Общая информация Volvo FH с 2012 года (+ обновление 2016 года)

1. Общая информация

Коробка передач поколения семейства I-Shift представляет собой 12-ступенчатую коробку передач с повышающей/прямой передачей и одной или двумя тихоходными передачами, которые обеспечивают улучшенные характеристики при трогании и маневренность на низкой скорости.

Варианты тихоходной передачи

Система переключения передач управляется электронным блоком TECU (Электронный блок управления коробкой передач). Таким образом обеспечивается полностью автоматическое переключение передач с возможностью ручного переключения.

Коробка передач имеет три базовые передачи, одну тихоходную передачу, один встроенный делитель передач (повышающая и понижающая передачи) и один демультипликатор (верхний и нижний ряды).

Передачи делителя и демультипликатора синхронизированы механически, в то время как базовые передачи синхронизируются электронной системой за счет использования двигателя и тормоза промежуточного вала для управления скоростью вращения входного вала.

На коробку передач могут устанавливаться как опции маслоохладитель, коробка отбора мощности, компактный ретардер и аварийный насос гидроусилителя рулевого управления. (Доступные как опции компоненты могут различаться на разных рынках).

1. Тормоз промежуточного вала.
2. Цилиндр сцепления.
3. CVU (клапанный блок сцепления).
4. Картер сцепления.
5. Блок клапана, тихоходная передача.
6. Механизм переключения передач, тихоходная передача (выполняется на промежуточном валу).
7. Удлинитель промежуточного вала.
8. Входной вал, передний.
9. Корпус тихоходной передачи.
10. Входной вал, задний.
11. Промежуточный вал.
12. Масляный насос.
13. Главный вал.
14. Вал заднего хода.
15. Главный корпус.
16. Корпус масляного фильтра.
17. Корпус демультипликатора.
18. Переключающая вилка, демультипликатор.
19. Выходной вал с демультипликатором.
20. GCU (блок управления коробкой передач).

Жгут проводов:

1. TECU.
2. Разъем интерфейса автомобиля.
3. Разъем датчика скорости выходного вала.
4. Разъем TECU.
5. Разъем CVU.
6. Разъем блока клапана тихоходной передачи.
7. Разъем датчика положения цилиндра сцепления.

Картеры

Корпусные детали:

1. Картер сцепления.
2. Картер тихоходной передачи.
3. Главный картер.
4. Картер механизма диапазонов.
5. Картер масляного фильтра.

В картере сцепления расположены следующие части:

• Входной вал, передний
• Цилиндр сцепления
• CVU
• Тормоз промежуточного вала
• Воздуховоды и распределительный масляный канал.

В картере тихоходной передачи расположены следующие компоненты:

• Входной вал, задний (тихоходная передача)
• Блок клапана, тихоходная передача
• Тихоходная передача с механизмом переключения
• Удлинитель промежуточного вала.

В главном картере расположены следующие части:

• Входной вал, задний (делитель передач).
• Главный вал.
• Промежуточный вал.
• Вал заднего хода.
• Механизм переключения передач.
• Масляный насос.
• Воздушные и масляные распределительные каналы.

В картере демультипликатора расположены:

• Демультипликатор с механизмом переключения
• Выходной вал
• Соединение для опционального механизма отбора мощности (PTO), ретардера и аварийного насоса рулевого управления.

В корпусе масляного фильтра расположены:

• Масляный фильтр
• Маслоохладитель (опция).

Валы, шестерни и включающие втулки

1. Входной вал, передний.
2. Входной вал, задний.
3. Главный вал.
4. Выходной вал с демультипликатором.
5. Удлинитель промежуточного вала.
6. Промежуточный вал.
7. Вал заднего хода с масляным насосом.
8. Вал коробки отбора мощности (опция).

1. Входной вал, передний.
2. 2a. Входной вал, задний. 2b. Входной вал, задний.
3. Роликовый подшипник (корпус сцепления).
4. Шестерня тихоходной передачи.
5. Конический роликовый подшипник (корпус тихоходной передачи).
6. Делитель передач (нижняя передача для прямой передачи / верхняя передача для повышающей передачи).
7. Синхронизатор делителя передач.
8. Соединительная втулка, 3-позиционная (делитель передач - нейтраль - делитель передач).
9. Игольчатый подшипник.

Входной вал, который передает мощность двигателя на коробку передач, разделен на две части, одну впереди(1), а вторую сзади(2a/2b). Передний входной вал установлен между сцеплением и задним входным валом. Задний входной вал имеет два варианта оборудования(2a)(2b)и монтируется в корпусе сцепления с опорой на роликовый подшипник(3)и в корпусе тихоходной передачи с опорой на конический роликовый подшипник(5). Делитель передач(6)установлен на валу с игольчатым подшипником(9).

Синхронизатор делителя передач (7) установлен на вал между шестерней делителя(6)и соединительной втулкой(8).

Входной вал всегда вращается по часовой стрелке (если смотреть спереди).

В коробке передач с прямой передачей (DD)одинаковый задний входной вал(2a)используется как в модификации ASO-ULC, так и в модификации ASO-C. В сочетании с первой и второй базовыми передачами, коробка передач может обеспечивать две тихоходные передачи, но в модификации ASO-C из-за ограничения программного обеспечения имеется одна тихоходная передача в сочетании со второй базовой передачей. Поэтому модернизация ASO-C на ASO-ULC возможна за счет обновления программного обеспечения.

В коробке передач с повышающей передачей (OD)для тихоходных передач используются два различных задних входных вала. ASO-ULC оборудована таким же задним входным валом(2a), что и коробка передач с повышающей передачей, и обеспечивает две тихоходные передачи тем же способом. ASO-C имеет задний входной вал(2b). Он также может обеспечивать две тихоходные передачи в сочетании с первой и второй базовыми передачами, но только первая базовая передача используется длятихоходной, так как вторая базовая передача имеет меньшее передаточное число по сравнению с первой передачей хода вперед. Эта разница в оборудовании не позволяет выполнить модернизацию с ASO-C на ASO-ULC.

Главный вал:

1. Конический роликовый подшипник.
2. Конический роликовый подшипник.
3. Центральная шестерня, демультипликатор.
4. Маслораспределительная трубка.
5. Третья базовая передача.
6. Вторая базовая передача.
7. Первая базовая передача.
8. Шестерня передачи заднего хода.
9. Включающая втулка, 3 положения (третья передача - нейтраль - вторая передача).
10. Включающая втулка, 3 положения (первая передача - нейтраль - задняя передача).
11. Колесо датчика, скорость главного вала.
12. Двойной конический роликовый подшипник.
13. Игольчатые подшипники.

Задний конец главного вала поддерживается коническим роликовым подшипником(2)в главном корпусе, а передний конец - коническим роликовым подшипником(1)посередине входного вала.

Распределительный маслопровод(4)установлен в просверленном канале посередине главного вала.

На этом валу установлено четыре шестерни и две включающие втулки.

Третья базовая передача (5)- это комбинированная шестерня делителя и третьей базовой передачи, ось которой вращается в двойном коническом роликовом подшипнике(12). Эта шестерня может быть зафиксирована на главном валу включающей втулкой(9)на главном валу или на входном валу включающей втулкой на входном валу.

Вторая базовая передача (6), первая базовая передача(7)и задняя передача(8)- все вращаются в игольчатых подшипниках(13)и могут быть зафиксированы на главном валу включающими втулками(9) и (10).

Обе включающие втулки могут быть установлены в три положения. Они перемещаются переключающими вилками, которыми управляет блок GCU.

Центральная шестерня демультипликатора (3) выточена в заднем конце вала.

Колесо датчика (11), установленное непосредственно на главном валу, работает вместе с датчиком скорости главного вала на GCU.

Внимание:
Опасность повреждения оборудования!
Опасность повреждения колеса датчика.
- Собранный главный вал запрещено помещать горизонтально на плоскую поверхность. Может быть повреждено колесо датчика.

Ведомый вал:

1. Выходной вал.
2. Демультипликатор.
3. Включающая втулка, демультипликатор.
4. Шестерня ретардера (опция).
5. Шарикоподшипник.

Выходной вал (1)и демультипликатор (2) представляют собой одну деталь, установленную в корпус демультипликатора на шарикоподшипнике (5). Демультипликатор управляется одним из приводов в блоке GCU. В нем содержатся планетарные шестерни, коронная шестерня и солнечная шестерня (главный вал), которые обеспечивают два передаточных соотношения - нижний и верхний ряды передач.

Удлинитель промежуточного вала:

1. Удлинитель промежуточного вала.
2. Роликовый подшипник.
3. Шестерня тихоходной передачи.
4. Соединительная втулка, вал тихоходной передачи.
5. Игольчатый подшипник

Передняя оконечность вала тихоходной передачи установлен в корпус сцепления с роликовым подшипником(2), а задняя оконечность подсоединена к передней оконечности промежуточного вала со шлицами.

Опорой шестерни тихоходной передачи (3) является игольчатый подшипник (5), она смещается к удлинителю промежуточного вала (1) с помощью соединительной втулки (4).

Промежуточный вал:

1. Конический роликовый подшипник, передний (корпус сцепления).
2. Конический роликовый подшипник, задний (главный корпус).
3. Вал коробки отбора мощности (опция).

Промежуточный вал вращается в конических роликовых подшипниках(1) и (2), установленных в корпусе сцепления и в заднем торце главного корпуса.

На валу располагается пять закрепленных неподвижно шестерен. Три шестерни спереди установлены на вал прессовой посадкой. Две шестерни сзади выполнены механической обработкой вала. На переднем конце имеются шлицы для тормоза промежуточного вала. Вал механизма отбора мощности (опция) соединен шлицевым соединением с задним концом промежуточного вала.

Шток включения передачи заднего хода:

1. Масляный насос.
2. Промежуточная шестерня заднего хода.
3. Игольчатый подшипник.

Вал заднего хода подвешен в главном корпусе и приводится во вращение промежуточным валом. Промежуточная шестерня(2)вращается на игольчатом роликовом подшипнике(3)и изменяет на противоположное направление вращения главного вала.

Промежуточная шестерня заднего хода приводит в движение масляный насос (1).

1. TECU.
2. Блок электромагнитных клапанов.
3. Подача воздуха от источника воздуха на шасси.
4. Распределение воздуха в CVU и блок клапана тихоходной передачи.
5. Вилки переключения передач.
6. Разъем для электронного оборудования автомобиля.
7. Разъем для CVU и блока клапана тихоходной передачи.
8. Механизм переключения передач, блок клапана тихоходной передачи.
9. Управляющий плунжер.

В блоке GCU находятся блок TECU, датчики (наклона, температуры, положения, скорости, давления воздуха), механизм переключения передач (5) с переключающими вилками и пневматическая система, состоящая из электромагнитных клапанов и приводов.

TECU:

• Контролирует внутренние и внешние датчики.
• Определяет, какая передача должна быть включена.
• Управляет электромагнитными клапанами.
• Управляет пневматическими приводами.
• Управляет переключением передач и сцеплением.

1. Привод переключения передач, включающая втулка для делителя передач.
2. Привод переключения передач, включающая втулка для третьей и второй базовых передач.
3. Привод переключения передач, включающая втулка для первой базовой и задней передач.
4. Привод переключения передач, включающая втулка для демультипликатора.

В блоке GCU содержатся четыре пневматических привода, которые переключают делитель передач, базовые передачи и демультипликатор. Один из приводов(1)управляет переключающими вилками делителя передач. Два из них(2) и (3)управляют тремя базовыми передачами и один из них управляет демультипликатором. Все приводы представляют собой трехпозиционные цилиндры, за исключением предназначенного для соединительной втулки демультипликатора (нижнего и верхнего ряда). Каждый цилиндр устанавливается в нейтральное положение посредством одновременной активизации обоих электромагнитных клапанов.

Электромагнитные клапаны:

1. B. Электромагнитный клапан, тормоз промежуточного вала (VAGB). HS. Электромагнитный клапан, включающая втулка для верхней передачи делителя (прямая передача) (VADS) (LS в коробке передач с повышающей передачей). LS. Электромагнитный клапан, включающая втулка для нижней передачи делителя (прямая передача) (VAIDS) (HS в коробке передач с повышающей передачей).
2. Электромагнитный клапан, включающая втулка для 3-й базовой передачи (VAG3). R. Электромагнитный клапан, включающая втулка для задней передачи (VAGR).
3. Электромагнитный клапан, включающая втулка для второй базовой передачи (VAG2N). LR. Электромагнитный клапан, включающая втулка для нижнего ряда передач демультипликатора (VALR). HR. Электромагнитный клапан, включающая втулка для верхнего ряда передач демультипликатора (VAHR). 1. Электромагнитный клапан, включающая втулка для первой базовой передачи (VAG1)

Электромагнитные клапаны находятся в общем клапанном блоке, расположенном внутри блока GCU. Управление электромагнитными клапанами осуществляет TECU. Каждая из соединительных втулок делителя передач, трех базовых передач и демультипликатора управляется двумя электромагнитными клапанами. Электромагнитный клапан В управляет тормозом промежуточного вала (подпружиненный).

Все соединительные втулки за исключением втулки демультипликатора могут устанавливаться в три разных положения, среднее из которых является нейтральным.

1. Встроенный датчик температуры масла.
2. Датчик положения, привод демультипликатора.
3. Датчик скорости, частота вращения промежуточного вала (вторая базовая передача).
4. Датчик скорости, скорость главного вала (колесо датчика, главный вал).
5. Датчик положения, привод включающей втулки, делитель передач.
6. Датчик положения, привод включающей втулки, первая базовая и задняя передачи.
7. Датчик положения, привод включающей втулки, третья и вторая базовые передачи.

Кроме того, в блок TECU встроен датчик наклона и датчик давления сжатого воздуха.

1. Блок клапана, тихоходная передача.
2. Механизм переключения передач.
3. Переключающая вилка.
4. Шестерня для тихоходной передачи (промежуточный вал).
5. Входной вал, задний.
6. Входной вал, передний.
7. TECU

Блок клапана тихоходной передачи (1) расположен сбоку на корпусе тихоходной передачи и подсоединен к механизму переключения передач (2), в том числе к переключающей вилке (3).

Блок клапана тихоходной передачи (1), управляемый TECU (7), пневматически перемещает переключающую вилку для подсоединения и отсоединения шестерни тихоходной передачи (4), которая находится в постоянном зацеплении с задним входным валом(5).

1. Впуск воздуха для блока клапана тихоходной передачи.
2. 2a. Электромагнитный клапан, подсоединение. 2b. Электромагнитный клапан, разъединение.
3. 3a. Впуск воздуха в цилиндр, подсоединение. 3b. Впуск воздуха в цилиндр, разъединение.
4. Поршень.
5. Корпус воздушного цилиндра.
6. Шариковый фиксатор, положение.
7. Переключающая вилка (два положения).
8. Тяга переключения передач.
9. Управляющий плунжер, система взаимной блокировки.
10. Переключающая вилка делителя передач.
11. Выпускной воздуховод.
12. Разъем, блок клапана тихоходной передачи.
13. Датчик положения тяги переключения передач

GCU подает на блок клапана тихоходной передачи сжатый воздух через впускное отверстие (1). Блок клапана соединен с корпусом воздушного цилиндра (5) посредством воздушных каналов (3a) и (3b). Электромагнитные клапаны (2a) и (2b) управляют потоком воздуха в воздушный цилиндр.

Электромагнитный клапан (2a) подключает тихоходную передачу, выпуская сжатый воздух в цилиндр. Воздух толкает вперед поршень (4) (в направлении красной стрелки), и, в свою очередь, тягу переключения передач (8) и переключающую вилку (7).

Процесс отключения работает аналогично, но использует блок клапана (2b) для смещения переключающей вилки назад (в направлении, показанном синей стрелкой).

Система взаимной блокировки, содержащая управляющий плунжер (9), находится между тягой переключения передач и переключающей вилкой делителя (10) на GCU. Плунжер механически предотвращает одновременное включение тихоходной передачи и делителя. Тяга переключения и переключающая вилка управляют плунжером за счет своего перемещения.

Подпружиненный шариковый фиксатор (6) обеспечивает правильное расположение тяги переключения для включения и отключения (две позиции).

Датчик положения (13) тяги переключения передает TECU положение тяги переключения через разъем (12).

Тормоз промежуточного вала:

1. Набор дисков.
2. Крышка.
3. Стопорный винт.
4. Пружина.
5. Поршень.
6. Корпус поршня (цилиндр).

Тормоз промежуточного вала расположен на передней оконечности удлинителя промежуточного вала. Он тормозит/синхронизирует вращающиеся части в коробке передач, когда:

• Осуществляется переключение на повышенную передачу
• Выбирается начальная передача
• Активизируется механизм отбора мощности (опция).

Тормоз промежуточного вала состоит из цилиндра в котором содержится многодисковый тормоз (4 фрикционных диска и 5 стальных дисков)(1)управляемый пневматически посредством электромагнитного клапана в блоке GCU.

1. Входной вал.
2. Делитель передач.
3. Включающее кольцо шестерни.
4. Синхронизационный конус.
5. Соединительная втулка.
6. Делитель/третья передача.
7. Тихоходная передача.

По одному одноконусному синхронизатору (4) расположено между каждой парой шестерен (2) и (6).

Включающая втулка (5) сдвигается в сторону шестерни (2) или (6), таким образом вталкивая синхронизирующий конус во включающие кольца одной из шестерен (3). Трение между коническими поверхностями включающей втулки(3)и синхронизирующего конуса заставляет шестерню вращаться с такой же скоростью, как и входной вал(1).

Система передач состоит из ряда шестерен, которые зацепляются и расцепляются посредством перемещения включающих втулок. Каждая из пяти втулок(6–10)перемещается переключающими вилками(1–5), которые управляются пневматически блоком TECU.

В составе коробки передач имеются:

• Одна тихоходная передача
• Один делитель передач
• Три базовых передачи
• Один демультипликатор
• Одна передача заднего хода

В коробке передач имеются три базовых передачи, передача заднего хода, встроенный делитель передач, демультипликатор и тихоходная передача. Делитель передач удваивает базовые передачи до шести, а передачу заднего хода до двух. В сочетании с демультипликатором коробка передач увеличивает количество передач хода вперед до двенадцати и передач заднего хода до четырех. Кроме того, тихоходная передача обеспечивает одну (ASO-C) или две (ASO-ULC) дополнительных передач хода вперед и, как вариант, две дополнительных передачи заднего хода (ARSO-MSR). Коробка передач может обеспечить максимум 14 передач хода вперед и шесть передач заднего хода.

Прямая передача и повышающая передача:

• DD = прямая передача
• OD = повышающая передача
• LS = нижняя передача делителя
• HS = верхняя передача делителя

В коробке передач с повышающей передачей шестерня делителя на входном валу и соответствующая шестерня на промежуточном валу поменяны местами по сравнению с коробкой передач с прямой передачей. Расположение шестерен нижней и верхней передач делителя также изменено на противоположное.

Поток мощности

Примечание:
На рисунках показана модификация ASO-ULC, но распределение мощности аналогично модификации ACO-C.

Нейтральное положение

Нейтральное положение

Ход вперед (тихоходная передача)

Ход вперед (тихоходная передача)

Ход вперед

Ход вперед

Ход вперед

Ход вперед

Ход вперед

Ход вперед

Задний ход (тихоходная передача)

Задний ход

Задний ход

Пневматическая система

1. Подача воздуха.
2. Приводы GCU.
3. Соединение воздуха для блока клапана тихоходной передачи.
4. Привод, блок клапана тихоходной передачи.
5. Соединение воздуха на цилиндре сцепления через CVU.
6. Цилиндр сцепления.
7. Соединение воздуха на тормозе промежуточного вала.
8. Цилиндр тормоза промежуточного вала. 9a–c. Выпускные каналы

С пневматической системой связаны следующие компоненты:

• Приводы переключения передач, GCU.
• Привод переключения передачи, блок клапана тихоходной передачи.
• Тормозной цилиндр промежуточного вала.
• Цилиндр сцепления

Сжатый воздух на GCU подается с APM (Модулятор производства воздуха), порт 24, или от другого источника, в зависимости от рынка. В свою очередь, GCU подает сжатый воздух на блок CVU.

На тормоз промежуточного вала сжатый воздух подается по трубке, соединенной с GCU воздушным каналом в главном корпусе.

Выпускаемый из CVU воздух проходит через фильтр, по каналу (9a) в корпус сцепления и наружу через каналы (9b).

Отвод воздуха GCU и блока клапана тихоходной передачи происходит через выпускные воздуховоды(9c).

Смазка и охлаждение

Распределение масла

1. Пробка заправочного отверстия.
2. Смотровое стекло для проверки уровня.
3. Пробка сливного отверстия.
4. Всасывающая трубка в масляном поддоне.
5. Масляный насос.
6. Масляный фильтр.
7. Опорная трубка масляного фильтра.
8. Перепускной клапан.
9. Переливной клапан.
10. Впускной маслораспределительный канал (главный вал).
11. Маслораспределительная трубка.

Полнопоточный масляный фильтр (6) расположен в корпусе масляного фильтра снаружи главного корпуса. Опорная трубка установлена в крышке, которая закреплена в основании корпуса масляного фильтра. Опорная трубка проходит сквозь середину цилиндрического фильтра и не дает фильтру сложиться.

Перепускной клапан масляного фильтра (8) обеспечивает смазку коробки передач, даже если фильтр будет забит.

Переливной клапан (9) предотвращает превышение давления масла.

Шестерню делителя передач в коробке передач с повышающей передачей также смазывает маслораспределительная трубка (11).

Масляный насос(5)представляет собой эксцентриковый насос, приводимый в движение промежуточным валом посредством промежуточной шестерни заднего хода. Насос установлен на вале заднего хода.

Смазка

1. Подача масла в маслораспределительный канал.
2. Подача масла на тормоз промежуточного вала.

Коробка передач смазывается маслом под давлением (красные зоны на иллюстрации) в сочетании с набрызгиванием масла.

Имеются масляные каналы для смазки и охлаждения следующих частей:

• Подшипники
• Шестерни
• Демультипликатор
• Тормоз промежуточного вала.

В заднем входном вале и главном вале имеются просверленные каналы для распределения масла. В главном вале имеется также маслораспределительная трубка, вставленная для регулирования потока масла.

Смазываются также привод аварийного насоса рулевого управления с сервоусилителем (опция), шестерня замедлителя и механизм отбора мощности. Коробка отбора мощности смазывается по внешнему шлангу из корпуса масляного фильтра.

Вентиляция коробки передач

Коробка передач вентилируется во избежание чрезмерного повышения давления, например, во время холодного пуска.

Опциональное оснащение коробки передач

Примечание:
Доступные как опции компоненты могут различаться на разных рынках.

Маслоохладитель

A. TC-MWO. B. TC-MWOH2. C. TC-MAOH2.

Коробка передач может оборудоваться маслоохладителем, чтобы обеспечить достаточное охлаждение.

(При высокой нагрузке и низкой наружной температуре охладитель на самом деле повышает температуру коробки передач.)

Гидравлический ретардер (опция)

RET-TH

Примечание:
Более подробно ретардерописан в главе 14 «Ретардер»

Аварийный насос рулевого управления

PSS-DUAL

Аварийный насос рулевого управления приводится в действие от выходного вала. Аварийный насос рулевого управления включается, если возникает неисправность основного контура сервоусилителя рулевого управления.