Коробки передач грузовых автомобилей

В. Мамедов

Способность двигателей внутреннего сгорания приспосабливаться к изменениям внешней нагрузки по сравнению с поршневой паровой машиной или сериесным электромотором невелика. Это обстоятельство обусловило установку на автомобиле коробки передач, обеспечивающей необходимые тяговые усилия на ведущих колесах в разных режимах движения.

Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться и с малой скоростью, и с максимальной. Она позволяет регулировать скорость в гораздо большем диапазоне, чем тот, который может обеспечить двигатель. Заметим также, что именно коробка передач дает возможность автомобилю двигаться задним ходом, и она же отсоединяет от ведущих колес двигатель при его пуске, на стоянке или при движении накатом.

Коробки передач грузовых автомобилей стараются разрабатывать так, чтобы они гарантировали машине необходимые динамические и экономические свойства, работали бесшумно, с высоким КПД, отличались надежностью, простотой обслуживания, имели по возможности малые габариты и массу, а также невысокую стоимость.

По способу изменения передаточных чисел коробки передач делятся на ступенчатые и бесступенчатые. Бесступенчатое изменение передаточного числа, как правило, достигается за счет гидротрансформатора, хотя на легких машинах могут использоваться и вариаторы, а на специальных шасси встречается объемный гидропривод. На концептуальных машинах можно найти и вовсе экзотические конструкции, но в эксплуатацию они, естественно, не попадают. Кроме того, коробки передач могут иметь неподвижные или вращающиеся (планетарные) оси валов, а также их комбинацию.

В последние годы изготовители грузовиков все больше внимания уделяют автоматизации процесса переключения передач. На грузовых автомобилях, работающих в городе, это кардинально улучшает условия труда водителя и, соответственно, положительно сказывается на безопасности движения. На магистральном транспорте автоматизация переключения передач еще и повышает эффективность перевозок, поскольку позволяет оптимизировать взаимодействие двигателя и трансмиссии.

Как компромиссный вариант, более дешевый, чем автоматические трансмиссии, все большее распространение получают полуавтоматические коробки, как правило, без гидротрансформатора. Они избавляют водителя от одной из наиболее энергоемких операций, связанных с переключением передач: или от выжима педали сцепления, или от собственно переключения, которое сводится к заданию передачи с помощью джойстика. Появились уже конструкции, например, Volvo I-Shift, работающие как полный автомат с гидротрансформатором. Заметим, что во всех трех случаях базовая коробка является механической.

Ступенчатые коробки передач, обладая большим КПД (при передаче полной мощности он составляет от 0,96 до 0,98), по конструкции проще бесступенчатых, дешевле в производстве и поддаются автоматизации процесса управления. Они-то и получили наибольшее распространение на грузовых автомобилях.

Необходимые динамические и экономические качества машины достигаются правильным выбором диапазона передаточных чисел в коробке передач, числом передач и тщательным подбором передаточного числа каждой из них. Диапазоном называют частное от деления передаточных чисел низшей и высшей передачи. Он должен быть тем больше, чем разнообразнее дорожные условия, в которых работает грузовой автомобиль, и меньше удельная мощность его двигателя.

Для коммерческих автомобилей, работающих преимущественно в городских условиях, диапазон передаточных чисел современных коробок передач составляет 5,0 – 8,0; для магистральных тягачей и грузовых автомобилей повышенной проходимости он уже равен 10 – 20. Число передач в механических коробках грузовых автомобилей варьируется от 5 до 16.

Увеличение числа ступеней в коробке позволяет лучше использовать мощность двигателя, и соответственно, меньше расходовать топлива, повышает среднюю скорость движения, и как результат, большая производительность автомобиля и снижение стоимости перевозок. Отметим, что увеличение числа ступеней в коробке усложняет и утяжеляет ее, возрастают размеры и стоимость агрегата, усложняется привод управления коробкой.

При механическом приводе быстрое и безошибочное переключение шести передач прямого хода осуществить уже довольно трудно. Именно такое их количество сегодня принято считать предельным при ручном переключении. Дальнейшее увеличение числа передач требует усложнения привода или установки дополнительной коробки со своим независимым приводом, который используется сравнительно редко – только на определенных режимах движения.

Одно время в коробках передач грузовиков широко применялась «ускоряющая» высшая передача, которая имела передаточное отношение 0,7 – 0,8. Считалось, что это позволяет полнее использовать мощность двигателя и снизить суммарное число оборотов коленвала на 1 км пути, и в конечном счете, экономить топливо. Однако эффект от их применения оказался сомнительным: по сравнению с прямой высшей передачей «ускоряющие» имели меньший КПД и вскоре от них отказались. Этому способствовал также рост удельных мощностей двигателей грузовых автомобилей.

К числу важнейших факторов, влияющих на КПД ступенчатых коробок передач, относятся правильный выбор кинематической схемы, от которой зависит число пар зубчатых колес, находящихся в зацеплении при передаче момента, а также частоты вращения, передаваемая мощность, эффективность системы смазки, точность изготовления зубчатых колес и деталей картера.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили трехвальные коробки с прямой передачей, получающейся при соединении первичного и вторичного валов. По взаимному расположению ведущего и ведомого валов коробки передач разделяют на соосные и несоосные. Последние встречаются в основном на переднеприводных грузовых автомобилях.

Подавляющее большинство механических коробок передач выполняют с неразветвленным силовым потоком, так что через каждое включенное зубчатое зацепление проходит весь поток мощности. Встречаются, однако, коробки, в которых поток мощности делится на две или три ветви. В них больше зубчатых колес, которые имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшие моменты инерции и окружные скорости. Применение таких схем объясняется желанием повысить срок службы трансмиссии при большой передаваемой мощности.

Многоступенчатые трансмиссии создают на базе основной четырех-, пяти- или шестиступенчатой базовой соосной трехвальной коробки, присоединяя к ней дополнительную коробку. Обычно она имеет две передачи (прямую и понижающую) и обеспечивает удвоение числа передач. Применение трехступенчатой дополнительной коробки позволяет утроить число передач базовой коробки. Водитель в обоих случаях использует два органа управления: один базовой, другой дополнительной коробкой.

Если передаточное число пониженной передачи в дополнительной коробке достаточно большое, чтобы увеличить общий диапазон, по крайней мере, вдвое, ее называют «демультипликатор». Если же она почти не увеличивает общий диапазон, а служит для получения «половинок» между передачами основной коробки, ее называют «делителем», имея в виду, что она делит имеющийся диапазон на большее число ступеней. Сегодня к базовой коробке часто пристыковываются две дополнительных – и спереди, и сзади. Естественно, одна из них является демультипликатором, другая – делителем.

Делитель имеет простую конструкцию и минимальное число зубчатых колес. КПД коробки с делителем практически не отличается от КПД базовой коробки, так как сохраняется число зубчатых зацеплений, передающих силовой поток. При передней установке недостатком делителя является увеличение крутящего момента на входе базовой коробки, что заставляет использовать в ее качестве более мощный, и соответственно, тяжелый агрегат. Эту проблему можно решить, установив делитель сзади, однако там обычно оставляют место для демультипликатора, установка которого спереди практически исключена из-за большого передаточного числа низшей передачи.

Задний демультипликатор конструктивно может повторять делитель или выполняться планетарным. При этом не происходит увеличения нагрузок в базовой коробке. Его диапазон ограничивают 4,0, поскольку при больших величинах усложняется переключение ступеней.

Большой диапазон демультипликатора используют как для расширения общего диапазона многоступенчатой трансмиссии, так и для одновременного сокращения диапазона базовой коробки. Правда, в таком случае уменьшается унификация базовой коробки и коробки с редуктором, так как сокращенный диапазон не позволяет использовать ее без демультипликатора. Зато уменьшается крутящий момент на вторичном валу базовой коробки, и она может быть выполнена более компактной и легкой. Кроме того, значительно уплотняется ряд ее передаточных чисел, что облегчает как работу синхронизаторов (можно поставить их на все передачи), так и собственно переключение передач. Вместе с тем, при работе на низшей передаче демультипликатора КПД трансмиссии снижается на 3 – 4%. Применение в демультипликаторах планетарных рядов сделает конструкцию легче и компактнее.

Жесткая конкуренция между автопроизводителями и борьба за каждого покупателя на рынке способствует тому, что многообразие конструкций постоянно растет. Предлагаемые на рынке модели и модификации ведущих мостов при внешней схожести различаются по преобразуемому крутящему моменту, передаточному числу, осевой нагрузке и собственной массе. В последнее время автопроизводители все больше внимание уделяют облегченным мостам для решения транспортных задач, которые требовательны к полезной нагрузке. Причем это касается как одиночных, так и сдвоенных мостов.

ОДИНОЧНЫЕ МОСТЫ

Задний мост в автомобиле - это, прежде всего, несущая конструкция, которая должна обладать необходимой прочностью и жесткостью, чтобы воспринимать значительные нагрузки. На грузовиках малой и средней грузоподъемности сегодня в основном применяются штампованные ведущие мосты неразъемной конструкции. При необходимых прочностных характеристиках жесткости штамповка по сравнению с литьем имеет меньшую массу и дешевле в изготовлении. В свою очередь, неразъемные литые мосты находят применение в шасси тяжелых грузовиков. К примеру, в линейке продукции, предлагаемой сегодня крупнейшими мировыми производителями трансмиссий - ArvinMeritor, Rockwell, Eaton, ZF, Dana, обычно используются балки прямоугольного сечения, изготовленные литьем из чугуна с шаровидным графитом. Такие мосты обладают высокой жесткостью и прочностью, что позволяет получать компактную конструкцию с учетом того, что в картере моста размещаются главная передача, дифференциал и полуоси.

Одиночными ведущими мостами комплектуются автомобили колесной формулой 4х2 и 6х2. Используемые в таких мостах главные передачи в зависимости от количества зубчатых пар бывают одинарными или двойными. Одинарные главные передачи имеют одну зубчатую пару, в составе которой могут использоваться цилиндрические, конические, гипоидные зубчатые колеса или червячное зацепление.

Гипоидные передачи, характеризующиеся повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы, получили наибольшее распространение в автомобилестроении, в том числе и в грузовом. К слову, произошло это еще и потому, что на рынке значительно расширился ассортимент смазочных материалов, обеспечивающих повышенную прочность масляной пленки. Это требуется для устранения склонности к заеданию, характерной для гипоидной передачи.

В последнее время в силовой линии коммерческих автомобилей все шире стали использоваться новые подходы. Стремление к повышению грузоподъемности, с одной стороны, и уменьшению собственной массы, сокращению потерь на трение, увеличению КПД, с другой, направило разработчиков по пути как конструктивного, так и технологического совершенства, в том числе в области технологии изготовления. Примером может служить разработка ArvinMeritor - мост MS-13-17X Logix Drive с одинарной гипоидной передачей. Особенность конструкции редуктора заключается в способе крепления ведомой шестерни: она зафиксирована в картере моста не на болтах, а с помощью лазерной сварки. Новая конструкция стала компактнее и жестче, а отсутствие выступающих головок болтов (в прежней конструкции их было 36) снизило гидравлические потери, связанные с перемешиванием масла. Мост рассчитан на осевую нагрузку до 13 тонн, может применяться для автопоездов общей массой до 56 тонн и имеет несколько вариантов передаточных чисел - от 2,64 до 6,17. Входящая в стандартную комплектацию блокировка дифференциала увеличивает устойчивость автомобиля при движении по скользкой и рыхлой поверхности.

Что качается передаточных чисел, следует учитывать, что их меньшие значения используются преимущественно в ведущих мостах для магистрального применения. Мосты с так называемым «длинным» рядом передаточного отношения позволяют существенно снизить расход топлива и уровень выбросов на эксплуатационных скоростях. Обратной стороной медали является необходимость более частой смены трех высших передач во время грузоперевозок на дальние расстояния. Одним из решений этой проблемы может быть применение коробки передач с двойным сцеплением. Из реализуемых в этом направлении проектов следует упомянуть коробку передач ZF Traxon Dual со стратегической схемой переключения Top 3: за счет модуля двойного сцепления практически все переключения на пониженную передачу и обратно, например с 12-й на 11-ю, выполняются под нагрузкой и практически незаметно. Компания ZF утверждает, что такое техническое решение в связке с длинным ведущим мостом могло бы дать дополнительную экономию топлива до 2 %.

Когда необходимо увеличить передаточное число, но сохранить компактную конструкцию моста с большим дорожным просветом, используют двойную главную передачу. В последнее время такие передачи, позволяющие значительно повысить силу тяги на ведущих колесах, находят широкое распространение в высоконагруженной технике, например строительной или внедорожной. По компоновке двойные передачи выполняются центральными и разделенными. Центральные двойные главные передачи представляют собой сочетание конической или гипоидной пары с цилиндрической, которые объединены в общем картере. Разнесенные двойные передачи состоят из центрального редуктора в виде конической или гипоидной пары и двух редукторов, размещенных в ступицах колеса или близко к колесам. В числе плюсов разнесенных главных передач отмечается снижение нагрузки на полуоси и детали дифференциала, а в числе минусов - усложнение конструкции балки или ступичного узла. Сегодня находят применение два типа разнесенных передач. В первом случае входная группа в составе одноступенчатой конической или гипоидной передачи соединяется с планетарным редуктором, расположенным в ступице колеса, - соосный редуктор. В качестве примера можно привести одиночный мост RST1365HV, разработанный специально для грузовика Volvo FM с колесной формулой 4х4 и рассчитанный на крутящий момент 2200 Нм.

Во втором случае роль выходного звена отводится цилиндрической передаче с наружным зацеплением - эта передача обычно монтируется в отдельном картере вблизи ступицы колеса (несоосный редуктор). Схемы с несоосным редуктором используются в портальных мостах, применяемых в городских автобусах и специальных машинах высокой проходимости.

Еще одним достаточно редким, но интересным решением, позволяющим увеличить тягу на ведущих колесах, является многоскоростной редуктор. Наличие дополнительно подключаемой пары шестерен позволяет удвоить количество передач в трансмиссии без применения сложных КП с делителем. К слову, такая схема удобна еще и тем, что на пониженной передаче хвостовик редуктора и карданный вал не нагружаются высоким крутящим моментом, а значит, крестовины и шлицевые соединения могут иметь облегченную конструкцию. В современной двухступенчатой передаче «постоянным» звеном обычно является коническая передача, а «переменным» - либо цилиндрическая пара с внешним зацеплением, либо планетарный ряд. Последний вариант отличается компактностью, но имеет сравнительно высокую стоимость.

СДВОЕННЫЕ МОСТЫ

Сегодня большинство крупных производителей коммерческой техники имеют в своей производственной программе многоосные шасси, позволяющие повысить грузоподъемность транспортного средства и при этом ограничить нагрузку на дорожное полотно. В автомобилях с колесной формулой 6х4 или 6х6 применяются два типа привода: последовательный, при котором передача крутящего момента от раздаточной коробки к обоим мостам осуществляется одним карданным валом, и параллельный - с применением двух отдельных карданных валов, выходящих из раздаточной коробки. Параллельный привод ранее широко использовался в полноприводных автомобилях, например ЗиЛ-157. Однако необходимость установки дополнительной раздаточной коробки и «лишнего» карданного вала отрицательно повлияла на сферу применения данной конструктивной схемы, поэтому в современных конструкциях сдвоенных ведущих мостов преимущественно используется последовательная схема.

Последовательная схема раздачи крутящего момента реализуется разными путями с использованием комбинаций конических, гипоидных, цилиндрических и червячных передач. Наиболее простым считается привод с червячными главными парами: сказываются большое передаточное число при малых габаритах и удобство компоновки редуктора при использовании верхнего червяка. Такие редукторы можно встретить в трансмиссии многоосной спецтехники.

А вот на тяжелых грузовиках дорожной гаммы преимущественное распространение получила другая схема - с двойной главной передачей промежуточного моста. Например, в комбинации, используемой большинством зарубежных производителей, промежуточный мост имеет цилиндрический редуктор с передаточным числом 1,0 и коническую передачу, а в заднем мосту используется одноступенчатая главная передача. Крутящий момент между агрегатами передается сквозным валом через средний мост, внутри которого расположен меж осевой дифференциал. К слову, именно так устроен сдвоенный мост RTS2370A (Volvo FH, FM), предназначенный для тяжелых работ, в том числе и в неблагоприятных условиях эксплуатации. Агрегат рассчитан на передачу крутящего момента 3100 Нм и нагрузку тележки и полную массу автопоезда 23 и 70 тонн соответственно. Все сдвоенные задние мосты предлагаются с широкой гаммой передаточных чисел. Тем самым обеспечивается надежное трогание с места и преодоление подъемов, а также соответствие экономичному режиму частоты вращения двигателя на эксплуатационных скоростях. Сдвоенные мосты также имеют механизм блокировки дифференциала, которые устанавливаются между осями.

Независимо от того, для какой работы предназначен автомобиль, для любой задачи найдется соответствующее решение ведущего моста, утверждают автопроизводители.

МИНУС 280 КГ

На выставке Bauma 2016 компания MAN представила новый облегченный тандемный мост с гипоидной передачей для решения транспортных задач, которые требовательны к полезной нагрузке. По сравнению с мостом с планетарным колесным редуктором, он весит примерно на 280 кг меньше. В отличие от обычных мостов с гипоидной передачей, которые обеспечивают грузоподъемность 13 тонн, выигрыш в весе составляет 180 кг. Поэтому, например, автобетоносмесители смогут перевозить на 180 кг воды или бетона больше. Необходимость применения теплоизолированных кузовов при транспортировке асфальта дает дополнительный вес. Теперь транспортный оператор сможет компенсировать это за счет применения облегченного моста. Техническая полная масса автопоезда 60 тонн также открывает возможности применения помимо строительного сектора - в развозных и магистральных перевозках.

Помимо увеличения полезной нагрузки, новый тандемный мост имеет и другие преимущества: по сравнению с автомобилями, где используются мосты с планетарной передачей, новая ось приводит к некоторому снижению расхода топлива. В прямом сравнении мостов с гипоидной передачей новая конструкция, рассчитанная на полезную нагрузку в 11,5 т, дает также примерно 4 см дополнительного дорожного просвета. Это, в свою очередь, означает, что новая конструкция удовлетворяет требованиям для получения одобрения автомобилей повышенной проходимости N3G с шинами 315/80R22,5.

Новый мост предлагается для автомобилей TGX 6x4, TGS 6x4 и 8x4 мощностью до 480 л. с. в исполнении с нормальной высотой и в вариантах с рессорной и пневморессорной подвеской, а также для TGM с колесной формулой 6x4. Версии TGX 6x4, а также TGS 6x4 и 8x4 в исполнении со средней высотой и рессорной подвеской также выигрывают при оборудовании такой опцией. Новый тандемный мост имеет передаточное число 2,85. Раньше в этом сегменте более широко применялось число 3,08.

Применительно к автомобилю «мост» – это, прежде всего, несущая конструкция, объединяющая колеса одной оси, относящаяся к подвеске. «Ведущий мост» предполагает еще и передачу усилия к колесам. Именно этот аспект мы и рассмотрим, поскольку подвеске уже посвятили две статьи.

Для передачи крутящего момента к ведущим колесам несущая конструкция дополняется множеством устройств, которые могут выполняться в виде отдельных агрегатов (что более характерно для легковых машин), но чаще всего располагаются внутри балки. Они обеспечивают увеличение момента в соответствии с передаточным отношением главной передачи. Двух- и трехскоростные главные передачи предоставляют водителю возможность выбора передаточного отношения. К механизмам, передающим крутящий момент, относятся главная передача, дифференциал, полуоси и ступицы.

Главная передача автомобиля ГАЗ-53А:
1 – картер заднего моста; 2 – сапун; 3 и 26 – пробки; 4 – пружина; 5 – тарелка; 6 и 40 – болты; 7 – маслозаборная трубка; 8 и 9 – каналы; 10 – масляный черпак; 11 – сателлит; 12 – упорный винт ведомой шестерни; 13 – опорная шайба сателлита; 14 – стакан подшипников ведущей шестерни; 15 и 39 – крышки подшипников; 16 и 24 – регулировочные прокладки; 17 – сальник; 18 – фланец ведущей шестерни; 19 – корончатая гайка; 20 – ведущая шестерня; 21 – маслодержатель; 22, 25 и 35 – конические подшипники; 23 – дистанционная втулка; 27 – роликовый подшипник; 28 – стопорное кольцо; 29 – картер главной передачи; 30 – полуось; 31 – ось сателлитов (крестовина); 32 – ведомая шестерня; 33 – опорная шайба полуосевой шестерни; 34 – полуосевая шестерня; 36 – регулировочная гайка; 37 – сливная пробка; 38 – установочный штифт

Одноступенчатая главная передача

Она может быть выполнена в виде спирально-конического, гипоидного, червячного или цилиндрического редуктора. В двухступенчатой передаче первую ступень обычно образуют с помощью конической или гипоидной передачи, а вторую – цилиндрической, шевронной или планетарной. При этом двухступенчатые передачи могут быть как одно-, так и двухскоростными.

Гипоидные передачи нашли широкое применение на грузовых автомобилях. Около 2/3 американских грузовиков, имеющих один ведущий мост, снабжены гипоидными передачами. Ford и GM оснащают гипоидной передачей грузовики всех типов, в том числе трехосные, магистральные тягачи, а также автомобили особо большой грузоподъемности.

Гипоидные передачи относятся к передачам со скрещивающимися осями. По свойствам они являются промежуточным звеном между коническими и червячными передачами. К характерным свойствам гипоидных передач относятся:

– менее шумная, чем у конических передач работа;

– КПД выше, чем у червячных передач, но ниже, чем у конических. Для получения высокого КПД гипоидной передачи не требуется добиваться особо высокой точности изготовления или малой шероховатости рабочих поверхностей. Для гипоидных шестерен применяют те же материалы, что и для конических, при этом стоимость обеих передач примерно одинаковая;

Задний ведущий мост с разнесенной передачей (бортовая передача внешнего зацепления располагается возле ведущих колес, ведущая цилиндрическая шестерня находится ниже ведомой)

– при одинаковой прочности размеры гипоидной передачи значительно меньше, чем конической;

– допускает более низкое положение кузова и позволяет уменьшить высоту центра тяжести автомобиля, что особенно важно для туристических и междугородных автобусов;

– в многоосных автомобилях облегчает выполнение «проходного» моста для подвода крутящего момента к следующему ведущему мосту.

Специфика зацепления шестерен в гипоидной передаче предъявляет повышенные требования к смазке. Для гипоидных главных передач должны использоваться только специальные масла. Они отличаются от обычных тем, что благодаря специальным добавкам, содержащим серу, хлор или фосфор, обеспечивают высокую прочность масляной пленки, не разрушающейся даже в тех тяжелых условиях, которые возникают в гипоидном зацеплении, и тем самым зубья предохраняются от задира. Иные масла в эксплуатации использовать недопустимо.

Червячные главные передачи применяются в автобусах (ими снабжена треть австралийских автобусов) и многоосных грузовых автомобилях (американские Peterbilt, английские Atkinson, Seddon и др.). Червяк может находиться как над червячным колесом, так и под ним.

Двухступенчатая главная передача грузового автомобиля «Фиат-643N»:
1 – фланец ведущей шестерни главной передачи; 2 – ведущая цилиндрическая шестерня; 3 – шестерня полуоси; 4 – ведомая цилиндрическая шестерня; 5 – сателлит; 6 – полуось; 7 – ведомая коническая шестерня; 8 – ведущая коническая шестерня

Червячные передачи обладают рядом достоинств:

– малые габариты и масса при большом передаточном числе (в грузовиках его диапазон составляет 8 – 12);

– малая шумность и высокая плавность работы, обусловленная продольным скольжением зубьев, вследствие чего динамические нагрузки, вызываемые погрешностями изготовления, в червячной передаче значительно меньше, чем в конической;

– возможность для опускания карданного вала при размещении червяка снизу. Это важно для автомобилей с низкой рамой и низкорасположенным полом;

– удобство и простота выполнения «проходного» промежуточного моста для привода к последующему ведущему мосту в многоосных автомобилях при использовании верхнего червяка.

Задний ведущий мост грузового автомобиля IFA W50L с разнесенной двухступенчатой передачей (цилиндрическая бортовая передача расположена возле ведущих колес, ведущая цилиндрическая шестерня находится на одном уровне с ведомой): 1 – механизм включения блокировки дифференциала

Недостатками червячной передачи являются: сложность и высокая стоимость изготовления, меньший КПД. Современные червячные передачи по этому параметру приближаются к коническим редукторам, но для получения высокой эффективности зубчатый венец червячного колеса делают из высококачественной оловянистой бронзы (11 – 14% олова), используют передачи с большими углами высокой линии червяка, а обработка поверхности червяка должна быть весьма точной. Использование дорогих материалов, их дорогостоящая обработка и высокая стоимость нарезки самого червяка в производстве – причины, по которым применение червячных передач весьма ограничено.

Двухступенчатая главная передача

Когда величина передаточного числа обуславливает чрезмерные размеры ведомой шестерни в одноступенчатом редукторе, используют двухступенчатую главную передачу. Она позволяет получить большие передаточные числа, необходимые для создания значительной силы тяги на ведущих колесах. Последнее обстоятельство с каждым годом имеет все большее значение, так как способствует достижению лучшей динамики разгона автопоездов и повышению их средней скорости на трассе.

При распределении общего передаточного числа двухступенчатых передач по отдельным зубчатым парам руководствуются следующими положениями:

1 – передаточное число передачи, осуществляющей снабжение крутящим моментом непосредственно колес должно быть максимальным;

2 – передаточное число конической или гипоидной ступени должно быть по возможности малым. Исходя из этого, в грузовых автомобилях все чаще выполняют вторую ступень в виде планетарного ряда, размещенного в ступице колеса (разнесенная главная передача).

Двухступенчатые передачи по конструктивной схеме разделяют на две основные группы: передачи, расположенные в средней части моста (заключенные в одном картере) и разнесенные передачи (одноступенчатая главная передача располагается в картере моста и отдельно размещается связанный с ней привод колеса или колесный редуктор).

Цилиндрическая бортовая передача внутреннего зацепления в ведущих колесах грузового автомобиля «Магирус дойц AHD K»: 1 – наружная полуось; 2 – шестерня внутреннего зацепления; 3 – внутренняя полуось; 4 – ведущая шестерня

Колесные редукторы встречаются только на полноприводных грузовых автомобилях. Применение колесного редуктора приводит к увеличению числа деталей ведущего моста, но не увеличивает его массу. Это происходит потому, что основные части ведущего моста (главная передача, дифференциал, полуоси) воспринимают меньшие крутящие моменты, увеличиваемые в нужной мере лишь в колесных редукторах. Благодаря этому основные детали ведущего моста имеют меньшие размеры, а следовательно, меньшую массу, чем при получении идентичного крутящего момента с помощью одноступенчатой главной передачи.

Двухступенчатые разнесенные передачи бывают двух типов:

– одноступенчатая коническая или гипоидная передача в картере моста, соединенная с цилиндрической передачей наружного зацепления привода колес, которая может располагаться в отдельном картере между дифференциалом и ступицей колеса или даже в ступице колеса. Передача внутреннего зацепления обычно размещается в ступицах колес;

Передний ведущий мост автомобиля «Мерседес-Бенц» типа LA 1620/1920 с разнесенной двухступенчатой главной передачей (бортовая передача внешнего зацепления располагается возле ведущих колес, ведущая цилиндрическая шестерня находится на одном уровне с ведомой):
1 – покрышка; 2 – камера; 3 – воздушный вентиль; 4 – боковое кольцо шины; 5 – запорное кольцо; 6 – дисковое колесо; 7 – шпилька крепления колеса; 8 – колпак; 9 – гайка; 10 – опорный болт; 11 – наружная полуось; 12 – конический подшипник; 13 – цапфа; 14 – ступица колеса; 15 – обод; 16 – тормозной барабан; 17 – накладка тормозной колодки; 18 – кольцо конического подшипника; 19 – шкворень; 20 – сальник; 21 – игольчатый подшипник; 22 – вал шарнира; 23 – цилиндрическая шестерня колесной передачи; 24 – роликовый цилиндрический подшипник; 25 – рессорная подушка; 26 – внутренняя полуось; 27 – защитная труба; 28 – самоподжимной сальник; 29 – ведущая шестерня колесной передачи; 30 – рычаг рулевой тяги; 31 – картер колесной передачи; 32 – промежуточный диск; 33 – шкворень; 34 – тормозная колодка; 35 – фланец ведущей шестерни главной передачи; 36 – тормозная камера; 37 – тормозной рычаг; 38 – дифференциал; 39 – ось тормозной колодки; 40 – крестовина шарнира; 41 – игольчатый подшипник; 42 – корпус подшипника; 43 – ограничительный болт; 44 – резьбовая пробка; 45 – корпус шарнира; 46 – стопорное кольцо; 47 – болт буфера; 48 – рычаг рулевого управления; 49 – поперечная рулевая тяга

Коническая колесная передача в приводе управляемого колеса автомобиля «Мак»:m 1 – ведомая коническая шестерня; 2 – цапфа; 3 – ступица; 4 – промежуточная верхняя шестерня; 5 – полуось; 6 – ведущая коническая шестерня; 7 – промежуточная нижняя шестерня

– одноступенчатая коническая или гипоидная главная передача, соединенная с планетарной передачей, расположенной в ступицах колес. Такая конструкция отличается рядом преимуществ: малые размеры конической или гипоидной передачи; планетарная передача размещена вне тормозов; соосное положение шестерен, передающих крутящий момент; разделение передаваемого момента между тремя или пятью сателлитами; высокий КПД и др.

С коробкой на мосту

А теперь о двухскоростных передачах в ведущих мостах. Их применение позволяет удвоить число передач трансмиссии без установки сложных многоступенчатых коробок передач, причем низшие передаточные числа могут быть получены путем включения второй ступени передачи, благодаря чему карданный вал и первая ступень не воспринимают увеличенного крутящего момента.

Двухскоростные передачи применяют на магистральных тягачах с одним ведущим мостом, созданных на базе обычных автомобилей. В этом случае двухскоростная передача позволит увеличить максимальное передаточное число трансмиссии (что необходимо в связи с увеличением полной массы грузовика) и число передач, так как разница между массами груженого и не груженого автомобиля (особенно в случае седельного тягача) весьма большая. В этом случае все остальные механизмы грузовика остаются неизменными.

Встречаются двухскоростные главные передачи, включающие цилиндрические шестерни внешнего зацепления, вращающиеся на поперечном валу, и кулачковую муфту, которая, перемещаясь по шлицам и входя в зацепление с зубчатыми венцами шестерни, жестко соединяют их с валом. При перемещении муфты влево включается большее передаточное число, а при перемещении вправо – меньшее. В главных передачах такого типа всегда работают две пары зубьев, в связи с чем потери в зацеплении такие же, как и в двухступенчатой главной передаче, однако потери на взбалтывание масла возрастают. Недостатком такой схемы является увеличение размеров и массы всего моста.

Задние ведущие мосты автомобилей «Мерседес-Бенц» типа L, LK, LP, KPS 1418, 1413 с двухступенчатой главной передачей: а – общий вид; б и в – разрез главной передачи; 1 – зубчатый венец, связанный с картером; 2 – ось сателлитов; 3 – коронная шестерня; 4 – ступица ведомой шестерни главной передачи; 5 – корпус дифференциала; 6 – солнечная шестерня; 7– зубчатый венец корпуса дифференциала; 8 – зубчатый венец ступицы солнечной шестерни

На некоторых грузовых автомобилях можно встретить ступенчатые планетарные главные передачи, преимущественно двухскоростные, а в последнее время и трехскоростные. Планетарные ряды способствуют повышению компактности узла, но при этом повышают его стоимость.

И в заключение

Многообразие типов задних мостов и главных передач помогают покупателю автомобиля лучше подобрать грузовик в соответствии с теми условиями, в которых машине предстоит работать. С другой стороны, жесткая конкуренция между автопроизводителями и борьба за каждого покупателя на рынке способствуют тому, что многообразие конструкций все больше возрастает.

В. Мамедов
«Основные Средства» №10/2002

Материал из Энциклопедия журнала "За рулем"

Главная передача - механизм, часть трансмиссии автомобиля, передающий крутящий момент от коробки передач к ведущим колесам автомобиля. Главная передача может быть выполненной в виде отдельного агрегата - ведущего моста (заднеприводные автомобили классической компоновки), либо объединенной с двигателем, сцеплением и коробкой передач в единый силовой блок (заднемоторные и переднеприводные автомобили) .
По способу передачи крутящего момента главные передачи подразделяются на зубчатые (шестеренчатые) и цепные . Цепные главные передачи в настоящее время используются только на мотоциклах и велосипедах.
Цепная главная передача состоит из двух звездочек - ведущей, насаженной на выходной вал коробки передач, и ведомой, объединенной со ступицей ведущего (заднего) колеса мотоцикла. Несколько сложней по устройству главная передача велосипеда с планетарной коробкой передач. Ведомая звездочка, приводимая в движение цепью, приводит во вращение шестерни планетарной коробки, встроенной в ступицу колеса и через нее - ведущее заднее колесо.
Иногда в мотоциклах классической компоновки в главной передаче вместо цепи используется зубчатый армированный ремень (например, в главной передаче мотоциклов «Харлей-Дэвидсон»). В этом случае обычно говорят о ременной передаче, как об отдельном типе главной передачи.
Ременная главная передача широко используется в легких мотоциклах и в скутерах (мотороллерах) с бесступенчатым вариатором . В этом случае вариатор служит в качестве главной передачи, поскольку ведомый шкив ременного вариатора объединен со ступицей ведущего колеса мотоцикла.

Классификация зубчатых главных передач

Двойная главная передача

По количеству пар зацепления главные передачи подразделяются на одинарные и двойные . Одинарные главные передачи устанавливаются на легковые автомобили и грузовики, содержат одну пару конических шестерен постоянного зацепления. Двойные главные передачи устанавливают на грузовики, автобусы и тяжелые транспортные машины специального назначения. В двойной главной передачи в постоянно зацеплении находятся две пары шестерен - конических и цилиндрических. Двойная передача способна передать больший крутящий момент, чем одинарная.
На трехосных грузовых автомобилях и многоосной транспортной технике применяются проходные главные передачи, в которых крутящий момент передается не только на среднюю ведущую ось, но и на последующую, также ведущую. В абсолютном большинстве легковых автомобилей и двухосных грузовых автомобилей, автобусов, в другой транспортной технике с одной ведущей осью применяются непроходные главные передачи.
Получившие наибольшее распространение одинарные главные передачи по типу зацепления подразделяются на:

• 1. Червячные , в которых крутящий момент передается червяком на червячное колесо. Червячные передачи, в свою очередь, подразделяются на передачи с нижним и верхним расположением червяка. Червячные главные передачи иногда применяются в многоосных транспортных средствах с проходной главной передачей (или с несколькими проходными главными передачами) и в автомобильных вспомогательных лебедках.

В червячных передачах ведомое шестеренчатое колесо имеет однотипное устройство (всегда большого диаметра, который зависит от заложенного в конструкцию редуктора передаточного отношения, всегда выполняется с косыми зубьями). А червяк может иметь различную конструкцию.
По форме червяки разделяются на цилиндрические и глобоидные. По направлении линии витка - на левые и правые. По числу канавок резьбы - на однозаходные и многозаходные. По форме резьбовой канавки - на червяки с архимедовым профилем, с конволютным профилем и эвольвентным профилем.

• 2. Цилиндрические главные передачи, в которых крутящий момент передается парой цилиндрических шестерен - косозубых, прямозубых или шевронных. Цилиндрические главные передачи устанавливаются в переднеприводные автомобили с поперечно расположенным двигателем.
• 3. Гипоидные (или спироидные) главные передачи, в которых крутящий момент передается парой шестерен с косыми или криволинейными зубьями. Пара шестерен гипоидной передачи либо соосна (встречается реже), либо оси шестерен смещены относительно друг друга - с нижним или верхним смещением. За счет сложной формы зубьев площадь зацепления увеличена, и шестеренчатая пара способна передавать больший крутящий момент, чем шестерни главной передачи других типов. Гипоидные передачи устанавливаются в легковые и грузовые автомобили классической (заднеприводной с передним расположением двигателя) и заднемоторной компоновок.

Двойные главные передачи по типу зацепления подразделяются на :

• 1. Центральные одно и двухступенчатые . В двухступенчатых главных передачах предусмотрено переключение пар шестерен для изменения крутящего момента, передаваемого на ведущие колеса. Такие главные передачи используются на гусеничной и тяжелой транспортной технике специального назначения.
• 2. Разнесенные главные передачи с колесными или бортовыми редукторами. Такие главные передачи устанавливают на легковые машины (джипы) и грузовые автомобили для увеличения дорожного просвета, на колесные транспортеры военного назначения.

Помимо этого двойные главные передачи подразделяются по типу зацепления пар шестерен на :

• 1. Коническо-цилиндрические.
• 2. Цилиндрическо-конические.
• 3. Коническо-планетарные.

В автомобилях зубчатые главные передачи выполнены в виде единого агрегата с дифференциалом - механизмом разделения крутящего момента между двумя колесами ведущей оси. В тяжелых мотоциклах с карданной передачей и приводом на заднее колесо дифференциал не применяется. В мотоциклах с боковой коляской и полным приводом (на заднее колесо мотоцикла и на колесо коляски) дифференциал выполнен в виде отдельного механизма. На подобные мотоциклы устанавливают две независимые главные передачи, связанные между собой дифференциалом.

Принцип работы гипоидной главной передачи

Крутящий момент передается от двигателя через сцепление , коробку передач и карданный вал на ось ведущей шестерни гипоидной главной передачи. Ось ведущей шестерни установлена соосно ведущему валу двигателя и ведомому валу КП. При вращении ведущая шестерня, имеющая меньший диаметр, чем ведомая шестерня, передает крутящий момент зубьям ведомой шестерни, приводя ее во вращение. Поскольку контакт поверхности зубьев увеличен за счет их особой формы - косой или криволинейной - передаваемый крутящий момент может достигать очень высоких значений. Однако, сложная форма зубьев приводит к тому, что на их поверхность воздействуют не только ударные нагрузки, но и силы трения (из-за проскальзывания зубьев относительно друг друга). Поэтому в гипоидных главных передачах используют специальное масло, обладающее высокими смазочными свойствами и обеспечивающее длительный срок службы шестеренчатой пары.

Принцип действия червячной главной передачи
В силу конструктивных особенностей, большого передаточного отношения (от 8 в рулевых механизмах, до 1000 в особо мощных лебедках) и низкого КПД червячная пара в автомобильных главных передачах (за редким исключением) не применяется. Наибольшее распространение она получила в лебедках.
Крутящий момент передается на червячное колесо через коробку отбора мощности, подключаемую к раздаточной коробке, установленной (как правило, встречаются и другие кинематические схемы) за коробкой передач автомобиля. Оси червяка и ведомой шестерни (ведомого колеса) располагаются под прямым углом (но встречается и иное расположение осей червячной пары). Червячное колесо входит в зацепление с ведомым косозубым (для обеспечения плотного контакта и увеличения поверхности зацепления) шестеренчатым колесом. Крутящий момент передается от винтовой канавки червяка на зубья ведомой шестерни. Частота вращения червяка намного выше, чем частота вращения ведомого колеса. За счет этого пропорционально увеличивается крутящий момент - чем больше передаточное отношение, тем большее усилие способна развить лебедка.
Червячная передача обладает рядом преимуществ перед главными передачами других типов. Она отличается высокой износостойкостью и не требует применения высококачественных смазочных материалов. Она способна передавать сверхвысокий крутящий момент. Отличается малошумностью и плавностью хода (из-за отсутствия ударных нагрузок на канавку червяка и поверхность зубьев ведомой шестерни). Наконец, червячная передача обладает свойством самоторможения - при прекращении передачи крутящего момента на червяк, вращение ведомого колеса автоматически прекращается.
К недостаткам червячной передачи относят склонность к нагреву из-за сил трения, к заеданию механизма при незначительном износе, повышенные требования к точности сборки червячной пары.
Червячная главная передача относится к редукторам необратимого действия. Если усилие передается от ведомого шестеренчатого колеса к ведущему червяку, то есть в обратном порядке, червяк вращаться не будет. Следовательно, червячная главная передача исключает движение автомобиля по инерции, накатом. Отсюда ее применение на тихоходной транспортной технике и машинах специального назначения. На лебедках для обеспечения свободного вращения барабана червячную пару снабжают муфтой свободного (обратного) хода, которая разобщает барабан и ведомое зубчатое колесо при его вращении в обратном направлении - разматывании троса лебедки.

Эта одна из старейших автомобильных фирм мира ведет свою историю от первых сельскохозяйственных машин, созданных еще в 1831 году механиком «самоучкой» Сайрусом Мак-Кормиком (Cyrus McCormick). Разработанные МакКормиком первые в Америке механические жатки и молотилки имели такой успех, что фирма «Мак-Кормик» объединилась в 1891 со своим конкурентом — компанией «Диринг» (Deering) и образовала концерн сельскохозяйственного машиностроения «Мак-Кормик-Диринг». В 1902 году его переименовали в «Интернэшнл Харвестер Компани» (International Harvester Company) с маркой-аббревиатурой IHC (позднее — просто IH).

Впоследствии он начал выпуск сельскохозяйственных тракторов и комбайнов, дорожно-строительных машин, тяжелых погрузчиков, бульдозеров, карьерных самосвалов, но всегда основной продукцией оставались грузовые автомобили. О моторизации простых фермерских телег еще в 1894 году задумался молодой инженер «Мак-Кормика» Эдвард Джонсон (Edward Johnson). Но только в 1905 он построил первые образцы, которые с октября 1907 года стало изготовлять автомобильное отделение «Интернэшнл Харвестер» в городе Акрон, штат Огайо. Первые «авто-багги» модели «А» представляли собой прочные и недорогие грузопассажирские тележки для перевозки по сельским дорогам двух-трех человек с грузом в 200-300 килограмм.

Под дощатым полом кузова располагался горизонтальный 2-х цилиндровый мотор воздушного охлаждения в 16 «лошадок», приводивший задние колеса посредством компактной бесступенчатой фрикционной трансмиссии, промежуточного вала и двух цепных передач. Машины имели деревянный кузов в форме ящика, раму из двух дубовых балок, четыре эллиптические рессоры и деревянные колеса диаметром 1,2-1,5 метра с массивными шинами. Такие легкие грузовики-багги с двигателями воздушного, а затем и водяного охлаждения мощностью 15-20 «лошадок» и грузоподъемностью 1 тонну выпускали до 1914 года.

Производство грузовых машин классической компоновки развернулось в 1915 году. Фирма сразу предложила модели «Н», «F», «К», «G» и «L» грузоподъемностью от 750 килограмм до 3,5 тонн с легкими кабинами и коротким капотом в стиле французских машин (Renault), у которых радиатор размещался между мотором и местом водителя. На первых моделях стояли нижнеклапанные 4-х цилиндровые двигатели, планетарные 2-х или 3-х ступенчатые коробки передач, цепной или карданный привод задних колес, подвеска на полуеллиптических рессорах, саморегулирующиеся тормоза, литые колеса со спицами и пневматическими шинами.

Их производство продолжалось до 1923 года. Открытие в 1921 году завода в Спрингфилде позволило довести годовой объем производства до 7 тысяч автомобилей. В конце того же года фирма выпустила скоростной по тем временам автомобиль «Ред Спид» (Red Speed) грузоподъемностью 750 килограмм, развивавший 50 км/ч. В 1923 году, с началом производства новой 1-но тонной серии «S» или «Спид Трак» (Speed Truck), компания заявила о полном переходе на классическую схему с выдвинутым вперед радиатором, прямоугольным капотом, карданным приводом и конической главной передачей.

Через два года программу расширили моделями от «21» до «103» грузоподъемностью от 750 килограмм до 5 тонн. Наибольшим спросом пользовалась 2-х тонная модель «43», выпущенная в 1924-27 годах в количестве 4,7 тысяч штук, а также 3-х тонный вариант «63», впервые получивший самосвальный кузов. Их оснащали собственными 4-х цилиндровыми двигателями мощностью до 40 «лошадок». Первый 6-ти цилиндровый мотор, разработанный для автобусного шасси, на грузовиках появился в 1926 году. В это время программа включала 11 базовых шасси (от «S24» до «SF46»). В небольших количествах выпускали также простую и прочную серию «HS» с цепным приводом грузоподъемностью 2,5-10 тонн для работы в тяжелых условиях (модели от «HS54» до «HS104»).

Особенностью их двигателей были коренные шариковые подшипники. В 1927 объем выпуска возрос до 25 тысяч автомобилей. Через год в производство пошла легкая развозная серия «Сикс Спид Спешиэл» (Six Speed Special) грузоподъемностью 1-2,5 тонны с тормозами на всех колесах. Накануне Великой депрессии фирма довела выпуск грузовиков до 50 тысяч. Следующий этап начался в трудном 1929 году с создания средних грузовиков серии «А» (модели «А4», «А5», «А6») с двигателями «Лайкоминг» (Lycoming) и «Уокеша» (Waukesha). В 1930 году их изготовили всего 29 тысяч штук. Затем появились легкие модели «А1», «А2» и «A3», а в 1932 — тяжелые грузовики и самосвалы «А7» и «А8» грузоподъемностью 5-7,5 тонн, а также седельные тягачи «W».

Большинство машин снабжалось верхнеклапанными двигателями и 5-ти ступенчатыми коробками с двумя передачами заднего хода. Для преодоления трудных времен «Интернэшнл Харвестер» подписал в 1932 контракт с фирмой «Виллис» (Willys) по продаже под маркой IH пикапов и фургонов «С1» грузоподъемностью 500 килограмм, что открыло дорогу собственной серии «С». В 1934 году входившие в нее модели получили более современные кабины с наклонным лобовым стеклом и алюминиевой V-образной облицовкой радиатора. В 1936 фирма предлагала 10 вариантов этой гаммы — от пикапа «С1» до 5-ти тонного грузовика «С60» с моторами мощностью 42-90 лошадиных сил.

По заказам собирали 10-ти тонный вариант «CS-35» (6×4) с задней тележкой фирмы «Хендриксон» (Hendrickson), а также первый бескапотный 1,5-тонный развозной грузовик «С300». В работах над их стилем участвовал известный дизайнер русского происхождения А.Сахновский (Alexis de Sakhnoffsky). В 1936-37 годах автомобили серии «С» получили более обтекаемую цельнометаллическую кабину с объемными крыльями и V-образным лобовым стеклом в стиле легковых машин. Новой гамме присвоили индекс «D». Она состояла из 12 базовых капотных моделей (от «D2» до «DR70») и двух бескапотных вариантов «D30U» и «DS300» грузоподъемностью от 500 килограмм до 6 тонн, оснащенных в основном собственными рядными 6-ти цилиндровыми бензиновыми двигателями в 78-114 «лошадок».

Исключением были легкие грузовики «C5/D5» (33 л.с.), модели «М3» и «С20» с моторами «Уокеша», а также развозные фургоны «Метро» (Metro) вагонной компоновки с базой 2590-3300 миллиметров. В весьма удачном 1937 году фирма впервые преодолела 100-тысячную отметку объема производства. С середины 1940 года она освоила несколько легких моделей «К1/К5» с более современной облицовкой и новыми 6-ти цилиндровыми моторами «Грин Даймонд» (Green Diamond) рабочим объемом 3,5-3,8 литра и мощностью 73-80 лошадиных сил. В 1941 году «Интернэшнл Харвестер», выпускавший 40 базовых моделей и занявший 3-е место в США по производству грузовиков, отпраздновал выпуск 1-но миллионного автомобиля.

В военное время фирма выпускала унифицированную серию полноприводных многоцелевых автомобилей, включавшую грузопассажирские пикапы «М1-4» (4×4), универсальные 1,5-тонные шасси «МЗ-4» (4×4), 2,5-тонные грузовики (6×6) и их разновидности с бензиновыми двигателями мощностью 85-124 «лошадей», а также 5-ти тонные полукапотные седельные тягачи «Н-542» (4×2). Она изготовляла также полугусеничные бронетранспортеры и гусеничные артиллерийские тягачи. С 1946 началось производство всех грузовиков разработанной к началу 1942 года серии «К», включавшей 22 базовые модели (от пикапов «K1 до 3-х осных полноприводных «K11F»).

Наибольший интерес представляют средние модели от «К8» до «KR11» грузоподъемностью 6-8 тонн с новыми верхнеклапанными 6-ти цилиндровыми двигателями «Ред Даймонд» (Red Diamond) рабочим объемом 5,9-7,4 литра (112-134 л.с.) и новой внешностью с двумя открывающимися вверх боковинами капота. Выпускавшиеся с 1947 года варианты «KB»с измененной облицовкой радиатора считаются прообразами стилевого решения советского грузовика . В то же время в Эмервилле, штат Калифорния, было сосредоточено производство первых капотных магистральных тягачей «W3042» (4×2) и «W6564» (6×4) для автопоездов полной массой до 40,5 тонн, выполненных в стиле «вестерн».

С прекращением в 1950 году выпуска серии «KB» компания долго и мучительно вела поиск новой привлекательной внешности своей продукции, меняя серии каждые 2-3 года. Первой из них стала гамма «L», предлагавшаяся в капотном и бескапотном исполнениях. Она включала 87 основных моделей («L», «LB», «LM» и т.д.), часть из которых оснащалась моторами, работавшими на сжиженном нефтяном газе. В 1953 «Интернэшнл Харвестер» модернизировал свою кабину, сделав ее более вместительной, комфортабельной и установив четыре широкие накладки в облицовке радиатора. Так появилась более известная серия «R» с базовыми моделями от «R100» до «R220», известными как «Роудлайнер» (Roadliner).

В дальнейшее «смутное время» компания продолжала поиск своего лица. Некоторое время она выпускала переходные серии «А», «В» и «С» с весьма невыразительной внешностью, потом модернизировала фургон «Метро SM», разработала грузопассажирский автомобиль «Трэвелолл» (Travelall) 4×4 и его грузовой вариант «Трэвелетт» (Travelette), первые образцы бескапотных магистральных тягачей «LCFD» (1953 году), «Сайтлайнер» (Sightliner) в 1959, а позднее «Трэнстар» (Transtar). Окончательное формирование компанией «Интернэшнл Харвестер» своей единообразной и обширной грузовой программы пришлось на 60-е годы, когда модной стала окраска грузовиков в несколько цветов по желанию клиента.

С 1962 года основой нового семейства стали капотные грузовики «Лоудстар» (Loadstar), возглавившие ставшую популярной серию «Стар» и завершившие долгие поиски собственного легко узнаваемого облика. Первый «Лоудстар-1600» получил двигатель V8 в 193 «лошадки» и 4-х ступенчатую коробку передач. Через год появились более тяжелые капотные грузовики «Флитстар» (Fleetstar) и «Трэнстар DC400». Одновременно бескапотный развозной вариант «Лоудстара» был назван «Каргостар» (Cargostar). Началось производство специальных шасси серий «М» и «F» грузоподъемностью 15 тонн и полной массой 35-76 тонн для работы на строительстве и нефтепромыслах.

Они оснащались дизелями V12 и V16 мощностью до 560 «лошадок» и автоматическими коробками передач. В 1964 году на базе отделения дорожно-строительной техники был создан филиал «Интернэшнл энд Хаф» (International&Hough), выпускавший внедорожные самосвалы «Пэй Холер» (Pay Hauler) 4×4 грузоподъемностью 36-50 тонн и специальные тягачи. Широкие финансовые возможности позволяли компании «Интернэшнл Харвестер» участвовать в управлении рядом европейских фирм и создавать сборочные филиалы в Канаде, Великобритании, Австралии, Бразилии, Мексике и Южной Африке. Лучшими для компании «Интернэшнл Харвестер» считаются 70-е годы, когда было развернуто производство обширной гаммы из 75 базовых моделей.

На них собственные бензиновые и дизельные двигатели постепенно уступали место дизелям «Катерпиллар» , «Камминс» (Cummins) и «Детройт Дизель» (Detroit Diesel) с турбонаддувом. Помимо собственных применялись многоступенчатые коробки передач «фуллер» (Fuller), «Нью Процесс» (New Process), «Уорнер» (Warner) и «Спайсер» (Spicer), а также пневматические 2-х контурные тормозные системы. Программу открывали универсальные джипы «Скаут» (Scout) 4×2/4×4 и их более крупные варианты «Трэвелолл» с 5-ти дверными кузовами или цельнометаллическими грузовыми платформами, оснащенные моторами V8 в 141-172 «лошадки», механическими или автоматическими коробками передач.

Грузовики «Лоудстар» (модели от «1600» до «1890») полной массой 11-20,7 тонн выпускали в вариантах 4×2, 4×4 и 6×4 с разными бензиновыми, дизельными и газовыми двигателями (110-200 л.с.), механическими и автоматическими коробками передач. Гамму капотных грузовиков и тягачей «Флитстар-1910/2110» (4×2/6×4) полной массой 12,2-19,5 тонн комплектовали восемью типами дизельных двигателей «Камминс» и «Детройт Дизель» (218-335 л.с.) и несколькими моделями коробок с числом передач от 5 до 13. Седельные тягачи «Трэнстар-4270» и «4370» (4×2/6×4) для работы в составе автопоездов полной массой до 25 тонн существовали в разных исполнениях с дизелями в 260-290 «лошадок», девятью типами коробок передач, 2-х ступенчатой главной передачей, задней пневматической подвеской, шестью размерами колесной базы и восемью видами двухцветной окраски.

Бескапотную развозную серию «Каргостар СО-1610/1950» полной массой 7,7-20,2 тонны комплектовали 15 типами двигателей (190-225 л.с.). Серию строительных капотных шасси «Пэйстар-5000» выпускали с 1973 года в вариантах 4×4, 6×4 и 6×6 полной массой до 30 тонн с алюминиевой кабиной, 22 типами двигателей мощностью 200-370 «лошадок» и коробками с числом передач 5-16 (имелись дополнительные 3-х и 4-х ступенчатые коробки, увеличивавшие количество ступеней до 64). В 1974 году партия шасси «Пэйстар» (6×6) с бетоно-смесителями была впервые поставлена в СССР для строительства оросительных каналов.

С 1973 года новый бескапотный магистральный тягач «Трэнстар II» или «СО-4070/4090» (4×2/6×4) для работы в составе автопоездов полной массой до 36,3 тонн получил дизели мощностью 290-400 «лошадей». С 1975 он предлагался под индексом «СО-4100». Через пять лет на нем появилась более комфортабельная кабина «XL». Небольшими партиями выпускали оригинальный дорожный тягач «Юнистар СО-7044» (Unistar), снабженный системой автоматического включения и выключения привода переднего моста.

В 80-е годы для компании «Интернэшнл Харвестер» начались финансовые трудности. Было решено отказаться от производства легких моделей и временно закрыть завод в Форт Уэйне, где выпускался «Скаут», предлагать автомобили в виде набора деталей и попытаться войти в состав концерна (IVECO). Всё это успеха не принесло. В конце 1982 года «Интернэшнл Харвестер» остановил все производство в США. Только через год с помощью федерального правительства удалось восстановить выпуск автомобилей под лозунгом: «Мы не сдаемся — мы идем дальше». С 1983 года началось производство серии «S», состоявшей из немного модернизированных автомобилей предыдущего десятилетия.

Новинками стали магистральные тягачи «Трэнстар-4300» и 20-ти тонные строительные шасси «Пэйстар» 8×4, улучшенные развозные модели «Каргостар СО-1750В» и шасси «COF-1950B» для мусоровозов с дизелем «Катерпиллар» V8 в 165 «лошадей». С декабря 1984 применение бензиновых двигателей было прекращено. В начале 1986 года компании «Интернэшнл Харвестер» пришлось ликвидировать отделение дорожно-строительных машин, а сельскохозяйственное было продано компании «Теннеко» (Tenneco). 20 февраля 1986 года грузовое отделение было переименовано в «Нэвистар Интернэшнл» (Navistar International) со штаб-квартирой в Чикаго и головным заводом в Спрингфилде.

Имя «Нэвистар» предложила одна Нью-Йоркская маркетинговая компания в расчете на его магический смысл — «Путеводная звезда», а в качестве новой торговой марки стали использовать хорошо известное название «Интернэшнл». Считается, что техническую основу прежнего производства удалось сохранить прежде всего благодаря грузовикам «Пэйстар-5000», выпускавшимся почти без перерывов. Второй спасительной соломинкой оказался капотный магистральный тягач «Трэнстар-4300» для работы в составе автопоездов полной массой до 54,5 тонн. На нем появились кабины высшего класса «Игл» (Eagle) и «Игл Брогэм» (Eagle Brougham) с двумя спальными местами на разных уровнях, туалетным блоком, холодильником, телевизором, емкостью для воды, шкафчиком для одежды и откидным столом.

С 1985 началось производство второй серии «Премиум» (Premium). Она включала капотный тягач «Трэнстар-9370», сменивший модель «4300», и бескапотный «Трэнстар II» в варианте «СО-9670» с двигателем «Детройт Дизель» V8 в 365 «лошадей» и кабиной «XL». Наиболее существенные изменения в программе произошли в 1988 году, когда появилась новая капотная серия со стальной кабиной и пластиковым оперением, выполненными в принципиально новом аэродинамическом стиле. Её предлагали в вариантах «4700», «4800», «4900» полной массой 16,6-25,5 тонн и комплектовали разными дизелями мощностью 175-300 лошадиных сил и коробками передач, АБС, пневматической подвеской.

Седельные тягачи на их базе составили серию «7000». С начала 90-х годов гамму магистральных капотных тягачей представляла серия (модели «8100», «8200», «8300») с моторами мощностью 195-430 лошадиных сил, дисковыми тормозами и пневматической подвеской, предназначенных для автопоездов полной массой 37-41 тонна. Одновременно продолжалось совершенствование нестареющей серии «Пэйстар-5000», автомобили которой имели полную массу 16,2-37,7 тонн и мощность двигателей 275-525 «лошадок». На ее основе создали универсальные шасси «2000» полной массой 13,2-32,7 тонн с моторами мощностью 230-435 лошадиных сил.

В гамме бескапотных тягачей главные перемены также начались в 1988 году, когда последний вариант «СО-9670», завершавший серию «Трэнстар II», был представлен в обтекаемом исполнении «9700». Одновременно классический капотный «Трэнстар» (6×4), получивший новую экстравагантную хромированную облицовку прямоугольного радиатора и две пары установленных друг над другом фар, стал называться «Интернэшнл-9300 Классик Игл» . Его оборудовали комфортабельным модульным спальным отсеком «Про Слипер» (Pro Sleeper) с внутренней длиной 1220-1830 миллиметров и шириной до 2400 миллиметров.

В 1993 году была запущена в производство унифицированная капотная гамма магистральных тягачей «9000» (модели «9200», «9400», «9900») с моторами мощностью 280-600 лошадиных сил, рассчитанных для работы в составе автопоездов полной массой до 63,6 тонн и оснащенных обтекаемой алюминиевой кабиной с несколькими видами спальных отсеков:»Хай-Райз Про Слипер» (Hi-Rise Pro Sleeper) длиной 1830 миллиметров и шириной 2450 миллиметров и «Скай-Райз» (Sky-Rise) с внутренней высотой 2580 миллиметров. Выпускавшийся с 1996 года бескапотный магистральный тягач (6×4) с двигателями мощностью 280-435 «лошадок», высокой и вместительной кабиной и встроенным жилым отсеком «ПроСлипер» был рассчитан для буксировки автопоездов массой 44,5 тонны.

Кроме того, компания выпускает простые шасси «1000» и «3000» для фургонов, а также дизели мощностью 162-324 «лошадки». В конце 90-х годов компания «Нэвистар» ежегодно производила более 100 тысяч автомобилей 30 базовых моделей, занимая первые места среди мировых изготовителей тяжелых грузовиков. На протяжении 2002-07 годов Navistar показывает прирост выпуска грузовых автомобилей. C середины 2007 года в вооружённые силы США поступает новейший бронеавтомобиль International MaxxPro, производимый Navistar. В декабре 2007 года Корпус морской пехоты США подписал контракт на поставку 1500 машин, что доводит общий объём военных контрактов до 2,7 миллиардов долларов (4471 единица).

До 2006 года акции Navistar торговались на Нью-Йоркской фондовой бирже, входила в перечень пятисот крупнейших предприятий страны (S&P 500). В 2006 году произошёл разрыв между Navistar и их аудиторами, Deloitte and Touche, из-за отказа аудиторов внести поправки в отчётность, уменьшавшие чистые активы компании на 2 миллиарда долларов. Акции компании, не прошедшие обязательный аудит за 2005 год, были вначале отстранены от биржевой торговли, а в декабре 2006 Navistar была вовсе исключена из биржевого реестра - исключительное происшествие для компании с оборотом в 12 миллиардов долларов.

Компания остаётся публичной, её акции котируются только на внебиржевой системе «розовых листков». После кризиса 2008 года, на волне новых военных заказов, цена акций за 2008 год поднялась в 4 раза. Из всех американских производителей грузовиков эта компания единственная имеющая официального дилера в России. В 2008 году ООО «Гудвил Холдинг» открыло сборку бескапотных тягачей International 9800i в городе Пушкин под Санкт-Петербургом, ставшей первой в Старом свете сборочной линией американских грузовиков. Дальнобойщики о них отзываются не очень.

©. Фотографии взяты из общедоступных источников, автор фотографий Ginny Kafka …