Перспективная российская разработка: вариатор и «механика» в одной коробке передач. Акпп российской разработки
Незаметный прорыв
На Московском международном автосалоне была представлена автоматическая трансмиссия R932, разработанная НАМИ и фирмой КАТЕ. Новая коробка для правительственных лимузинов, как и двигатель V12 для них, не бросались в глаза посетителям. На стенде НАМИ больше внимания привлекал автобус «Шатл» – один из первых действующих образцов беспилотных автомобилей, созданных в нашей стране. Но с точки зрения перспектив развития автомобилестроения в России двигатель и коробка не менее важны, хотя выглядят, конечно, не столь эффектно. И, пожалуй, коробка R932 даже более значима, поскольку это первая в истории российской автомобильной промышленности девятиступенчатая автоматическая трансмиссия.
R932: Без трансформатора
Принципиальное отличие R932 от привычных «автоматов» на других моделях высшего класса – отсутствие гидротрансформатора. «Это не революция, так же работают коробки с двумя сцеплениями. Просто наша – планетарная», – комментирует конструкцию один из ее разработчиков Сергей Варлей. В современных гидромеханических трансмиссиях гидротрансформатор стараются блокировать так рано, как это возможно, чтобы повысить КПД трансмиссии и снизить расход топлива. В НАМИ просто сделали следующий шаг, отказавшись от гидротрансформатора совсем. В гусеничной технике такое решение уже используется.
«Кинематическая схема АКП имеет четыре степени свободы, то есть для включения передачи необходимо замкнуть три элемента управления, что соответствует последним мировым тенденциям», – отвечает Сергей на вопрос об особенностях конструкции трансмиссии.
Девять передач позволяют точно подобрать оптимальное передаточное число в широком диапазоне – от 5,732 на первой до 0,661 на девятой, то есть коробка не нуждается в гидротрансформаторе для увеличения возможностей изменения передаточных чисел. А электронная система управления помогает переключать ступени в точно выбранный момент, тем самым минимизируя проскальзывание фрикционных элементов и потери.
В коробке передач – четыре планетарных ряда, для управления которыми используются три тормоза и три муфты. Их приводят в действие гидроцилиндры, так что традиционная гидравлика в конструкции сохранилась. А вот переключением потоков жидкости заведуют электромагнитные клапаны, которыми управляет электронный блок управления.
Тысяча ньютонов
Проработка первых вариантов конструкции этой трансмиссии началась конце 2013 года. Примерно в то же время была принята кинематическая схема и началась отработка математических моделей на компьютерах. Требовалось подобрать оптимальные алгоритмы переключения в различных режимах движения автомобиля. Первые прототипы, проходившие испытания на стендах, появились в конце 2015 года. Можно предположить, что сейчас трансмиссии и двигатели уже испытывают на прототипах автомобиля.
Трансмиссия рассчитана на работу с самыми мощными двигателями в рамках проекта Единой модульной платформы (ЕМП), то есть V12 мощностью свыше 850 л.с. и V8. Показанный НАМИ на автосалоне V12 рабочим объемом 6,6 л может развивать максимальный крутящий момент до 1470 Нм, коробка же рассчитана только на 1000. Тут разработчикам пришлось пойти на компромисс – увеличение расчетного крутящего момента привело бы к росту размеров и массы трансмиссии, а также вышло бы за пределы ограничений по сцеплению с поверхностью дороги. Поэтому крутящий момент двигателя будет ограничен 1000 Нм, чтобы машина могла тронуться без срыва грунта и трансмиссия работала без перегрузок.
Но и 1000 Нм – действительно впечатляющий показатель – такой момент выдают считанные единицы среди серийно выпускаемых легковых моделей.
R932: Очень важные машины
Технически возможно и сочетание R932 с более скромными двигателями того же семейства – V6 и даже четырехцилиндровым. Однако для них этот агрегат выглядит слишком большим и тяжелым. К тому же у разных моделей в гамме ЕМП различное позиционирование: одни будут поставлять только в государственные организации, а другие – продавать. Разные режимы эксплуатации предполагают несколько иные подходы к конструированию. Разработчики V12 отказались от реализации некоторых используемых сегодня решений по экономии топлива – например, временного отключения части цилиндров. Для модели высшего класса экономичность не так значима, как плавность работы. Возможно, это скажется и на алгоритмах работы трансмиссии, но информации об этом нет.
Появление новой трансмиссии – хороший знак. Конечно, R932 никогда не станет массовым продуктом просто в силу своего предназначения. Основная часть автомобилей с ней, скорее всего, будут работать в Гараже особого назначения. В СССР автоматические трансмиссии устанавливались только на ЗИЛы, «Чайки» и некоторые модификации «Волги» ГАЗ-21. Тогда все трансмиссии являлись в той или иной степени воспроизведением зарубежных конструкций. Новая разработка НАМИ и КАТЕ достаточно оригинальна, что позволяет рассчитывать на развитие этого направления в российском автопроме.
КАТЕ: планов громадьё
Компания КАТЕ, появившаяся в 2004 году, была создана для выпуска автоматических трансмиссий. Основным потребителем должен был стать АвтоВАЗ.
В 2006 году КАТЕ представила на Московском международном автосалоне две автоматические трансмиссии – FT703 и RL608. Первая предназначена для моделей с передним приводом и поперечным расположением двигателя (Front Transverse). Мощность двигателя до 127 л.с., крутящий момент по разным данным – до 150 или 175 Нм. Особенностью этого семиступенчатого «автомата» стало отсутствие гидротрансформатора – уже тогда в КАТЕ считали это решение ключевым для снижения размеров и массы трансмиссии. FT703 предполагалось устанавливать на модели Lada Kalina.
Вторая коробка RL608 имеет более традиционную конструкцию – с гидротрансформатором и предназначена для продольной установки (Rear Longitudinal). Она подходит для заднеприводных автомобилей и их модификаций с полным приводом. Эта АКП способна передавать момент до 300 Нм и готова принять на входной вал мощность до 200 л.с.
Для производства первых в истории страны массовых автоматических трансмиссий планировалось построить завод в Калининграде. С его нескольких линий должно было сходить до 260–300 тысяч агрегатов разных моделей в год. Однако строительство предприятия до сих пор не началось. По доступной информации в последние годы ООО «КАТЕ» не получает прибыли.
akppro.com
Перспективная российская разработка: вариатор и «механика» в одной коробке передач
Живет в Питере молодой парень, Максим Савинов, работа которого никак с автопромом не связана — он доцент университета аэрокосмического приборостроения. И вдруг этот парень предлагает то, что до него пытались сделать многие трансмиссионные профессионалы: скрестить механическую коробку передач с вариатором. Разумеется, с сохранением достоинств обеих систем: от МКП взять высокий КПД, а от вариатора — возможность плавного изменения передаточного отношения.
И вот год назад Максим сделал первый макетный образец новой трансмиссии, которую он сам назвал RSG — роботизированная трансмиссия на шестернях со спиральными зубчатыми переходами. Фактически это вариатор с зубчатым зацеплением.
Принцип работы только в описании выглядит сложновато, на самом деле это простейшая идея. Посмотрите картинку, иллюстрирующую сам принцип.
Конусный вал содержит стационарные шестерни. Они соединены друг с другом двумя встречно-навитыми спиральными зубчатыми переходами-синхронизаторами (шестерни переменного радиуса), в месте пересечения которых также находится стационарная шестерня. Таких пересечений может быть несколько.
Шестерня вторичного вала перемещается вдоль этого вала, сохраняя вращение с одной из шестерен первого вала. Для изменения коэффициента передачи специальное устройство перемещает шестерню второго вала вдоль него и перекатывает ее с одной стационарной шестерни конусного вала по спиральному зубчатому переходу на другую, таким образом меняя коэффициент передачи плавно и непрерывно.
По сложности RSG сопоставима с обычным вариатором и существенно проще DGS — коробки с двумя сцеплениями. КПД, по расчетам Максима — 0,96. А динамика разгона автомобиля возрастет на 30% в сравнении с МКП, но в этот показатель верится уже с трудом. Видимо, в расчет бралось среднестатистическое время переключения передач на «механике», умножалось на 4 (прямая передача), а произведение вычиталось из некоего условного разгона до 100 км/ч. Если так, то 30% достижимы только для довольно мощных автомобилей, где время, затрачиваемое на переключения, сопоставимо с общим временем разгона.
Недостатки у предложенной схемы тоже понятны: довольно сложно организовать передачу заднего хода, большие габариты, ограниченная нагрузочная способность зубчатого зацепления (в полтора раза ниже, чем у МКП) и неширокий кинематический диапазон — примерно 3–3,5. То есть коробку RSG можно сделать либо силовой, либо скоростной, но вот сочетать эти свойства сложновато. На современных вариаторах силовой диапазон втрое шире и никаких проблем нет делать тяговитые и скоростные передаточные отношения.
Расширить силовой диапазон RSG можно последовательным соединением двух ступеней. Или использованием этой схемы в качестве своеобразного разгонного блока, после которого будет стоять обычная двух–трехступенчатая коробка передач. Есть разработка кинематической схемы RSG с двумя вторичными валами для ГАЗели, где силовой диапазон уже порядка 12–13.Сейчас Максим пытается получить новый грант от Фонда Бортника («Старт-2»). Он говорит, что концепция уже поменялась и сейчас есть более совершенная версия. Сделали расчеты по ТЗ от КАМАЗа и уверены, что смогут создать аналог DSG EATON Procision 7-speed в тех же «массогабаритах». Вообще же наиболее перспективным видится применение такой трансмиссии… в электромобилях! Там не нужен большой диапазон передаточных отношений, а требования к электромотору при наличии трансмиссии уменьшаются существенно.
Конусный вал содержит стационарные шестерни
А вот схема реальной трансмиссии, которая может быть построена на описанном принципе
Здесь два вторичных вала, которые эмулируют 7-ступенчатую трансмиссию
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Максим Савинов, автор трансмиссии RSG
http://procaronline.ru
comments powered by HyperCommentswww.nasha-strana.info
| Profile Name: Дмитрий Матвеев Entry Tags "Новые энергии", "Эффективный менеджмент", "новые энергии", @Ведомости, GM-AВТОВАЗ, amoro1959, audi, bentley, bmw, byd, chrysler, citroen, daimler ag, fiat, ford, geely, gm, honda, hummer, hyundai-kia, jaguar, jaguar land rover, kia, mazda, mitsubishi, nato, opec, opel, peugeot-citroen, porsche, renault-nissan, saab, siemens, sollers, tata motors, toyota, volkswagen, volvo, АВТОВАЗ, АЭС-2006, Абрамович, Автомобилистам на заметку, Автопром, Авторынок, Автотор, Азаров Николай, Александр Волошин, Александр Мороз, Алешин, Ангела Меркель, Антитолерастия, Арктическая нефть, Армия, Артяков, Атомная энергетика, Атомстройэкспорт, Ахметов, БИТЮГ, БТС-2, Бабаков, Балога, Банки, Барщевский, БелАЗ, Белая Тара (ДАМ), Белоруссия, Белоруссия - IT, Белоруссия - Банковская система, Белоруссия - Белорусский рубль, Белоруссия - Белтрансгаз, Белоруссия - Венесуэла, Белоруссия - Внешний долг, Белоруссия - Внешняя торговля, Белоруссия - Пищевая промышленность, Белоруссия - Приватизация, Белоруссия - Стройкомплекс, Белоруссия - Фармацевтика, Белоруссия - Финансы, Белоруссия- Сельхоз, Белоруссия-IT, Белоруссия-NATO, Белоруссия-WTO, Белоруссия-Автопром, Белоруссия-Авторынок, Белоруссия-ВПК, Белоруссия-Власть, Белоруссия-Внешние заимствования, Белоруссия-Внешняя торговля, Белоруссия-Выборы, Белоруссия-Гидроэнергетика, Белоруссия-Гомельтранснефть, Белоруссия-Госсистема, Белоруссия-ЕС, Белоруссия-Иран, Белоруссия-Казахстан, Белоруссия-Калийные удобрения, Белоруссия-Китай, Белоруссия-Коррупция, Белоруссия-Культура, Белоруссия-Легкая промышленность, Белоруссия-Лимитрофы, Белоруссия-Литва, Белоруссия-Литвинство, Белоруссия-МВД, Белоруссия-МВФ, Белоруссия-Нафтан, Белоруссия-Недвижимость, Белоруссия-Нефтехим, Белоруссия-Нефть, Белоруссия-Образование, Белоруссия-Политическая либерализация, Белоруссия-Польша, Белоруссия-Прозападная руппировка власти, Белоруссия-Реалисты, Белоруссия-Россия, Белоруссия-США, Белоруссия-Трезвый взгляд, Белоруссия-Украина, Белоруссия-Уровень жизни, Белоруссия-Экономика, Белоруссия-Энергетика, Белоруссия-складские запасы, Белорусская АЭС, Белорусская блокада Калининграда, Белорусская оппозиция, Белорусския-Металлургия, Белорусской политолух, Белых, Бердымухаммедов, Березовский, Берлускони, Ближний Восток, Борис Титов, Брадоносец, Братья К, Британия, В. П. Сердюков, ВВП, |
dm-matveev.livejournal.com
Перспективная российская разработка: вариатор и «механика» в одной коробке передач
Живет в Питере молодой парень, Максим Савинов, работа которого никак с автопромом не связана — он доцент университета аэрокосмического приборостроения. И вдруг этот парень предлагает то, что до него пытались сделать многие трансмиссионные профессионалы: скрестить механическую коробку передач с вариатором. Разумеется, с сохранением достоинств обеих систем: от МКП взять высокий КПД, а от вариатора — возможность плавного изменения передаточного отношения.
И вот год назад Максим сделал первый макетный образец новой трансмиссии, которую он сам назвал RSG — роботизированная трансмиссия на шестернях со спиральными зубчатыми переходами. Фактически это вариатор с зубчатым зацеплением.
Принцип работы только в описании выглядит сложновато, на самом деле это простейшая идея. Посмотрите картинку, иллюстрирующую сам принцип.
Конусный вал содержит стационарные шестерни. Они соединены друг с другом двумя встречно-навитыми спиральными зубчатыми переходами-синхронизаторами (шестерни переменного радиуса), в месте пересечения которых также находится стационарная шестерня. Таких пересечений может быть несколько.
Шестерня вторичного вала перемещается вдоль этого вала, сохраняя вращение с одной из шестерен первого вала. Для изменения коэффициента передачи специальное устройство перемещает шестерню второго вала вдоль него и перекатывает ее с одной стационарной шестерни конусного вала по спиральному зубчатому переходу на другую, таким образом меняя коэффициент передачи плавно и непрерывно.
По сложности RSG сопоставима с обычным вариатором и существенно проще DGS — коробки с двумя сцеплениями. КПД, по расчетам Максима — 0,96. А динамика разгона автомобиля возрастет на 30% в сравнении с МКП, но в этот показатель верится уже с трудом. Видимо, в расчет бралось среднестатистическое время переключения передач на «механике», умножалось на 4 (прямая передача), а произведение вычиталось из некоего условного разгона до 100 км/ч. Если так, то 30% достижимы только для довольно мощных автомобилей, где время, затрачиваемое на переключения, сопоставимо с общим временем разгона.
Недостатки у предложенной схемы тоже понятны: довольно сложно организовать передачу заднего хода, большие габариты, ограниченная нагрузочная способность зубчатого зацепления (в полтора раза ниже, чем у МКП) и неширокий кинематический диапазон — примерно 3–3,5. То есть коробку RSG можно сделать либо силовой, либо скоростной, но вот сочетать эти свойства сложновато. На современных вариаторах силовой диапазон втрое шире и никаких проблем нет делать тяговитые и скоростные передаточные отношения.
Расширить силовой диапазон RSG можно последовательным соединением двух ступеней. Или использованием этой схемы в качестве своеобразного разгонного блока, после которого будет стоять обычная двух–трехступенчатая коробка передач. Есть разработка кинематической схемы RSG с двумя вторичными валами для ГАЗели, где силовой диапазон уже порядка 12–13.
Максим со своими коллегами получил грант «Старт-1» от Фонда содействия инновациям. Этих денег хватило на разработку и создание макетного образца и патентование (в РФ патент получен, в Китай, США, Европу, Японию, Корею и Индию отправлены заявки).
Сейчас Максим пытается получить новый грант от Фонда Бортника («Старт-2»). Он говорит, что концепция уже поменялась и сейчас есть более совершенная версия. Сделали расчеты по ТЗ от КАМАЗа и уверены, что смогут создать аналог DSG EATON Procision 7-speed в тех же «массогабаритах». Вообще же наиболее перспективным видится применение такой трансмиссии… в электромобилях! Там не нужен большой диапазон передаточных отношений, а требования к электромотору при наличии трансмиссии уменьшаются существенно.
Конусный вал содержит стационарные шестерни
А вот схема реальной трансмиссии, которая может быть построена на описанном принципе
Здесь два вторичных вала, которые эмулируют 7-ступенчатую трансмиссию
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Макетный образец, сдеанный на 3D-принтере
Максим Савинов, автор трансмиссии RSG
procaronline.ru
06/02/13 Проект автоматической коробки передач российского производства
Похоже, владельцы российских автомобилей вскоре все-таки получат возможность наслаждаться преимуществами автоматической коробки передач. Причем не какой-то там импортной бэушной (такие сейчас устанавливают некоторые фирмы, к примеру, на Lada 110), а новой отечественной разработкой. Планами о начале собственного производства автоматических трансмиссий поделилась на Мотор Шоу-2005 компания КАТЕ.
Проект автоматической коробки передач российского производства
При устойчивой мировой тенденции роста доли автомобилей с АКП наиболее доступные российские машины до сих пор даже не планировали оснащать автоматами (единственное исключение - далекие перспективы комплектации вариатором Lada Kalina). KATE решила занять пустующую нишу производителя АКП. Разработка новых коробок от первых схем и эскизов до окончательных расчетов конструкции велась в основном выпускниками МГТУ им. Баумана. Первые два автомата уже обрели конкретные очертания - они могут быть установлены на Lada Kalina, Соболь, UAZ Patriot и даже Ford Focus. Представители КАТЕ особо подчеркивают, что их вариант автоматической трансмиссии не перерисован с зарубежного аналога, а спроектирован заново. Новые технические решения позволили создать очень компактные коробки с наименьшим в мире числом комплектующих. Сравнительная простота должна обеспечить высокую надежность (расчетный ресурс - не менее 300 тыс. км пробега) и КПД автомата. Конструктивно они представляют собой шести-(RL608) и семидиапазонный (FT702) агрегаты, способные работать с двигателями мощностью до 200 и 109 л.с. соответственно. Открытие сборочного производства намечено на вторую половину 2006 года - завод будет построен в Калининградской области. А вот комплектующие повезут из-за рубежа: их поставкой займется тайваньская компания Tsang Yow, весьма уважаемая в данном секторе рынка своего региона. В России достойных поставщиков так и не нашли, хотя в дальнейшем о локализации обещали не забыть.
dieselkirov.ru
Новые технологии разработок коробки передач — Avtosensei
Несмотря на то, что современная автоматическая коробка передач во многом облегчает управление автомобилем и удовлетворяет большинство потребностей водителя, научные разработки в этой области продолжаются. Ученые стараются сделать управление автомобиля еще более удобным и функциональным. Конечно, пока что это еще только технологии, но близится тот момент, когда будущее станет настоящим. И даже инструктор по вождению Люберцы сможет прикоснуться к тому, что пока еще существует только в проектах ученых.
В Голландии была разработана инновация, которая обещает стать настоящим прорывом и поставить с ног на голову всю автомобильную промышленность. Новинка отличается тем, что представляет собой коробку передач…без передач. Еще ранее была известна так называемая бесступенчатая трансмиссия, или же вариатор, которая уже давно получила широкое применение в японских моделях автомобилей. Но это нечто принципиально новое. Скажет вам любой автоинструктор.
Для того, чтобы понять ее принцип, вспомним, как устроен вариатор. Работа вариатора производится с помощью пары конструкций конической формы, установленными так, чтобы их острия были обращены друг к другу, а между ними зафиксирован ремень. Отличие этого механизма от обычной коробки передач состоит в том, что, когда ремень движется по конусам, передаточное число изменяется плавно, а не в режиме четких интервалов. В изобретении голландских ученых так же используется ремень, только здесь он фиксируется между двух дисков. Однако работает эта система по-другому. Изменение передаточного числа наступает в результате изменения размеров дисков, которое, в свою очередь, производится с помощью гидравлической помпы, имеющей электронное управление.
Интересно, что данная система изначально была разработана для велосипедов и была призвана решить проблему слетающей с дисков цепи. Но потом инженеры задумались о том, что такой механизм был бы весьма кстати и в автомобиле, и адаптировали систему под автомобильный транспорт. Разработчики утверждают, что лучше всего она будет работать вместе с электромотором, способным стабильно держать обороты на заданном передаточном числе. К слову, электромобили получают все большее распространение, и не так уж и далек тот день, когда все вышеописанное станет обыденной реальностью.
(Сайт частных автоинструкторов: http://avtosensei.ru/)
Похожие статьи:
Водителю на заметку → что изменилось в ПДД с 1 июля
Новости → Как преодолеть страх езды на автомобиле во время дождя?
Водителю на заметку → Тонкости для водителей.
Водителю на заметку → Правильное вождение автомобиля для начинающих
Новости → Можно ли смешивать автомасла для двигателя?
avtosensei.ru
