Коробка передач и запчасти для нее
КПП грузовиков из Европы – особенности работы «организма», основные «болезни» и способы лечения.
Коробка переключения передач (КПП) транспортных средств предназначена для изменения частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), которые имеют недостаточную приспособляемость – небольшой рабочий диапазон оборотов коленчатого вала (на основе материала из Википедии). По сути, КПП является редуктором, но с переменным передаточным числом.
Для грузовой техники преимущественно применяются простые соосные механические коробки передач. Их так же называют ступенчатыми. Для передачи вращения в таких КПП используются цилиндрические группы шестерен, переключение между которыми осуществляется вручную (водитель самостоятельно выбирает нужную передачу при помощи манипуляций рычагом управления КП), либо автоматически (автоматизированная система управления КП самостоятельно переключает передачи в зависимости от внешних условий, без участия водителя).
Изменение передаточного числа происходит путем смены групп шестерен с разным количеством зубьев, приводящих в движение выходной вал. Группы шестерен мы и называем передачами. Для чего они нужны? Ответ прост – обеспечение оптимальной тяги и скорости в различных условиях движения автомобиля. В самом начале движения, для того, чтобы сдвинуть с места сам грузовик, прицеп (полуприцеп), да еще и примерно двадцать тонн груза, двигатель должен набрать определенные обороты, чтобы обеспечить достаточную мощность и крутящий момент, а это примерно 1200-1800 оборотов коленчатого вала в минуту (усредненное значение для дизельного двигателя).
Представьте себе, что это вращение передается прямо на редуктор заднего моста (подробно описан в статье соответствующего раздела). Даже если мощности двигателя будет достаточно, и он не «захлебнется» (на практике на такое способен лишь локомотив товарного состава), даже если прочности металла хватит на то, чтобы не порваться и не свернуться в тугие жгутики (а это сродни аэрокосмическим разработкам), то старт автомобиля с прицепом и грузом будет сравним со стартом военного истребителя с палубы авианосца. Но так как мы перемещаем наш подвижной состав по земле и, тем более, по гражданским дорогам общего пользования, то такие трюки не совсем приемлемы.
Для того чтобы не прибегать к подобному экстриму, необходимая для начала движения частота вращения коленвала двигателя преобразуется со значительным понижением в коробке передач. Вращение коленчатого вала через маховик передается на диск сцепления, который в свою очередь вращает первичный (входной) вал КП. Таким образом, частота вращения коленчатого вала двигателя всегда равна частоте вращения первичного вала КП, передающего вращающий момент на выходной вал КП посредством взаимодействия разных групп шестерен, переключение между которыми обеспечивает пошаговое (ступенчатое) выравнивание частот вращения всех валов.
Для примера рассмотрим стандартные настройки КП ZF 16S2320 для грузового автомобиля Renault Premium: понижающий коэффициент равен 16,41-1,00. То есть, на самой нижней ступени, на один оборот выходного вала КП приходится 16,41 оборотов первичного вала (соответственно и коленвала двигателя), а на самой верхней ступени частота оборотов сравнивается. На магистральные тягачи и автопоезда часто устанавливаются КП с повышенным скоростным значением, имеющие заводские настройки 13,80-0,84. Расшифровываем по тому же принципу – на нижней ступени на один оборот выходного вала приходится 13,80 оборотов двигателя, а на самой верхней выходной вал вращается даже быстрее первичного (на один оборот выходного вала 0,84 оборота двигателя). Это обеспечивает линейное движение транспортного средства с максимально допустимой для него скоростью при минимальных нагрузках на двигатель.
На большегрузные автомобили, предназначенные для междугородних и международных (магистральных) перевозок, устанавливаются КП с демультипликатором. По сути, демультипликатор – вторая (планетарная) КП, устанавливаемая позади основной КП. Демультипликатор разделяет поток мощности на две (чаще всего) ветви, одна из которых по частоте вращения равна оборотам выходного вала основной КП, а вторая имеет гораздо большее передаточное число за счет планетарной шестерни большого диаметра (равного сечению корпуса КП). Таким образом, вторая ветвь демультипликатора выводит значения всех основных передач в диапазон ниже первой передачи основной КП.
В качестве примера опять рассмотрим КПП производства фирмы ZF. В индексе обозначения типа КП «ZF16S221» первая цифра (16) обозначает общее количество ступеней. Демультипликатор делит поток вращения на две ветви, превращая восемь основных передач в шестнадцать. Для коробок передач EATON, общее количество передач указано в последних двух цифрах индекса, например: EATON RTO 15316 имеет шестнадцать передач, EATON RTSO 11612 – двенадцать передач. Для всей гражданской грузовой техники используются КП с одной передачей заднего хода (за исключением техники специального назначения).
Справочная информация:
Следует отметить, что ведущим производителем агрегатов и запасных частей трансмиссии является фирма ZF (Германия). Коробки передач этого производителя поставляются на конвейер MAN, DAF, IVECO, RENAULT. До 1989-го года КП ZF 16S160 и 16S130 устанавливались так же на грузовые автомобили MERCEDES. С 1990-го года на грузовики MERCEDES стали устанавливать только КП собственного производства концерна Daimler-Benz AG. Прямым конкурентом ZF является американская промышленная группа EATON, поставляющая свои КП для грузовых автомобилей DAF, MAN, IVEKO,VOLVO, RENAULT. Агрегаты EATON отличаются слабой ремонтопригодностью, высокой стоимостью запасных частей, несколько «тяжелым» переключением из-за особенностей «безсинхронной» конструкции, но и высокой надежностью, что компенсирует вышеперечисленные минусы. Шведские киты SCANIA и VOLVO используют агрегаты трансмиссии собственного производства.
Для обеспечения плавной смены групп шестерен (передач) и продления срока службы КП, при переключении валы должны вращаться с приблизительно одинаковой скоростью. Для этого в конструкцию КП ведущими производителями был внедрен такой элемент, как синхронизатор. На старой отечественной грузовой технике устанавливались «безсинхронные» КП, переключение передач в которых осуществлялось при помощи двойного выжима сцепления и перегазовки, что позволяло хоть как-то сравнять частоту оборотов валов. Включение выбранной передачи сопровождалось громким скрежетом и лязгом, манипулирование рычагом (постоянно через нейтральное положение) было целой наукой. Синхронизатор же осуществляет выравнивание частот вращения валов за доли секунды до включения выбранной группы шестерен, что значительно упрощает весь процесс управления КП, являясь при этом расходным элементом в конструкции, который выходит из строя одним из первых, отслужив свой срок.
Своевременная замена изношенных синхронизаторов существенно экономит время и затраты на ремонт КПП. Просто представьте себе, какой ущерб агрегату в целом может нанести разлетевшийся во время работы синхронизатор. Фрагменты каленых колец синхронизатора попадают в соприкасающиеся шестерни, разрушая их, при «промалывании» кусочков стали разбиваются посадочные места подшипников валов, разрушая корпус КП. Последующий ремонт может повлечь значительные финансовые затраты и потери, отнять массу времени на поиск и ожидание запасных частей, просрочки в графиках доставок, потери загрузок и контрактов. В худшем случае, ремонт может оказаться и вовсе нецелесообразным.
Еще одной распространенной причиной поломки КП является так называемое «масляное голодание», то есть недостаток в смазывающей жидкости, что приводит к перегреву, а, следовательно, к критическому расширению металла и соответственно к разрушению деталей КП. Помимо эксплуатации автомобиля с утечками трансмиссионного масла, критической ошибкой является, и буксировка грузового автомобиля с не отсоединенным карданным валом, так как подача масла на валы осуществляется только при работе агрегата под нагрузкой, при работающем двигателе. Для критического перегрева коробки передач достаточно протянуть автомобиль с заглушенным мотором и не снятым карданным валом на расстояние 5-15 километров. Перемещение даже на меньшее расстояние недопустимо, так как это существенно сокращает срок службы КПП.
При профилактическом ремонте КП обычно производится замена колец и муфт синхронизаторов, «ползунков» вилок включения передач, всех установочных подшипников, сальников, а также беговых, регулировочных и стопорных колец. При несоблюдении рекомендуемых интервалов обслуживания и игнорировании первых «позывов» агрегата к вмешательству, может потребоваться замена блок-шестерен, валов и не исключено, что центрального корпуса КП. Так же страдает основная часть демультипликатора – водило сателлитов. При таких повреждениях стоимость ремонта КП может превышать стоимость предлагаемой на вторичном рынке уже отремонтированной КП с гарантией.
Исходя из нашего опыта, мы рекомендуем делать профилактический ремонт КПП на пробеге до 700000 километров. Экономия такого ремонта составляет примерно от 50000 до 75000 рублей, что включает в себя расходы на запчасти и производство работ по ремонту.
Следует отметить, что при ремонте любой сложности нет необходимости использовать только новые запчасти к КПП, тем более что львиная доля новых запчастей, предлагаемых оптовыми базами, являются неоригинальными. В лучшем случае это будут лицензионные заменители испанского, итальянского либо польского производства, а зачастую – просто контрафактная продукция из Китая или Турции в имитации фирменной упаковки. Думаю, лишним будет вдаваться в тонкие подробности последствий использования запчастей настолько сомнительного происхождения и качества. Следует только отметить «сырость» металла и невыдержанные технологические размеры – всё становится понятно и без слов.
Лучше ставить запчасти оригинальные, либо от проверенных и зарекомендовавших себя производителей. Одним из рекомендуемых вариантов – это использовать оригинальные запчасти к КПП бывшие в употреблении. На наших складах бережно хранится в большом количестве и ассортименте законсервированные валы, тела синхронизаторов, муфты включения, вилки, шестерни, и корпуса, прошедшие строгую дефектовку при разборке и распрессовке. При этом, стоимость оригинальной запчасти б/у составляет от 30% до 60% от стоимости новой оригинальной запчасти, что примерно равняется стоимости не оригинала, но в несколько раз превышает его по качеству и надежности.
Естественно, есть перечень запчастей к КПП, являющихся по свой сути «расходниками» и не предназначенных для вторичного использования. В этот перечень входят подшипники, беговые и стопорные кольца, втулки, трущиеся элементы и т.п. Крайне редко «выживают» для вторичного использования кольца синхронизаторов. Практически всё остальное можно использовать вторично, если техническое состояние не противоречит технологическим нормам.
В случае «гибели» коробки передач, мы предлагаем нашим клиентам заменить агрегат целиком и предоставляем выбор: уже отремонтированные с использованием нашего ремфонда КП с гарантией либо просто рабочие КП, снятые с автомобилей с небольшим пробегом. Во втором случае, как правило, гарантия на агрегат не предоставляется, но его стоимость несколько ниже стоимости «контрактной» коробки передач. Дефектную КП наших клиентов мы готовы принять в зачет к оплате по оговоренной индивидуально остаточной стоимости, если хотя бы несколько позиций можно использовать вторично. Тем самым мы постоянно увеличиваем ремфонд, ускоряя процесс поиска, подбора и поставки запчастей в нашу агрегатную мастерскую.
Специалисты нашего предприятия профессионально осуществляют ремонт любых типов КПП для грузовых автомобилей европейского производства. Через нашу мастерскую прошли такие агрегаты как ZF16S109 (MAN, RENAULT), ZF9S109 (MAN, DAF, IVECO), ZF16S130 (DAF, MERCEDES), ZF16S150/6S150 (MAN, IVECO, MERCEDES), ZF16S151 (MAN, IVECO, DAF, RENAULT), ZF16S160 (DAF, MAN, MERCEDES), ZF16S180 (MAN), ZF16S181 (MAN, RENAULT, IVECO, DAF), ZF16S220 (MAN, DAF, IVECO), ZF16S221 (MAN, RENAULT, IVECO, DAF), ZF16S1920 (RENAULT, MAN), ZF16S2320 (MAN), ZF12AS1800 EUROTRONICK (MAN, IVECO), ZF 12AS2301 EUROTRONICK (MAN, IVECO), ZF 8S180 (MAN, NEOPLAN, SETRA, VANHOOL), EATON RTSO/RTS/RTO 11612/12316 (MAN, DAF, IVECO), EATON RTO/TS/RTSO 15316/17316 (MAN, IVECO); SR61, SR62, R70, SR1700/1900, R1000, SRO2400/SR2000, VT2014/2214/2514, VT2009, VT2412 ishift (VOLVO), EATON FSO5609 (VOLVO, RENAULT); G-155, G-180, G-200, G-210, G-211, G-240, G-231/G-221 (MERSEDES), GR/GRS771 (SCANIA, NEOPLAN); GR/GRS871, GR/GRS890, GR/GRS900, GR/GRS905, GR/GRS895 (SCANIA), GR880 (SCANIA, NEOPLAN),B-18/B-9 (RENAULT), а так же КПП для малотоннажных грузовиков G3-45, G4-95/G4-95+GV, 4-110, G4-120/125 (MERSEDES), S5-42 (MAN, DAF, VOLVO), S6-66 (MAN, MERCEDES), S6-36 (MAN, MERSEDES), S5-65 (MAN).
Все вышеперечисленные КПП имеются на наших складах, либо привозятся непосредственно под заказ из Европы как «контрактные» или рабочие – на ваш выбор. В случае приобретения у нас контрактной КПП по безналичному расчету вы получаете полный комплект документов, включая гарантийный талон. Гарантия может быть оформлена на три месяца при простой покупке агрегата и до года в случае обслуживания на нашей СТО. Специалисты отдела продаж нашего предприятия окажут вам помощь.