в чем особенность конструкции коробки передач автомобиля cat
Типы механических коробок передач
Современные автомобили оснащаются разными видами коробок передач – механическими, автоматическими, роботизированными и бесступенчатыми. Все типы механических и автоматических устройств имеют свои плюсы и минусы. Любители современных решений выбирают робот или автомат, а почитатели классики предпочитают покупать автомобили с механической КПП. Рассмотрим основные разновидности таких трансмиссий и их преимущества.
Механическая коробка: классификация
История этого вида трансмиссии насчитывает уже более сотни лет, за все время существования он претерпел массу изменений, позволивших довести его до совершенства и убрать недочеты. Проще говоря, механическая КПП – наиболее простая и удобная в использовании конструкция из всевозможных вариантов. Это правило распространено на коробки с количеством ступеней, не превышающим 5. Ввиду стремления производителей к экономичности, изготавливаются обычно 6-ступенчатые виды агрегатов, но это не влияет на КПД.
Секвентальная МКПП: основные особенности
Точнее говоря, это устройство относится по принципу действия к механическим моделям. Идея появилась из спортивных машин. Конструкция функционирует на базе традиционной КПП, которая имеет электронное управление приводом.
Основная особенность этой коробки автомобилей заключается в том, что соблюдаются базовые последовательности передач, гарантирующие удобство вождения на большие и малые расстояния.
Преимущества:
В таких видах коробок автомобилей используются прямозубые шестерни, но не применяются синхронизаторы включения. Скорость их вращения выравнивается с помощью датчика скорости на компьютере. Наблюдается значительное сокращение времени включения нужной скорости (до 80%). Это делает процесс вождения удобным для новичков и профессиональных пользователей.
Роботизированные системы
Основное отличие от предыдущего вида – наличие электромеханического привода для включения шестерен. В основе схемы традиционно лежит механическая КПП, каждый вал оснащается в данном случае диском сцепления.
Особенность конструкции – возможность вычисления передачи, оптимальной для включения, благодаря применению данных о режиме, в котором работает трансмиссия.
Устройства имеют отношение к механической КПП. Но, тем не менее, являются средним звеном между автоматом и механикой по стоимости и функциональности.
Классификация по структуре
По структуре коробки передач автомобилей делятся на следующие виды: двухвальная и трехвальная. Обе имеют свои достоинства и особенности.
Двухвальная коробка: устройство и принцип работы
Ведущий вал таких коробок гарантирует объединение со сцеплением. Ведомый вал имеет параллельное расположение, в нем находится блок шестерен. Если нужно, дифференциал способствует обеспечению разной угловой скорости.
Механизм
Связь может обеспечиваться посредством специальных тросов и тяг. Самый простой вариант – тросы. Он наиболее распространенный и удобный для опытных водителей и новичков.
Механизм работы этого устройства схож с принципом трехвальной коробки, основное различие заключается в особенностях переключения передач. Разделение рычага, когда передача включена, проводится в продольном и поперечном направлениях. Выбор передач происходит посредством функционирования всех элементов и их взаимодействия.
Трехвальная МКПП
В составе КПП автомобилей присутствуют ведущий вал и ведомый, оба содержат в структуре синхронизаторы с шестернями, механизмом переключения. Ведущий вал обеспечивает соединение механизмов с системой сцепления. Параллельно ему имеется промежуточный вал, включающий шестерни в блоке.
Механизм, ответственный за переключение, находится на корпусе. В его конструкции имеется рычаг управления, ползуны, оснащенные вилками. Чтобы не возникла работа обеих передач одновременно, предусматривается дистанционное управление.
Принцип работы
Такой вид коробок не предполагает передачу момента крутки к передним колесам. Следствие передвижения рычага управления – перемещение муфты. В результате, благодаря муфте, обеспечивается синхронизация скоростей.
Заключение
Таким образом, механическая КПП автомобилей имеет обширную классификацию и разные типы. Каждый из вариантов обладает своими достоинствами, облегчая водителю процесс управления и гарантируя безопасность в дороге. Выбрав подходящий вид коробки, можно обеспечить себе комфортное движение по городам и далеко за их пределами.
Устройство коробки переключения передач
Коробка переключения передач (сокр. КПП или коробка передач) предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции. 
Устройство механической коробки передач (кликабельно). Механическая коробка передач — КПП, в которой выбор передач и их включение осуществляется вручную, механическим способом. Механическая коробка передач уже не является наиболее распространенным типом КПП из применяемых на автомобилях сегодня. Однако она все еще остается достаточно востребованной благодаря своей надежности, простоте конструкции и ремонтопригодности.
Устройство механической коробки передач
Схема работы КПП: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер. Конструктивно МКПП состоит из следующих элементов:
Сцепление
Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.
Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.
Шестерни и валы
В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки.
Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.
В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.
На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.
Синхронизаторы
Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум. 
Во время включения водителем передачи муфта подается в сторону нужной шестеренки. Во время перемещения усилие переходит на одно из блокировочных колец муфты. За счет разных скоростей между шестерней и муфтой конические поверхности зубьев взаимодействуют с помощью силы трения. Она поворачивает блокировочное кольцо на упор.
Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.
Виды механических КПП
По количеству ступеней (передач) механические коробки в основном подразделяются на:
Наиболее распространенной механикой считается 5МТ, то есть пятиступенчатая коробка переключения передач.
По количеству валов МКПП подразделяются на:
Принцип работы МКПП
Суть функционирования МКПП состоит в создании соединений между первичным и вторичным валом путем варьирования шестерней с различным количеством зубьев, что адаптирует трансмиссию под постоянно меняющиеся обстоятельства передвижения транспортного средства.
Данный силовой агрегат обеспечивает необходимые режимы работы мотора путем изменения количества оборотов, изменяя передаваемое усилие на ведущие колеса. Соответственно, при уменьшении количества оборотов снижается передаваемое усилие, а при увеличении — увеличивается. Это необходимо при удержании требуемого режима работы мотора при начале движения, снижении скорости или разгоне.
Двухвальная коробка передач: устройство и принцип работы
В таких трансмиссиях вращающий момент передается от шестеренок первичного вала на шестеренки ведомого. Ведущий вал соединяется с мотором через маховик, а ведомый передает вращающий момент на передние колеса. Располагаются они параллельно.
Ведущая шестеренка главной передачи на вторичном валу крепко зафиксирована. Между шестеренками находятся муфты синхронизаторов.
Для уменьшения габаритов агрегата и для увеличения количества ступеней устанавливается до трех вторичных валов, на каждом из них стоит шестеренка главной передачи, которая постоянно взаимодействует с ведомой шестеренкой.
Главная передача и дифференциал трансформируют вращающий момент вторичного вала на ведущие колеса машины.
Трехвальная коробка передач: устройство и принцип работы
Подшипники, расположенные в корпусе, обеспечивают вращение валов. На каждом валу имеется комплект шестеренок с различным числом зубьев.
Ведущий вал примыкает к двигателю посредством корзины сцепления, ведомый с карданным, промежуточный передает вращающий момент вторичному.
На первичном валу имеется ведущая шестеренка, которая раскручивает промежуточный с расположенным на нем крепко зафиксированным набором шестеренок. На ведомом валу имеется свой комплект шестеренок, перемещающихся по шлицам.
Между шестеренками вторичного вала находятся муфты синхронизаторы, которые выравнивают угловые скорости шестеренок с оборотами самого вала. Синхронизаторы крепко закреплены на валах и передвигаются в продольном направлении по шлицам. На современных МКПП такие муфты находятся на каждой ступени.
Преимущества и недостатки МКПП
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| Стоимость и масса коробки ниже в сравнении с другими типами КПП | Меньший уровень комфорта для водителя в сравнении с другими КПП |
| Высокие динамика разгона, топливная экономичность и КПД | Утомляющий для водителя процесс переключения передач |
| Высокая надежность за счет простоты конструкции | Необходимость периодической замены сцепления |
| Простое и недорогое обслуживание | Более низкая плавность хода автомобиля в сравнении с другими типами КПП |
| Возможность более эффективного движения по бездорожью | При неправильной эксплуатации повышенные нагрузки на ДВС |
Как пользоваться механической коробкой
Использование автомобиля с механической КПП имеет некоторые особенности, которые нужно знать автолюбителю.
Во-первых, это последовательность действий при запуске машины:
Во-вторых, схема переключения на МКПП. Она чаще всего находится на внешней части рукоятки рычага. При переключении передачи рекомендуется ориентироваться на тахометр. Переключаться на более высокую передачу можно раскрутив обороты двигателя до 1500–2000 об/мин в случае дизельного мотора и до 2000–2500 об/мин в случае бензинового.
В-третьих, процесс переключения передач. Он состоит из нескольких этапов:
В-четвертых, регулярная проверка уровня рабочей жидкости и замена ее согласно указаниям производителя продлят период эксплуатации механической КПП.
Заключение
В большинстве стран с более высоким доходом населения количество выпускаемых авто с МКПП уменьшено практически до 10-15%. Связано это в первую очередь с комфортом во время вождения — при использовании АКПП он несомненно выше. Механическая КПП имеет самый простой принцип работы. Из-за этого она дешевле и экономичнее. МКПП является отличным решением для любителей быстрой езды или езды по бездорожью. Если комфорт для вас не является первостепенным, то выбор в пользу МКПП очевиден.
Коробка передач
Назначение и особенности устройства КПП. Принцип работы коробок переключения передач. Специфика и плюсы разных видов.
Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.
Назначение и устройство
В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более), синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.
Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).
В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.
На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.
Сцепление
Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.
Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.
Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.
Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.
Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.
Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.
Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.
На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке DSG в момент после переключения на вторую передачу.
Шестерни и валы
Шестерни и валы – главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).
Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни.
Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.
Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.
Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.
Синхронизаторы
Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.
Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.
Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.
Как работает стандартный синхронизатор?
Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент включения водителем передачи.
Принцип работы механических коробок переключения передач
КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.
Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.
При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.
При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.
КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.
У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.
При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.
В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.
2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы
Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.
Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.
3-вальная КПП: устройство и принцип работы
3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.
Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.
Виды коробок переключения передач
Механические КПП
Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.
Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.
Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.
Автоматические КПП
Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.
Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.
Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.
Роботизированные вариаторы
Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.
Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством осуществляется посредством переключателя, джойстика.
Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.
Вариатор
Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.
Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.
Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).
Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.
Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.
Плюсы и минусы
Трансмиссия экскаватора-погрузчика – важнейший фактор его эффективности
Преимущества и недостатки видов трансмиссии
В современных экскаваторах-погрузчиках используются в основном гидравлические трансмиссии – гидродинамические и гидростатические (гидрообъемные).
В устройстве гидродинамической трансмиссии основную роль играют лопастные динамические насосы и турбины. Мощность передается напрямую, с помощью гидромуфты или гидротрансформатора. Это обусловливает и возможность передачи большей мощности, чем может передать аналогичная гидростатическая трансмиссия. Отсутствие трубопроводов, РВД – существенный «плюс» использования этого типа трансмиссии. В гидродинамических трансмиссиях обычно используется от трех до шести передач, задающих скорость движения вперед/ назад. Существует две схемы переключения передач. Механическое переключение осуществляется с помощью стандартной КП, этот тип переключения получил название PowerShuttle. А вот переключение передач с использованием автоматических или полуавтоматических КП обозначается термином PowerShift. Для переключения скоростей в системе PowerShuttle требуется остановка машины, а с помощью системы PowerShift переключение можно производить под нагрузкой, то есть буквально на ходу.
Второй тип трансмиссии – гидростатическая: от гидронасоса вращение передается на гидромотор, приводящий в движение колеса. Она характеризуется простотой обслуживания, широкими функциональными возможностями, имеет компактные размеры и небольшую массу. Благодаря сравнительно простой конструкции с минимальным числом элементов гидростатическая трансмиссия очень надежна. Управление экскаватором-погрузчиком с такой трансмиссией осуществляется без механической связи, что дает возможность конструктору более свободно, не придерживаясь жестких рамок, выбирать расстояние между приводом и ведомыми узлами. Также гидростатическая трансмиссия характеризуется бесступенчатым регулированием скорости движения, возможностью направлять дополнительную мощность, отключив трансмиссию, на те или иные гидравлические компоненты машины. Гидростатическая трансмиссия обеспечивает «миллиметровую» точность при движении экскаватора-погрузчика, она долговечнее, но и дороже гидродинамической. И это, пожалуй, единственный ее существенный «минус».
Гидравлические трансмиссии дают возможность реализовывать несколько режимов управления колесами машин: управление одной осью, всеми колесами одновременно «след в след» либо «крабовый ход».
CNH: историческое первенство плюс современные достижения
Корпорация CNH сегодня объединяет 12 брендов. Два из них, предприятия Case Construction и New Holland Construction, производят экскаваторы-погрузчики, которые пользуются спросом в мире, в том числе и в России.
Компания Case является пионером в области производства экскаваторов-погрузчиков: серийный выпуск первой в мире подобной машины Case 320 был начат в 1957 г. В дальнейшем, вплоть до настоящего времени, компания только совершенствовала и расширяла модельный ряд выпускаемых ею экскаваторов-погрузчиков. Сегодня на планете работает около 750 млн машин Case!
В 2010 г. инженеры Case представили покупателям экскаваторы-погрузчики серии T, которая сегодня успешно реализуется на российском рынке. Все шесть моделей серии комплектуются двигателями FPT Industrial мощностью от 86 до 110 л.с. Машины отличаются оригинальным внешним и внутренним дизайном. В модели серии был внесен ряд изменений, улучшивших их эксплуатационные характеристики по сравнению с параметрами машин предыдущих серий.
Трансмиссия для экскаваторов-погрузчиков Case поставляет итальянская компания Carraro SpA. Это международная промышленная группа со штаб-квартирой в итальянской Падуе. С 1970-х гг. компания сосредоточилась на производстве трансмиссионных систем, и сегодня кроме производства в Италии заводы Carraro успешно работают в Индии, Польше, Аргентине, Германии, КНР.
На заводе CNH Industrial в Набережных Челнах сегодня серийно производится одна из моделей серии – экскаватор-погрузчик Case 570T 2WD. Это самая легкая модель серии с эксплуатационной массой 7,71 т. В ней используется трансмиссия Carraro 2WD TLB1 с сервоуправлением PowerShuttle. В моделях серии T применяются КП PowerShuttle и КП PowerShift. В случае использования систем PowerShift оператор может управлять четырьмя скоростями вперед и таким же количеством скоростей заднего хода, причем гидравлически управляемые муфты и клапаны управления позволяют плавно переключать скорости на ходу, мягко менять направление движения. Если покупатель приобретает машину для эксплуатации на строительных объектах, где отсутствует твердое покрытие и экскаватору-погрузчику необходимо мощное сцепление с опорной поверхностью, то в Case могут помочь, установив, например, предлагаемую в качестве опции трансмиссию Carraro 4WD TLB1, и покупатель получит полноприводную мод. 570T 4WD.
Если говорить о мостах, то в мод. 570T 2WD конструкторы Case использовали надежный передний рулевой мост собственного производства CNH. Он монтируется по схеме «шарнир выше центра» и имеет возможность качания на ±10,5°. Во всех остальных моделях серии используется также трансмиссия Carraro. В мод. 570Т 4WD задействован передний мост Carraro 26.17 с возможностью качания на ±8,5°, а остальные модели комплектуются мостами, качающимися на ±11°. В качестве задних мостов на всех модификациях применяются мосты Carraro 28.32M жесткого типа, причем в мод. 580Т, 580ST и 590ST предусматривается возможность блокировки дифференциала переднего моста, а в мод. 695ST оператор может блокировать дифференциал как переднего, так и заднего моста. Совмещая в конструкции мосты качающегося и жесткого типа, специалисты Case обеспечили машинам серии T хорошую устойчивость даже при работе на очень неровных поверхностях.
New Holland производит экскаваторы-погрузчики уже более полувека, а точнее с 1966 г. И последние 20 лет компания успешно реализует эту спецтехнику на нашем рынке. Экскаваторы-погрузчики серии B отличаются высокой маневренностью и экономичностью расхода топлива, который снижен не менее чем на 10% по сравнению с аналогами других марок. В мод. В90В применяется трансмиссия PowerShuttle 4×4 с механизмом блокировки дифференциала на задней оси. Трансмиссия в мод. В110В предлагается покупателям в двух исполнениях: основной вариант 4х4 и в качестве опции трансмиссия с колесной формулой 4х2.
Четырехскоростная КП с сервоприводом производит переключение плавно даже при резком изменении направления движения. В трансмиссии 4х2 обеспечивается переключение передач при полной нагрузке. Такая особенность конструкции упрощает перемещение экскаватора своим ходом на значительные расстояния, а также сокращает время рабочего цикла.
В 2017 г. модельный ряд серии был дополнен экскаватором-погрузчиком мод. В80В. В машине используется надежная и долговечная трансмиссия Carraro 4WD 4×4 PowerShuttle. Задний мост у В80В жесткий, фиксированный, а передний – качающийся на угол ±8°. Такой мост обеспечивает хороший контакт колес с опорной поверхностью, придает машине устойчивость, позволяет даже по бездорожью осуществлять движение без пробуксовки.
Во всех моделях экскаваторов-погрузчиков NH серии B также используется трансмиссия Carraro с КП PowerShuttle 4×4, задняя ось оснащается механизмом блокировки дифференциала. Имеется кнопка отключения трансмиссии, с помощью которой оператор имеет возможность направить всю мощность двигателя за счет отключения трансмиссии на повышение гидравлической энергии фронтального навесного оборудования.
Штатно машины комплектуются многоцелевым ковшом погрузчика и, естественно, экскаваторным оборудованием. Имеется выделенная гидравлическая линия для подключения отдельных видов навесного оборудования, эксплуатация которых требует дополнительной мощности. С помощью специальной переходной панели на машины быстро устанавливают и демонтируют гидромолоты, ковши различного типа и емкости, вилы.
PM-TEREX и ELAZ единодушны в выборе трансмиссии
Экскаватор-погрузчик от ЗАО «Тверской экскаватор» мод. TLB 825 массой 7,6 т обладает отличной управляемостью и маневренностью на строительной площадке, а возможность торможения одним бортом сокращает диаметр разворота. Серийный выпуск мод. TLB 825 начался в 2015 г. Пока это единственный экскаватор-погрузчик тверского завода. От двигателя Perkins усилие передается к колесам с помощью трансмиссии Carraro SynchroShuttle с сервоуправлением и синхронизирующим гидротрансформатором с передаточным отношением 2,88. Мосты Carraro с рабочими дисковыми тормозами и полностью разгруженными полуосями, с планетарными бортовыми редукторами в ступицах колес хорошо выдерживают самые тяжелые условия эксплуатации, демонстрируя высокую грузоподъемность и оптимальное тяговое усилие. Передний качающийся мост с углом качания ±16° гарантирует машине высокую устойчивость.
Режим 4WD, означающий привод на все колеса, используется для повышения проходимости машины. А вот эксплуатация в режиме 2WD характеризуется экономией топлива и бережной эксплуатацией трансмиссии при самостоятельном перемещении экскаваторов-погрузчиков с объекта на объект.
Синхронизированная 4-ступенчатая КП с сервоуправлением позволяет переключать передачи под нагрузкой, резко, но безопасно менять направление движения машины.
С 2013 г. на АО «ПО ЕлАЗ» работает линия по сборке четырех моделей серии ELAZ-BL из машинокомплектов экскаваторов-погрузчиков Tarsus, разработанных турецкой компанией Ҫukurova. Экскаваторы-погрузчики ELAZ-BL – это еще один показательный пример импортозамещения в отрасли. Производство ELAZ-BL полностью локализовано в России. Безопасность, надежность и экологичность модельного ряда ELAZ-BL подтверждается соответствующими сертификатами, а российская сборка дает определенные привилегии покупателю при приобретении техники. Экскаваторы-погрузчики ELAZ-BL оснащаются мостами Carraro, передним и задним, а также полуавтоматической трансмиссией Carraro, причем с возможностью электрогидравлической блокировки дифференциала на задней оси. Угол качания передней оси составляет ±16°. В стандартной комплектации привод осуществляется на все колеса. Включение полного привода происходит с помощью переключателя на передней приборной панели. Переключение между режимами 2WD и 4WD электрогидравлическое, а переключение трансмиссии на нейтраль производится джойстиком погрузочного устройства. Трансмиссия может отключаться оператором нажатием кнопки в кабине, а также включением тормозной системы. Надо сказать, что нагрузка на машину, будь то погрузка или разгрузка грузов, или движение по склону, совершенно не влияет на процесс переключения скоростей. Максимальная скорость машины – до 40 км/ч.
Трансмиссия экскаваторов-погрузчиков Bobcat – от разных производителей
Bobcat – эту марку спецтехники знают сегодня даже люди, мало связанные со строительно-дорожным оборудованием. Что касается экскаваторов-погрузчиков Bobcat, то в серии В, которую Bobcat успешно реализует на российском рынке, компания учла весь передовой мировой опыт. В частности, для надежной работы трансмиссии инженеры Bobcat сделали упор на продукцию компаний Carraro и ZF, являющихся «законодателями мод» в области производства компонентов трансмиссии.
В мод. B780 и B700 были установлены трансмиссии, созданные инженерами компании Carraro. Операторы мод. B700 и B780 имеют возможность использовать привод на два колеса, включать полный привод, с симметричным поворотом всех четырех колес («колея в колею»). Также машины могут совершать боковое перемещение, которое именуют «крабовым ходом».
Переключение передач в мод. B700 осуществляется с помощью механической КП Synchro Shuttle с сервоприводом переключения. А мод. B780 стандартно комплектуется автоматической КП PowerShift. Допустимая нагрузка на ось переднего моста – 10 т, а колебание, или осцилляция, его составляет ±16°. На заднем жестком мосту имеется возможность блокировать дифференциал.
А вот в мод. Bobcat B730 и B750 используется трансмиссия, поставляемая концерном ZF. Передний мост ZF может отклоняться на угол ±20°, а задний мост, также являющийся продуктом немецкой компании, в стандартной комплектации оснащен блокиратором дифференциала. В работе обоих моделей участвует 4-ступенчатая механическая КП PowerShift, созданная также ZF. Основное различие моделей между собой в том, что мод. B750 имеет разновеликие колеса, а управление оператор осуществляет не рычагами, а гидравлическими джойстиками.
LiuGong в России марка известная
Концерн Guanxi LiuGong Machinery Co., Ltd, в 2011 г. вошедший в двадцатку мировых лидеров – производителей спецтехники, удерживает ведущие позиции на рынке и сегодня. Компания традиционно использует в собственных конструкциях машин оригинальные комплектующие таких брендов, как ZF, Cummins, Kawasaki, Yanmar, Permco, Carraro, что, несомненно, свидетельствует о высоком качестве и надежности продукции LiuGong.
Это предприятие – стратегический партнер многих производителей, продукция которых является общепризнанным эталоном качества в соответствующих отраслях. Среди наиболее известных японская компания Kawasaki, крупнейший в мире производитель гидравлических систем; американский гигант Cummins, выпускающий двигатели; компания ZF Passau GmbH из Германии, прославившаяся производством мостов и трансмиссий, а также уже не раз упоминавшийся итальянский бренд Carraro. Доверие к технике китайского производителя в мире подтверждается цифрами: только в 2017 г. 7508 ед. спецтехники LiuGong было продано за рубеж. Объемы производства концерна LiuGong постоянно растут за счет внедрения новейших технологий, инвестирования в инновационные проекты, появления новых рынков сбыта.
Разработка экскаватора-погрузчика CLG 777A-S массой около 9 т осуществлялась по технологии бренда Caterpillar, машина с 2008 г. успешно реализуется в России. В качестве главного привода в конструкции используется либо турбированный двигатель Weichai WP4G95E221 мощностью 92,5 л.с., выпускаемый в КНР по лицензии Deutz, либо 98-сильный мотор Perkins 1104D-44T. Машина чрезвычайно маневренна, 4-скоростная КПП обеспечивает перемещение со скоростью до 38 км/ч, а также подъем по поверхности с 20-градусным уклоном. Управление с помощью джойстиков помогает оператору быстро, точно и аккуратно выполнять самые сложные рабочие движения.
Надежную работу экскаватора-погрузчика CLG 777A-S в немалой степени обеспечивает трансмиссия 4WD Carraro TLB1-UP с колесной формулой 4х4 и отключаемым полным приводом. Повышенную проходимость и устойчивость машине придают мосты Carraro: передний поворотный и задний с механизмом блокировки дифференциала. Предусмотрена также возможность движения колес «крабовым ходом». Эта функция позволяет машине работать вблизи стен и ограждений. Рулевое управление соединено с гидроусилителем Eaton, благодаря чему дополнительно улучшается плавность управления и маневренность экскаватора-погрузчика.
JCB, Hyundai, Сaterpillar «чужой» трансмиссии не доверяют
Многие достижения инженеров JCB, расширившие производственные возможности экскаваторов-погрузчиков, стали сегодня неотъемлемыми функциями в машинах всех производителей подобных машин. Специалисты JCB справедливо гордятся, что их компания первой внедрила использование в экскаваторах-погрузчиках полного привода, телескопической рукояти экскаватора, гидротрансформатора, трансмиссии PowerShift, управления всеми колесами, гидравлического смещения оси копания экскаватора и другие новации.
В экскаваторах-погрузчиках новейшей серии Eco, в мод. 3CX Eco или 4CX Eco 6-скоростная автоматическая трансмиссия производства JCB характеризуется оптимально подобранными передаточными числами, обеспечивающими высокое усилие толкания, а вмонтированный в пол кабины механизм включения пониженной передачи позволяет оператору переключить скорость на ступень ниже прямо в процессе работы. Возможность переключения скоростей под нагрузкой повышает усилие толкания, инженеры компании утверждают, что оно вырастает не менее чем на 18%.
На машинах серии Eco система рулевого управления полностью гидрофицирована и имеет три режима: в одну сторону можно поворачивать 2 или все 4 колеса, также есть возможность поворота четырех колес в противоположные стороны «след в след». Управление осуществляется с помощью 3-позиционного переключателя, расположенного на передней панели в кабине. В машинах установлена полуавтоматическая 4-скоростная КП JCB PowerShift, которая делает управление легким и способствует достижению максимальной производительности. Благодаря электрическому управлению передачи на ходу переключаются очень плавно. В системе JCB PowerShift используется один рычаг переключения передач и реверс на рулевой колонке. В JCB разработана и 6-коростная КПП JCB Autoshift, предназначенная для выполнения особо тяжелых погрузо-разгрузочных работ.
В мод. 4CX Eco оператор имеет возможность использовать три режима рулевого управления. При обычных не очень ответственных работах на стройплощадке используется управление двумя колесами. При более сложных работах на тесных участках, ограниченных различными препятствиями, применяется управление всеми четырьмя колесами. А выполнить земляные работы непосредственно у зданий при необходимости копать буквально вплотную к стенам поможет «крабовый ход». Дополнительное использование системы EcoRoad, принцип действия которой заключается в блокировке работы гидротрансформатора TorqueLock, принесло снижение потребления топлива в экскаваторах-погрузчиках Eco до 25% при одновременном увеличении скорости до 10%.
Две модели экскаваторов-погрузчиков корейского концерна Hyundai, представленные на нашем рынке, также оснащены автоматическими КП, разработанными и изготовленными инженерами корейского бренда. В экскаваторе-погрузчике мод. H940S используется КП с четырьмя скоростями переднего хода и двумя заднего. Выбор режимов трансмиссии оператор осуществляет с помощью небольшого рычага, установленного под рулем. Рычаг имееет 3 положения: «вперед–нейтраль–назад», а порядковый номер передачи устанавливается вращением делений на этом же рычаге-рукоятке, имеющем форму цилиндра.
Вторая машина Hyundai мод. H940S-4WS с равновеликими колесами оснащена коробкой с пятью скоростями для движения вперед и тремя назад. В функциях управления оператор может выбрать и включить «крабовый ход».
Экскаваторы-погрузчики Caterpillar поступают в Россию из Великобритании, потому что уже 30 лет эта техника собирается именно там. Разработку и выпуск трансмиссии для экскаваторов-погрузчиков Cat, так же, как и в компании JCB, американский машиностроительный гигант никому не доверяет и производит на своих мощностях. В мод. 422F2, 428F2 снаряженной массой 7,53 и 8,42 т соответственно используются механические КП. Еще в двух моделях серии, а именно 432F2 и 434F2, по желанию заказчика устанавливается либо механическая, либо автоматическая КП производства Caterpillar. Причем покупателям предлагается также вариант установки автоматической КП с возможностью блокировки гидротрансформатора.
Мод. 444F2 на равновеликих колесах с управлением навесного оборудования с помощью джойстика комплектуется автоматической коробкой передач. Гидротрансформатор с муфтой блокировки обеспечивает жесткую связь между силовым блоком и трансмиссией при движении «своим ходом». Такое конструкторское решение позволяет на 16% снизить расход топлива и на 11% увеличить среднюю скорость. Гидротрансформатор с муфтой блокировки – это очень важный узел для машин, которые часто вынуждены перемещаться самостоятельно между удаленными рабочими площадками.
Оператор экскаватора-погрузчика 444F2 может управлять сразу всеми колесами машины, что позволяет ему значительно повысить маневренность и использовать 3 режима управления: обычный двумя передними колесами, «крабовый ход» и «след в след», т. е. управление четырьмя колесами, что обеспечивает минимальный радиус разворота.
Экскаваторы-погрузчики Cat серии F2, которые сегодня реализуются в России, оборудованы мостами Cat для тяжелых условий эксплуатации. Мосты отличаются высокой прочностью, низким уровнем шума и обеспечивают превосходное сцепление даже на пересеченной местности. Трехкамерная система обеспечивает постоянную смазку передаточного механизма и подшипников при любых наклонах. Полная блокировка дифференциала входит в стандартную комплектацию экскаватора-погрузчика Cat, гарантируя максимальное тяговое усилие в любых условиях.
Трансмиссия строительного оборудования, особенно такого сложного, как экскаватор-погрузчик, является одним из наиболее ответственных механизмов в конструкции этих машин. Оптимально выбранный тип трансмиссии и надежная ее работа обеспечат оператору полное взаимодействие с машиной, позволяя выполнять весь комплекс соответствующих работ с максимальной эффективностью.