Безгранично в пределах разумного

Все секреты производства автоматических КП компании ZF

На крупнейшем заводе концерна «ZF» по производству автоматических коробок передач в немецком Саарбрюкене нам показали новейшие 9-ступенчатые автоматы, которые станут на конвейер лишь через год. А еще мы узнали, что убивает АКП, и увидели, как их восстанавливают.

Несколько лет назад известие о том, что теперь на машинах появятся 8-ступенчатые автоматы, вызвало определенный скепсис. Мол, зачем это, разве мало шести ли семи ступеней? Чем больше ступеней, тем дороже агрегат, а выгоды от этого не так велики. И потом, могут ли гидромеханические коробки конкурировать с DSG и их аналогами, а также с вариаторами? Все эти и другие вопросы не остались без ответов.

Конкуренты

По мнению инженеров ZF, традиционные гидромеханические коробки ждет долгая и счастливая жизнь. Во-первых, они способны передавать большой крутящий момент, при этом оставаясь компактными, в то время как коробки с двумя сцеплениями с увеличением передаваемого момента очень сильно растут в габаритах. В еще большей степени это относится к вариаторам. Во-вторых, гидромеханика лучше подходит для гибридного привода: вместо гидротрансформатора вставляется электрическая машина — и все. У DSG же сцепления не уберешь, и для электропривода придется искать дополнительное монтажное пространство, что далеко не всегда возможно. В-третьих, по сравнению с DSG машины с традиционными автоматами гораздо плавнее трогаются с места — в городской толчее это важный фактор. При этом скорость переключения передач и КПД у современных гидромеханических коробок сравнимы с DSG. А вот чего гидромеханика не может, так это работать на скоростях вращения свыше 7200 об/ мин, и именно поэтому для Porsche ZF делает коробку PDK с двумя сцеплениями. В общем, по многим параметрам пока замены традиционным автоматам нет. И потому инженеры ZF в первую очередь сосредоточены на их совершенствовании.

Восемь!

Восьмиступенчатая коробка от ZF для автомобилей с продольным расположением двигателя — повод для гордости ее разработчиков. Они не первыми предложили столько передач, но их агрегат имеет ряд преимуществ.

Во-первых, по размерам «восьмиступка» оказалась такой же, как и ее шестискоростная предшественница. Как это удалось? Оказывается, дело в умении сверлить отверстия. Все четыре планетарные передачи удалось посадить на один вал длиной чуть более 600 мм. А для нормальной смазки всех узлов в этом валу необходимо было просверлить 3 отверстия диаметром 6 и длиной 420 (!) мм. Те, кто знаком с машиностроением, согласятся, что задача нетривиальная: на такой длине сверла очень часто уходят в сторону. Но в итоге производственники сумели все сделать с гарантированным качеством, и это развязало руки конструкторам. Вместо стоящих последовательно двух валов остался один, надобность в двух опорных подшипниках, поддерживающих концы валов, отпала, и на их место встала четвертая планетарная передача. И кстати, новая коробка легче прежней примерно на 10 кг.

Во-вторых, коробка построена по модульному принципу. Это значит, что вместо гидротрансформатора можно установить мотор-генератор для гибридного привода и использовать коробку для гибридов. Пружинный гидроаккумулятор, поддерживающий давление масла даже при выключенном двигателе, позволяет коробке переключать передачи стразу после запуска, не дожидаясь, пока давление создаст насос. Это очень хорошо для системы «старт-стоп», приобретающей все большую популярность.

Ну и об экономии. Опять же по данным ZF, восьмиступенчатая коробка позволяет двигателю работать в более благоприятном режиме, что способствует экономии топлива на 7,5 %. По стоимости производства она сравнима со своей предшественницей. В общем, нет аргументов, чтобы не ставить ее на автомобиль.

Девять!

Еще более интересной выглядит конструкция 9-ступенчатого автомата, который разработан для автомобиля с поперечным расположением двигателя. Главной проблемой здесь стало ограниченное монтажное пространство в автомобилях такой компоновки. Пришлось сооружать хитрую конструкцию, в которой кольцевая шестерня одной планетарной передачи является солнечной шестерней для другой, что позволило сделать коробку короче. Кроме того, вместо многодискового применен кулачковый механизм переключения, который не только компактнее, но и обладает более высоким КПД. Также конструкторы отказались от мехатронного модуля переключения, разделив электронную систему и гидравлический блок управления, который тоже удалось сделать компактнее. Система управления сделана с 30-процентным запасом по производительности, что позволит ей «переварить» дальнейшее развитие автомобильной электроники без модернизации. Естественно, коробка построена по модульному принципу и может быть использована с полным приводом, системой «старт-стоп», на гибридах.

Что может дать такая коробка? Например, по сравнению с шестиступенчатой обороты двигателя на скорости 120 км/ч упали с 2890 до 2170 об/мин, что означает экономию топлива от 10 до16 %, меньшую шумность работы двигателя. Уже немало. Производство нового поколения АКП намечено на 2013 год, выпуск его начнется в США, поскольку именно там находятся основные потребители таких трансмиссий.

Восстановление

Восстанавливают автоматы промышленным способом. На приличных размеров заводе, состоящем из нескольких цехов, коробки разбираются, дефектуются, изношенные части заменяются новыми, если надо, производится модернизация. Затем агрегаты вновь собираются, тестируются на герметичность и обкатываются на стендах. И на них дается такая же гарантия, как на новые. Покупка восстановленной промышленным способом коробки вовсе не лотерея, а хороший вариант сэкономить при замене вышедшего из строя агрегата. До недавнего времени в России не было такого производства, возить же автоматы через границу на ремонт было крайне сложно из-за таможенного законодательства. Но в нынешнем году ZF планирует открыть такой завод и в России, после чего дилеры смогут предлагать услуги по замене вышедшего из строя агрегата на восстановленный, который стоит меньше нового примерно на 3000–4000 евро. Естественно, такая замена носит обезличенный характер, т. е. взамен вашей, ставшей уже родной, коробки вам установят другую такую же. А ваша после восстановления достанется кому-то еще. Но стоит ли беспокоиться, если на восстановленный агрегат дается такая же гарантия, как на новый?

И, наконец, главный вопрос: сколько ступеней в трансмиссии легкового автомобиля считать оптимумом? Разработчики ответили, что восемь-девять — это уже очень близко к идеалу. Правда, с улыбкой добавили они, когда была разработана пятиступенчатая коробка, все тоже считали, что больше делать и не нужно. В ответ у российских журналистов родился шутливый тост: пусть же количество передач будет безграничным в пределах разумного.

Что их убивает

текст: Леонид КЛИМАНОВИЧ,
фото: фирма-производитель