Добавить в избранное
Обратная связь


г.
Логотип компании КОРА

__ КОРА // О компании // Новости // Пресса о нас // Новость: «Автоматы» для автобусов

Новость: «Автоматы» для автобусов

Дата: 10 июня 2004

Грузовики и автобусы №6, 2004 г (АР №17 (318)

Выжать сцепление, включить передачу, плавно тронуть автобус с места. Короткий разгон. Включить следующую передачу. Затормозить у светофора или остановки. И все сначала...

Разумеется, такой процесс очень утомляет водителя и не лучшим образом сказывается на долговечности трансмиссии городского автобуса.
К тому же рычаг КПП здесь находится спереди, а сама коробка, как правило, сзади. Попробуй-ка протянуть привод через все шасси, да так, чтобы он работал без проблем!

Есть ли выход? Есть, и он давно известен. Установить автоматическую коробку передач!

Начнем с определений. «Автоматическая коробка передач — коробка передач, в которой переключение происходит без участия водителя».

Одна из разновидностей «автомата», которая применяется на автобусах, — гидромеханическая передача (ГМП). Это «коробка, состоящая из механической коробки передач и гидродинамической передачи». (Проще говоря, гидротрансформатора).

В свою очередь, гидротрансформатор — это «бесступенчатая передача, состоящая из лопастных колес с общей полостью, в которой крутящий момент передается за счет изменения момента количества движения рабочей жидкости».

Все запомнили? Если да — переходите к следующему разделу!

НАЧАЛО ИСТОРИИ

Кто сделал первый шаг на пути внедрения «автоматов» для автобусов — за давностью лет установить трудно. Но известно, что в 1942—1945 годах англичане построили несколько опытных автобусов, оснащенных гидродинамической трансмиссией Брокауз-Салерни. Эта трансмиссия сильно отличалась от известных нам ГМП и представляла собой очень сложный пятиколесный гидротрансформатор — без «механической» части, с маленьким КПД и большими потерями.

Примерно тогда же, в 1944 году, в США появилась более совершенная коробка Lysholm-Smith. Она была, во-первых, гидромеханической, а во-вторых, оснащалась «двойным» управлением (нужную передачу мог включать либо водитель, либо автоматика).

В «автоматическом» режиме система работала так. Когда автобус трогался, крутящий момент двигателя увеличивался с помощью гидротрансформатора. С увеличением скорости трансформатор блокировался, и включалась прямая передача. А при увеличении нагрузки (подъем, большое число пассажиров) коробка вновь переходила на пониженную, «трансформаторную» ступень.

В модернизированном виде эта коробка дожила до шестидесятых годов — и устанавливалась, например, на автобус GMC образца 1959 года. Этот автобус частенько можно увидеть в старых американских фильмах, а один из экземпляров даже был куплен Советским Союзом «для изучения конструкции» и проходил испытания — в НАМИ и на ЛАЗе…

Несколько иной по конструкции была ГМП автобуса White — опять же, американского — образца 1948 года. Здесь после гидротрансформатора была смонтирована механическая коробка уже с двумя ступенями и синхронизаторами на обеих передачах. Кстати, переключение с первой на вторую ступень осуществлялось с помощью пневмопривода, а обратно — пружиной.

BUSMATIC ПОКОРЯЕТ ШВЕЦИЮ

Первый автобусный «автомат» немецкого производства — ZF Hydro-Media, — был спроектирован в начале пятидесятых: здесь после гидротрансформатора стояла двух- или четырехступенчатая механическая коробка.

Семью годами позже эта же фирма спроектировала двухступенчатую планетарную ГМП под названием Busmatic (ее главным достоинством было малое число деталей и простота ремонта).

«Обкатывали» коробку в Стокгольме, на опытном автобусе Magirus. Шведам так понравилась эта ГМП, что начиная с 1963 года там было построено около 480 автобусов (в основном марки Scania-Vabis) с Бусматиками.

Но пик пришелся на 1967 год — когда Швеция перешла с левостороннего на правостороннее движение. У всех автобусов пришлось переносить рабочее место водителя «справа налево», и, чтобы водители могли сконцентрироваться на дорожном движении, было решено заменить механические коробки передач на ГМП. Тогда шведы закупили сразу 1050 Бусматиков!

Кстати, Бусматики благополучно дожили до конца семидесятых — и последняя партия таких коробок (они были установлены на автобусы Volvo) в 1979 году поступила в австралийский город Брисбейн.

Но у Бусматика был один серьезный недостаток: поскольку на низших передачах весь крутящий момент передавался через гидротрансформатор, сама коробка отличалась невысоким КПД, а автобусы страдали повышенным расходом топлива.

Поэтому конкурент фирмы ZF, компания Voith, еще в 1953 году спроектировала иную по конструкции автоматическую коробку под названием Diwabus. (Аббревиатура DIWA расшифровывается как Differential—Wandler, «дифференциал—гидротрансформатор».

Здесь одна часть крутящего момента передавалась трансформатором, а другая, одновременно, — «механикой». Такое разделение потоков мощности значительно усложнило конструкцию, но одновременно увеличило КПД. Кроме того, этот агрегат мог работать и как ретардер (тормоз-замедлитель).

СДЕЛАНО В СССР

В 1956 году НАМИ и Львовский автобусный завод начали работу по проектированию отечественного «автомата»: он представлял собой двухступенчатую механическую коробку, объединенную с гидротрансформатором.

«Автомат», названный ЛАЗ-НАМИ-22-17 (он же — ГМП-2) поступил на испытания в 1962 году — но только через три года начался его выпуск на специально созданном заводе во Львове. «Планов громадье» было типичным для тогдашних времен: завод был рассчитан на выпуск 20 тысяч ГМП в год!

Сначала львовскую коробку передач в небольших количествах монтировали на автобусы модели ЛАЗ-695Ж. А начиная с 1967 года ГМП-2 «получила прописку» в подмосковном Ликино — на знаменитых автобусах ЛиАЗ-677.

Надо заметить, что ГМП-2 получилась довольно удачной и носила «знак качества», а ее ресурс до капитального ремонта достигал 200 тысяч км.

Кстати, у автобуса ЛиАЗ-677 была интересная особенность. На остановке автобус с работающим двигателем издавал характерное «бренчание». Дело в том, что двигатель (он, как известно, располагался справа от водителя) и коробка были соединены длинным карданным валом, который при работе мотора вращался постоянно. Когда изнашивались шлицы на валу и разбивалась передняя опора коробки передач, трансмиссия начинала «бренчать»…

В середине семидесятых сложилась парадоксальная ситуация. В Москве едва ли не половина парка ЛиАЗов-677 простаивала из-за отсутствия запасных частей к ГМП. Львовский завод был не в состоянии делать нужное количество деталей!

В результате идея применения «автоматов» на городских автобусах была признана неудачной — и начались закупки Икарусов с обычными, механическими, коробками передач. Разумеется, сцепление таких Икарусов служило недолго…

Позже во Львове спроектировали другую коробку, трехступенчатую ГМП-3, но она оказалась откровенно неудачной. А поскольку и сам автобус ЛиАЗ-5256, для которого предназначалась ГМП-3, поначалу был «сырым» — спрос на львовские «автоматы» вскоре прекратился.

НОВАЯ ЭРА

Тем временем в Западной Европе полным ходом продолжалась модернизация автобусных «автоматов» и создание новых моделей. Система управления стала электронной, появилась единая диагностическая шина…

Инженеры ZF сделали ставку на увеличение количества ступеней: испытания показали, что расход топлива у автобуса, оборудованного шестидиапазонной ГМП, на 2—4 л/100 км меньше, чем у аналогичной «четырехступенчатой» машины.

Такая ГМП, названная ZF Ecomat, появилась еще в восьмидесятые годы. Сегодня выпускается вариант Ecomat 2 Plus: у него усовершенствовано электронное управление и проведена адаптация к более «горячим» двигателям Euro 3 (ведь система охлаждения общая и у двигателя, и у коробки!).

Другой «законодатель мод», Voith, остался верен своему принципу «лучше меньше, да лучше»: передач здесь не так много, как у коробок ZF, а высокий КПД достигается за счет испытанного симбиоза «дифференциал—гидротрансформатор».

Пока обычная ГМП при старте с места переключается два, а то и три раза, Voith DIWA продолжает «тянуть» автобус на первой передаче — но одновременно работают и гидротрансформатор, и механическая часть коробки. Как утверждают разработчики, меньшее количество переключений делает движение более плавным и уменьшает износ фрикционных дисков.

У коробок DIWA — три или четыре ступени, а гидротрансформатор (он же выполняет функцию ретардера) расположен необычно — посредине коробки. Кроме того, масляный радиатор встроен в ГМП — и за счет этого удалось избавиться от лишних трубок и штуцеров. (Кстати, интервал замены масла может достигать 120000 км.)

Последняя модификация, DIWA 3E, необычна еще и тем, что управляющая электроника регистрирует данные о переключениях передач, торможениях и т.д. Считывать и обрабатывать данные можно очень быстро — с помощью персонального компьютера. Очень удобно, если в парке несколько десятков или даже сотен автобусов!

Заодно упомянем и о еще более современной конструкции DIWA 5: среди ее отличий — встроенная диагностическая программа и возможность быстрой «настройки» системы управления в зависимости от режима работы и рельефа местности (например, улицы с крутыми подъемами).

КАЗАНСКИЙ ВАРИАНТ

Вернемся в нашу страну. Львовский завод гидромеханических передач, который остался на «самостийной Украине», больше не выпускает ГМП: здесь только ремонтируют эти коробки и не прочь взяться за выполнение любых механических работ... (Кстати, пока Луцкий автозавод делал джипчики Волынь, во Львове собирали коробки передач для этих автомобилей.)

Можно, конечно, покупать для наших автобусов агрегаты из Германии. Но они очень дороги — причем особой разницы в цене между «автоматами» Voith и ZF нет.

Впрочем, несколько лет назад у производителей автобусов появилась отличная альтернатива — коробки передач Voith, сделанные в Казани, на заводе Приводная техника Фойт-КМПО. Ими оснащаются ЛиАЗы, МАЗы, ЛАЗы, НефАЗы, автобусы Волжанин…

Благодаря высокой культуре производства казанские «автоматы» получились надежными, долговечными (их ресурс превышает 300 тыс. км) и относительно недорогими — за счет большого числа российских комплектующих. Казанские умельцы даже усовершенствовали немецкую конструкцию: например, доработали насос, который страдал от плохой смазки шестерен.

По словам тех, кто эксплуатирует автобусы, казанский завод заботится и о сервисе своих агрегатов: при необходимости «на места» даже выезжают ремонтные бригады.

А ездить по стране ремонтникам, к сожалению, приходится. Вопреки распространенному мнению (мол, для вождения автобуса с «автоматом» не нужен опыт!), в жизни происходит все наоборот.

Чем ниже квалификация шофера — тем быстрее он «убивает» ГМП. Например, стремясь сэкономить топливо, водители включают «нейтраль» и пускают автобус накатом.

Такой режим для коробки губителен — масляный насос не работает, давление масла падает, и дальнейшее включение передачи происходит «всухую», с ударом. В итоге приходится менять и насос, и диски…

И последнее: недавно на рынке автобусов СНГ появился еще один производитель «автоматов», на этот раз из США — Allison. Его коробка стоит ровно столько же, сколько казанский Voith, и такие агрегаты уже устанавливаются по заказу на автобусы ЛиАЗ.

***

Мы не рассказали еще об одном, менее распространенном, типе автобусных «автоматов»: это механические коробки, но с автоматическим управлением. В Германии, например, выпускается КПП ZF AS-Tronic (вначале она устанавливалась только на тяжелые грузовики, а теперь — и на туристические автобусы).

Есть своя конструкция и в нашей стране: это ЭПП (электропневматический привод), разработанный фирмой Кора из Набережных Челнов. По словам разработчиков, при установке на автобус он обходится не дороже обычного, тросового привода.

Сейчас по стране бегает около шестисот ЛиАЗов и НефАЗов, на которых стоит камазовская коробка с ЭПП. Недавно очередную партию нефтекамских автобусов с такой трансмиссией заказал Санкт-Петербург… Но это — уже другая история.

Автор: Алексей Воскресенский

Грузовики и автобусы №6, 2004 г (АР №17 (318)