КПП ZF: конструкция, неисправности, ремонт

В составе КПП ZF предусмотрена 4-ступенчатая часть конструкции, в которой есть задняя и понижающая передачи, а также промежуточный вал. Использование демультипликатора, размещенного в задней части, позволяет увеличить количество предлагаемых скоростей. Применяется демультипликатор планетарного вида. Для движения вперед в КПП есть 9 передач (с учетом понижающей). Распределение передач по диапазонам демультипликатора: к пониженному относятся передачи 1-4, к повышенному от 5 до 8.

Особенности конструкции КПП ZF

К особенностям 4-ступенчатой части коробки ZF относятся:

• синхронизация коробки, оснащение кулачковыми муфтами понижающей передачи и заднего хода;
• использование механического способа переключения скоростей;
• переключение передач осуществляется двойным Н или каскадным Н;
• в конструкции КПП использован сервоусилитель.

Предусмотрена синхронизация демультипликатора в АКПП ZF. Предусмотрено переключение демультипликатора из ряда 3/4 в 5/6 и обратное переключение.

Как обеспечить продолжительную эксплуатацию КПП без ремонта?

Изменение рабочих свойств смазывающего материала при использовании в течение длительного времени требует регулярной замены трансмиссионной жидкости в коробке передач. Специалисты уверены, что менять масло необходимо через 60 000 км. Это максимальный пробег, а ведь еще нужно принимать во внимание условия эксплуатации автомобиля. При длительном использовании изменяется вязкость масла, в нем скапливаются продукты износа, фильтры забиваются грязью.

Обязательно нужно регулярно проверять уровень трансмиссионной жидкости в КПП. Снижение уровня может быть вызвано угаром масла или проблемами с герметичностью уплотнений. Не разрешается смешивать в КПП трансмиссионные жидкости с разными свойствами и техническими характеристиками.

Рекомендуется следовать следующим правилам эксплуатации КПП, что позволит избежать возникновения неисправностей, выхода из строя и незапланированного ремонта коробки передач:

• Регулярно контролировать состояние и работу радиатора охлаждения АКПП, по мере необходимости, выполнять очистку от загрязнений. Это связано с тем, что загрязненный радиатор может вызвать перегрев коробки передач. При допущенном перегреве трансмиссионная жидкость быстрее потеряет свои рабочие свойства.
• Запрещено производить запуск двигателя с буксира. При попытке запустить мотор с толкача с включением сначала нейтральной передачи с переходом на первую скорость коробка передач выйдет из строя. Нужно помнить, что при переключении первичный вал не крутится, также нет нужного давления масла. Такой способ завести мотор вызовет сбои при активации соленоидов.
• Обязательным условием является предварительный прогрев КПП. Различные модели коробок передач ZF могут негативно воспринимать повышенные нагрузки без предварительного прогрева. Попытка заставить работать КПП на высокой мощности приведет к тому, что в гидроблоке будут выдавлены уплотнители и сальники из-за недостаточной температуры трансмиссионной жидкости.
• Запрещено использование во время движения автомобиля режима паркинга. В таких случаях повреждение получает фиксатор на селекторе переключения передач. Кроме того, зуб крепления ударит по шестеренке и металлические частицы попадут в коробку передач.
• Рекомендуется избегать ситуаций, когда для прохождения участка, покрытого снегом или грязью, автомобиль начинает буксовать. В таких случаях надо вызывать эвакуатор, потому что попытка выбраться самостоятельно может привести к перегреву трансмиссионной жидкости. Также могут подгореть фрикционы или КПП перейдет в аварийный режим. Важно помнить, что переключение селектора из положения R в D и обратно нужно выполнять без спешки.
• Не разрешается выполнять буксировку другого автомобиля. Рекомендуется избегать агрессивной манеры вождения или спортивного стиля. На пример, для резкого старта автомобиля некоторые водители нажимают педали тормоза и акселератора в режиме D. При отпускании педали тормоза автомобиль срывается с места. В результате происходит ускоренный износ деталей КПП.

Для недопущения перегрева коробки передач следует обеспечить свободное поступление воздуха в моторный отсек. Для этого нужно регулярно проводить проверку этого отсека.

Характерные неисправности коробки передач ZF

• проблемы с переключением передач, которые могут быть вызваны неполной деактивацией сцепления. Неисправность устраняется с помощью регулировки трансмиссии. Ремонт требуется в случаях, когда у одного из валов появился износ или система сцепления начала работать некорректно. Важно помнить, что при ремонте КПП ZF следует использовать качественные оригинальные запасные части. Использование подделок приведет к ускоренному износу или даже выходу механизма из строя;
• самопроизвольное переключение скоростей в делителе, что может быть вызвано нарушением регулировки хода рычага в делителе. Устранить эту неисправность позволит корректировка работы механизма;
• при движении автомобиля скорости не отключаются или самопроизвольно деактивируются. Такая неисправность происходит из-за ослабления фиксаторов рычагов тяг привода. Еще одна причина ― проблемы с регулировкой дистанционного приводного механизма. Устраняется подтягиванием крепежа или выполнением настройки;
• не происходит активации скоростей в делителе. В таких случаях необходимо проверить состояние регулировочного винта, который размещен на педали сцепления. В мануале автопроизводителя сказано, как нужно выполнить регулировку этого винта.

Визуальная диагностика включает проверку наличия подтеков масла и смазывающей жидкости под транспортным средством. Обнаружение таких подтеков говорит о нарушении герметичности корпуса КПП, проблемах с сальниками и уплотнителями.

• Проведение диагностики с использованием сканера и специализированного ПО;
• Снятие и разборка коробки, составление дефектовки;
• Выполнение очистки коробки передач;
• Замена изношенных или дефектных деталей на новые оригинальные (возможна установка контрактных деталей в рабочем состоянии);
• Очистка ГДТ;
• Сборка коробки передач после восстановления;
• Заливка трансмиссионной жидкости в соответствии с рекомендациями производителя;
• Тестирование КПП на герметичность;
• Проведение заключительной проверки КПП.

При ремонте АКПП с пробегом более 200 000 км ГДТ подлежит замене или восстановлению. Замене подлежат фрикционы, сальники, втулки, прокладка гидроблока. Сепараторную пластину надо менять даже при отсутствии видимых повреждений или износа. В некоторых моделях КПП ZF замене также подлежат коннекторы колодки электроплаты и дорожки, которые протекают при отрицательных температурах.

Эксплуатация автомобиля с изношенным ГДТ, работа которого сопровождается посторонним шумом, может привести к неисправности масляной помпы или ее подшипника.

Схема переключения коробки передач КАМАЗ

Универсальная 16-ти ступенчатая КПП ZF 16S151 отличается высокой надежностью и удобством и в эксплуатации. В нашей стране они зачастую, вместо заводских коробок, устанавливаются на автомобили КАМАЗ. В свою очередь ими могут оборудоваться грузовики, относящиеся к тяжелому классу Ман, Даф, Ивеко и Рено.

В зависимости от назначения КПП ZF 16S151 могут иметь модификации, незначительно отличающиеся по конструкции.

Схема устройства

Конструкция КПП состоит из следующих узлов:

• главный 4-х ступенчатый редуктор,
• передний 2-ух ступенчатый делитель передач,
• демультипликатор.

Схема трансмиссии
Передние скорости в основном редукторе включаются при помощи синхронизаторов, задняя включается зубчатой муфтой. Демультипликатор имеет планетарную конструкцию, переключение происходит автоматически при помощи пневмоклапана. Масса КПП ZF 16S151 — 290 килограмм. Предельный вращающий момент — 1850 Н·м.

Делитель скоростей имеет механическую конструкцию, в его состав включена пара цилиндрических шестеренок и синхронизатора.

Передачи включаются механически, посредством двойного Н-включения, которое делится на пять расположенных рядом.

Рычаг к нейтральному положению прижимается с помощью пружинных фиксаторов. Пневмопереключение демультипликатора происходит в автоматическом режиме во время перемещения рычага в нейтрали.

Выбор скорости в делителе происходит вследствие перемещения переключателя пневмокрана, который находится в рукоятке рычага переключения в положение В либо Н. Переключение происходит после выжима педали сцепления. В зависимости от условий использования автомобиля, можно на любой скорости использовать делитель.

ZF 16S151 для автомобиля Ман

В состав сервоусилителя входит управляющий блок и 2-ух позиционный цилиндр. Включение скорости в КПП ZF 16S151 производится в результате пневматического усиления.

Основным преимуществом данного типа трансмиссии можно назвать уменьшение усилия переключения скоростей.

Многие водители, использующие подобные трансмиссии, отмечают не только значительную экономию топлива, но и непритязательность в обслуживании. Также существенно экономится горючее.

Управление при подъёме на склон

Заезд на склон, сопровождается переключением коробки на пониженный режим (Н). Это заставляет трансмиссию работать с большей отдачей и легче преодолеть препятствие.

• При подъёме на тяжёлой технике, переключение с первой на вторую передачу проводится с использованием метода двойного нажатия сцепления;
• Чтобы обеспечить работу силовой установки, выжимают педаль газа для предотвращения перебоя в подаче топлива;
• Показания оборотов коленчатого вала не падают ниже отметки 2000мин-1, иначе силовая установка перегреется и прекратит работу.

Выбор правильного режима переключения передач, аспект нормальной эксплуатации авто, от которого зависит работоспособность силовой установки, а так же узлов и механизмов агрегата.

Как снять коробку

Снятие коробки передач осуществляется следующим образом:

1. Надо снять карданную передачу. Для этого откручивают 4 гайки крепежа.
2. Снимают ПГУ.
3. Демонтируют крепления стартера.
4. Отсоединяют трубку, которая идет к понижающему редуктору.
5. Демонтируют рычаг переключения передач.
6. Ставят домкрат между маховиком и поддоном мотора, и через деревянную подставку демонтируют мотор.
7. Откручивают гайки задней траверсы и снимают ее.
8. Демонтируют распорную тягу.
9. Откручивают болты крепежа кронштейна системы выпуска.
10. Подсоединяют таль к болтам и натягивают его.
11. Отвинчивают гайки крепежа к боковым подушкам мотора.
12. Откручивают болты, которые фиксируют КПП к ДВС.
13. Поднимают таль, отодвигают КПП от мотора до выхода первичного вала трансмиссии.
14. Вытаскивают коробку передач.

Как отрегулировать

Теперь нужно отрегулировать КПП, выполнить дефектовку узлов и деталей. Если они вышли из строя, заменяют новыми. Шлицевые соединения не должны иметь дефектов и сколов. Подшипники шестерен следует заменить, предварительно осмотрев место их установки, нет ли износа или участков, продавленных роликами.

Подшипники вала заменяют, так как в результате поломки и попадания в масло металлической стружки места качения подшипников получили повреждения, которые могут вызвать поломку КПП. Осматривают шестерни, выявляют повреждения, износ зубьев шестерен. Конические обоймы синхронизатора не должны быть деформированы или изношены. Направляющие валы не должны болтаться. Не должно быть повреждений на шлицах.

Как правильно собрать

Сборка КПП осуществляется в обратном порядке. Промежуточный вал устанавливают в корпус коробки передач. Монтируют подшипники — передний роликовый и задний сферический. Закручивают опорную шайбу. Фиксируют ее гайкой и закрывают заднюю крышку крепления сферического подшипника. Устанавливают прокладки. Вал должен вращаться легко, не должно быть заедания детали при движении.

Таблица: неисправности коробки передач КамАЗ

Коды ошибок АКПП ZF

Коробка передач-автомат ZF AS-Tronic может сообщать о возникших неисправностях. Для того, чтобы устранить неполадку, достаточно сопоставить код с возможной причиной поломки.

Некоторые коды ошибок SPN:

• 2 – возникло короткое замыкание в переднем делителе (клапан Y2)
• 10 – отсутствует давление воздуха на главный клапан
• 13 – короткое замыкание в цепи подключения КОМ
• 21 – произошло быстрое замыкание сцепления
• 27 – нет сигнала в шину CAN
• 35 – неисправность выхода клапана Y3 (передний делитель)
• 63 – неполадка при отключении КОМ

Контроль уровня масла

Заправочные объемы указаны на заводской табличке, расположенной сбоку КПП. Перед заполнением емкости сливают отработку, заливают трансмиссионную жидкость через отверстие. Проверка уровня масла осуществляется так: уровень считается правильным при достижении нижней кромки контрольного отверстия или при вытекании материала из него.

Как проверить уровень масла

Уровень масла в коробке проверяют следующим образом. Отворачивают пробку картера. При проверке надо установить указатель картера в отверстие до упора. Масло из картера десятиступенчатой МКПП сливают через 3 отверстия. Из них 2 отверстия расположены в нижней части картера КПП, а третье — делителя. Из картера пятиступенчатой КПП слив происходит через 2 отверстия.

Замена масла

Чтобы поменять масло, нужно помыть картер КПП моторным маслом. Очистить магнитные пробки от частиц металла и заливать масло до верхней черты указателя. Уровень масла измеряют через 5 минут. При движении машины КПП должна работать без колебаний, скорости должны переключаться свободно и фиксироваться прочно. Сильный шум может указывать на износ подшипников валов, недостаточный уровень масла или плохое качество смазки в картере.

Какое масло выбрать

В коробки ZF 9S1310 ТО и ZF 16S151 подходит масло, соответствующее перечню смазочных материалов TE-ML 02. Его можно узнать во всех пунктах ТО компании. Производитель рекомендует использовать масло для трансмиссии ZF-Ecofluid M.

Объем масла в коробке ZF 9 составляет 9 л, на КамАЗ ZF 16 для стандартного монтажа — 11 л, при замене — 8 л.

Управление на оледенелой дороге

Особенность езды по оледенелым маршрутам – использование цепей на колёсах машины. Меры позволят увеличить коэффициент сцепления с дорогой.

• Соблюдайте дистанцию, оставляйте место для манёвра;
• При торможении, пользуйтесь вспомогательной системой торможения;
• Помните, экстренное торможение на КамАЗ ведёт к блокировке колёс прицепа.

Экстренное торможение использовать не желательно, поскольку это приведёт к заносу и неконтролируемому движению. При заносе, держите ногу на педали сцепления, рулевое колесо поверните в сторону заноса, это выровняет машину.

Что необходимо для продления срока эксплуатации КПП

Для того, чтобы избежать поломки, необходимо следовать рекомендациям по эксплуатации, данным производителем.

Необходимо правильно переключать передачи, в соответствии со схемами (двойная или каскадная Н).

Также важно регулярно проверять уровень трансмиссионного масла, менять его каждые 30 тыс. км пробега. О том, какое масло необходимо для конкретной модели КПП, производители всегда сообщают.

Зимой очень важно прогреть коробку передач, иначе загустевшее масло не сможет достаточно хорошо смазать детали, что приведет к их преждевременному износу.

Начинать движение всегда нужно на 1 передаче, переключение должно осуществляться при выключенном сцеплении.

Также важно своевременное ТО, во время которого проверяются и при необходимости регулируются все элементы трансмиссии.

Ремонт КПП ZF

Перед началом ремонта необходимо произвести диагностику. Для этого нужно установить код ошибки, соотнести его с видом неисправности и её возможной причиной. В некоторых случаях устранить неисправность можно своими руками, но так как коробка передач представляет собой сложное устройство, ремонт лучше доверить профессионалам.

Для того, чтобы произвести ремонт трансмиссии, необходимо сначала разобрать КПП:

1. Снять узел переключения передач: вывернуть винты М8 из картера переключения, снять картер и уплотнители, демонтировать упорный щиток и пружину
2. Снять фланец крепления подшипника: ослабить винты крепления, снять фланцы и уплотнители
3. Разборка валов и штоков: отвинтить пробки с уплотнителем, вынуть пружины и штифты из картера, удалить винты по периметру картера. Ослабить контргайку на фланце ВОМ. Вытащить игольчатые подшипники, центральный вал управления. Снять вторичный вал и вилки переключения передач.

В процессе можно сделать переборку деталей, заменить уплотнители, укрепить соединения, поменять износившиеся винты. Также необходимо очистить от масляного осадка.

По коду неисправности можно узнать рекомендации по ремонту, например, если произошло короткое замыкание регулятора давления сцепления, то необходимо проверить все кабели и соединения, если где-то зажат кабель или есть разрыв, то этот участок необходимо поменять.

Кроме электроники очень часто случаются неисправности трансмиссии, в частности, ломается синхронизатор. В таких случаях его необходимо менять.