Кате: российские автоматические коробки передач. Синхронизация зубчатых муфт в планетарной коробке передач Автоматическая коробка передач российская разработка

Российская компания «КАТЕ» основана в 2004 году. Мы разрабатываем и планируем освоить производство широкого спектра автоматических коробок передач (АКП) для российского рынка.

Управленческий состав нашего предприятия имеет 20-ти летний опыт разработки, освоения производства различных автомобильных систем и компонентов, а также поставок, ремонта и обслуживания АКП на российском рынке.

Инженерный состав – выпускники, кандидаты и доктора наук МГТУ им. Баумана, одного из лучших технических университетов в России, в котором сохранена школа синтеза новых кинематических схем и проектирования планетарных коробок передач для транспортных машин.

Часть наших инициатив в период с 1997 по 2004 гг. была направлена на создание экспериментальных моделей российских автомобилей с иностранными АКП: ГАЗ 3102 с АКП А4 LD фирмы «Форд», Москвич «Святогор» с двигателем F3R «Рено» и АКП 42LE «Крайслер», ГАЗ 66 с двигателем 5,7 л. и АКП 4L60Е «Шевроле», ГАЗ «Турист» с дизелем «Штайр» и АКП 5R55E с системой управления собственной разработки, УАЗ 3153 с двигателем 3,0 л и АКП 4L60Е «Шевроле». Начиная с 2004 года, основная деятельность компании - разработка современных российский автоматических коробок передач, производство прототипов, тестирование, подготовка производства и серийный выпуск АКП. Наша компания запатентовала более 30 различных кинематических схем АКП и на их основе разрабатывает 6-ти, 7-ми и 9-ти ступенчатые АКП для всего спектра пассажирских, коммерческих и грузовых автомобилей.

Специалисты ООО "КАТЕ" активно сотрудничают с российскими, европейскими и азиатскими компаниями разработчиками и производителями компонентов АКП.

ООО "КАТЕ" обладает собственным высокотехнологичным опытным производством, на котором создаются и проходят стендовые испытания, как прототипы отдельных компонентов и систем АКП, так и прототипы автоматических коробок передач в сборе, создаются демонстрационные автомобили с новейшими российскими АКП.

Уже совсем скоро будет дан старт мелкосерийному производству 9-ти ступенчатой АКП KATE R932 для современных отечественных автомобилей F-класса. Производство будет обладать высокой степенью автоматизации и соответствовать самым высоким современным стандартам качества.

Одновременно с этим в г.Калининград ведется подготовка современного сборочного производственного комплекса общей площадью более 10000 м2 на территории 8 Га для сборки передовых АКП и новейших узлов и систем автомобилей.

Работа в нашей компании - это превосходная возможность создавать сложную, уникальную и технологичную продукцию отечественной разработки!

Наш коллектив рад новым компетентным сотрудникам!

ВАЗ и приближенные к заводу люди не раз делали попытки запустить в «серию» модель с автоматической коробкой передач. И это им, похоже, удалось.

АКПП на автомобилях ВАЗ. История вопроса

Упомянуть все случаи экспериментальных установок АКПП на «Лады» практически невозможно, поэтому назову главные. На рубеже веков одним из первых автомобилей с «автоматом» стал страшненький минивэн «Надежда», на который в московском Центре автоматических трансмиссий МАИ по заказу завода установили заслуженную коробку 4HP-22 фирмы ZF.

АКПП ZF 4HP22

Затем было решено сменить курс и обратить внимание на набиравшие популярность вариаторы. В том же Центре АТ на «двенадцатую» был установлен агрегат ZF с толкающим ремнем. Машина показала себя достаточно хорошо, в динамике ничуть не уступала «механическому» собрату, но путь на конвейер ей был заказан – вариатор с установкой тянул на $3000, что составляло почти половину стоимости автомобиля. Для сравнения: «автоматический» Suzuki Swift стоил в то время $10000, а Peugeot 206 - $12650.

Тем не менее, в середине нулевых годов фирма «Супер-Авто» предлагала к продаже мелкосерийные «Лады» с «автоматами». Однако вследствие высокой цены они не нашли покупателей и не убедили завод в целесообразности продолжения партнерства.

Вариатор ZF на ВАЗ-2112

Позже испытывались версии с АКПП на базе только появившейся «Калины», закладывались варианты оснащения «автоматом» и при разработке «Приоры». Наиболее вероятным поставщиком коробок, в случае запуска серийного производства, называлась немецкая ZF. Однако затем завод обратился к отечественной разработке – известному 7-ступенчатому «автомату» КАТЕ.

У истоков фирмы «КАТЕ» стоял Максим Нагайцев, который впоследствии занял место вице-президента ВАЗа. А владельцем фирмы являлась жена Сергея Чемезова – тогдашнего главы «Ростехнологий». КАТЕ взяла с места в карьер – объявила о разработке 6- и 7-ступенчатых «автоматов», построила и испытала первые образцы, сообщила о намерении построить в Калининграде завод мощностью 260 000 коробок в год. В конце нулевых прототип АКПП был передан английской фирме Riciardo для доводки, а глава «АвтоВАЗа» Игорь Комаров заявил, что в 2012 г. завод планирует выпустить на рынок «Калину» и «Приору», оснащенные «автоматами» КАТЕ.

Но дальше дело не пошло. Рассказав о планах с КАТЕ, Комаров также добавил, что еще раньше – с 2010 г. на «Лады» будут ставить японские автоматы от Nissan. А после того, как концерн Renault-Nissan выкупил пакет акций завода, ВАЗ логично переключился на поиск поставщика автоматических КПП из-за рубежа. Итогом стало объявление, что на «Гранту» начнут ставить «автоматы» фирмы Jatco, поставляющей агрегаты ряду японских компаний.

Но тут возникает вопрос – а нужен ли вообще на ВАЗах «автомат»? Дилеры отвечают однозначно – нужен, поскольку немалая часть покупательниц вынуждена пересаживаться на подержанные иномарки только потому, что не может купить недорогую отечественную машину с АКПП. Завод считает установку «автоматов» необходимой мерой, поскольку он является одним из трех обязательных составляющих комфорта современного автомобиля, наряду с усилителем руля и кондиционером. АвтоВАЗ уже не первый год предлагает потребителю автомобили с кондиционерами и усилителями руля. Теперь настало время «автомата», что подтверждается и маркетинговыми исследованиями.

R608 - 6-ступенчатая гидромеханическая КПП КАТЕ

Первым автомобилем, который получит «автомат», уже этой осенью станет «Гранта», вслед за ней – рестайлинговая версия «Калины», которая в данный момент готовится к запуску. Вопрос оснащения «автоматом» и «Приоры» по-прежнему находится в стадии обсуждения.

«Автомат» Jatco – проверенный и надежный 4-ступенчатый агрегат классической конструкции, который устанавливается на ряд моделей концерна Renault-Nissan (например – Nissan Tiida). Инжиниринговые службы АвтоВАЗа уже провели комплекс испытаний и совместно со специалистами фирмы-производителя адаптировали «автомат» к российскому 16-клапанному мотору ВАЗ-21126.

Ориентировочно, АКПП добавит к стоимости автомобили 30-35 тысяч руб., однако точные цены пока неизвестны. В планах – выпуск до конца 2012 г. 10 000 автомобилей с «автоматами».

Не исключено, что АвтоВАЗ организует-таки производство собственных «автоматов», что в долгосрочной перспективе оправдано экономически. Тем более, что планы по разработке двигателей и КПП совместно с Renault-Nissan заложены в «Стратегию 2020». А планируемое увеличение финансирования НИОКР и унификация используемых компонентов дает хорошие шансы на претворение этих планов в жизнь.

Подобный шаг необходим, учитывая постановку на конвейер модели «Ларгус», появление новой модели С-класса (ей отводится роль одного их трех флагманов модельного ряда АвтоВАЗа, наряду с «Грантой» и «Ларгусом») и ряда других моделей. Однако, планы по их оснащению «автоматами» довольно размыты – решение по каждой модели будет приниматься в индивидуальном порядке.

Сейчас данные автомобили комплектуется только пятиступенчатыми механическими коробками передач собственного производства

ВЛАДИВОСТОК, 29 мая, PrimaMedia . Супруга гендиректора "Ростехнологий" Сергея Чемезова Екатерина тоже занимается технологиями. Именно она - основной владелец ООО "Кате", разработавшего автоматическую коробку передач, которая может устанавливаться на Lada, сообщает газета "Ведомости". Сейчас Lada Kalina комплектуется только пятиступенчатыми механическими коробками передач собственного производства. Цена автомобиля варьируется от 260 000 до 320 000 руб. Установка "автомата" повысит цену автомобиля на 35 000–50 000 руб., подсчитал аналитик ИФК "Метрополь" Михаил Пак.

Слева на право: Сильвио Берлускони, Дмитрий Медведев, Сергей Чемезов (6 ноября 2008 г.)

Об ООО "Кате" широкая публика впервые услышала в 2005 г. - тогда на презентацию малоизвестной фирмы во время Московского автосалона пришло сразу несколько высокопоставленных лиц: гендиректор "Рособоронэкспорта" Сергей Чемезов (сейчас возглавляет "Ростехнологии"), Борис Алешин (на тот момент руководитель Роспрома), топ-менеджеры ВТБ. Компания была создана в 2004 г. группой выпускников МГТУ им. Баумана, и ее основное достижение - разработка автоматических шести- и семиступенчатых коробок передач.

Оказалось, что свою лепту в эту разработку внесла и супруга Чемезова Екатерина. "Вместе с друзьями она организовала этот бизнес [ООО “Кате”], на котором раньше работал Максим Нагайцев, нынешний вице-президент “АвтоВАЗа”, - рассказал “Ведомостям” Чемезов. - Компания планировала наладить производство этих коробок в Калининграде. Стены у завода уже есть, надеемся, что он начнет работать в следующем году. Сейчас, насколько мне известно, они ведут поиск партнеров. Предположительно им станет немецкая ZF".

По данным ЕГРЮЛ, учредители ООО "Кате" - Екатерина Игнатова с долей в 70%; 30% - у гендиректора "Кате" Евгения Новицкого. Новицкий отказался вчера разговаривать с "Ведомостями".

Завод "Кате" должен был начать работу в 2007 г., его предполагаемая мощность - 260 000 трансмиссий в год, сообщалось в 2007 г. Инвесторами ООО назывались ВТБ (представитель ВТБ это не комментирует) и частные инвесторы. Площадку под завод в Калининграде "Кате" уже получила, рассказал "Ведомостям" министр промышленности Калининградской области Михаил Карапыш.

Автоматические коробки передач "Кате" - первый "автомат" российской разработки. По словам представителей компании, Lada Kalina с АКПП уже прошли первые испытания.

Несколько лет назад Нагайцев говорил, что клиентами "Кате" могут стать как "АвтоВАЗ" (25% контролируют "Ростехнологии"), так и другие российские автозаводы.

В ZF на запрос "Ведомостей" не ответили. Представитель "АвтоВАЗа" от комментариев отказался, сообщают "Ведомости".

СПРАВКА (по информации официального сайта компании): Российская компания "КАТЕ" основана в 2004 году. Мы разрабатываем и планируем освоить производство автоматических коробок передач (АКП) для российского рынка. Управленческий состав нашего предприятия имеет 10-ти летний опыт поставок, ремонта и обслуживания АКП на российском рынке в рамках компании Тахо Трансмишн. Инженерный состав - выпускники МГТУ им. Баумана, одного из лучших технических университетов в России. Часть их инициатив в период с 1997 по 2000г. была направлена на создание экспериментальных моделей российских автомобилей с иностранными АКП:

1997 г. – ГАЗ 3102 с АКП А4 LD фирмы "Форд"

1998 г. – "Святогор" (двигатель F 3 R "Рено") с АКП 42 LE "Крайслер"

1998 г. – ГАЗ 66 с двигателем 5,7 л. и АКП 4 L 60Е "Шевроле"

1999 г. – ГАЗ "Турист" с дизелем "Штайр" и АКП 5 R 55 E с контроллером собственной конструкции и программой

2000 г. – УАЗ 3153 с двигателем 3,0 л и АКП 4 L 60Е "Шевроле"

На данной стадии нашего проекта мы ищем поставщиков различных компонентов автоматических трансмиссий: гидротрансформаторы и компоненты насосов; компоненты планетарных механизмов; фрикционные элементы управления; компоненты электрической системы управления (соленоидные клапаны, датчики, разъемы и контроллеры); прокладки, уплотнения, подшипники и другие вспомогательные элементы.

Автоматическая трансмиссия (АТ) FT703 разработана на основе уникальной кинематической схемы, синтезированной и запатентованной компанией "КАТЕ". Всего три планетарных ряда и шесть элементов управления дают возможность реализовать семь передач переднего хода при оптимальном разбиении кинематического диапазона АТ. При этом невысокая нагруженность звеньев способствует созданию надежной и компактной конструкции. Это позволяет говорить о том, что в настоящий момент аналогов АТ FT703 фактически не существует.

1. Техническая характеристика

7-ступенчатая АТ FT703 предназначена для эксплуатации на переднеприводных легковых автомобилях полной массой до 2 т с поперечным расположением силовой установки, развивающей максимальный крутящий момент не более 175 Н*м.

Расчетный ресурс – не менее 300 000 км пробега автомобиля.

2. Передаточные числа

3. Кинематический диапазон – 7.113.

4. КПД планетарного механизма

5. Конструктивные особенности.

При создании АТ FT703 было решено отказаться от использования комплексной гидродинамической передачи с целью повышения КПД и уменьшения массогабаритных характеристик.

Компактный планетарный механизм и рациональное расположение элементов управления в АТ FT703 позволяют добиться минимальных ее габаритов (осевые размеры АТ FT703 меньше осевых размеров пятиступенчатой трансмиссии автомобилей ВАЗ десятого семейства)

Обеспечение низких относительных окружных скоростей дисков в выключенных фрикционных элементах управления позволяет снизить затраты мощности при свободном вращении, а небольшие давления на их поверхности значительно увеличивают износостойкость, а следовательно, и ресурс фрикционных муфт.

Высокая унификация деталей совместно с применением простых и высокотехнологичных решений позволяет сделать АТ FT703 наиболее доступной в своем классе.

Посвящённой разработке метода синхронизации зубчатых муфт в планетарной коробке передач.

Конечной целью экспериментального исследования является подтверждение полученных теоретических выводов диссертации о возможности выравнивания угловых скоростей звеньев, соединяемых зубчатой муфтой, за счет соответствующего изменения частоты вращения ведущего вала коробки передач (двигателя). Исследовалась коробка передач КАТЕ R932, разработанная в ФГУП "НАМИ" . Экспериментальная часть работы проводилась на испытательном стенде Axiline фирмы Super Flow Technologies Group (рисунок 1).

Рисунок 1. Общий вид трансмиссионного стенда Axiline.

Стенд оборудован двигателем внутреннего сгорания (ВАЗ 21126), который соединяется через маховик и демпфер с ведущим валом автоматической планетарной коробки передач. К коробке передач подключается система охлаждения трансмиссии, которая имеет в своем составе водомасляный теплообменник. Водяной контур теплообменника объединен с контуром охлаждения двигателя. Для управления коробкой передач использовалось устройство Transmission Control Unit (TCU), сбор данных осуществляется системой сбора и обработки данных LTR‑EU‑2‑5 (рисунок 2). Ведомый вал коробки передач соединен с тормозной электромашиной посредством переходной муфты.

Рисунок 2. Система сбора и обработки данных L-Card LTR-EU-2-5 и устройство управления коробкой передач TCU.

Объектом испытаний является опытный образец автоматической девятиступенчатой коробки передач KATE R932 (рисунок 3).

Рисунок 3. Опытный образец автоматической девятиступенчатой коробки передач KATE R932.

Схема установки объекта исследования на трансмиссионном испытательном стенде показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема установки коробки передач на испытательном стенде: 1 – двигатель ВАЗ 21126; 2 – коробка передач КАТЕ R932; 3 – тормозная электромашина; 4 – система охлаждения коробки передач; 5 – пульт управления стендом.

В соответствии с поставленными в диссертационной работе задачами, для экспериментальной оценки возможности выравнивания угловых скоростей звеньев, соединяемых зубчатой муфтой, за счет соответствующего изменения частоты вращения ведущего вала коробки передач (двигателя) подготовлен комплекс измерительной аппаратуры.

На рисунке 5 показано расположение датчиков давления на коробке передач.

Рисунок 5. Схема установки датчиков давления. Т4, Т5, Т2, М13, М9, М6, DC4B, DC4A – датчики давления 0...25 бар.

Также в стенде применялись датчики:

  • режима АКП (0…5 В);
  • скорости выходного вала (0…9000 Гц);
  • скорости входного вала (0…9000 Гц);
  • температуры в поддоне (0…200 °С);
  • крутящего момента 0…1000 (Н·м).

Осциллограмма с результатами одного из проведенных испытаний представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Осциллограмма переключения 3-2 при частоте вращения двигателя 700 об/мин: 1 – давление в бустере тормоза Т5; 2 – частота вращения ведущего вала; 3 – частота вращения ведомого вала; 4 – положение дроссельной заслонки; 5 – частота вращения звена 4; 6 – давление в бустере тормоза Т2; 7 – давление в бустере блокировочной муфты М9.

На основании приложенных к диссертации актов внедрения полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований используются:

  • В ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» при проектировании трансмиссии транспортных средств.
  • В учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям «Наземные транспортно-технологические средства» и «Транспортные средства специального назначения» в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
  • В процессе НИР, выполняемой по заданию Минобрнауки РФ. Результаты работы используются в учебном процессе подготовки инженеров по направлению «Транспортные средства специального назначения» в Курганском государственном университете.
  • Метод синхронизации зубчатых муфт используется в ООО «НИИ «Мехмаш».