Компонентное усиление
Новинки от концерна ZF Friedrichshafen AG

Нужно сказать, что за последнее десятилетие влияние концерна на мировую экономику усиливается. В 2013 году доля оборота ZF за пределами Западной Европы составила 47%, и эта цифра имеет тенденцию к росту. В мировом рейтинге производителей автокомпонентов за последние 13 лет ZF Friedrichshafen AG c 19-й позиции поднялась на девятую. На сегодняшний день концерн представлен в 26 странах и объединяет 122 производственных площадки по всему миру.

Причём, по моей оценке, своё влияние ZF усиливает в сегментах, ранее не столь разработанных, – это компоненты для седельных тягачей, для среднетоннажных и тяжёлых грузовых автомобилей и туристских автобусов. В 2013 году оборот сегмента продукции для тяжёлого автотранспорта (свыше 6 т) составил 20%, или пятую часть от оборота концерна. В прошлом году на конвейерах производственных предприятий ZF собрали 521 тысячу КП и 10 миллионов амортизаторов для грузовых автомобилей, а по компонентам шасси для коммерческого транспорта показатели производства за тот же период составили 10,4 млн штук.

Планшет вместо руля

Люди и грузы в современном мире практически непрерывно находятся в движении. Ожидается, что в будущем эта тенденция только усилится. Поэтому будут продолжаться попытки увеличения эффективности грузовых автомобилей, чем всегда занимался ZF. Требования, предъявляемые к грузовым перевозкам, постоянно растут. А чтобы соответствовать этим требованиям, нужны новые интеллектуальные системы.

Лучшим воплощением таких умных решений, пожалуй, является новая система, получившая название ZF Innovation Truck. Она создана в рамках сотрудничества концерна ZF Friedrichshafen AG, компании ZF Lenksysteme GmbH (совместное предприятие ZF и Bosch) и специалистов в области телеметрических систем компании Openmatics s.r.o.

А теперь к сути этой разработки. Над испытательным центром ATC, где происходит демонстрация, льёт проливной дождь. Никому и в голову не приходит выходить из-под навеса. Здесь же с нами водитель седельного тягача с полуприцепом и прицепом общей длиной 25,25 метра. Он достаёт из кармана планшет, водит по нему пальцем, и автопоезд начинает медленно двигаться вперёд. В кабине – никого. Заглядываю через плечо водителя, он нажимает на одну из обозначенных зон на планшете и мощный DAF ХF начинает быстро поворачивать налево, причём колёса реагируют на дистанционное управление достаточно быстро.

Автопоезд въезжает в импровизированный бокс и останавливается у оградительного конуса. Водитель, по-прежнему находящийся не в кабине, а под навесом, снова водит пальцем по планшету, и автомобиль начинает пятиться назад. А чтобы манёвр оказался не слишком простым, он направляет автопоезд с полуприцепом и прицепом по сложной извилистой траектории.

Я понимаю, что главная цель этой демонстрации – наглядно показать журналистам, какие возможности открывает интеграция в единую сеть новейших разработок в сфере трансмиссии, рулевого управления и телеметрии. Автопоезд действительно быстро, точно и легко управляется дистанционно с помощью программного приложения на планшетном компьютере. Концерну ZF удалось разработать принципиально новые функции программы-ассистента, которая не только эффективна, но и относительно проста в использовании. Она помогает решить комплексные задачи, с которыми каждый день сталкиваются экспедиторские и транспортные предприятия.

Возьмём, например, ошибки при маневрировании к погрузочной рампе, влекущие за собой дорогостоящие повреждения транспортных средств. Находясь в кресле, водитель должен держать в поле зрения весь автопоезд и, поворачивая только передние колёса, управлять движением заднего прицепа с точностью до сантиметра. Такая задача требует идеальной координации двух поворотных углов – прицепа и полуприцепа. Устройство дистанционного управления полностью решает эту проблему, так как в момент маневрирования водитель может находиться в любой, нужной ему точке.

На тягаче с системой ZF Inno-vation Truck в качестве трансмиссии выбрана автоматическая система TraХon для тяжёлых грузовиков, а точнее её модификация с комбинированной энергоустановкой – TraХon Hybrid. В картер сцепления коробки передач был интегрирован электропривод мощностью 120 кВт, способный обеспечивать крутящий момент 1000 Н∙м. Кроме того, гибридный модуль получил сухое сцепление, позволяющее реализовывать все функции гибрида вплоть до маневрирования на электрической тяге.

Не стоит забывать и о рулевой системе для коммерческого транспорта под названием Servotwin. Она способна обеспечить автономное рулевое управление без необходимости поворота рулевого колеса водителем, а именно это и требуется для дистанционного маневрирования инновационным прототипом. Чтобы такое движение проходило по принципу «маневрирования с нулевым выбросом», другими словами, чтобы необходимое для поворота усилие обеспечивалось при выключенном дизельном двигателе, инженеры ZF специально для инновационного грузового автомобиля разработали усовершенствованный блок гидронасоса. Он представляет собой электрическое решение (Electrohydraulic Power Steering – EHPS), в котором привод модифицированного насоса осуществляется не за счёт дизель-генератора, а с помощью двух силовых модулей Servotwin.

При дистанционном управлении автомобиль может двигаться вперёд со скоростью 1, 2 или 4 км/ч и при движении назад со скоростью 0,5; 1 или 2 км/ч. На демонстрации системы возможность управлять автомобилем дистанционно предоставлялась всем желающим и все успешно справились. И напомню, ведь это не просто автомобиль, а 25-метровый автопоезд с полуприцепом и прицепом.

Конструктор для требовательного водителя

Автоматическую систему трансмиссии TraХon компания ZF демонстрировала ещё два года назад («ГП» № 8, 2012 г.). На этот раз сотрудники концерна акцентировали внимание, что это совершенно новая трансмиссия для тяжёлых грузовиков. И это совершенно новая базовая коробка передач с системой модулей для широкого спектра применения. Она позволяет совмещать, что кажется несовместимым, например, передаёт более высокий крутящий момент, не допуская сокращения удельной мощности. У неё больший диапазон передаточных чисел и ниже уровень шума. В зависимости от области применения вместе с сухим сцеплением можно использовать и гибридный модуль, модуль двойного сцепления или модуль гидротрансформатора. И, наконец, новшество можно комбинировать с коробкой отбора мощности (КОМ).

Главным элементом новой разработки является базовая коробка передач. Её конструкция, включающая передний делитель, основную коробку, демультипликатор, два промежуточных вала и вторичный вал, имеет исключительно компактные габариты. Подобный компактный дизайн с комплектами шестерён новой конструкции делает систему TraХon эталоном с точки зрения удельной мощности. Новая коробка передач ZF способна передавать крутящие моменты, значительно превышающие 3000 Н∙м, и поэтому интересна для рынков, где работают тяжёлые грузовики с полной разрешённой массой 60 тонн.

TraХon будет предлагаться в версиях с 12- или с 16-ю передачами, обе версии имеют модификации с прямой (Direct Drive) или повышающей (Overdrive) передачей; в последнем случае – с повышенными передаточными числами на высшей передаче.

ZF впервые представил версию TraХon с гибридным модулем для тяжёлых коммерческих автомобилей – TraХon Hybrid. Электропривод мощностью 120 кВт и разделительное сцепление позволяют реализовать все функции гибрида – от рекуперации энергии и автономного электрического хода до усиленного бустерного режима и функции «старт–стоп». Во время перевозок специальных грузов электропривод может использоваться и для питания дополнительных агрегатов, например, охладительных систем. Благодаря TraХon Hybrid потребители электроэнергии в кабине водителя могут работать и при отключённом двигателе.

Комбинацией базовой коробки передач TraХon с модулем двойного сцепления под названием TraХon Dual ZF готовит основу для того, что в будущем обещает стать трендом у производителей грузовиков: для экономии топлива можно применить конструкцию заднего моста с повышенным рядом передаточных чисел, что позволяет значительно снизить обороты двигателя на высшей передаче при избытке мощности. В обычных автоматических трансмиссиях это увеличило бы частоту переключений, так как уже на небольших подъёмах необходимо переключаться на более низкую передачу. TraХon Dual с помощью модуля двойного сцепления подобные переключения на более низкую ступень и обратно на высших передачах позволяет выполнять под нагрузкой, то есть без прерывания тягового усилия.

Мне довелось побывать за рулём тягача, оснащённого коробкой передач TraХon с модулем TraХon Dual. Действительно, в автоматизированном режиме переключение передач не ощущаемо. Практически все переключения на пониженную передачу и обратно, например с 12-й на 11-ю, выполняются под нагрузкой и практически незаметно, только на демонстрационном мониторе в этот момент появлялся белый квадратик, как пояснил сотрудник ZF, это сделано специально, чтобы понимать, когда произошло переключение.

На большегрузных тягачах базовую коробку передач TraХon можно использовать в комбинации с гидротрансформатором с управляемым сцеплением TraХon Torque, которая позволяет трогаться с места без износа сцепления даже с высокими входными крутящими моментами. Преимущество данной модификации – плавное и комфортное маневрирование на низкой скорости, что отражается на стоимости жизненного цикла автомобиля.

Тише, ещё тише...

Ассортимент новой продукции концерна ZF в области приводной техники для автобусов впечатляет. Представлены самые разные технические решения – от механических коробок передач серии EcoShift, которые могут дополняться различными модулями, до 6-ступенчатого «автомата» EcoLife, являющегося всемирно признанным стандартом по комфортности при трогании с места и шумовым характеристикам. И, наконец, автоматическая система коробки передач AS Tronic lite, которую ZF теперь предлагает и для междугородных и туристских автобусов среднего класса.

Разработка коробки передач EcoShift позволила концерну ZF заложить основы для новой современной серии механических коробок передач для автобусов, отвечающих грядущим требованиям рынка. Остановились на механической 6-ступенчатой базовой коробке передач, служащей платформой для создания других модификаций по модульному принципу. Единая базовая коробка передач позволяет стандартизировать размеры этого узла, монтажное пространство и возможные интерфейсы.

Базовая коробка передач Eco-Shift рассчитана на диапазон крутящего момента от 1000 до 2100 Н∙м и, таким образом, подходит для применения в междугородных и туристских автобусах массой до 24 т. При этом новинка отличается сниженным уровнем шумовой эмиссии и повышенным комфортом переключения. Кроме того, её можно комбинировать с сервомеханизмом Servoshift или неизнашиваемым тормозом – замедлителем ZF.

Шесть ступеней автобусной коробки передач ZF EcoLife обеспечивают тонкую градацию переключения передач и высокое общее передаточное число (12,6), что позволяет поддерживать низкие обороты двигателя при любом режиме работы. Стандартная программа управления переключением передач TopoDyn Life производит переключения на более высокие передачи в зависимости от топографических особенностей местности и загрузки как можно раньше, что на практике ощутимо снижает шумовую эмиссию автобуса, особенно при трогании с места на остановках.

EcoLife заняла лидирующие позиции и по эффективности расхода топлива. С программным обеспечением TopoDyn Life, управляющим коробкой в зависимости от топографических условий, она позволяет сократить расход топлива на 10%, разумеется, в сравнении со своим предшественником, коробкой передач Ecomat. Добиться результатов помогают различные технические особенности, в том числе оптимизированный гидронасос, позволяющий включаться на полную мощность только в нагруженном режиме. Или вот ещё: программное управление переводит с рабочей ступени коробку передач в нейтральное положение не во время полной остановки, а уже при подъезде к автобусной остановке – как только скорость движения снижается до 12 км/ч.

Серия автоматических трансмиссий AS Tronic для коммерческих автомобилей пользуется большим успехом уже на протяжении последних лет. Мощная 12-ступенчатая версия для тяжёлых междугородных автобусов с момента выхода на рынок в 2002 году стала своеобразной вехой в этом сегменте. Теперь ZF выводит на рынок AS Tronic lite, предназначенную для городских и междугородных автобусов среднего класса. Автоматизированная 6-ступенчатая коробка передач ориентирована в первую очередь на автобусные рынки Восточной Европы, Азии, Латинской Америки и Африки, где ещё в большой почёте механические КП. AS Tronic lite – это их шанс начать автоматизацию парков. AS Tronic lite предназначена для автобусов с допустимым общим весом не более 18 т, длиной до 12 метров и максимальным крутящим моментом 1100 Н∙м. Электрогидравлический модуль переключения передач новой 6-ступенчатой коробки отличается компактностью, а потому может быть более гибко интегрирован, чем пневматические узлы, и не требует снабжения сжатым воздухом.

Разумеется, ZF Friedrichshafen AG показала на своей презентации намного больше важных узлов и агрегатов для коммерческой техники, для грузовиков и автобусов. В рамках этой статьи удалось остановиться лишь на нескольких самых важных, по моей оценке. В Ганновере на выставке IAA концерн, как всегда, представит все свои новинки. Обязательно посетим выставку, и, по возможности, продолжим рассказ о продукции ZF.