Посвяченій розробці методу синхронізації зубчастих муфту планетарній коробці передач.
Кінцевою метою експериментального дослідження є підтвердження одержаних теоретичних висновків дисертації про можливість вирівнювання кутових швидкостейланок, що з'єднуються зубчастою муфтою, за рахунок відповідної зміни частоти обертання провідного валу коробки передач (двигуна). Досліджувалась коробка передач КАТЕ R932, розроблена у ФГУП "НАМИ". Експериментальна частина роботи проводилася на випробувальному стенді компанії Axiline Super Flow Technologies Group (рисунок 1).
Малюнок 1. Загальний виглядтрансмісійний стенд Axiline.
Стенд обладнаний двигуном внутрішнього згоряння(ВАЗ 21126), який з'єднується через маховик та демпфер з провідним валом автоматичною планетарної коробкипередач. До коробки підключається система охолодження трансмісії, яка має у своєму складі водомасляний теплообмінник. Водяний контур теплообмінника об'єднаний із контуром охолодження двигуна. Для управління коробкою передач використовувався пристрій Transmission Control Unit (TCU), збір даних здійснюється системою збору та обробки даних LTR-EU-2-5 (рисунок 2). Ведомий вал коробки передач з'єднаний з гальмівною електромашиною за допомогою перехідної муфти.
Малюнок 2. Система збору та обробки даних L-Card LTR-EU-2-5 та пристрій керування коробкою передач TCU.
Об'єктом випробувань є дослідний зразок автоматичної дев'ятиступінчастої коробки передач KATE R932 (рисунок 3).
Малюнок 3. Досвідчений зразок автоматичної дев'ятиступінчастої коробки KATE R932.
Схема встановлення об'єкта дослідження на трансмісійному випробувальному стенді показана малюнку 4.
Малюнок 4. Схема установки коробки на випробувальному стенді: 1 – двигун ВАЗ 21126; 2 – коробка передач КАТЕ R932; 3 – гальмівна електромашина; 4 – система охолодження коробки; 5 – пульт керування стендом.
Відповідно до поставлених у дисертаційній роботі завдань, для експериментальної оцінки можливості вирівнювання кутових швидкостей ланок, що з'єднуються зубчастою муфтою, за рахунок відповідної зміни частоти обертання провідного валу коробки передач (двигуна) підготовлено комплекс вимірювальної апаратури.
На малюнку 5 показано розташування датчиків тиску коробці передач.
Рисунок 5. Схема встановлення датчиків тиску. Т4, Т5, Т2, М13, М9, М6, DC4B, DC4A - датчики тиску 0 ... 25 бар.
Також у стенді застосовувалися датчики:
- режиму АКП (0...5 В);
- швидкості вихідного валу (0…9000 Гц);
- швидкості вхідного валу(0…9000 Гц);
- температури у піддоні (0…200 °С);
- крутного моменту 0 ... 1000 (Н · м).
Осцилограма з результатами одного з проведених випробувань представлена малюнку 6.
Малюнок 6. Осцилограма перемикання 3-2 при частоті обертання двигуна 700 об/хв: 1 – тиск у бустері гальма Т5; 2 – частота обертання провідного валу; 3 – частота обертання веденого валу; 4 – становище дросельної заслінки; 5 – частота обертання ланки 4; 6 – тиск у бустері гальма Т2; 7 – тиск у бустері блокувальної муфти М9.
На підставі доданих до дисертації актів впровадження отриманих результатів теоретичних та експериментальних досліджень використовуються:
- У ДНЦ РФ ФГУП «НАМІ» під час проектування трансмісії транспортних засобів.
- У навчальному процесі при підготовці інженерів за спеціальностями «Наземні транспортно-технологічні засоби» та « Транспортні засоби спеціального призначення» у МДТУ ім. н.е. Баумана.
- У процесі НДР, що виконується за завданням Міністерства освіти та науки РФ. Результати роботи використовуються у навчальному процесі підготовки інженерів за напрямом «Транспортні засоби спеціального призначення» у Курганському державному університеті.
- Метод синхронізації зубчастих муфт використовують у ТОВ «НДІ «Мехмаш».
Тим більше, ВАЗ ще радянських часів співпрацював з Porsche:
Співпраця з Porsche з розробки конструкції нового передньопривідного автомобіля ВАЗ-2108 розпочалася на другому етапі у 1980 році.У січні 1980 року, відразу після новорічних свят, на фірмі з'явився тодішній генеральний директорВАЗа А.Житков у супроводі головного конструктора Г. Мірзоєва.
Метою візиту було підписання контракту, який на той час було вже підготовлено.
Відбулася їхня зустріч із головою правління фірми Е. Фурманном, головним конструктором Г. Боттом та його заступником паном Айбом — куратором майбутнього проекту. З метою конспірації даному проекту було надано найменування «Гама».
Як третя фірма, що займається розробкою технології, була залучена італійська фірма UTS – технологічне відділення FIAT. Керівниками проектів «Гамма» було призначено: з боку ф. Porsche - пан Райнер Термін, начальник відділу кузовів, а з боку ВАЗу - Я.Непомнящий, заст. головного архітектора.
Перша вазовська делегація у складі Я.Непомнящего, А.Зільперта, Ю.Пашина, Є.Носенка та перекладача Г. Круне приїхала на фірму Porsche наприкінці квітня 1980 року.
Для спільної праціз Porsche на ВАЗі на базі кузова ВАЗ-21011 виготовили передньопривідний носій на основі розробки конструкторів УГК, який доставили на фірму 17 квітня.
Почалася робота з конструкторами та випробувачами Porsche. Вона велася в основному по кузову, двигуну, коробці передач та ходовій частині. Було виготовлено посадковий макет.
Для оперативного ведення робіт на ВАЗі було також створено групу «Гамма». Загалом, роботи в «трикутнику» ВАЗ-Porsche-UTS велися дуже інтенсивно, відбувався негайний обмін інформацією, зразками та й делегаціями.
Перша "троїста" зустріч відбулася на фірмі Porsche у вересні 1980 року. Приїхали Г. Мирзоєв із ВАЗу та В.Каданников із цілою делегацією з Турину.
Після приїзду вазовської делегації на фірмі сиділи та працювали до пізньої ночі, складали протоколи. В ужиток увійшло німецьке слово Forgang («форганг»), що означає повідомлення про результати випробувань, зміни в конструкції, технології. Відбувався потрійний обмін цими документами.
Доповідь пана Горісона
Вже 20 років Porsche пов'язаний з розробок з російською автомобільною фірмою АВТОВАЗ, яка за цей час стала для нас суттєвим партнером колишньому СРСР, а тепер - у Росії.
Незважаючи на всі політичні відмінності та всі економічні обставини, ця співдружність між АВТОВАЗом та Porsche розвинулася у гідне наслідування внесення вкладу багатьма особами у довірчий зв'язок між Сходом та Заходом. Про історію, роботи та деякі особливості я і хотів би вам розповісти.
У середині 70-х років. радянський урядприйняло рішення дати можливість фірмі АВТОВАЗ розвинутися із суто ліцензійного підприємства на абсолютно самостійного, орієнтованого на радянський та європейський ринок виробника автомобілів.
Це рішення, а також той факт, що Porsche є одним з найбільших постачальниківтехнології в автомобільну промисловістьі що контакти Porsche з радянською індустрією існували вже у 30-ті рр., та сприяли співпраці між АВТОВАЗом та Porsche.
Не слід забувати, що політичні, економічні та бюрократичні труднощі потребували зусиль і волі видатних людей, щоб ця співпраця була успішною.
Тут слід особливо назвати чотири імені: з російської сторони — тодішній генеральний директор АВТОВАЗа, а пізніше міністр автомобільної промисловості В.Поляков, і з німецької сторони — доктор Ернст Фурманн, свого часу голова правління Porsche.
Обидва з'явилися ініціаторами зв'язку між АВТОВАЗом і Porsche і тим самим відкрили, як виявилося пізніше, справжнє вікно на Захід для російської автомобільної промисловості.
Оперативному здійсненню робіт сприяли також Г. Мірзоєв, головний конструктор АВТОВАЗу та Хорст Мархарт, сьогоднішній член правління фірми Porsche, який відповідає за розробки та дослідження.
Співробітництво АВТОВАЗ-Porsche можна розділити на 4 різні фази.
Початок, у період із 1975 по 1980 гг. Це, перш за все, пропозиція щодо модернізації «Лади» (автомобіля за ліцензією FIAT) та «Ниви».
Потім, у 2-й фазі 1980-84 гг. відбулася спільна розробка моделі 2108 «Самара».
Третя фаза - 1987-91 гг. — переважно роботи над 16-клапанним двигуном робочим об'ємом 1,5 л та автомобілем «Гамма-2» (2110).
В останній фазі 1989-91 р.р. - Розробка невеликих 3- і 4-циліндрових двигунів для автомобіля «Ока».
Зараз ці автомобілі комплектуються тільки п'ятиступінчастими. механічними коробкамипередач власного виробництва
ВОЛОДИВОСТОК, 29 травня, PrimaMedia. Дружина гендиректора "Ростехнологій" Сергія Чемезова Катерина також займається технологіями. Саме вона - основний власник ТОВ "Кате", яке розробило автоматичну коробку передач, яка може встановлюватись на Lada, повідомляє газета "Ведомости". Зараз Lada Kalinaкомплектується лише п'ятиступінчастими механічними коробками власного виробництва. Ціна автомобіля варіюється від 260 000 до 320 000 руб. Установка "автомата" підвищить ціну автомобіля на 35 000-50 000 руб., Підрахував аналітик ІФК "Метрополь" Михайло Пак.
Зліва направо: Сільвіо Берлусконі, Дмитро Медведєв, Сергій Чемезов (6 листопада 2008 р.)
Про ТОВ "Кате" широка публіка вперше почула у 2005 р. - тоді на презентацію маловідомої фірми під час Московського автосалону прийшло одразу кілька високопосадовців: гендиректор "Рособоронекспорту" Сергій Чемезов (зараз очолює "Ростехнології"), Борис Альошин (на той момент керівник Роспрому), топ-менеджери ВТБ. Компанія була створена у 2004 р. групою випускників МДТУ ім. Баумана, та її основне досягнення – розробка автоматичних шести- та семиступінчастих коробок передач.
Виявилося, що свій внесок у цю розробку зробила і дружина Чемезова Катерина. "Разом з друзями вона організувала цей бізнес [ТОВ "Кате"], на якому раніше працював Максим Нагайцев, нинішній віце-президент "АвтоВАЗу", - розповів "Ведомостям" Чемезов. - Компанія планувала налагодити виробництво цих коробок у Калінінграді. Стіни біля заводу вже є, сподіваємося, що він почне працювати наступного року. Зараз, наскільки мені відомо, вони ведуть пошук партнерів. Імовірно, їм стане німецька ZF".
За даними ЄДРЮЛ, засновники ТОВ "Кате" - Катерина Ігнатова з часткою 70%; 30% – у гендиректора "Каті" Євгена Новицького. Новицький відмовився вчора розмовляти із "Відомостями".
Завод "Кате" мав розпочати роботу в 2007 р., його передбачувана потужність - 260 000 трансмісій на рік, повідомлялося в 2007 р. Інвесторами ТОВ називалися ВТБ (представник ВТБ це не коментує) та приватні інвестори. Майданчик під завод у Калінінграді "Кате" вже отримав, розповів "Відомостям" міністр промисловості Калінінградської області Михайло Карапиш.
Автоматичні коробки "Кате" - перший "автомат" російської розробки. За словами представників компанії, Lada Kalina з АКПП вже пройшли перші випробування.
Декілька років тому Нагайцев говорив, що клієнтами "Кате" можуть стати як "АвтоВАЗ" (25% контролюють "Ростехнології"), так і інші російські автозаводи.
У ZF на запит "Відомостей" не відповіли. Представник "АвтоВАЗу" від коментарів відмовився, повідомляють "Ведомости".
ДОВІДКА(за інформацією офіційного сайту компанії): Російська компанія"КАТЕ" засновано у 2004 році. Ми розробляємо та плануємо освоїти виробництво автоматичних коробок передач (АКП) для російського ринку. Управлінський склад нашого підприємства має 10-ти річний досвід постачання, ремонту та обслуговування АКП на російському ринкуу рамках компанії Тахо Трансмішн. Інженерний склад – випускники МДТУ ім. Баумана, одного з найкращих технічних університетів у Росії. Частина їхніх ініціатив у період з 1997 по 2000р. була спрямована на створення експериментальних моделей російських автомобілівз іноземними АКП:
1997 р.- ГАЗ 3102 з АКП А4 LD фірми "Форд"
1998 р.– "Святогор" (двигун F 3 R "Рено") з АКП 42 LE "Крайслер"
1998 р.- ГАЗ 66 з двигуном 5,7 л. та АКП 4 L 60Е "Шевроле"
1999 р.- ГАЗ "Турист" з дизелем "Штайр" та АКП 5 R 55 E з контролером власної конструкції та програмою
2000 р.- УАЗ 3153 з двигуном 3,0 л та АКП 4 L 60Е "Шевроле"
На цій стадії нашого проекту ми шукаємо постачальників різних компонентів автоматичних трансмісій: гідротрансформатори та компоненти насосів; компоненти планетарних механізмів; фрикційні елементи керування; компоненти електричної системиуправління (соленоїдні клапани, датчики, роз'єми та контролери); прокладання, ущільнення, підшипники та інші допоміжні елементи.
Автоматична трансмісія (АТ) FT703 розроблена на основі унікальної кінематичної схеми, синтезованої та запатентованої компанією "КАТЕ". Усього три планетарні ряди та шість елементів управління дають можливість реалізувати сім передач переднього ходупри оптимальному розбиття кінематичного діапазону АТ. При цьому невисока навантаженість ланок сприяє створенню надійної та компактної конструкції. Це дозволяє говорити про те, що зараз аналогів АТ FT703 практично немає.
7-ступінчаста АТ FT703 призначена для експлуатації на передньопривідних. легкових автомобілях повною масоюдо 2 т з поперечним розташуванням силової установки, що розвиває максимальний момент, що крутить, не більше 175 Н*м.
Розрахунковий ресурс – не менше 300 000 км. пробігу автомобіля.
2. Передавальні числа
3. Кінематичний діапазон – 7113.
4. ККД планетарного механізму
5. Конструктивні особливості.
При створенні АТ FT703 було вирішено відмовитись від використання комплексної гідродинамічної передачі з метою підвищення ККД та зменшення масогабаритних характеристик.
Компактний планетарний механізмі раціональне розташування елементів управління в АТ FT703 дозволяють досягти мінімальних її габаритів (осьові розміри АТ FT703 менше осьових розмірів п'ятиступінчастої трансмісії автомобілів ВАЗ десятого сімейства)
Забезпечення низьких відносних окружних швидкостей дисків у вимкнених фрикційних елементах управління дозволяє знизити витрати потужності при вільному обертанні, а невеликі тиски на їх поверхні значно збільшують зносостійкість, а отже, і ресурс фрикційних муфт.
Висока уніфікація деталей спільно із застосуванням простих та високотехнологічних рішень дозволяє зробити АТ FT703 найбільш доступною у своєму класі.
ВАЗ і наближені до заводу люди не раз робили спроби запустити в серію модель з автоматичною коробкою передач. І це їм, схоже, удалося.
АКПП на автомобілях ВАЗ. Історія питання
Згадати всі випадки експериментальних установок АКПП на "Лади" практично неможливо, тому назву головні. На рубежі століть одним із перших автомобілів з «автоматом» став страшненький мінівен «Надія», на який у московському Центрі автоматичних трансмісій МАІ на замовлення заводу встановили заслужену коробку 4HP-22 фірми ZF.
| АКПП ZF 4HP22 |
Потім було вирішено змінити курс і звернути увагу на варіатори, що набирали популярності. У тому ж Центрі АТ на «дванадцяту» було встановлено агрегат ZF з ременем, що штовхає. Машина показала себе досить добре, в динаміці анітрохи не поступалася «механічним» побратимом, але шлях на конвеєр їй було замовлено – варіатор із установкою тягнув на $3000, що становило майже половину вартості автомобіля. Для порівняння: «автоматичний» Suzuki Swift коштував тоді $10000, а Peugeot 206 - $12650.
Тим не менш, у середині нульових років фірма «Супер-Авто» пропонувала до продажу дрібносерійні «Лади» з «автоматами». Проте через високу ціну вони не знайшли покупців і не переконали завод у доцільності продовження партнерства.
| Варіатор ZF на ВАЗ-2112 |
Пізніше випробовувалися версії з АКПП на базі «Калини», що тільки з'явилася, закладалися варіанти оснащення «автоматом» і при розробці «Пріори». Найбільш ймовірним постачальником коробок, у разі запуску серійного виробництва, називалася німецька ZF Однак потім завод звернувся до вітчизняної розробки- Відомому 7-ступінчастому "автомату" Каті.
Біля джерел фірми «КАТЕ» стояв Максим Нагайцев, який згодом зайняв місце віце-президента ВАЗу. А власником фірми була дружина Сергія Чемезова – тодішнього глави "Ростехнологій". КАТЕ взяла з місця в кар'єр – оголосила про розробку 6- та 7-ступінчастих «автоматів», побудувала та випробувала перші зразки, повідомила про намір побудувати в Калінінграді завод потужністю 260 000 коробок на рік. Наприкінці нульових прототип АКПП було передано англійській фірмі Riciardo для доведення, а глава «АвтоВАЗу» Ігор Комаров заявив, що у 2012 р. завод планує випустити на ринок «Калину» та «Пріору», оснащені «автоматами» КАТЕ.
Але далі справа не пішла. Розповівши про плани з КАТІ, Комаров також додав, що ще раніше - з 2010 р. на "Лади" будуть ставити японські автомати від Nissan. А після того, як концерн Renault-Nissan викупив пакет акцій заводу, ВАЗ логічно перейшов на пошук постачальника. автоматичних КППз-за кордону. Підсумком стало оголошення, що на «Гранту» почнуть ставити «автомати» фірми Jatco, що постачає агрегати японським компаніям.
Але тут постає питання – а чи потрібний взагалі на ВАЗах «автомат»? Дилери відповідають однозначно – потрібен, оскільки чимала частина покупниць змушена пересідати на вживані іномарки лише тому, що не може купити недорогу вітчизняну машинуз АКПП. Завод вважає встановлення «автоматів» необхідним заходом, оскільки він є одним із трьох обов'язкових складових комфорту сучасного автомобіля, поряд з підсилювачем керма та кондиціонером. АвтоВАЗ вже не перший рік пропонує споживачеві автомобілі з кондиціонерами та підсилювачами керма. Тепер настав час "автомата", що підтверджується і маркетинговими дослідженнями.
| R608 - 6-ступінчаста гідромеханічна КПП КАТЕ |
Першим автомобілем, який отримає «автомат», вже цієї осені стане «Гранта», за нею – рестайлінгова версія«Калини», яка в Наразіготується до запуску. Питання оснащення «автоматом» та «Пріори», як і раніше, перебуває в стадії обговорення.
«Автомат» Jatco – перевірений та надійний 4-ступінчастий агрегат класичної конструкції, який встановлюється на низку моделей концерну Renault-Nissan (наприклад – Nissan Tiida). Інжинірингові служби АвтоВАЗу вже провели комплекс випробувань і спільно з фахівцями фірми-виробника адаптували "автомат" до російського 16-клапанного двигуна ВАЗ-21126.
Орієнтовно, АКПП додасть до вартості автомобілі 30-35 тисяч рублів, проте точні ціни поки що невідомі. У планах – випуск до кінця 2012 р. 10 000 автомобілів із «автоматами».
Ймовірно, що АвтоВАЗ-таки організує виробництво власних «автоматів», що у довгостроковій перспективі виправдано економічно. Тим більше, що плани розробки двигунів і КПП спільно з Renault-Nissan закладені в «Стратегію 2020». А заплановане збільшення фінансування НДДКР та уніфікація використовуваних компонентів дає добрі шансина втілення цих планів у життя.
Подібний крок необхідний, враховуючи постановку на конвеєр моделі «Ларгус», появу нової моделі С-класу (їй відводиться роль одного з трьох флагманів) модельного рядуАвтоВАЗу, поряд з «Грантою» та «Ларгусом») та ряду інших моделей. Однак, плани щодо їх оснащення «автоматами» досить розмиті – рішення щодо кожної моделі прийматиметься в індивідуальному порядку.
