Коробас для боевого «Соболя»
Что за новую коробку передач поставили на гоночного «Соболя 4х4» и испытали на «Чебоксарской осени -2016»? Как укоротили и установили неродной агрегат? Тайны устройства боевой машины специально для EX-ROADmedia.ru приоткрыл технический директор команды «ГАЗ Рейд Спорт» Иван Седов.
Для начала хочу напомнить, что наша команда ГАЗ Рейд Спорт — это медиа-проект группы ГАЗ, ну и, по совместительству, испытательный полигон стандартных узлов и агрегатов серийных машин. Причем не только конструкции, но и получаемых запасных частей для ремонта и сервиса «боевых» машин.
На автомобилях используются мосты от «Соболя» полноприводного, с установленными в них заводскими межколесными блокировками Eaton. Благо в первую очередь транспорт все-таки коммерческий грузовой, то запас прочности этого узла достаточен, чтобы откатать без проблем несколько гонок. Да и в гонке выходят из строя не из-за ресурса, а какого-либо «нежданчика», типа бетонного блока или «ямы-5». Когда будет время и интерес, поговорим о мостах отдельно. Двигатель — серийный Cummins, без каких-либо внутренних переделок, потому как в двигателе с воспламенением от сжатия трудно что-либо менять в механике, уж очень важны точные настройки. Но на турбине и программном обеспечении у нас полное раздолье. В пике, в зависимости от «прошивки», мы можем снимать до 600 Н*м момента и около 280 л.с., при стандартных 120 л.с. и 300 Н*м. И вот на этой динамике у нас начинаются проблемы с коробкой…
Серийные коробки неплохи для гражданского использования, но слабоваты для соревнований. Производитель даже не скрывает, что коробка может выдержать 330 Н*м — это очень хороший результат, но никакого запаса прочности. Да и везти груз из пункта А в пункт Б, для чего эта КП делалась, совсем не то, что форсировать песчаную гору и напрягать высокими скоростями при адской жаре. Поэтому на стадии изготовления первого автомобиля штатный агрегат был исключен. Потом были долгие эксперименты с японскими КП от Toyota, вместе с их же раздатками, но курс валюты вернул к российским производителям. Здесь, изучив рынок, мы остановили выбор на КП Dymos от отечественного внедорожника.
Все остальное — это либо «Жигули», что точно не подходило, либо от седельного тягача… Да, у нас до сих пор ведутся работы по подбору агрегатов забугорного производства, скажу даже больше — один такой уже заказан. Но цена в 250 000 рублей со сроком доставки сего в два месяца — возможно, все первым экспериментом и закончится, учитывая, что в 2016 году во время соревнований было «убито» 30 агрегатов.
КП Dymos конструктивно реализована в едином литом корпусе с картером сцепления. Диаметр маховика нашего двигателя больше, чем картер. Из-за этого пришлось делать переходной фланец между двигателем и коробкой так, чтобы маховик был за пределом корпуса КП, иначе мы бы просто не «натянули» коробку на него. Но это повлекло за собой и увеличение длины первичного вала. Но благо таковой имелся в одной из версий автомобиля с импортным дизельным двигателем, на которой Dymos с таким длинным валом и используется.
Первичные валы
Первичные валы
В 2015 году окончательно перешли на все указанные агрегаты, приобретали новые стандартные, меняли короткий вал на длинный и спокойно гонялись. В минувшем, 2016 году начались проблемы с используемым длинным валом — их просто не стало. Завод снял с производства автомобили с импортным двигателем и благополучно завершил поставку длинных валов. Тут и забили тревогу и начали искать решение проблемы — т. е. нужно было безболезненно перейти к короткому серийному валу. Кроме того, необходимость перехода к нему была еще и из-за технической экспертизы, которая показала что большая часть выхода коробок из строя — это не слабый узел, а именно особенность работы «большого рычага», т. е. используемого длинного вала. Во время запредельных нагрузок металлический стержень срывался в «прогиб» во время переваривания неистовой силы, поступающей с маховика. А как мы знаем из курса физики средней школы, сжать мы можем только вещества, находящиеся в газообразном агрегатном состоянии.
Дефект прогиба вала
Дефект шестерни вторичного вала от прогиба первичного
Дефект шестерни вторичного вала от прогиба первичного
Жидкости, и уже тем более «твердости» как-то не подвержены этой функции. Поэтому в наших шестереночках происходили контакты с давлением друг на друга , откалывался кусочек зуба и далее - «сталинград»…
"Сталинград"
После всех сложившихся факторов наши светлые головы закипели, искать решение нужно было в кратчайшие сроки. И оно было найдено! По специфике старой работы был опыт свапа импортного двигателя в отечественные внедорожники. Как раз там и приходилось «женить» мотор с агрегатом, но там «мяса» картера хватало — резали всего 17 мм, а тут нужно снести целых 95… Точки крепления таким образом уходили вместе с «мясом». Первое, самое быстрое решение — приварили «ушки» к телу картера КП, потом сделали отверстия, направляющими для сверел которых были штатные точки крепления. Ошибки в геометрии минимальные, 12 точек более-менее центрировали КП, +штифтовые соединения делались в координатном станке — ошибки геометрии были сведены на нет. Далее лишнее отпилили и отфрезеровали, придав абсолютную плоскость.
Пробное решение
Готовый продукт
Первое испытание экспериментальный механизм прошел на ралли «Чебоксарская Осень — 2016», на полноприводном «Соболе» экипажа Елисеева Т./Семенов А. После гонки все разобрали, проверили, отсканировали, прозвонили ультразвуком для выявления микротрещин — все идеально! Даже подшипники — как с «нуля». Само собой, реализацию перехода к короткому валу не стали откладывать в долгий ящик.
Но, помимо механики, нам нужна еще и эстетика + несколько больший объем для самого сцепления — для отвода тепла и регулярных экспериментов с появляющимися на рынке ведомыми дисками и корзинами сцепления. Проведя консилиум, соединив здравый смысл генерального директора, накопленный опыт технического директора и талантище молодого специалиста, получающего «верхнее» образование в ВУЗе, но уже пополнившего ряды штата нашей команды, разработали технический процесс со вспомогательными элементами.
Иными простыми словами — разработали и изготовили кондуктор для точности изготовления.
Кондуктор
Кондуктор
Кондуктор
Разработали алюминиевый фланец, соединяющий «мясо» картера точек крепления с основным корпусом, вместо удаленных 95 мм.
Фланец
Ну а дальше умелые руки механиков и осваиваемая сварка в аргоне сделали свое дело! Картер готов!
Собранный картер
Сборка и сварка в кондукторе
По состоянию на 12.12.2016 все автомобили переведены на КП с коротким валом — дефицита в з/ч больше нет. Теперь вероятность того, что данный агрегат еще послужит команде, возросла.
Образцы продукции
Образцы продукции
Но и требования, учитывая появляющихся соперников, тоже возросли. Нам нужен крепкий агрегат, который сможет не только на низах по барханам таскать, но и поднимет скорость до 200-220 км/ч, которая на сегодня ограничена максимальными оборотами двигателя в 4500 об/мин, пятой передачей Dymos в 0,88 и заканчивается на 175 км/ч. У нас уже разработаны прямозубые шестерни, значительно повышающие момент, которые сможет переварить КП.
Первые образцы (пока без термической обработки — только для подгонки и проверки работы механизма) шестеренок уже готовы. В дальнейшем прямозубые шестерни позволят перейти на кулачковую систему переключения, и даже секвентальную (для нашего прототипа Т1 в R-классе разрешен лишь поисковый механизм с муфтами включения), что уменьшит время разгона и позволит нагружать коробку до 900 Н*м!
Мы давно мечтаем забыть слабый узел — КП. Ходим и облизываемся вокруг Sadev и прочих готовых решений, но соотношение цена/качество/ресурс как-то приостанавливает. Опять же, сроки поставки запасных частей и возможные сбои заставляют работать и развиваться, создавая свои продукты, которые (пусть пока и на бумаге) не только не уступают мировым брендам, но и кое-где будут их превосходить. Мы обязательно будем рассказывать про наши разработки не только трансмиссии, но других механизмов и узлов, при проявлении интереса со стороны публики.
Иван Седов. Специально для ex-roadmedia.ru
Материал из спецраздела «Всё про Соболь 4х4»
В комментариях запрещен мат.
-
Антон Филатов