ZF: Фабрика шестеренок

Журналистам рассказали о структуре предприятия, об ассортименте товаров и услуг, показали новый центр логистики с впечатляющим 45-метровым зданием высотного автоматизированного склада и технический центр. Конечно же, самое интересное для нас (и для читателя) оказалось именно в техцентре. Потому что мы получили уникальную возможность увидеть процесс конструкторских разработок на заводе ZF Sachs и познакомиться с новыми технологиями. Многие новые конструкции в ближайшем времени появятся на автомобилях, в том числе и продаваемых в России. О самых интересных из них мы и расскажем.

История с подвесками

Автомобили становятся все мощнее, а увеличение мощности и крутящего момента снижает комфорт управления из-за возмущающих сил, передаваемых на руль. Такие силы возникают при резких ускорениях, когда автомобиль тянет в сторону. Кроме того, классическая McPherson не лучшим образом работает при движении по кривой, на неровной дороге или в условиях неравномерного сцепления с дорогой.

Компания ZF Lemförder (ЦФ Лемфёрдер) нашла оригинальное решение проблемы, предложив проект Revo-Knuckle (РевоНакл). Идея конструкции – в уменьшении плеча возмущающей силы. В «Рево» передняя ось Макферсона модифицирована: колесную балку, разделенную на амортизирующую часть (поворотную цапфу) и управляющую часть (поворотную опору), соединяют два дополнительных шарнира - так получается новая ось.

Такая конструкция уменьшает люфты и трение и увеличивает прочность. Характеристики подвески со стойкой «Рево» приближаются по параметрам к дорогой и сложной схеме с поперечными рычагами. С такой подвеской значительно уменьшаются возмущающий крутящий момент в рулевом управлении. Снижаются удары и помехи в рулевом управлении от неровностей дороги. Наибольший эффект заметен на покрытии с колеями.

Примечательно, что стандартную подвеску можно заменить на «Рево» без изменений в кузове автомобиля.

Подруливаем

Как бы ни была хороша передняя подвеска, а без приличной задней не обойтись. Как выясняется для того, чтобы получить хорошую управляемость, вовсе не обязательно городить многорычажку. ZF предложил простую и эффективную альтернативу.

Это, пожалуй, принципиально новый тип заднего моста с торсионной подвеской: Multi Compliance Twist Beam Axle, или сокращенно МСТ.

Подруливающая подвеска МСТ

Инженеры на базе классической полунезависимой подвески, создали конструкцию, в которой создается своего рода «виртуальный» центр вращения. При движении из-за воздействия боковых и продольных сил, он задает оптимальное схождение колес.

Такая эластокинематика торсионной подвески обеспечивает характеристики, которыми до сего времени обладала только многорычажная подвеска: подруливание в сторону недостаточной поворачиваемости под действием боковых сил, сохранение величины схождения колес при торможении и удержание колеи при разносторонней нагрузке на подвеску.

Есть в загашнике и более сложные конструкции подвески, одна из которых АКС – активная подруливающая система. Она задумана для установки на автомобили премиум-класса, разработаны на одной платформе с более дешевыми. АКС предоставляет более высокие эксплуатационные характеристики фактически без переделки платформы, что очень выгодно для автопроизводителя. АКС, в отличие от МСТ, подвеска активная, то есть подруливает задними колесами не от действия внешних сил, а с помощью встроенных приводов.

Более подробную информацию о подвесках можно найти здесь

Гибридизация неизбежна

Непрерывное ужесточение экологических норм заставляет производителя заниматься модернизацией не только двигателя, но и трансмиссии. Скоро будут введены такие нормы, вписаться в которые сможет только гибридный автомобиль. Это значит, что все автомобили, продаваемые в Европе, будут гибридными. Путь усложнения и удорожания автомобиля неизбежен, и с этим придется смириться. Какие же новые сложности обрушатся на нашу голову?

Разновидностей гибридов немало. Из их множества нам представляется самым перспективным на сегодня параллельный. У него хоть и не наивысшие характеристики, зато он - самый технологичный, и, стало быть, самый дешевый в производстве. Изготовителю трансмиссий гораздо проще начать производство именно таких гибридов, поскольку в них используются уже имеющиеся коробки передач, производство которых хорошо отлажено. Электромотор в параллельном гибриде устанавливается между ДВС и коробкой передач. Можно смело предположить, что именно этот тип гибридов получит наибольшее распространение в ближайшее время в Европе, а, значит, и в России. А раз так, имеет смысл остановиться подробнее именно на них.

Параллельные гибриды разбиты на три типа. Самый простой из них, микро-гибрид, способен обеспечить двигателю режим старт-стоп, нужный для того, чтобы можно было глушить двигатель на коротких остановках, например, на светофоре, чтобы он не работал впустую на холостом ходу. Пуском ДВС занимается мощный стартер, который работает «по совместительству» и генератором. Коробка передач при этом используется штатная, с минимальными изменениями. Автомобили с подобными системами уже вовсю выпускаются.

Средний гибрид более сложный. Он предусматривает наличие электромотора мощностью 30-60 кВт. Такой мотор может помогать ДВС разгонять автомобиль, особенно на малых оборотах коленвала, а при торможении способен запасать электроэнергию в аккумулятор. Коробка передач в остальном самая обыкновенная, серийная, без каких-либо переделок.

Наконец, полный гибрид. Он обеспечивает, кроме прочего, движение только на элекротяге, при выключенном ДВС. Разумеется, электромотор здесь еще большей мощности, 60-100 кВт, а на грузовиках и автобусах – до 250 кВт. В коробке передач уже нет гидротрансформатора – его роль с успехом выполняет электромотор. Разумеется, режим рекуперации здесь тоже имеется. Для движения на электротяге, при выключенном ДВС, предусмотрена специальная фрикционная муфта, отсоединяющая его от коробки передач. Для полноценной работы подобного гибрида нужна батарея большой емкости, в привычных автолюбителю единицах измерения, 400-600 А*ч или больше, а это удовольствие ох какое недешевое.

Автомобиль становится все сложней и дороже, особенно с батареями большой емкости, цена которых сопоставима с ценой самого автомобиля. Но гибридизация неизбежна, поскольку это единственный путь выполнения норм по токсичности. Да и выгоды свои у нее есть: полный гибрид в городском трафике снижает расход топлива до 30%. Кроме того, у гибрида значительно надежнее пуск двигателя зимой – мощный электоромотор легко раскручивает ДВС до полутора-двух тысяч оборотов и даже больше, тогда как привычный нам стартер только до 200 об/мин. Так что бояться остановок-пусков ДВС на светофорах не надо.

Более подробную информацию о гибридах ZF можно найти здесь.