высоким, то для того, чтобы занять свое место, инвалиду придется преодолеть солидное расстояние по длинному трапу.

Чтобы забраться в салон Вектора, инвалиду нужно преодолеть длинный подъем

Громоздкая конструкция выдвигается почти на два метра, а в сложенном виде крепится у задней стенки. Чтобы разложить и сложить трап, водителю потребуется хорошая физическая форма и десять минут времени. Впрочем, поскольку этот Вектор — лишь первый образец, подмосковные перевозчики могут попросить его создателей изменить конструкцию трапа, а то и вовсе заменить этот автобус Вектором с низким полом в задней части салона — такую машину показывали на выставке Комтранс.

Но главное отличие Вектора для Подмосковья от обычных — в другом. Взглянув на место водителя, я даже немного замялся: место обычного рычага «механики» занял селектор автоматической коробки передач.

Оказывается, наличие автомата — это одно из требований технического задания на автобусы для Подмосковья. Поэтому все новые Векторы, которые местные парки получат в следующем году, будут оснащены шестиступенчатой автоматической трансмиссией Allison, которую «подружили» с ярославским двигателем ЯМЗ-534. На ходу проверить трансмиссию мне не удалось, но водители уверяют, что работать на таком автобусе гораздо комфортнее: переключается коробка плавно, да и трансмиссионных шумов стало меньше.

Вторая машина — это переделанная фирмой Луидор каркасная Газель Next . Она получила совершенно новую правую боковину кузова: пассажирская дверь «отодвинулась» от передней стойки и стала двустворчатой, в задней стенке появился аварийный выход, а справа от водителя увеличилась зона остекления. Эти изменения потребовались для того, чтобы приспособить каркасник для перевозки инвалидов.

В салоне теперь образовалась большая площадка прямо перед дверью — на ней и размещается инвалид. Правда, аппарели, по которым он заезжает в салон, крайне неудобные. Их, как и у Вектора, вероятно, заменят.

Технически луидоровский каркасник не отличается от обычного. Под капотом — дизель Cummins ISF , коробка передач — пятиступенчатая механика.

На передней панели размещены камеры и экраны

Разумеется, и Вектор, и Газель имеют все необходимое для маршрутного транспорта оборудование (ГЛОНАСС, видеорегистраторы, камеры в салоне и т. д.). В парки Подмосковья такие машины начнут поступать уже в конце нынешнего года.

Устройство коробки передач

Типы коробки передач автомобиля могут быть автоматической или механической, независимо от этого, у каждого механизма присутствуют следующие составляющие:

МКПП состоит из синхронизатора, шестерней, установленного количества валов, проволочных колец, подшипников, сальников и рычага для переключения скоростей.

Система АКПП различается в зависимости от типа – в механизм помимо основных деталей входит гидротрансформатор или электронная (гибридная) система управления.

Вы отправляете заявку online

С вами согласовывается предварительная стоимость и дата визита

Работы выполнены, ваш автомобиль обслужен

Коробки передач с конструктивной спецификойПравить

Локомотивная 8-ступенчатая (+4;-4) 4-рядная безвальная КП модели Maybach Mekydro K-104первые три ряда отвечают за 4 передачи, четвёртый ряд является реверс-редуктором

В данной КП отсутствуют общие валы для набора шестерён, отсюда название схемы «безвальная». Цилиндрические шестерни попарно
расположены рядами на двух параллельных осях (как если бы валы всё-таки были). Каждая пара шестерён одного ряда находится в постоянном зацеплении друг с другом. Все соосно расположенные шестерни соединяются друг с другом посредством блокировочных муфт, причём каждые две муфты двух шестерён одного ряда включаются по взаимоисключающему принципу: когда одна муфта включена, другая выключена. Ведущий вал здесь соединяется жёстко со своей шестернёй первого ряда. Ведомый вал аналогично со своей шестернёй последнего ряда. Оба вала могут располагаться соосно или не соосно, это некоторым образом влияет на расчёт передаточных отношений, но принципиального значения не имеет, за исключением того, что в при соосном расположении возможна прямая передача.

С точки зрения механики работы, в данной схеме для каждой из двух шестерён любого ряда кроме первого и последнего нет жёстко закреплённой роли, типа ведущая-ведомая. При формировании разных передаточных отношений одна и та же шестерня промежуточного ряда может быть ведущей в одном случае и ведомой в другом. Эта особенность позволяет получать большее число доступных передаточных отношений, и в общем случае их количество всегда есть показательная функция вида 2 в степени х-1, где х есть число рядов. Каждое передаточное отношение может формироваться более чем одним рядом, вплоть до одновременного использования всех рядов. Муфты включения передач здесь могут включаться группами, что может требовать применения некоей вспомогательной автоматики и различных устройств центральной синхронизации.

Относительно схемы на валах безвальная схема позволяет не просто увеличить число передач в обе стороны, но увеличить силовой диапазон КП при уменьшении габаритов, что будет тем ощутимее, чем больше число рядов шестерён. Например: 4 ряда шестерён — 8 передач (либо 8 вперёд, либо 4 вперёд и 4 назад); 5 рядов шестерён — 16 передач (+16;0 или +8;-8). Неустранимыми недостатками схемы являются затруднённость (или даже невозможность) получения произвольной разбивки силового диапазона по нужным передаточным отношениям, а также невозможность создания КП в чисто механическом виде без вспомогательной автоматики.

Многоступенчатая несинхронизированная КП американского седельного тягача

Под таковой подразумевается механическая КП, в конструкции которой отсутствуют синхронизаторы (причём, это может быть как схема на скользящих шестернях, в которой синхронизаторы невозможны в принципе, так и схема на шестернях постоянного зацепления). Переключение передач на такой КП требует от водителя определённых навыков по самостоятельной синхронизации угловых скоростей муфт и шестерён посредством определения длительности процесса перехода с одной передачи на другую и параллельной корректировки оборотов педалью газа. И то и другое обычно делается на основе ощущений от скорости движения и оборотов мотора на основе прикладного опыта езды на конкретной машине, при этом дополнительную помощь может оказывать тахометр.

Кулачковая муфта слева и зубчатая муфта справа

Под таковой подразумевается несинхронизированная механическая КП на валах и шестернях постоянного зацепления с включением передач кулачковыми муфтами. Отличие подобных КП от таких же, но с включением передач зубчатыми муфтами, в том, что кулачковые муфты допускают более грубую работу при переключениях и с точки зрения синхронизации угловых скоростей и с точки зрения силового воздействия. При этом все кулачковые КП более шумные, так как при каждом знакопеременном ускорении муфта может чуть проворачиваться относительно блокируемой шестерни. Ввиду того, что подобными КП зачастую оснащаются гоночные машины, где постоянное присутствие шума является некоей нормой, здесь нередко применяются шестерни с прямозубой нарезкой, что даёт ещё больше шума, но увеличивает КПД самой КП.

Секвентальная коробка передач

Под секвентальной подразумевается КП, у которой механизм переключения передач не допускает произвольного выбора следующей передачи относительно той, которая включена в данный момент, а ограничивает диапазон доступных передач только одной передачей выше и одной передачей ниже. Переход в нейтраль на такой КП обычно возможен только с двух передач — первой и заднего хода (на мотоциклах возможен с первой и второй). Некоторые секвентальные КП могут оснащаться механизмами для быстрого выхода в нейтраль с любой передачи, но это не есть правило.

Селектор выбора передач преселективной КП довоенного автомобиля MG Magna

Под таковой подразумевается КП, в которой выбор следующей передачи происходит до момента переключения на неё.

В исторической ретроспективе данный термин обычно используется применительно к разработкам межвоенного периода прошлого века, и подразумевает под собой планетарную или безвальную КП, дополненную разноплановыми механизмами по упрощению процесса переключения передач. В то время, в условиях отсутствия как синхронизированных механических КП, так и автоматических КП, подобное направление развития КП было актуально. Управление преселективной КП осуществлялось посредством селектора предварительного выбора передачи. Селектор выставлялся в нужную передачу, а сам момент включения определялся либо нажатием на педаль сцепления, либо кратковременным толчком селектора в нефиксируемое положение (в случае использования центробежного сцепления на легковых автомобилях). Какая-либо квалификация и специфические навыки от водителя не требовались. Преселективные КП использовались на совершенно разноплановой технике: немецкие безвальные КП Maybach Variorex бронетранспортёров SdKfz 250 и танков PzKpfw III; безвальные КП Maibach Olvar танков Тигр и Королевский Тигр; немецкие планетарные КП гоночных Auto Union и представительских Maybach; британские планетарные КП Уилсона танков Матильда II, автобусов AEC RT-type, легковых Armstrong Siddeley, Daimler, MG, Riley; французские планетарные КП Cotal и Talbot легковых машин Delage, Delahaye, Talbot, Bugatti; американские планетарные КП машин Cord и Tucker.

• ГОСТ 18667-73 . — С. 3. П.3 «Виды коробок передач», термин 23 «Ступенчатая коробка передач».
• ГОСТ 18667-73 . — С. 3. П.3 «Виды коробок передач», термин 24 «Фрикционная коробка передач».
• ГОСТ 18667-73 . — С. 3. П.3 «Виды коробок передач», термин 26 «Гидромеханическая коробка передач».
• ГОСТ 18667-73 . — С. 3. П.3 «Виды коробок передач», термин 31 «Механический привод переключения передач».

Какие бывают коробки передач?

Отвечая на вопрос, какие типы коробок передач эксплуатируются на современных автомобилях, следует отметить, что существует две принципиально разные конструкции:

• Автоматическая коробка передач — за переключение скоростей отвечают механизмы автомобиля, участие человека в данном процессе управления не требуется.
• Механическая коробка передач — водитель самостоятельно работает с педалью сцепления и рычагом переключения скоростей.

Типы автоматических коробок передач

Все существующие типы автоматических коробок передач автомобиля имеют одно общее предназначение. Они значительным образом повышают комфорт управления транспортом, водителю не нужно задумываться о своевременном переключении передач и работе с педалью сцепления. На рынке представлены следующие виды АКПП:

Вскрытая механическая 16-ступенчатая (2 × 4 × 2) КПП ZF 16S181, 2, 4, 5 — делитель (2 × 4 × 2), 7—10 — основная 4-ступенчатая КПП с задним ходом

Вскрытый планетарный демультипликатор (переключатель рядов, англ. , 2 × 4 × 2) коробки передач ZF 16S181

Двухвальная и трёхвальная пятиступенчатая (+5;-1) редукторная часть коробки передач с идентичным набором шестерён в каждой паре зацепления.

По способу преобразования крутящего момента

Фрикционная коробка передач

Гидромеханическая коробка передач

По способу управления

Коробка передач, устройство и механика работы которой позволяют ей в процессе движения транспортного средства самостоятельно определять наиболее подходящую ступень и самостоятельно (автоматически) переходить (переключаться) с одного передаточного отношения на другое. Конструктивно может быть основана на зубчатых, планетарных и фрикционных передачах.

Полуавтоматическая коробка передач

Коробка передач, в конструкции которой применена некая вспомогательная автоматика, либо упрощающая для водителя управление автомобилем с такой КП, либо принципиально необходимая для нормального функционирования такой КП, но при этом в любом случае оставляющая за водителем как выбор ступени под текущие условия движения, так и определение момента переключения с одной ступени на другую. Обычно имеет привод переключения не механического типа (пневматический, электрический, гидравлический, электропневматический).

По конструктивной специфике

Вально-шестрёнчатая коробка передач

Ступенчатая коробка передач, передача крутящего момента внутри которой осуществляется валами, а преобразование крутящего момента — зубчатыми передачами. Включение передач в такой КП возможно как введением двух шестерён в зацепление, так и блокировочными муфтами при шестернях постоянного зацепления. Могут быть двухвальными, трёхвальными, многовальными.

Планетарная коробка передач

Ступенчатая коробка передач, передача и преобразование крутящего момента внутри которой осуществляется планетарными передачами, а валы и зубчатые передачи играют вспомогательную роль. Могут быть с двумя, тремя и четырьмя степенями свободы. Обычно (но не обязательно) планетарные КП одновременно автоматические и гидромеханические.

Безвальная коробка передач

Ступенчатая коробка передач, передача крутящего момента внутри которой осуществляется муфтами без валов, а преобразование крутящего момента — зубчатыми передачами.

Бесступенчатая коробка передач

То же что и фрикционная коробка передач или вариатор.

Роботизированная коробка передач

Коробка передач конструктивно устроенная как механическая, но фактически являющаяся автоматической.

Рычаг КП

После этого советские водители автобусов весьма продолжительное время были обречены ездить на автобусах с ручной коробкой. А следующий автомат появился спустя 21 год на ЛиАЗ-677. Концепция автоматической трансмиссии за это время сильно изменилась, на ЛиАЗе стали устанавливать гидромеханическую передачу (сокращенно ГМП). Именно ГМП на долгие годы стала синонимом слова «автомат» применительно к автомобильным коробкам передач. Принцип действия ГМП основан на повышении крутящего момента двигателя в гидротрансформаторе. Механическая же часть таких коробок состоит из дополнительного редуктора, причем предпочтительно планетарного. Он имеет наиболее компактные размеры и позволяет легко реализовать несколько передаточных чисел. Тем более что на ранних ГМП легко обходились двумя-тремя передачами. Кстати, в пользу ГМП говорит и возможность установки гидротрансформаторов разных моделей в одни и те же коробки, что дает несколько унифицированных агрегатов с различными передаточными возможностями. Иными словами, на одиночном городском автобусе с мотором 230 лошадиных сил и на сочлененном с 310-сильным двигателем могут быть установлены одинаковые коробки, отличающиеся только гидротрансформатором. Подобная унификация, если она не в ущерб потребительским свойствам, еще никому не мешала. Из общих преимуществ современных автоматов с ГМП следует отметить уменьшение расхода топлива, повышение ресурса узлов двигателя и трансмиссии, отсутствие разрыва потока мощности при разгоне, возможность эффективного торможения двигателем. К недостаткам можно отнести несколько большую стоимость агрегата, по сравнению с обычной механикой и механическим сцеплением, и конструктивную сложность.

Манлио Альваро

— В масштабах мирового рынка автобусы эксплуатируются в самых разных условиях и уровень автоматизации их управления зависит от области применения. В любом случае, эффективность и экономичность технического обслуживания очень важны. Мы уверены в том, что для городского автобуса автоматическая трансмиссия во много раз выигрывает, по сравнению с механической коробкой. Трансмиссия Allison с автоматическим переключением передач обеспечивает плавное ускорение без разрыва силового потока с колесами автобуса, а также увеличивает эффективность двигателей, работающих на альтернативных видах топлива (в частности, двигателях, использующих в качестве топлива сжиженный природный газ). Благодаря использованию запатентованного гидротрансформатора вместо сухого однодискового сцепления снижаются эксплуатационные затраты, а лучшая маневренность обеспечивает легкость управления и улучшает показатели безопасности.

Кроме того, для увеличения эффективности транспортных средств и полной реализации возможностей двигателя в настоящее время Allison предлагает инновационные электронные системы управления. В частности, система переключения передач в зависимости от нагрузки (LBSS) автоматически выбирает алгоритм переключения с учетом загрузки автобуса и рельефа местности, обеспечивая низкий расход топлива и эффективное использование мощности двигателя. По оценкам Allison, благодаря этой системе расход топлива снижается на 5%. Система управления ускорением (VAC) контролирует ускорение автобуса, меняя величину крутящего момента. В принципе, трансмиссии Allison могут эффективно взаимодействовать с двигателем практически любого типа, для этого отсутствуют какие-либо технические ограничения. Однако перечисленные выше системы работают только с двигателем, у которого обмен данными между устройствами управления осуществляется при помощи системы CAN.

Компания Allison имеет большой опыт работы с гибридными силовыми установками для автобусов. Начиная с 2003 года Allison совместно с GM серийно выпускает системы Ep50/40. Эта уникальная, работающая в двух режимах гибридная система объединяет преимущества как постоянно, так и переменно работающих конструкций гибридного привода. Система обеспечивает эффективность благодаря механическому соединению с двигателем внутреннего сгорания и электронной регулировке передаточных чисел, позволяющей двигателю работать с частотой вращения коленчатого вала, наиболее подходящей в данный момент времени. В целом она использует энергию торможения, таким образом снижая расход топлива и количество вредных выбросов. Гибридные системы GM-Allison приобрели большую популярность в Северной Америке и с недавнего времени доступны в Австралии и странах Европы. Всего в эксплуатации находится более 3500 автобусов, оснащенных гибридным приводом.

Allison активно работает на российском автобусном рынке. До 2003 года трансмиссии Allison устанавливались преимущественно на импортную технику, предназначенную для работы на нефтяных месторождениях. Первый дистрибьютор Allison начал работать в 2003 году, еще один — в 2008 году, с открытием московского офиса компании Allison. В России очевиден рост спроса на автоматические коробки передач для установки на городских автобусах. И поэтому мы видим большие перспективы для увеличения рыночной доли Allison в этом сегменте. Для обеспечения полной поддержки заказчиков мы постоянно развиваем сервисную сеть. Мы делаем все возможное, чтобы быть как можно ближе к конечным пользователям: обучаем технический персонал сервисной службы работе с нашей продукцией и проводим тренинги для специалистов. При необходимости сервисная служба предусматривает подмену агрегата, так называемый swing unit, минимизируя время простоя и тем самым повышая эффективность работы транспорта.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 13 августа 2022 года; проверки требуют 59 правок.

Коро́бка переда́ч (также коробка) — механизм, применяемый в основном в автомобилях, для изменения передаточного отношения. Элемент трансмиссии колёсных и гусеничных транспортных средств, предназначенный для расширения диапазона частоты вращения и крутящего момента применяемого двигателя, возможности реверсивного движения, длительного отсоединения работающего двигателя от трансмиссии. По конструкции обычно представляет собой отдельный агрегат, в корпусе (картере) которого находятся те или иные механические передачи вращательного движения, осуществляющие разнонаправленную редукцию потока мощности в пределах некоего диапазона по фиксированным передаточным отношениям (передачам) на выбор. В случае двигателя внутреннего сгорания входит в состав трансмиссии практически обязательно, но может быть заменена вариатором. Как правило, не применяется в трансмиссиях транспортных средств с паровыми или электрическими двигателями, имеющими высокую приспособляемость и гиперболическую (у паровых) или параболическую (у электродвигателей постоянного тока) тяговую характеристику.

4-ступенчатая коробка передач, канонический вид

Оборотный фонд

Присмотримся внимательнее и к роботизированным механическим коробкам. Этот тип КП появился сравнительно недавно, а его главными козырями является высокая степень унификации с ручными коробками передач и высокий КПД, характерный для механических коробок. Немаловажно и то, что в нынешний век электроники роботизированные коробки по стоимости зачастую оказываются дешевле других типов автоматических трансмиссий. Но бесплатный сыр, как известно, бывает только в мышеловке. А потому в роботизированной коробке никуда не деть разрыв потока мощности при переключении, а на городском автобусе это означает увеличение времени разгона, вследствие этого снижение маршрутной скорости, которое, в свою очередь, приведет к необходимости иметь большее количество подвижного состава на линии. То есть экономическая эффективность такой коробки на городском автобусе уже под вопросом, тем более что и сцепление при этом используется традиционное, просто автоматизированное. В общем и целом следует признать, что роботизированная механика может хорошо подойти для магистральных тягачей и даже автобусов, но только туристических и междугородных. Город — не ее стихия.

Типы механических коробок передач

Типы механических коробок передач автомобиля различаются по количеству ступеней:

• 4-х ступенчатая МКПП;
• 5-ти ступенчатая МКПП;
• 6-ти ступенчатая МКПП.

Наиболее популярна 5-ти ступенчатая трансмиссия. Данный тип встречается в большинстве автомобилей, оборудованных МКПП. Также коробки передач отличаются по количеству валов:

• двухвальные – устанавливаются на легковые, переднеприводные авто;
• трехвальные – применимы для заднеприводных легковых авто и грузовых машин.

К плюсам МКПП относят:

• Топливо расходуется экономичнее, чем при использовании АКПП;
• Быстрый разгон и динамика работы двигателя;
• Длительный срок эксплуатации;
• Полный контроль водителя над всеми системами управления автомобилем.

Из недостатков выделяется:

• во время движения водитель постоянно должен контролировать положение коробки, самостоятельно выжимать и отпускать педаль сцепления;
• при неправильном переключении передач существует риск повышенной нагрузки на двигатель автомобиля.

Ходимость фрикционных колец

Из всего вышеизложенного вытекает, что на сегодня оптимальной автоматической трансмиссией по-прежнему остается ГМП. Такая трансмиссия по характеристикам близка к наиболее прогрессивным гибридам, а по стоимости существенно дешевле. Тем более что наличие различных электронных систем позволяет улучшить и без того неплохие показатели работы трансмиссии. Современные коробки с ГМП целесообразно рассмотреть на примере продукции компании Allison. У этой фирмы богатый опыт в разработке автоматических коробок передач и масса идей по повышению эффективности городских автобусов. Для тех автобусов, которым волею судьбы предназначено бороздить каменные джунгли, Allison предлагает две серии коробок передач — серию 1000/2000 и Torqmatic. Первая серия для легких машин, а вот вторая придется впору всем городским автобусам: от большой вместимости до особо большой. Одним из преимуществ автоматов с ГМП является возможность применения двигателей меньшей мощности. То есть по своим динамическим показателям двухсотсильный автобус с ГМП вполне может соперничать с 250-сильным, у которого коробка «ручная». При прочих равных это, как минимум, экономия на топливе. Оптимизировать характеристики силового агрегата призваны новые электронные системы, разработанные Allison. Остановимся на них подробнее, так как именно эти системы и отличают современные ГМП. Система RELS призвана экономить топливо при остановках с включенной передачей (режим D коробки). Давление в контурах трансмиссии снижается, но поддерживается таким образом, чтобы автобус не откатывался назад. Таким образом, снижается нагрузка на двигатель, что позволяет не только экономить топливо, но и несколько увеличивает его ресурс.

Система LBSS более сложная, ее действие основано на опросе большого количества датчиков и направлено на оптимизацию момента переключения передач в зависимости от нагрузки. Коробка знает, едет автобус в горку или по ровной дороге, наступил ли час пик или в автобусе заняты только сидячие места. Эта система уже успела пройти некоторую модернизацию. Новый ее вариант назвали SESS, по возможности она старается пораньше переключаться «вверх» на более экономичные передачи. Вершиной же инженерной мысли сегодня являются коробки, способные общаться с двигателем в двустороннем режиме. У Allison такая система обозначается VAC (контроль ускорения транспортного средства). В случае если водитель автобуса захочет полихачить, коробка не позволит ему этого сделать. Контролируется выходная мощность двигателя, и если она, по мнению VAC, оказывается излишней, то двигателю отдается команда сбавить обороты. Таким электронным «поводком» на городском транспорте достигается максимально возможная экономия топлива и безопасность пассажиров.

Полезные советы

Однозначного ответа на вопрос какого типа коробка передач для авто лучше не существует. Каждый водитель самостоятельно подбирает для себя наиболее существенно достоинства и недостатки моделей.

• Механическая КП более экономична в обслуживании и расходе топлива по сравнению с АКПП. Водитель ощущает полный контроль над движением автомобиля. Но при этом требуется постоянная концентрация на рычаге передач и педали сцепления, что делает управление менее комфортным.
• Современные роботизированные АКПП с двумя сцеплениями отличаются хорошей динамикой работы, плавностью переключения передач и экономией топлива. Обслуживание и ремонт системы достаточно дорогостоящие. Срок эксплуатации данного типа автомата меньше, чем у других моделей.
• Классическая гидротрансформаторная АКПП зарекомендовала себя как надежная и износостойкая система. Она менее плавная, чем современные аналоги, но срок ее работы более длительный.
• АКПП модели вариатор показывает усредненные показатели износостойкости, плавности работы и экономии топлива. Данный тип коробки передач отличается сложной системой настройки и зависит от работы компьютерного механизма автомобиля.

Коробка передач является важным механизмом автомобильной системы. Она отвечает за передачу крутящего момента от двигателя к колесам и фактически приводит машину в движение.

— Автоматическая коробка городскому автобусу просто необходима. Особенно в современных условиях, когда на дорогах километровые пробки. Ведь механика это дополнительная нагрузка на водителя — усилия на рычаге, например, в «Икарусе» приличные. Кроме того, переключение передач в ручной коробке отвлекает внимание, а это напрямую влияет на безопасность движения. А водитель-то отвечает не только за себя, но и за пассажиров. Практика показывает, что опытный водитель, который хорошо справлялся с механической трансмиссией, спокойно пересаживается и работает на автобусе с автоматом, а вот водителя, поездившего на автомате, посадить в автобус с механической коробкой нельзя. Это просто небезопасно.

Сейчас в Москву поставляются абсолютно все новые автобусы с автоматическими коробками, и это правильно. Механические коробки остались только на «Икарусах». Автоматы реально позволяют снизить аварийность. Правда, расход топлива с автоматом однозначно выше. Скажем, есть в парке одинаковые автобусы Икарус 435 с одинаковыми двигателями, но разными коробками: механическими и автоматическими. Базовые нормы расхода соответственно 43 литра и 49,9 литра на сотню. Правда, разница между средними маршрутными нормами получается меньше, но все равно не в пользу автоматов. Зато у автобусов с ГМП не приходится менять сцепление, только масло. На ЛиАЗах автоматические коробки Allison уже преодолели рубеж в 200 тыс. км. Так что автомату в Москве быть, механические коробки в прошлом.

Руслан Сулейманов

— Из нашего опыта эксплуатации городских автобусов в Казани можем сказать, что автоматические коробки передач не только удобнее для водителей, но и дают существенную экономию. У нас эксплуатируются автобусы разных моделей, и их прямое сравнение не совсем корректно, но разница получается очень существенная. На китайских автобусах Higer или Golden Dragon с механическими коробками передач сцепление приходится менять чуть ли не каждые 3–5 тыс. км. Помимо этого происходит повышенный износ тормозных колодок. На автобусах с автоматической трансмиссией износ колодок в среднем в три раза меньше, зато приходится тратиться на специальное масло для АКП. Конечно, если «автомат» придется ремонтировать, то расходы будут большие, но пока проблем нет. А автобусы прошли уже по 200 тыс. км. Потому, несмотря на значительную начальную стоимость, «автоматы» в итоге окупаются. Сейчас планируем закупить еще автобусов Higer, но на этот раз будем брать с автоматической трансмиссией. Ожидаем улучшения показателей.

ЛитератураПравить

• ГОСТ 18667-73. «Автомобили, основные агрегаты и механизмы. Термины и определения». — Москва: ИПК Издательство стандартов, 2005. — 12 с.
• Гришкевич А. И., Вавуло В. А., Карпов А. В., Молибожко Л. А., Руктешель О. С. Автомобили: конструкция, конструирование и расчёт; трансмиссия. — Минск: Вышэйшая школа, 1985. — 240 с.
• Гришкевич А. И., Бусел Б. У., Бутусов Г. Ф. и др. Проектирование трансмиссий автомобилей. Справочник / под общей редакцией проф. А. И. Гришкевича. — Москва: Машиностроение, 1984. — 270 с.
• Львовский К. Я., Черпак Ф. А., Серебряков И. Н., Щельцын Н. А. Трансмиссии тракторов. — Москва: Машиностроение, 1976. — 280 с.
• Дьяков И. Ф., Кузнецов В. А., Тарханов В. И. Ступенчатые и планетарные коробки передач механических трансмиссий. — Москва: Типография УлГТУ, 2003. — 120 с.