DAF представил гидропривод для передней оси: новый или старый?
В компании DAF, невзирая на обстановку, недавно провели презентацию строительных тягачей, где показали новую систему РХР. На деле, правда, эта система — не что иное, как хорошо известный подключаемый гидропривод передних колес под названием HydroDrive.
Устроена эта система следующим образом: в передних ступицах установлены гидромоторы с крутящим моментом до 6435 Нм при максимальном давлении в системе 360 бар. К валу отбора мощности двигателя пристыкован гидронасос, а на раме смонтированы бак с рабочей жидкостью и блок клапанов.
В штатных режимах тягач располагает лишь приводом на заднюю ось, но, если возникает потребность в полном приводе, система включается. Водитель нажимает клавишу, клапаны открываются, масло поступает в гидромоторы — и тягач начинает «грести» не только задними, но и передними колесами. Помимо этого, система активируется и автоматически — если датчики регистрируют скольжение при обычной езде.
Но почему дафовцы представили эту систему как новинку — непонятно. Ведь она известна давным-давно и есть почти у каждого из европейских конкурентов.
Одним из первых подобное решение продемонстрировал на своих тягачах MAN, еще в 2005 году. Чуть позже оно появилось и на Мерседесах. А в 2010-м французы из Renault показали такую же систему в действии на своих машинах, переименовав в OptiTrack. Неудивительно, что через год ее начала предлагать и хозяйская фирма Volvo. Все они были похожи, даже поставщиками агрегатов выступали одни и те же фирмы. В частности, гидромоторы несли чешскую марку Poclain Hydraulics.
Но самое примечательное, что гидропривод передней оси был в программе и у ДАФа. Его, в том числе и для старших тягачей XF, предлагал местный партнер-передельщик Ginaf — под собственным именем HydroAxle+. Но зачем тогда заново демонстрировать его публике под другим названием?
В нем и кроется ответ: РХР расшифровывается как Paul Xtra Power. Эта фирма хорошо известна как производитель нестандартных машин для компании Mercedes. В частности, именно Paul поставляет и собирает такие гидромосты для немецкого гиганта — в значительных количествах.
Хотя в гражданской программе DAF давно нет полноприводных моделей, он авторитетный поставщик таких машин для нидерландской армии — наподобие танкового тягача XF 6×6
Больший тираж позволяет уменьшить цену. Если система фирмы Ginaf оценивается в 18 тысяч евро, то ее аналог у того же МАНа дешевле почти на треть — стоит около 13 тысяч евро. Экономия для покупателя значительная. Пока система РХР будет доступна для тягачей DAF CF и XF, а к концу года появится и ее вариант для шасси.
Источник
Гидравлический привод для автомобиля повышенной проходимости для соревнований по «трофи — рейдам»
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ ПО «ТРОФИ — РЕЙДАМ»
Научный руководитель – канд. техн. наук
Сибирский Федеральный университет
В настоящее время автоспорт приобретает все большую популярность во всем мире и наша страна не исключение. Ежегодно проводятся различные международные соревнования, в которых наша страна принимает активное участие, например, ралли-марафон «Дакар».
Особый интерес представляет новый вид автоспорта – трофи-рейд, смысл которого в преодолении бездорожья, обычно на полноприводных автомобилях (внедорожниках), специальных внедорожных мотоциклах, квадроциклах. Как правило, в трофи-рейдах, в отличие от автогонок, скорость прохождения маршрута не так важна – необходимо просто уложиться в зачетное время. Важнее успешно пройти все спецучастки и выполнить задания всех соревновательных этапов.
В этой связи в Сибирском федеральном университете был организован центр автомотоспорта, основной целью которого, является интеграция научно-технической деятельности студентов и преподавателей СФУ в научных исследованиях, экспериментальных установках, а также развитии автомотоспорта. В рамках одного из направлений деятельности Центра реализуется проект, целью которого является разработка автомобиля повышенной проходимости в соответствии с требованиями Российской автомобильной федерации (РАФ) для участия в соревнованиях.
В соответствии с требованиями РАФ и проанализированными выше автомобилями, для улучшения показателей проходимости и пассивной безопасности проектируемой машины коллективом Центра автомотоспорта СФУ была разработана пространственная рама, состоящая из труб прямоугольного и квадратного профиля, основным достоинством которой является высокое отношение крутильной жёсткости к массе. АТС с центральным расположением двигателя и гидрообъемной трансмиссией. Общий вид автомобиля представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 — Автомобиль СФУ 3111
Трансмиссией называется силовая передача, осуществляющая связь двигателя с ведущими колесами автомобиля. Она служит для передачи от двигателя к ведущим колесам мощности и крутящего момента, необходимых для движения автомобиля.
На данном автомобиле решено реализовать гидрообъемную трансмиссию вместо механической, так как переключение передач приводит к разрыву потока мощности и опасности срыва грунта колесами в момент включения передачи при движении по поверхностям с низкой несущей способностью. Эффективность двигателя в механической трансмиссии высока только на некоторых определенных режимах его работы, например, в режиме создания максимального крутящего момента и резко падает при отходе от них.
Ступенчатая трансмиссия, осуществляя жесткую связь двигателя с колесами, нагружает двигатель моментом, пропорциональным моменту дорожных сопротивлений, которые, в свою очередь, изменяются в широком диапазоне произвольно и независимо от водителя. В результате двигатель используется недостаточно эффективно, и эксплуатационный расход топлива весьма велик. Все эти обстоятельства приводят к выводу о необходимости применения на полноприводных автомобилях бесступенчатых трансмиссий, в нашем случае – гидрообъемной. Для достижения цели при проектировании гидрообъемной трансмиссии перед нами были поставлены следующие задачи: обеспечение полного привода, возможность включения и отключения переднего или заднего мостов для езды по асфальтобетонному покрытию, возможность включения межосевой блокировки, а так же обеспечение реверса (возможность движения задним ходом).
 |
Вначале 1990-х гг., были проведены обширные исследования в области гидрообъемных трансмиссий, и была выдвинута идея для использования «гибкой» трансмиссии в автомобилях эксплуатируемых по бездорожью. Эта идея стала воплощаться в реальность когда в результате реорганизации НАМИ была основана небольшая научно-исследовательская фирма «НАМИ-Сервис. Ее руководителем стал . Результаты исследований позволили к концу 1990-х гг. сформулировать основные требования к конструкции «гибкой» трансмиссии полноприводного автомобиля высокой проходимости и приступить к разработке опытного образца. Так в 2003 году появился уникальный не имеющий аналогов в мире автомобиль под названием «Гидроход-49061» с гидрообъемной трансмиссией. Принципиальная гидравлическая схема трехконтурной гидрообъемной трансмиссии, принятой за основу при проектировании автомобиля «Гидроход» представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 — принципиальная гидравлическая схема автомобиля «Гидроход-49061».
Где 1 – двигатель, 2 – раздаточный редуктор, 3 – насос, 4 – гидромотор, 5 – согласующий редуктор, 6 – колесо.
Однако такая схема не может быть использована на легковом автомобиле, из-за габаритов и массы оборудования. Так для автомобиля АТС СФУ 3111 мы предложили схемное решение с одним гидравлическим насосом и двумя гидравлическими моторами, которые приводят в движение мосты, а не отдельно каждое колесо. К тому же использование одного гидронасоса и подключение гидромоторов непосредственно к мостам упрощает схему тем, что можно пренебречь использованием редукторов. Ниже на рисунке 3 представлена гидравлическая схема, используемая на автомобиле.
Рисунок 3 – принципиальная гидравлическая схема автомобиля АТС СФУ 3111.
Гидропривод состоит из бака, гидронасоса Н, фильтра Ф, предохранительного клапана КП, гидрораспределителя Р1 переключение которого обеспечивает реверс хода а так же нейтральное положение замыкающее гидромоторы в одну цепь и освобождая гидронасос от нагрузки, гидрораспределителя Р2 (гидравлическая межосевая блокировка), гидрораспределителей Р3 и Р4 которые позволяют отключать передний или задний мосты и переливных клапанов установленных в сливной гидролинии.
Для достижения межосевой блокировки нами был сконструирован гидрораспределитель Р2 не имеющий аналогов. Уникальность этого гаспределителя в том, что в нем работают две секции одновременно, а при переключении его начинают работать срезу две другие секции, что кардинально меняет работу гидропривода.
Гидравлическая межосевая блокировка (гидрораспределитель Р2) работает следующим образом. При включении левой (по схеме) позиции гидрораспределителя жидкость нагнетающаяся насосом Н попадает в первую и третью полость гидрораспределителя Р2 (смотреть слева по схеме). Таким образом гидромоторы включены параллельно, это позволяет работать гидросистеме даже если один гидромотор заблокируется (например колеса упрутся в бревно), при переключении гидрораспределителя Р2 мы замыкаем гидромоторы в одну цепь (последовательно) это позволяет избежать остановки автомобиля при попадании колес одного из мостов в почву где сила трения о грунт значительно меньше чем у другого. Переливные клапаны служат для слива жидкости при температурном расширении, когда один из мостов отключен.
Источник
Два в одном: первые советские активные автопоезда
С появлением в СССР новых мощных ракетных систем основные автомобильные заводы и СКБ принялись лихорадочно разрабатывать специальные вездеходные машины повышенной грузоподъемности для их доставки по практически любой местности. Сначала выбор пал на обычные двухзвенные автопоезда, объединявшие в себе положительные качества сразу двух транспортных средств — автомобиля-тягача и прицепа. Но стоило придать им обоим полный привод, как они превращались в сочлененные автопоезда со всеми ведущими (активными) колесами и удвоенной полезной нагрузкой, способные доставлять по бездорожью крупногабаритное ракетное вооружение.
На заглавной фотографии — активный автопоезд с тягачом ГАЗ-66К и бортовым полуприцепом на испытаниях в Средней Азии (из архива Ивана Падерина).
Основоположником концепции активных автопоездов считал себя советский автоконструктор Борис Михайлович Фиттерман, который «придумал» их в начале 1950-х. В своих воспоминаниях он рассказывал, что наблюдал на фронте, как солдаты форсировали топкие участки грунтовых дорог, соединяя между собой два грузовика — буфер к буферу. Так родилась идея подсоединить к автомобилю прицеп или полуприцеп с механическим силовым приводом от тягача. Через несколько лет военные приняли ее на вооружение, засекретив все работы по активным автопоездам.
Активный пятиосный автопоезд для транспортировки ракетных систем и боеголовок
В иностранных армиях таких систем практически не было, и потому советские военные историки посчитали активные автопоезда важным приоритетом Советского Союза, хотя на самом деле появление столь громоздкой техники было вызвано элементарным отсутствием достаточно мощных армейских машин высокой проходимости и силовых агрегатов к ним.
Первые опытные конструкции
Один из первых экспериментальных активных автопоездов был построен на Горьковском автозаводе в 1950-е годы на базе седельного тягача ГАЗ-63Д с дополнительной коробкой отбора мощности. Эта деталь позволила использовать его для буксировки одноосного полуприцепа ГАЗ-745 с 30-местным цельнометаллическим кузовом, к колесам которого крутящий момент передавался механическим приводом с редукторами и карданными валами.
Седельный тягач ГАЗ-63Д с активным четырехтонным полуприцепом ГАЗ-745 (из архива НИИЦ АТ)
Активный автопоезд с тягачом ГАЗ-63Д и грузопассажирским полуприцепом (из архива НИИЦ АТ)
Автопоезд прошел приемочные испытания, выявившие слабость конструкции и неприспособленность штатных агрегатов для несения высоких нагрузок, возникавших при работе на пересеченной местности или снежной целине.
В 1961 году в Горьком была предпринята вторая попытка создания активного автопоезда с опытным седельным тягачом ГАЗ-66К, унифицированным с моделью ГАЗ-66П и также оборудованным коробкой отбора мощности. От нее крутящий момент посредством многозвенного карданного привода передавался на ведущий мост одноосного полуприцепа, который на испытаниях оснащался тентованной грузовой платформой и двумя дополнительными топливными баками.
Опытный специальный тягач ГАЗ-66К с активным полуприцепом-шасси (из архива И. Падерина)
Тягач ГАЗ-66К с одноосным полуприцепом с механическим приводом колес (из архива И. Падерина)
На том официальная миссия Горьковского автозавода в области активных систем была завершена, хотя еще в 1959-м обычный грузовик ГАЗ-63А послужил основой весьма оригинальной конструкции, на добрый десяток лет опередившей известный финский автомобиль-тягач Sisu АН-45, работавший с так называемой активной пушкой (правда, она имела гидростатический привод). Так в Научно-исследовательском институте по колесным и гусеничным тягачам под руководством инженер-полковника Г. И. Базыленко был спроектирован опытный активный «артиллерийский» автопоезд, построенный на военном заводе № 38 в подмосковных Бронницах.
Оригинальный автопоезд в составе грузовика ГАЗ-63А и активной пушки (из архива НИИЦ АТ)
Механический привод ведущих колес активной 85-мм пушки СД-44 (из архива НИИЦ АТ)
Он служил для буксировки 85-мм дивизионной пушки Д-44, а точнее — ее доработанного самоходного варианта СД-44. На тягаче установили «раздатку» от ЗИС-151 и дополнительный выходной редуктор, от которого крутящий момент карданным валом передавался на приемный редуктор на пушечном лафете и далее — на ведущие полуоси колес орудия. Это позволило упразднить штатный 14-сильный двигатель и коробку передач от мотоцикла М-72, облегчив «автопушку» и обеспечив передачу на ее колеса повышенной мощности.
В том же 1959 году в 21 НИИИ под руководством Г. И. Базыленко был создан первый отечественный автопоезд с электроприводом ведущих колес прицепа, а на следующий год появилась не менее оригинальная конструкция с гидроприводом, также построенная на 38-м заводе. Этот автопоезд состоял из доработанного 104-сильного седельного тягача ЗИЛ-157В и переоборудованного трехтонного полуприцепа ММЗ-584 с ведущим мостом от грузовика ЗИС-150 и односкатными колесами с широкопрофильными шинами. Впервые в СССР он получил гидравлическую трансмиссию, имевшую индекс УРС-10.
Специальный тягач ЗИЛ-157В с гидроприводом колес полуприцепа ММЗ-584 (из архива НИИЦ АТ)
На автомобиле размещался гидронасос, получавший крутящий момент от штатной раздаточной коробки через дополнительную «раздатку» от ГАЗ-63. От него гидравлическая жидкость под давлением подавалась по патрубкам на гидромотор полуприцепа, унифицированный с насосом. Далее крутящий момент через понижающий редуктор и карданный вал передавался на главную передачу его ведущего моста.
Схема гидростатического привода от тягача ЗИЛ-157В на колеса полуприцепа: 1 — щиток приборов, 2 — масляный бачок, 3 — коробка отбора мощности, 4, 8, 10 — карданные валы, 5 — гидронасос, 6 — шланг высокого давления, 7 — гидромотор, 9 — понижающий редуктор, 11 — задний мост, 12 — ведущее колесо (из архива НИИЦ АТ)
В начале 1960-х Московский автозавод собирал опытные армейские тягачи ЗИЛ-157КВ-1 с механическим приводом колес полуприцепов, а также трудился над внедрением в промышленное производство автопоезда ЗИЛ-137 с гидравлической системой привода прицепных систем.
Специальный седельный тягач ЗИЛ-157КВ-1 с отбором мощности на полуприцеп (фото M. Smisek)
Прототип активного автопоезда ЗИЛ-137 с гидростатическим приводом (из архива СКБ ЗИЛ)
Работы Минского автозавода в этом направлении сначала ограничивались постройкой в начале 1960-х годов опытного образца автопоезда с доработанным 130-сильным седельным тягачом МАЗ-502В, работавшим с активным одноосным полуприцепом с механическим приводом обоих колес.
Седельный тягач МАЗ-502В с одноосным активным полуприцепом (из архива НИИЦ АТ)
Полуприцеп был собран на базе 12-тонного полуприцепа МАЗ-5245Б и служил как для транспортировки военных грузов, так и доставки 52 человек личного состава. В последующие годы на базе своих многоосных тягачей завод собирал специальные тяжелые активные автопоезда, речь о которых впереди.
В то же время по заказу Минобороны СССР разработкой полноприводных автопоездов стал заниматься Уральский автозавод из Миасса. Их базовой основой стал полноприводный Урал-375 из первого поколения трехосных армейских грузовиков. В 1962-м на шасси пробного седельного тягача Урал-375С с бензиновым двигателем мощностью 180 л.с. был создан специальный вариант Урал-380 для работы с активным полуприцепом-шасси Урал-862 с механическим приводом всех колес, которые образовывали активный автопоезд Урал-380-862 с колесной формулой 10х10.
Экспериментальный тягач Урал-380 с открытым активным полуприцепом-шасси (из архива В. Дмитриева)
Испытания тягача Урал-380 с закрытым активным полуприцепом Урал-862 (из архива В. Дмитриева)
В 1960-е годы на Кременчугском автозаводе работы по оригинальным и перспективным активным автопоездам для Советской армии проводились в секретном СКБ-2, но оказались непрактичными, слишком сложными, дорогими и ненадежными.
Опытный тягач КрАЗ-Э259 с активным бортовым полуприцепом Э834 (из архива НИИЦ АТ)
Видимо, поэтому создание более простых активных систем на агрегатах серийных грузовиков КрАЗ-260 началось с большим опозданием — только в середине 1970-х. Тогда на шасси пробной версии седельного тягача КрАЗ-260В был построен первый опытный вариант КрАЗ-260ВМ для работы с активным двухосным полуприцепом. Впоследствии мелкие партии активных систем завод собирал на шасси новых версий тягачей 260-й серии.
Еще один построенный в 1961 году автопоезд, не относившийся к активным конструкциям, представлял собой весьма оригинальное параллельное направление создания специальных войсковых полуприцепов со всеми управляемыми колесами. Речь идет об армейском автопоезде КТ-214-40П, собранном по проекту 21 НИИИ на заводе №38 и предназначенном для доставки длинномерных армейских грузов и крупногабаритного оборудования, под которыми подразумевались новые баллистические ракетные системы. Он состоял из седельного тягача на шасси ЯАЗ-214 с дополнительным гидронасосом и специального двухосного полуприцепа 40П с несущей трубчатой рамой из алюминиевого сплава.
Опытный автопоезд КТ-214-40П с трубчатыми имитаторами длинномерных ракет (из архива НИИЦ АТ)
Полуприцеп со всеми управляемыми колесами с седельным тягачом на шасси ЯАЗ-214 (из архива НИИЦ АТ)
Его главной особенностью являлись четыре односкатных колеса на независимой торсионной подвеске с гидромеханической системой синхронного управления ими. Такая схема обеспечивала движение тягача и полуприцепа по одной колее и сокращение радиуса поворота 18-метрового автопоезда до вполне разумного значения — 13 метров.
Проект применения полуприцепа 40П с седельным тягачом на шасси грузовика И-21-15 (из архива НИИЦ АТ)
На следующий год полуприцеп 40П планировалось использовать с перспективным трехосным тягачом И-21-15, также разработанным в 21 НИИИ. С началом выпуска работоспособных активных автопоездов эта конструкция была позабыта.
Источник
